Las bases genéticas de la evolución

OBJ.04 Las bases genéticas de la evolución

Principios básicos de la genética de poblaciones
La genética de poblaciones es la síntesis entre la teoría darwiniana y los principios de la genética mendeliana. Los principales conceptos que estructuran los modelos de esta disciplina son los de población, reservorio génico, frecuencias genotípicas, frecuencias génicas y panmixia.
La población esuna unidad definida por su reservorio génico, que es el conjunto de todos los alelos de todos los genes de sus individuos que la integran. Cada individuo es el depositario temporal de una pequeña muestra del reservorio génico.
Las características del reservorio génico pueden ser descritas a través de parámetros estadísticos que indican la frecuencia de los diferentes alelos y de sus combinacionesgenotípicas. Si una población está constituida por un número N de organismos diploides, un número d de organismos homocigóticos dominantes, un número h de heterocigóticos y un número r de homocigóticos recesivos, entonces d + h + r = N. Las frecuencias relativas de cada genotipo están representadas por las letrasD, H y R, respectivamente.
Cada gameto contiene sólo uno de los dos alelos de cadauno de los sistemas genéticos que constituyen el genotipo del individuo que lo produce. En consecuencia, son los alelos y no los genotipos los que tienen continuidad hereditaria.
Los N individuos de una población se forman por la unión de dos copias de cada uno de los alelos, de modo que el número total de alelos en dicha población es 2N. Si cada individuo Aa tiene un solo alelo A y loshomocigotas AA tienen dos alelos A, el número total de alelos A en la población es 2d + h. Si p es la frecuencia relativa de alelos A y q la proporción de alelos a, entonces p + q = 1.
La panmixia es un patrón reproductivo en el que los individuos se aparean al azar, con exclusión de toda preferencia fenotípica. En general, en una población, esta condición sólo se cumple para algunos genes.

Un estadoestacionario: el equilibrio de Hardy-Weinberg
En 1908, Godfrey Hardy y Wilhelm Weinberg demostraron que, en ciertas condiciones, las combinaciones que resultan del apareamiento y reproducción en los organismos diploides no involucran un cambio en la composición general del reservorio génico de una población.
Las condiciones del modelo de Hardy-Weinberg son las siguientes:
- No ocurren mutaciones.- No hay inmigración ni emigración.
- La población es lo suficientemente grande como para que se apliquen las leyes de la probabilidad.
- El apareamiento entre individuos es al azar.
- Todos los genotipos presentan el mismo éxito.
En una población donde se cumplen todas las condiciones del modelo, las frecuencias de los alelos A y a no cambian de una generación a otra. Tampoco cambian lasfrecuencias de los genotipos AA, Aa y aa.
El equilibrio alcanzado se expresa mediante la ecuación: p2 + 2pq + q2= 1, donde p2 representa la frecuencia de individuos homocigóticos para un alelo, q2 la frecuencia de los homocigóticos para el otro alelo y 2pq la frecuencia de los heterocigóticos. El modelo de Hardy-Weinberg se aplica también en los casos de alelos múltiples, pero la ecuación querepresenta el equilibrio es más compleja.

Frecuencias de genotipos según la ley de Hardy-Weinberg
Supongamos que las frecuencias relativas de A(0,8) y a (0,2) son iguales tanto en los machos como en las hembras (como ocurre con la mayoría de los alelos en las poblaciones naturales). Supongamos ahora que los machos y las hembras se aparean al azar con respecto al hecho de ser portadores de losalelos A y a. Podemos calcular las frecuencias de los genotipos resultantes dibujando un tablero de Punnett. Las proporciones de los genotipos en la población producida por este apareamiento al azar serán 64%AA, 32% Aa y 4% aa. En este caso, estamos suponiendo que el gen no está ligado al sexo y que los alelos tienen las mismas frecuencias en los machos y en las hembras.

El concepto de aptitud...