Taller: Equilibrio Hardy-Weinberg1

Evolución 2023-1

Taller: Equilibrio Hardy-Weinberg1

Samuel Vallejo Cha – 202113269

Objetivos:

• Comprender los postulados del principio de equilibrio Hardy-Weinberg y sus aplicaciones en análisis poblacionales.
• Analizar datos genotípicos y fenotípicos de poblaciones empleando métodos estadísticos y comprendiendo sus fundamentos.
• Entender los conceptos esenciales y derivar las implicaciones evolutivas de los cambios de frecuencias alélicas, genotípicas y fenotípicas en una población.

Competencias:

Un estudiante que desarrolla exitosamente este taller:

• Propone posiciones, evidencias y conclusiones soportados en contextos conceptuales adecuados.
• Interpreta y traduce la información codificada de manera escrita con claridad.
• Analiza información y genera conclusiones a partir del análisis estadístico de datos biológicos.
• Se comunica de forma efectiva empleando la terminología propia de las ciencias biológicas.  

Resuelvan y contesten cada pregunta (muestren sus procedimientos).

Nota: En los puntos donde deban evaluar si las poblaciones están en equilibrio de HW, determínenlo mediante la prueba estadística chi cuadrado con 1 grado de libertad mostrando el cálculo.

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ECUACIONES A TENER EN CUENTA:

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Donde p es la frecuencia del alelo dominante (A) y q es la frecuencia del alelo recesivo (a)

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Donde p2 es la frecuencia genotípica de homocigotos dominantes (AA), 2pq es la frecuencia genotípica de heterocigotos (Aa), y q2 es la frecuencia genotípica de homocigotos recesivos (aa).

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Donde p es la frecuencia del alelo dominante (A) y q es la frecuencia del alelo recesivo (a), AA es la frecuencia genotípica de homocigotos dominantes, Aa es la frecuencia genotípica de heterocigotos, y aa es la frecuencia genotípica de homocigotos recesivos.

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Donde pn+1 es la frecuencia del alelo dominante (A) y qn+1 es la frecuencia del alelo recesivo (a) en n, generación que se evalúa, por lo que n+1 es la generación siguiente a la que se evalúa, AA es es la frecuencia genotípica de homocigotos dominantes, Aa es la frecuencia genotípica de heterocigotos, y aa es la frecuencia genotípica de homocigotos recesivos.

1. Suponga que se llevó́ a cabo una caracterización genotípica de una población que se sabe que está en equilibrio H-W, de la cual usted solo sabe que el porcentaje de homocigotos recesivos (aa) es el 39% de la población. A partir de esta información calcule lo siguiente:

1. Frecuencias alélicas (i.e. frecuencia de A y a).  ¿Cómo calculó las frecuencias alélicas?

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1. Frecuencias de los genotipos dominantes.

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1. Frecuencia de los dos fenotipos. ¿Difieren las frecuencias fenotípicas de las frecuencias alélicas y genotípicas? ¿Por qué se dan estas diferencias, si las hay?

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Si difieren, y se debe a la dominancia y recesividad presente en los alelos.

1. Dos poblaciones hipotéticas están presentes, cada una, a cada lado de un río. A continuación se muestran las frecuencias genotípicas de cada población, para un gen particular (A) que presenta dos alelos (AF,AS) :

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1. ¿Cuál es la frecuencia alélica de AF en cada población? Justifique su respuesta.

Población 1:

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Población 2:

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1. ¿Alguna población está en equilibrio H-W? Justifique su respuesta.

Primero, se calculan las frecuencias genotípicas observadas de ambas poblaciones:

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Se calculan las frecuencias genotípicas esperadas de ambas poblaciones:

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Se calcula la prueba de  para ambas poblaciones.[pic 34]

Entonces, estableciendo 1 grado de libertad y un intervalo de confianza del 95% (estándar para estudios poblacionales), se toma el valor de la prueba de  tabulado, el cual es 3.8415.[pic 35]

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(Tabla obtenida de https://www.slideshare.net/MauricioMedina18/tabla-chi-cuadrado-pspp)

Comparando los valores obtenidos de la prueba de   para ambas poblaciones y el valor tabulado de  , se tiene que para la población 1 el valor obtenido < valor tabulado y para la población 2 el valor obtenido > valor tabulado. Por ende, la población 1 si está en equilibrio H-W, mientras que la población 2 no está en equilibrio H-W.[pic 37][pic 38]

1. Suponga que el río se secó y permitió a las dos poblaciones entrar en contacto. Suponga también que las dos poblaciones presentaban el mismo tamaño, que se mezclaron completamente y que los individuos se aparearon de manera aleatoria. ¿Cuáles serían las frecuencias genotípicas en la próxima generación de esta única población?

Primero, hay que considerar las frecuencias genotípicas esperadas de ambas poblaciones en la primera generación.

Primera generación:

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Ahora, se suman las frecuencias genotípicas de ambas poblaciones en la primera generación y se dividen sobre 2 para obtener las frecuencias genotípicas esperadas de la segunda generación.

        Segunda generación:

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1. Suponga que en una isla existe una población que consiste en 2000 individuos con genotipo AA, 2000 individuos con genotipo Aa y 6000 con genotipo aa. Suponga también que el apareamiento es aleatorio, que no existe selección y que la tasa de mutaciones es despreciable.

1. ¿Cuáles son las frecuencias alélicas en la población?

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1. ¿Está la población en equilibrio H-W? Justifique su respuesta.

Primero, se calculan las frecuencias genotípicas observadas:

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