PROGRAMA DE GENETICA DE POBLACIONES
Plan Nuevo. 2º Semestre
Curso 1996/97
Profesor José Luis Ménsua
OBJETIVOS
Descripción de la constitución genética
de la poblaciones y de su equilibrio de acuerdo con la Ley de
Hardy-Weinberg. Estudio de los mecanismos que modifican dicho
equilibrio y, específicamente, las desviaciones respecto
del apareamiento aleatorio, el efecto de la mutación, de
la migración, de la selección y del tamaño
poblacional (deriva), asi como del efecto conjunto de estos mecanismos.
Estudio de la variabilidad genética en poblaciones y los
modelos sobre su mantenimiento (seleccionismo y neutralismo).
Se finalizará con el problema de la aparición de
especies y temas evolutivos relacionados.
PROGRAMA DE CLASES TEORICAS
l. GENETICA DE POBLACIONES Y EVOLUCION. Justificación
del Programa. ¿Qué entendemos por Genética
de Poblaciones? Breve Historia de la Biología Evolutiva
2. GENETICA DE POBLACIONES. Concepto de frecuencias
génicas y genotípicas: su empleo para la caracterización
de poblaciones. Ley de Hardy-Weinberg. Factores que influyen en
la transmisión de los genes: desviaciones de la Panmixia,
factores sistemáticos y aleatorios
3. EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG. Frecuencias de apareamiento
Algunas propiedades de las poblaciones en equilibrio. Aplicaciones
del equilibrio de Hardy-Weinberg: cálculo de la frecuencias
génicas con dominancia.. Alelomorfismo múltiple.
Comprobación estadística de las proporciones de
Hardy-Weinberg
4. SITUACIONES EN QUE EL EQUILIBRIO NO SE ALCANZA
DESPUES DE UNA GENERACION DE PANMIXIA. (I). Generaciones imbricadas.
Poblaciones con reproducción sexual y asexual. Frecuencias
autosómicas distintas en los dos sexos. Autoesterilidad.
Genes ligados al sexo.
5. SITUACIONES EN QUE EL EQUILIBRIO NO SE ALCANZA
DESPUES DE UNA GENERACION DE PANMIXIA. (II). Transmisión
simultánea de dos o mas locus. Loci ligados. Desequilibrio
de ligamiento. Poliploidía.
6. DESVIACIONES DE LA PANMIXIA. (I). Consanguinidad: consecuencias. Disminución de la heterozigosis en cruzamientos consanguíneos. Coeficiente de consanguinidad individual. Cálculo de la
consanguinidad en genealogías.
7. DESVIACIONES DE LA PANMIXIA. (II). Tipos de cruzamientos
consanguíneos: Autofecundación, cruzamiento entre
hermanos y sistemas más complejos. Apareamiento selectivo:
diversos tipos.
8. FACTORES ALEATORIOS QUE MODIFICAN LAS FRECUENCIAS
GENICAS. Poblaciones pequeñas: Efecto de la deriva genética.
Modelo con una población ideal. Muestreo: Varianza de las
frecuencias génicas. Fijación de alelos. Frecuencias
genotípicas. Consanguinidad en una población ideal.
Varianza de las frecuencias génicas. Frecuencias genotípicas.
Fijación.
9. LA DERIVA GENÉTICA EN CONDICIONES MENOS
SIMPLIFICADAS. Tamaño eficaz de la población: Ne.
Organismos bisexuales. Número diferente de machos y hebras.
Números desiguales en generaciones sucesivas. Generaciones
solapadas. Distribución no aleatoria del tamaño
familiar. Dispersión geográfica de las poblaciones.
Relación entre el número efectivo y el real.
10. MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS GENICAS: MUTACION.
Tipos de mutación. Destino de la mutación recurrente
y no recurrente. Estimas de la frecuencia de mutación.
¿Es la mutación aleatoria a nivel molecular? Equilibrio
entre mutación y deriva genética. Dos genes neutros
y el modelo de infinitos alelos. El modelo de infinitos lugares.
11. VARIABILIDAD GENETICA EN POBLACIONES. Concepto
de polimorfismo genético. Hipótesis clásica
y equilibrada. Caracteres morfológicos visibles. Grupos
sanguíneos. Cromosomas. Genes letales y modificadores de
la eficacia. Variantes electroforéticas. Variación
en la secuencia del ADN: Lugares de restricción. Variación
en la secuencia del ADN: Secuenciación.
12. SELECCION NATURAL (I). Concepto de selección
natural. Concepto de eficacia biológica. Dificultades en
la cuantificación de la eficacia biológica. Teorema
general de Fisher. Cambio de las frecuencias génicas por
selección:. Efectividad de la selección. Número
de generaciones requerido para producir un cambio dado.
13. SELECCION NATURAL (II). Alelos múltiples.
Selección y viabilidad de los sexos. Selección y
viabilidad ligada al cromosoma X. Selección en organismos
haploides. Selección y fecundidad. Selección gamética
y deriva meiótica. Selección sexual. Coeficientes
de selección variables: Selección dependiente de
frecuencias. Selección dependiente de la densidad. Selección
en ambientes heterogéneos.
14. SELECCION NATURAL (III). Equilibrio entre mutación
y selección. Efecto del aumento de la frecuencia de mutación.
Cambios en la intensidad de la selección. Diversas situaciones
de la selección de la viabilidad. Selección para
dos o mas genes. Análisis de los componentes de la selección.
Selección natural y variabilidad molecular. Concepto de
lastre genético. Tipos de lastre: mutacional, segregacional
y otros. Consecuencias del lastre genético.
15. SELECCION NATURAL (IV). La selección en
poblaciones naturales. El ejemplo de los pinzones de Darwin. Resistencia
a los antibióticos y pesticidas. Relaciones entre parásito
y huésped. El melanismo industrial. Mimetismo. Evolución
del envejecimiento. "Sex ratio". Selección de
grupo. El efecto Baldwin: asimilación genética.
16. SELECCIÓN EXPERIMENTAL. Naturaleza de
los caracteres cuantitativos. Concepto de heredabilidad. Selección
direccional, disruptiva, estabilizadora y canalizadora. Resultados
de la selección experimental. Interpretación de
los resultados.
17. MIGRACION. Modelo simplificado. Principio de
Wahlund. Hibridación introgresiva. Flujo génico
Estadísticos para comprobar la subdivisión de la
población. Distancias genéticas. El modelo de migración
de islas. Migración y Mutación El modelo "stepping
stone". La teoría del equilibrio desplazado.
18. GENETICA MOLECULAR DE POBLACIONES. Teoría
neutralista de la evolución molecular: Principales observaciones.
Relojes moleculares. Ritmo de sustituciones aminoacídicas
y nucleotídicas. Selección natural y secuencias
de nucleótidos. Genealogías y Filogenias.
19. EVOLUCIÓN DE FAMILIAS MULTIGÉNICAS.
Evolución concertada. Duplicación y divergencia.
Familias ribosómicas. Secuencias de ADN altamente repetitivo
localizadas y dispersas. Elementos transponibles. Evolución
del DNA mitocondrial y cloroplástico.
20. ESPECIACION. Concepto biológico de especie.
Tipos de aislamiento reproductor. Especiación geográfica.
Genética de la diferencias específicas. Clasificación
y evolución. Biogeografia y evolución.
21. Paleobiología y evolución. Ritmo
en la evolución. La teoría del equilibrio interrumpido.
Extinción. Extinciones en masa. Evolución de categoría
taxonómicas superiores.
EVALUACION
Se llevarán a cabo dos pruebas escritas, breves, a lo largo del Curso, durante la misma hora de clase, para evaluar la adquisición de conocimientos. La nota obtenida en estas pruebas, un punto para cada una, se sumara a la calificación del examen final.
El examen final será escrito y constará
de dos temas, a desarrollar uno de ellos, y una serie de preguntas
cortas sobre los temas explicados en clase.
BIBLIOGRAFIA
Crow, J.F. 1986. Basic concepts in population, quantitative and evolutionary genetics. Freeman and Co. New York.
Falconer, D. S. Introduction to Quantitative Genetics. 1989. Longman.
Hartl D.L. and Clark, A. 1990. Principles of population genetics. Sinauer. Sunderland, Massachusetts.
Ridley, M. 1993. Evolution. Blakwell. London.
Roughgarden, J. Theory of Population Genetics and Evolutionary Ecology: An introduction. 1979. Prentice Hall
Strickberger, M. 1990. Evolution. Science International
Books. Boston.