Facultad de Recursos

Naturales Renovables

Ingeniería Ambiental

Práctica nº1:

LEY DE HARDY-WEINBERG

CURSO : Ecología aplicada

ALUMNO : Aguilar Flores Howar Billy

DOCENTE : Blgo. Ñique Álvarez, Manuel

SEMESTRE : 2015-V

TINGO MARÍA-PERÚ

Universidad Nacional Agraria

De La Selva

I. INTRODUCCION

La genética de poblaciones es la rama de la genética que estudia la

distribución de los genes en las poblaciones y la manera en que la frecuencia

de genes y genotipos se mantienen o cambian.

Entetenmos por población a aquel grupo de individuos capaces de

reproducirse entre si y que comparten un mismo conjunto de genes, lo que se

conoce como gene pool.

En un sentido amplio, poblcion coincide con especie. En un sentido

limitado, definimos especie como el conjunto de individuos de una misma

especie geográficamente localizados, que se cruzan entre si presentemente y

ocasionalmente con individuos de poblaciones vecinas.

La población es la base de la evolución. Hasta finales del siglo XIX y

principios filosóficos y no mediante razonamientos de origen científico. Desde

este punto de vista las especies que han desaparecido y otras que han mutado

( es decir, que cambian), por lo que esta teoría actualmente es insostenible.

La evolución se produce por la aparición de variaciones hereditarias

debido a la recombinación sexual y la mutación, y su difusión en la población

por medo de la selección natural.

OBJETIVO

Calcular la frecuencia alélica de cada una de las poblaciones.

Determinar si la población está en equilibrio.

II. MARCO TEORICO

2. EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG

En genética de poblaciones, el principio de Hardy-Weinberg (PHW)

(también equilibrio de Hardy-Weinberg o ley de Hardy-Weinberg) establece que

la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no

actúe la selección natural ni ningún otro factor y no se produzca ninguna

mutación. Es decir, la herencia mendeliana, por sí misma, no engendra cambio

evolutivo. Recibe su nombre del matemático inglés G. H. Hardy y del físico

aleman Wilhelm Weinberg que establecieron el teorema independientemente

en 1908. En el lenguaje de la genética de poblaciones, la ley de Hardy-

Weinberg afirma que, bajo ciertas condiciones, tras una generación de

apareamiento al azar, las frecuencias de los genotipos de un locus individual se

fijarán en un valor de equilibro particular. También especifica que esas

frecuencias de equilibrio se pueden representar como una función sencilla de

las frecuencias alélicas en ese locus. En el caso más sencillo, con un locus con

dos alelos A y a, con frecuencias alélicas de p y q respectivamente, el PHW

predice que la frecuencia genotípica para el homocigoto dominante AA es p 2 ,

la del heterocigoto Aa es 2pq y la del homocigoto recesivo aa, es q 2 . El

principio de Hardy-Weinberg es una expresión de la noción de una población

que está en "equilibrio genético", y es un principio básico de la genética de

poblaciones.

El equilibrio de Hardy-Weinberg, fue estudiado a principios del siglo 20

por diferentes autores, pero fueron Hardy, un matemático y Weinberg, un físico

quienes lo establecieron.

El principio de Hardy-Weinberg para dos alelos: el eje horizontal muestra las dos frecuencias

alélicas p y q, el eje vertical muestra la frecuencia de los genotipos y los tres posibles genotipos

se representan por los distintos glifos.

2.1 Condiciones necesarias para mantener el equilibrio de H-W

2.1.1. Deriva genética

– Asume que no hay cambios en la frecuencia alélica debido a fluctuación al

azar.

– Asume que las poblaciones son grandes.

2.1.2. Selección

– Asume que no hay selección.

– Pero en la “vida real” algunos genotipos tienen mayor “preferencia” para

reproducirse que otros.

2.1.3. Mutaciones

– Asume que no hay mutaciones

– No es muy significativo ya que normalmente estas ocurren en el orden de

1x10-5 o 1x10-6 . 2.1.4. Migración

– Asume que no hay migración.

– Si ocurre migración se pueden introducir nuevos genes a la población, puede

ocurrir variabilidad.

2.1.5. Todos los individuos se cruzan.

2.2 Descripción genética de una población: parámetros

2.2.1. Frecuencia alélica: es la frecuencia relativa de un alelo en una

población mendeliana determinada.

2.2.2. Frecuencia genotípica: es la frecuencia de cada uno de los

genotipos posibles que aparecen en esa población mendeliana

determinada.

2.2.3. Frecuencia fenotípica: es la proporción o frecuencia de los

distintos fenotipos en esa población.

Equilibrio de Hardy-Weinberg

• Para sacar la frecuencia del alelo A en la nueva generación

p(A)= [p2+½(2pq)] / (p2 + 2pq + q2)= p2 + pq = = p (p+q) = p

• Para sacar la frecuencia del alelo a

q(a)= [q2+½(2pq)] / (p2 + 2pq + q2) = q2 +pq = q(p+q) = q

2.3 Consecuencias de la ley de Hardy-Weinberg

Los supuestos de la ley de H-W se aplican a un locus individual

Una población no puede evolucionar si cumple los supuestos de H-W,

dado que la evolución supone cambio en la frecuencia alélicas.

Cuando una población está en equilibrio las frecuencias genotípicas

están determinadas por las frecuencias alélicas.

Una sola generación de apareamiento produce las frecuencias

genotípicas de equilibrio.

2. 4. Citogenética

La citogenética es la disciplina que estudia los cromosomas presentes

en las metafases de las células de interés (características numéricas y

estructurales). Las distintas técnicas de citogenética se pueden clasificar en

dos grandes grupos: las técnicas de citogenética convencional o de Bandas G

y las técnicas de citogenética molecular.

Los estudios citogenéticos han permitido realizar valiosos aportes al

conocimiento de los mecanismos de aislamiento reproductivo y modos de

especiación en plantas. La especiación híbrida es muy común en el reino

vegetal, en especial la especiación por poliploidía.

En estos casos la citogenética, a través del análisis genómico, ha contribuido a

la resolución del origen y evolución de distintos grupos taxonómicos.

Mutaciones cromosómicas que alteran la morfología de los cromosomas

jugarían un papel importante en la determinación de los mecanismos de

aislamiento reproductivo y distintos modos de especiación. Aun sin alterar la

morfología de los cromosomas, existen ejemplos en los que mutaciones

génicas que afectan el apareamiento han sido determinantes en la evolución de

distintos grupos.

La citogenética brinda valiosos aportes para la resolución de problemas

taxonómicos, evolutivos y aplicados. Esta disciplina tiene grandes ventajas

pero también limitaciones y sus aportes deben ser complementados con

estudios provenientes de otros campos. Sin embargo es importante señalar

que trabajar en biología o genética de eucariontes, usando técnicas clásicas o

moleculares, pero desconociendo las características y el comportamiento de

sus cromosomas p

2.5. Análisis del cariotipo

Los taxónomos y evolucionistas están familiarizados con el hecho de

que los cromosomas son parte de un sistema dinámico que está moldeando el

proceso de evolución. Esta variación se expresa en características fácilmente

analizables como el número, forma y tamaño de los cromosomas y no está

relacionada con complejidad genética u organísmica. Es importante analizar

también, la cantidad y localización de heterocromatina (ADN repetitivo no

codificante) mediante distintas técnicas de bandeo, y caracterizar

citoquímicamente distintos tipos de heterocromatina utilizando fluorocromos, y

en algunos casos, identificar ADN satélite y relacionarlo con bandas

heterocromáticas. Además, deben localizarse las regiones organizadoras del

nucléolo (NOR). Por otro lado, aunque menos frecuente, también puede existir

variabilidad cariotípica intraespecífica manifestada como polimorfismos

cromosómicos, varios parámetros del cariotipo pueden ser alterados por

rearreglos estructurales, en algunos casos puede variar el número

cromosómico y la simetría del cariotipo, un ejemplo de este caso lo constituyen

las fusiones céntricas entre cromosomas con centrómero subterminal

produciendo cromosomas metacéntricos de mayor tamaño, con o sin

eliminación de regiones centroméricas, el fragmento con centrómero puede

persistir como un cromosoma supernumerario. En otros casos no se encuentra

variación en el número cromosómico ya que en muchos géneros el número y, a

veces, la morfología cromosómica son constantes entre las distintas especies

que lo componen.

III. MATERIALES Y METODOLOGIA

3.1. Materiales

Calculadora

laptop

Hoja de cálculos(Excel)

3.2. Metodología

EJERCICIOS PRACTICOS

Se usa la fórmula de equilibrio de Hardy-Weinberg para cada una de los

problemas dispuestos con el fin de saber si existe equilibrio.

IV. RESULTADOS

1. En una poblacion en equilibrio genético, la frecuencia del genotipo

homocigoto recesivo (tt) es 0.16.¿cuales son las frecuencias alélicas de T y

t, y cuales son las frecuencias esperadas de los genotipos TT y Tt?

SOLUCIÓN:

Según los datos:

> frecuencia de los genotipos: y los fenotipos [ ]:

AA = p2 [A] = p2 +2pq

Aa = 2pq aa = q2 [a] = q2

q + p =1

aa = q2 = 0.16

q = 0.4

0.4 + p =1

P = 0.6

Entonces las frecuencias alélicas son:

q = t = 0.4 p = T = 0.6

Entonces

TT = p2 = 0.36 <-- HOMOCIGOTO DOMINANTE

Tt = 2pq = 0.48 <-- HETEROZIGOTO

tt = q2= 0.16 <-- HOMOCIGOTO RECESIVO.

2. En una población en equilibrio genético, la frecuencia del Fenotipo

dominate es 0.96.¿cuáles son las frecuencias de los alelos dominante (A) y

recesivo (a), y cuáles son las frecuencias esperadas de los genotipos AA,

Aa y aa?

SOLUCIÓN:

Según los datos:

> frecuencia de los genotipos: y los fenotipos [ ]:

AA = p2 [A] = p2 +2pq

Aa = 2pq aa = q2 [a] = q2

Según los datos: [A] = 0.96, como es la frecuencia de fenotipo

: [A ¿=p2+2 pq . Entonces : 0.96=p2+2 pq. Despejando se tendría: p2+2pq-0.96=0

Igualandoacero se puedeobtener el valor de p: p2 - 0.96 = 0 →p=0.98.

Por lo tanto, según la teoría p + q = 1. Entonces q= 0.02

Dado que que la población esta en equilibrio entonces se cumple la siguiente

fórmula:

(p + q)2 = p2+2pq+q2 =1. Dónde:

p2 = 0.96<-- HOMOCIGOTO DOMINANTE

2pq = 0.0004 Aa<-- HETEROZIGOTO

q2 = 0.000784 aa <-- HOMOCIGOTO RECESIVO.

Y las frecuencias alélicas son:

q = a = 0.02 p = A = 0.98

3. Se determina que las frecuencias genotípicas de una población serán 0.6

BB, 0.0 Bb y 0.4 bb. ¿es probable que esta población satisfaga todas las

condiciones requeridas para el equilibrio genético?

SOLUCIÓN:

Frecuencia genotípica

BB =0.6

Bb=0.0

Bb =0.4

Frecuencia fenotípica

BB + Bb =0.6

Bb = 0.4

> frecuencia de los genotipos: y los fenotipos [ ]:

AA = p2 [A] = p2 +2pq

Aa = 2pq aa = q2 [a] = q2

Hallando p y q

P= o.6 + 0.0/2=0.6

q = 0.4 + 0.0/2 = 0.4

P2(BB) + 2pq(Bb) + q2(bb) = 1

0.42(BB) + 2*0.4*0.6 (Bb) + 0.62(bb) = 1

1=1

V. DISCUSION

Según (Agustín B.1995) Los cromosomas de una célula animal,

que son 2n, están organizados en n parejas de cromosomas, llamándose a los

cromosomas de cada pareja cromosomas homólogos. Cada miembro de la

pareja es aportado por un espermatozoide y un óvulo respectivamente. En

lugares concretos de los cromosomas homólogos se encuentran los genes. Un

gen está constituido por dos fragmentos de cromosoma (llamados alelos), cada

uno en uno de los cromosomas homólogos. A este sistema también se le

denomina locus.

.

Según (Josefa C. 1987) En esencia, el principio de Hardy-Weinberg

enuncia que, en ausencia de fuerzas, la descripción del sistema no cambia en

el tiempo una vez alcanzado el equilibrio, y que la consecución de éste puede

llevar una o más generaciones, dependiendo de las restricciones físicas

impuestas por la organización del genoma..

Según ( Mateo Henao 2013) De acuerdo con la ley de Hardy-

Weinberg, este equilibrio se conserva en una población siempre que se

cumplan cuatro condiciones. En primer lugar, los individuos deben seleccionar

parejas al azar con independencia de los caracteres visibles, o fenotipos.

Segundo, ningún genotipo puede verse favorecido de manera que su

frecuencia aumente en la población a lo largo del tiempo. La tercera condición

establece que no pueden introducirse alelos nuevos en la población, bien

procedentes de individuos externos a la población o como consecuencia de

alelos que han cambiado, o mutado, de una forma a otra. La última condición

establece que el número de individuos y genotipos en la población debe

permanecer elevado. Una población que cumple estos requisitos mantiene

constantes las frecuencias génicas y genotípicas de generación en generación

la composición genética de la población nunca varía. Los genes poco comunes

nunca desaparecen y los genes más habituales siguen siendo numerosos.

VI. CONCLUSIONES

En el primer Ejercicio se halló las frecuencias alélicas T y t las cuales son

0.6 y 0.4, respectivamente. También se obtuvo las frecuencias esperadas

TT y tt las cuales son 0.36 y 0.16, respectivamente además cumple que

esta en equilibrio.

En el segundo Ejercicio se obtuvo las frecuencias alélicas A y a las cuales

son 0.98 y 0.02, respectivamente. Por consiguiente se obtuvo las

frecuencias esperadas AA = 0.96, Aa = 0.000784 y aa = 0.0004 ademas

se sabe que población esta en equilibrio genético.

En el Ejercicio 3 al aplicar la fórmula para saber si la población está en

equilibrio se obtuvo un valor (1) que es igual 1, por lo tanto esta población

satisface todas las condiciones requeridas para el equilibrio genético.

VII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

RABINOVICH, E. 1978. Ecología de poblaciones animales. Caracas-

Venezuela. washinton, D.C. pág. 114.

ANTONIO, F. ANDRES M, 2000, INTRODUCCION A LA GENETICA DE POBLACIONES, editorial sintesis , pág 320

FONTDEVILA, A. y MOYA, A. 1999. Introducción a la genética de poblaciones,

Madrid Editorial Síntesis.

BEGON, M., HARPER, L., TOWNSEND, C.1995.Ecologia: individuos,

poblaciones y comunidades. Barcelona. Edición omega S.A.873p.

D.Hartl y A. Clark, 1989 , "PrincipIes of population Genetics", sinnauer

Equilibrio de Hardy-Weinberg. Conceptos: Equilibrio H-W. [en línea]: Genética

de poblaciones, (http://bioinformatica.uab.cat/base/base3.asp?

sitio=geneticapoblaciones&anar=concep&item=Hardy-Weinberg).

Modelo de Hardy-Weinberg. [en línea]: Atlas of Genetics and Cytogenetics in

Oncology and Haematology,

(http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/HardySp.html)