Francheska Camilo González

Junio/2013

Laboratorio 8: Genética de Poblaciones y Evolución

Ley de Hardy-Winberg de Equilibrio Genético

En 1908 Hardy y Weinberg manifestaron que la frecuencia de alelos y genotipos en una

población se mantendrá constante de generación en generación, siempre que la población este en

equilibrio genético. Para que la población conserve el equilibrio de Hardy-Weinberg, esta debe

ser una gran población reproductora, en donde haya apareamiento aleatorio, sin cambio en la

frecuencia génica por mutación, y donde no ocurra inmigración o emigración, ni selección

natural.

1. Una Gran Población Reproductora, con la cual se asegura que no se perturbe el

equilibrio genético, pues generara gran cantidad de copias de un determinado alelo,

promoviendo que no se altere la frecuencia génica.

Figure: A Large Breeding Population

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/breedpop.html, Accessed: 6/26/13

2. Apareamiento al alzar, es un tipo de apareamiento aleatorio que provocara un gran

número de individuos heterocigotos.

Figure: Random Mating

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/mating.html, Accessed: 6/26/13

3. No alteraciones en la frecuencia génica por mutaciones, para evitar que ocurran

alteraciones por mutaciones se debe mantener una gran población reproductiva, pues si

esta población disminuye, las mutaciones en un gen particular cambiaran el equilibrio de

alelos en un acervo genético.

Figure: No Change in Allelic Frequency Due to Mutation

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/mutation.html, Accessed: 6/26/13

4. No Inmigración o Emigración, estos dos factores afectan la frecuencia génica, pues

para que esta sea constante en una población en equilibrio, no deben entrar nuevos alelos,

ni se deben perder alelos de una población.

Figure: No Immigration or Emigration

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/migrate.html, Accessed: 6/26/13

5. No Selección Natural, en una población en equilibrio no se debe seleccionar aquellos alelos para que sean más comunes.

Figure: No Natural Selection

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/select.html, Accessed: 6/26/13

Estimación de la frecuencia génica

Cuando un rasgo es controlado por dos alelos alternativos, las frecuencia de cada alelo se puede

calcular utilizando la ecuación de Hardy-Weinberg.

Donde,

p = la frecuencia del alelo dominante, q = la frecuencia del alelo recesivo

Cuando una población tiene equilibrio genético:

p + q = 1.0 (donde la suma de las frecuencias de los dos alelos es 100%)

Entonces:

(p + q)^2 = 1

p^2 +2pq+q^2 = 1 (donde ^2, significa elevado a la 2)

p^2 = frecuencia de AA (homocigoto dominante)

2pq = frecuencia de Aa (heterocigotos)

q^2 = frecuencia de aa (homocigoto recesivo)

Utilizando estos datos se puede calcular las frecuencias alélicas o génicas.

Ejemplo #1:

Figure: Sample Problem 1

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/samprob1.html, Accessed: 6/26/13

Ejemplo #2

Figure: Sample Problem 2

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/samprob2.html, Accessed: 6/26/13

Ejemplo #3

Figure: Sample Problem 3

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/samprob3.html, Accessed: 6/26/13

Frecuencia genotípica

La frecuencia genotípica es la frecuencia de un genotipo – homocigoto recesivo, homocigótico

dominante, o heterocigótico en una población

Figure: Allelic Frequency vs. Genotypic Frequency

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/allvgen.html, Accessed: 6/26/13

Por tanto, si en una población se encuentra que hay 16% de rasgos recesivos, la frecuencia del

genotipo aa, se obtiene que (q) para esta población es 0.4

Diseño experimental

En este se realizara una prueba de Hardy-Weinberg en una “población de apareamiento”, con

genotipos AA, Aa y aa. La frecuencia alélica inicial de la población será de 0.5 A y 0.5 a, y luego

de varias alteraciones a la frecuencia alélica, se procederá a determinar las frecuencias alélicas

luego de varias generaciones.

Análisis de resultados: evidencia

En una clase con 12 estudiantes de biología AP, se reunieron los siguientes datos:

Frecuencias de clase iníciales:

3 AA 6 Aa 3 aa

Frecuencias de clase final:

2 AA 5 Aa 5 aa

Determinar (p y q) inicial y (p y q) final, y la población en equilibrio de Hardy-Weinberg.

(p y q) inicial: p = 0.5, q = 0.5; (p y q) final: p = 0.375, q = 0.625

Y se obtiene que la población no esté en equilibrio Hardy-Weinberg, por que no se mantuvo

constante la frecuencia alélicas.

Figure: Analysis of Results

Source: Pearson Education, Inc.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/analysis.html, Accessed: 6/26/13

Quiz: evidencia

Figure: Lab Quiz

Source: Pearson Education, Inc.

www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/quiz.html, Accessed: 6/26/13

Resumen

Para que una población este en equilibrio genético, según Hardy y Weinberg, esta debe

mantenerse constante de generación en generación. Para que esta población mantenga constante

su equilibrio genético, en esta debe haber una gran población reproductora, apareamiento

aleatorio, no deben ocurrir cambios en la frecuencia génica por mutación, no puede ocurrir ni

inmigración p emigración de alelos, ni selección natural entre estos. Se concluye, que cuando no

se cumplen con estos criterios, la población no estará en equilibrio Hardy-Weinberg y por tanto

no se mantendrá constante la frecuencia alélica.

References:

Knapp, T. Population Genetics and Evolution. Available: June 26, 2013.

http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab8/intro.html