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Captulo 9:
Gentica de Poblaciones
Elas Hugo Huanuqueo Coca
Ing. Agrnomo
Mg.Sc. Mejoramiento Gentico de Plantas
Programa de Maz - UNALM
[email protected]
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA
MOLINA
Facultad de Agronoma
Departamento Acadmico de Fitotecnia
Curso: Fitogentica
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Capitulo 09: Gentica de Poblaciones
9.1 Las frecuencias fenotpicas, genotpicas y allicas en
poblaciones
vegetales
9.2 La ley de HardyWeinberg describe las relaciones entre
las
frecuencias allicas y genotpicas en una poblacin ideal
9.3 La ley de HardyWeinberg en poblaciones vegetales
9.4 Comprobacin de equilibrio HardyWeinberg
9.5 La ley de HardyWeinberg en genes con alelos mltiples
9.6 Frecuencias allicas y fuerzas que actan sobre ellas
alterndolas
(Seleccin, mutacin, migracin y deriva gnica)
9.7 Seleccin natural y caracteres cuantitativos
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Gentica de poblaciones
Una poblacin es un grupo de individuos que
comparten un conjunto de genes, que viven en la
misma rea geogrfica y que real o potencialmente
se cruzan entre si.
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Gentica de poblaciones
La frecuencia a la que se encuentran los caracteres fenotpicos
en
una poblacin esta relacionada con la abundancia relativa de
los
alelos que influyen en los mismos.
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Gentica de poblaciones
Todos los alelos compartidos por
estos individuos constituyen el
acervo gentico de la poblacin
Las poblaciones de plantas se definen sobre las base de las
diferencias
en las frecuencias allicas de los caracteres cualitativos como
color del
endospermo, textura del endospermo, color de tallo, forma de
hoja,
etctera, as como por diferencias en los promedios y
desviaciones
estndar de los caracteres cuantitativos como el rendimiento,
la
precocidad, peso de semillas, numero de frutos, etc.
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9.1 Las frecuencias fenotpicas, genotpicas y
allicas en poblaciones vegetales
Herencia intermedia
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9.1 Las frecuencias fenotpicas, genotpicas y
allicas en poblaciones vegetales
Herencia intermedia
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Dominancia completa
9.1 Las frecuencias fenotpicas, genotpicas y
allicas en poblaciones vegetales
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9.2 La ley de HardyWeinberg describe las
relaciones entre las frecuencias allicas y
genotpicas en una poblacin ideal
A principios del siglo XX Hardy y Weinberg (H-W) describieron un
modelo en la
que explicaron lo que sucede a los alelos y a los genotipos en
una poblacin ideal
que es infinitamente grande, con apareamiento al azar panmixia,
no sujeto a
fuerza evolutiva (mutacin, migracin, seleccin natural, etc.) y
sin deriva
gentica; en estas condiciones el modelo H-W hace dos
predicciones:
Las frecuencias de los alelos no cambian con el tiempo.
Si se consideran dos alelos en un locus A y a con frecuencias p
y q
respectivamente, despus de una generacin de apareamiento al azar
las
frecuencias genotpicas serian p2AA + 2pqAa + q2aa.
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Predicciones del modelo H-W:
Las frecuencias de los alelos no cambian con el tiempo.
Si se consideran dos alelos en un locus A y a con frecuencias p
y q
respectivamente, despus de una generacin de apareamiento al azar
las
frecuencias genotpicas serian p2AA + 2pqAa + q2aa.
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9.3 La ley de HardyWeinberg en mezclas y
cruzas de poblaciones vegetales
Cruzas y mezclas
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9.4 Comprobacin de equilibrio Hardy
Weinberg
Una manera de confirmar si una o mas de las condiciones H-W no
se cumplen en
una poblacin dada es determinar si los genotipos de la poblacin
se encuentran
en equilibrio, para comprobarlo primero tenemos que determinar
las frecuencias
genotpicas, de forma directa en caracteres con herencia
intermedia. Cuando hay
dominancia completa el mtodo de H-W puede invertirse para
estimar la frecuencia
del alelo recesivo, directamente si la poblacin esta en
equilibrio; si la poblacin
no esta en equilibrio, dejar una generacin de apareamiento
aleatorio, obtener las
semillas y la generacin siguiente si estar en equilibrio
H-W.
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9.5 La ley de HardyWeinberg en genes con alelos
mltiples
En poblaciones vegetales es frecuente encontrar un locus con
varios
alelos. Aadiendo otra variable a la ecuacin de H-W, podemos
calcular las
frecuencias genotpicas y allicas para la situacin con tres
alelos.
Sean p, q y r la representacin de las frecuencias de los alelos
CM, CV y CA,
respectivamente, recuerde que con tres alelos:
p + q + r = 1
Las frecuencias de los genotipos estn dadas por:
(p + q + r)2 = p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1.
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Si el carcter color del tallo en maz esta controlado por un gen
con tres
alelos CM = tallo morado, CV = tallo verde y CA = tallo
amarillo; con
dominancia completa CM > CV > CA.
En una poblacin en equilibrio conformada por 1000 plantas; de
las cuales
150 tienen tallo morado, 490 tallo verde y 360 tallo amarillo.
Calcule las
frecuencias allicas y genotpicas de esta poblacin?
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Herencia intermedia
9.6 Frecuencias allicas y fuerzas que actan
sobre ellas alterndolas (Seleccin, mutacin,
migracin y deriva gnica)
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Herencia intermedia
9.6 Frecuencias allicas y fuerzas que actan
sobre ellas alterndolas (Seleccin, mutacin,
migracin y deriva gnica)
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Herencia intermedia
9.6 Frecuencias allicas y fuerzas que actan
sobre ellas alterndolas (Seleccin, mutacin,
migracin y deriva gnica)
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Herencia intermedia
9.6 Frecuencias allicas y fuerzas que actan
sobre ellas alterndolas (Seleccin, mutacin,
migracin y deriva gnica)
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9.7 Seleccin natural y
caracteres cuantitativos
La seleccin que acta en
caracteres cuantitativos
pueden ser direccional,
estabilizadora o disruptiva.
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Seleccin estabilizadora. Tiende a favorecer
a los tipos intermedios, siendo seleccionado
en contra de los fenotipos extremos. Con el
tiempo se reduce la variacin en la poblacin
pero sin una desviacin significativa de la
media. La seleccin estabilizadora acta
manteniendo a la poblacin bien adaptada a
su ambiente.
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Seleccin direccional. Son seleccionados los
genotipos que confieren fenotipos extremos
dando lugar a un cambio en la media
poblacional solo despus de seleccin
prolongada y si el carcter es heredable
(ejemplo: plantas con mazorcas grandes dan
progenie con mazorcas grandes) y si los
individuos seleccionados se aparean despus
de cada siclo de seleccin.
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Seleccin disruptiva. Acta contra los
fenotipos intermedios y a favor de los dos
fenotipos extremos, es opuesta a la seleccin
estabilizadora. Esto da lugar a una poblacin
con una distribucin bimodal para el carcter.
Ejemplo: una poblacin natural en una
ambiente heterogneo.
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Poblacin Genotipos
AA Aa aa
1 0.43 0.48 0.09
2 0.64 0.39 0.04 3 0.00 0.20 0.80 4 0.01 0.08 0.91
Poblacin
N de Plantas
TOTAL A1A1 =
Flores rojas
A1A2 =
Flores rosadas
A2A2 =
Flores blancas
1 180.00 100.00 40.00 320.00
2 60.00 120.00 40.00 220.00
3 40.00 60.00 20.00 120.00
4 30.00 50.00 20.00 100.00
1.- Indique del siguiente cuadro que poblaciones se encuentran
en equilibrio de Hardy y Weinberg:
a.Determinar las frecuencias allicas para cada poblacin.
b.Cules son las poblaciones en las que las frecuencias allicas
se encuentran en equilibrio?
c.Cules son las frecuencias allicas de las poblaciones que no
estn en equilibrio?
d.Cules son las nuevas frecuencias genotpicas esperadas?
e.Si en una poblacin se rompe el equilibrio de Hardy y Weinberg
Cuantas generaciones tienen que pasar para que se restablezca el
equilibrio.
2.- Cul es la frecuencia de heterocigotas (Aa) en una poblacin
con apareamiento al azar siendo la frecuencia del genotipo
homocigota recesivo (aa) = 0.4?
3.- En la siguiente tabla se muestra el nmero de plantas con
diferente color de flor: B gen que determina el color rojo y b que
gobierna el color blanco para
distintas variedades de la plantas ornamental Anthirrinum
majus:
a) Determinar las proporciones allicas para cada caso
(poblacin)
b) Determine las proporciones genotpicas de cada caso.
c) Cuales son las proporciones fenotpicas en cada categora.
4.- Al realizar el cruce de dos plantas de frijol, heterocigotas
para forma de grano (liso o rugoso), se encuentra que el gen (R),
que gobierna el grano liso se
presenta con una frecuencia de 0.6 en tanto que la frecuencia
del alelo (r), para grano rugoso, es de 0.4.
a) Qu gametos formaran los progenitores y en qu
proporciones?
b) Determine cuales son las frecuencias genotpicas del
cruce.
c) Indicar cules son las proporciones fenotpicas de cada
categora.
Si en la presente generacin se detecta que la frecuencia del
grano rugoso es de 0.2. Indique en cuantas generaciones se alcanzar
el equilibrio.
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5.- Dados el gene A con frecuencia 0.2 y el gene B con
frecuencia 0.8, encuentre las frecuencias en equilibrio
de los gametos AB, Ab, aB y ab.
6.- Una planta de frjol soya segrega los colores: dorado, verde
claro y verde oscuro producidos por los
genotipos co-dominantes CGCG, CGCD, CDCD respectivamente. Una
muestra de esta poblacin contiene dos
plantas doradas, 36 verde claro y 162 verde oscuro. Determine
las frecuencias de los alelos CG y CD.
7.- El maz enano es homocigota recesivo para el gen D, que
constituye el 20% de la poza gnica de una
poblacin. Si se cruzan dos plantas de maz altas en esta
poblacin. Cul es la probabilidad de que se
produzca una descendencia enana.
8.- Qu significa que se produzcan los apareamientos al azar en
la poblacin?
16.- La frecuencia de plantas germinadas albinas que son
homocigticas recesivas para el alelo letal es de 1
en 16000. Cul es la frecuencia esperada de los portadores de
este en la poblacin?
9.- Se encontr que un campo aislado de maz segrega para
endospermos amarillos y blancos. El color
amarillo es determinado por un alelo dominante y el blanco por
su alelo recesivo. Una muestra al azar de
1000 endospermos revel que 910 son amarillos. Encuentre las
frecuencias allicas estimadas para la
poblacin.
10.- En tomates, el gene A gobierna el tallo prpura y su alelo
recesivo produce tallo verde, el gene C
gobierna el carcter hojas cortadas y c produce hojas de patata.
Si los fenotipos observados en una muestra de
una poblacin de tomates fueron: 204 prpura, cortadas: 194
prpura, hoja patata, 102 verdes, hojas cortadas:
100 verdes, hojas patatas, determinar:
La frecuencia del alelo para hoja cortada.
La frecuencia del alelo para tallo verde.
