Mecanismes Evolutius.

Selecció natural

Eficàcia biològica

-Vida de l’individu

-Aptitud.

-Èxit en deixar descendènciaMés eficàcia biològica

comporta més

representació del genotip

en la generació següent.

Estudi de les freqüències

dels gens i els genotips

Estudi de la variació de les

freqüències dels gens i dels genotips

GENÈTICA DE POBLACIONS

Freqüències gèniques o al·lèliques:

Proporcions o percentatges per a un gen

(locus) concret dins d’una població-

Freqüències genotípiques:

Proporcions o percentatges d’individus

que presenten un cert genotip concret

respecte el nombre total d’individus

d’una població.

Freqüències gèniques:

En l’estudi d’un determinat caràcter on es vol determinar la quantitat

d’al·lels de cada tipus que hi ha a la població. (El cas més senzill és del

de dos al·lels per un caràcter).

Càlcul de freqüències gèniques i al·lèliques.

Al·lel A: li direm p

Al·lel a: li direm q Per tant p + q = 1

Freqüències genotípiques:

Fan referència a les freqüències de cada genotip és a dir la freqüència

de AA, de Aa i de aa.

P= p2

H= 2pq p2+2pq+q2=1 Llei de Hardy-Weinberg

Q= q2

Llei de Hardy-Weinberg

En una població les freqüències gèniques o al·lèliques no canvien, es

mantenen constants de generació en generació. El càlcul d’aquestes

freqüències cumpleix que:

p2+2pq+q2=1

Hi ha factors que poden alterar aquestes freqüències, per tant diem que una població està en equilibri de Hardy-Weinberg si:

•No hi ha mutacions

•No hi ha migracions

•És una població suficientment gran

•L’aparellament de l’individu és a l’atzar

•Tots els al·lels son igual de viables, no hi ha al·lels letals i

qualsevol descendent ha de ser fèrtill i poder-se reproduïr amb èxit.

Exemple: flor de nitAnomenem Cv l’al·lel que determina el color vermell als pètals de la flor, i Cb l’al·lel que hi detrmina

el color blanc. Observem que tenim 40 plantes en total i, per tant, tenim 80 al·lels que codifiquen per

al color del pètals en ser un organisme diploide. Aquest és un cas d’herència intermèdia i, per tant, els

genotips possibles per al color dels pètals seran:

CvCv: pètals vermells; CbCb: pètals blancs; CvCb: pètals roses

Càlcul de freqüències genotípiques:

CvCv= 10/40= 0,25 o 25%

CbCb= 10/40=0,25 o 25%

CvCb=20/40= 0,5= 50%

Càlcul de freqüències gèniques:

Cv=p= (20 + 10 · 2)/80= 0,50

Cb=q=(20 + 10 · 2) /80=0,50

Condicions per al canvi evolutiuMutacions Canvis en el material genètic

Gèniques

Cromosòmiques

Són espontànies

Relativament poc freqüents, però cal tenir en

compte la quantitat de pb que tenen les nostres

cèl·lules.

1/100000 a 1/10000 pb

Son preadaptatives: Successos accidentals que no apareixen

per necessitats adaptatives.

Beneficioses: probablement perduraran en la població

Neutres: que perdurin o no depèn de l’atzar.

Condicions per al canvi evolutiu

Migració- Flux gènic

Població A Població B

Al·lels nous

AA

A

A

A

A

A

A

Aa

aa

a

a

a

aaa

a

Condicions per al canvi evolutiu

Migració- Flux gènic

Població A Població B

Al·lels nous

AA

A

A

a

A

A

a

aa

aa

a

a

a

AA

a

La proporció de gens migrats que son incorporats a cada

generació s’anomena flux gènic.

A

a

Condicions per al canvi evolutiu

Deriva genètica i efecte fundador

Fluctuació accidental de les

proporcions de les freqüències

gèniques dins de poblacions de

pocs individus.

Aa

Aa

a

A

A

a

A

Aa

A

a

a

aA

A

Empremta genètica de les poblacions colonitzadores en les generacions

successives, quan han estat les primeres a poblar una illa o un lloc

aïllat prèviament. Com que el nombre dels primers colonitzadors sol

ser reduït, és probable que tinguin freqüencies gèniques diferents de

les poblacions originals.

Condicions per al canvi evolutiu

Panmixi o aparellament a l’atzar

En poblacions petites no es possible

Consanguinitat per endogàmia

Increment d’homozigots

Disminució d’heterozigots

No canvia les freqüències gèniques,

però si les genotípiques

Augmenta la incidència de certes

síndromes (en homocigosi) en

aquestes poblacions.

Nanisme amish Tay-Sachs Jueus

Europa

Hemofília cases

reials europees.

Albinisme Indis

de San Blas

(Panamà)

Especiació

Espècie: població o conjunt de poblacions d’éssers vius que a la

natura poden encreuar-se i originar descendències fèrtils.Concepte biològic d’espècie proposat per Ernst Mayr, 1042

Especiació: procés que origina noves espècies a partir de poblacions

aïllades. Aquest procés gairebé sempre és gradual.

Pot tenir lloc de dues maneres

Especiació geogràfia o al·lopàtrica: formació

de noves espècies a partir de la separació d’una

població inicial per una barrera geogràfica que

impedeix el flux gènic.

Si el nombre d’individus de les dues subpoblacions

o d’una pot tenir importància la deriva

genètica.

Especiació simpàtrica: les noves espècies

s’originen a partir de poblacions que

coincideixen geogràficament, però que es

produeix interrupció d’intercanvi genètic per

algun mecanisme com : alteracions

cromosòmiques i mutacions

Especiació: mecanismes d’aillament

Prezigòtics: impedeixen la formació del zigots híbrids.

•Aïllament ecològic: poblacions que ocupen el mateix territori, però viuen en diferents

hàbitats i per tant no es troben.

•Aïllament temporal: l’aparellament o floració tenen lloc en moments diferents.

•Aïllament etològic o sexual: l’atracció sexual entre mascles i femelles és dèbil o no

existeix.

•Aïllament mecànic: la còpula o la transferència de pol·len no es pot realitzar a causa

de les diferents mides o formes genitals o de les diferents estructures de les flors.

•Aïllament gamètic: els gàmetes no s’atreuen, o bé els espermatozoides o el pol·len són

inviables en els conductes sexuals dels animals o estigmes de les flors.

Postzigòtics: impedeixen la formació del zigots híbrids.

•Inviabilitat dels híbrids: no es desenvolupen o no arriben a la maduresa.

•Esterilitat dels híbrids: no produeixen gàmetes funcionals.

•Deteriorament dels híbrids: els descendents tenen viabilitat o fertilitat reduïdes.

Model general d’especiació

1r pas: Aïllament reproductiu: El flux genètic entre

dues subpoblacions és interromput per alguna causa.

Diferenciació genètica gradual degut a l’absència de

flux gènic.

2n pas:Es força comú que si es presenten

oportunitats d’hibridació els híbrids tinguin una

viabilitat reduïda. Si és així la selecció natural

afavorirà mecanismes d’aïllament

reproductiu que impediran l’intercanvi genètic

entre les poblacions.