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Herencia Cuantitativa

Herencia Cuantitativa. Caracteres Cualitativos y Cuantitativos. Variación cualitativa vs cuantitativa. Maíz. Poroto. Enanas x altas. Cortas x largas. P. Frecuencia. Altura planta. Longitud de la mazorca. F 1. Frecuencia. Longitud de la mazorca. Altura planta. Altas 3/4.

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Herencia Cuantitativa

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Presentation Transcript

  1. Herencia Cuantitativa

  2. Caracteres Cualitativos y Cuantitativos

  3. Variación cualitativa vs cuantitativa Maíz Poroto Enanas x altas Cortas x largas P Frecuencia Altura planta Longitud de la mazorca F1 Frecuencia Longitud de la mazorca Altura planta Altas 3/4 Frecuencia F2 Enanas 1/4 Altura planta Longitud de la mazorca

  4. Variación ambiental aa Plantas enanas AA Plantas altas Sin variación ambiental Alguna variación ambiental Mucha variación ambiental aa aa aa AA AA AA Frecuencia Altura planta Altura planta Altura planta

  5. Experimento: se cruzaron dos variedades de trigo puras que diferían en el color de los granos de trigo, rojo y blanco. La F1 era intermedia en color y al cruzarla entre sí obtuvo al menos 7 clases de color en la F2. ¿Cómo explicarlo? P F1 F2 Rojo X Blanco AAaa Color intermedio Aa Rojo : Intermedio : Blanco AAAa aa 1: 2: 1 Supongamos control del carácter por un gen con dos alelos sin dominancia Tema 16: Genética cuantitativa

  6. Supongamos control del carácter por dos genes idénticos con dos alelos cada uno, sin dominancia, y donde la intensidad del color rojo depende del número de alelos mayúsculas (que son los que producen el pigmento rojo) Rojo X Blanco AABB aabb Color intermedio (Rojo medio) AaBb Rojo oscuro: Rojo medio oscuro : Rojo medio : Rojo claro : Blanco AABB AaBBAaBbAabbaabb AABbAAbbaaBbaaBB 1: 4 : 6: 4 : 1 P F1 F2

  7. Mismo supuesto anterior pero con tres genes Rojo X Blanco AABBCC aabbcc Color intermedio X Color intermedio (autofecundación) P F1 AaBbCcAaBbCc F2 • Fenotipo • Rojo -------------> Blanco • Número alelos • que dan color • 6 : 5 : 4 : 3 : 2 : 1 : 0 • Proporción • 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 Supuestos: los genes segregan independientemente y sus efectos son aditivos

  8. Rojo Blanco Color Un par de genes (A1 A2 X A1 A2 ) Tres clases fenotípicas Dos pares de genes (A1 A2 B1 B2 X A1 A2 B1 B2 ) Cinco clases fenotípicas Siete clases fenotípicas Tres pares de genes Cinco pares de genes Once clases fenotípicas 21 clases fenotípicas: desde el genotipo con ningún alelo + hasta el genotipo con los 20 alelos + Diez pares de genes Con variación ambiental o caso límite

  9. Quien realizó esta experiencia?

  10. Herman Nilsson-Elhe

  11. Modelo de poligenes o loci cuantitativos: El valor que toma un carácter cuantitativo en un genotipo depende del número de genes de efecto pequeño (poligenes) que añaden valores + al carácter. Así, en un carácter determinado por 5 loci cuantitativos (poligenes) los genotipos irán de 10 alelos más a 10 alelos 0 + + + + + + + + + + + + + + + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ejemplos: Un gen con dos alelos (A y a) y con acción aditiva del alelo A que añade 5 unidades en promedio al valor del carácter. Hay tres clases fenotípicas para cada genotipo Si el genotipo aa tiene una valor fenotípico de 10 unidades, entonces, el genotipo Aa = 15 unidades fenotípicas y el genotipo AA = 20.

  12. Generalización del modelo aditivo 1 locus 2 loci 3 loci n loci Gametos distintos producidos por el multihíbrido en la F1 Número de genotipos distintos en la F2 Número de fenotipos distintos en la F2 Proporción de la F2 con un fenotipo extremo como el de una de las líneas parentales Proporción fenotípica de la F2 2 4 8 2n (A,a) (AB, Ab, aB, ab) (ABC,Abc, ,abc) 3 9 27 3n (AA,Aa,aa) (AABB, AABb, (AABBCC,... Aabb,AaBb,…...,aabb) ...,aabbcc) 3 5 7 2n+1 1/4 1/16 1/64 1/4n (AA ó aa) (AABB ó aabb) (AABBCC ó aabbcc) 1:2:1 1:4:6:4:1 1:6:15:20:15:6:1 (A+a)2n

  13. Teoría de la línea pura

  14. 25 cg 25 cg 25 cg Carácter peso de semilla 15 cg 90 cg 19 líneas puras ...

  15. Carácter peso de semilla F = G + E 15 cg 90 cg E 19 líneas puras ... E 25 cg 25 cg 25 cg

  16. WilhelmLudvigJohannsen

  17. Si NO hay efectos o acción aditiva, es decir que hay dominancia Cuando el números de genes que intervienen en el carácter es elevado tiende a una distribución normal

  18. Caracteres cuantitativos Distribución continua

  19. Dos parámetros determinan la forma de la distribución: • la media,  • la desviación típica  (raíz cuadrada de • la varianza 2= [(x-)2]/n)

  20.  GENÉTICAS DISTRIBUCIÓN CONTINUA CAUSAS:  AMBIENTALES Explicadas a través de las experiencias de: Carl Johannsen y Herman Nilsson-Ehle

  21. Dos factores actúan para producir la variación continua: ØEl número de pares que segregan: poligenes o loci múltiples ØLas variaciones debidas al ambiente

  22. Caracteres cuantitativos VALOR FENOTÍPICO F = G + E

  23. Preguntas • ¿ Cuanto de la variación fenotípica de un carácter cuantitativo se debe a diferencias genética entre los individuos y cuanto a diferencias en el ambiente? • ¿Qué parte de la variación fenotípica puede ser seleccionada? • ¿Cuántos genes oloci influyen sobre el carácter? • ¿Cómo se distribuyen los loci por el genoma? • ¿Qué efecto tienen los loci y como interactúan entre sí?

  24. Genotipo A2A2 A1A2 A1A1 Valor - a d a Punto medio Componentes de Media Un locus con dos alelos A1 y A2 con frecuencias p y q Tres genotipos posibles A1A1; A1A2 y A2A2 Grado de dominancia: GD = d/a

  25. Genotipo A2A2 A1A2 A1A1 - a d a Valor PM= 150

  26. Media de la Población M = a (p – q) + 2d pq M =  a (p – q) + 2  d pq

  27. Partición de la Variancia Fenotípica VF = VG + VE VG = VA + VD + VI VF = VA + VD + VI + VE VF variancia fenotípica VA variancia aditiva o del valor reproductivo VD variancia de la dominancia VI variancia de la interacción VE variancia ambiental

  28. Preguntas Básicas: • Cuál es la base genética de un carácter cuantitativo? • La segregación de muchos genes de acuerdo a las leyes de Mendel. • Cómo se pueden separar los efectos genéticos de los ambientales? • Con el empleo de diferentes diseños, por ejemplo mediante la endocría para eliminar la variación genética. • Cómo se puede predecir y controlar la segregación de una cruza? • Mediante la selección artificial.

  29. La variación es genética o ambiental? Si dos poblaciones tienen medias fenotípicas diferentes, es debido a la herencia genética o al ambiente? Cultive individuos de las poblaciones con diferente media en el mismo ambiente. Cultive individuos con el mismo genotipo en ambientes diferentes.

  30. Porqué es importante conocer la variabilidad genética y ambiental? • Para estimar las posibilidades de aplicar selección con éxito. • Para estimar la heredabilidad de los caracteres. • Para estimar la respuesta a la selección

  31. TIPOS DE POBLACIONES • HOMOGENEAS • HOMOCIGOTAS • HETEROCIGOTAS HETEROGENEAS HOMOCIGOTAS HETEROCIGOTAS

  32. POBLACIONES GENETICAS POBLACION HOMOGENEA HOMOCIGOTA aa BB cc DD aa BB cc DD aa BB cc DD aa BB cc DD VALOR 12 12 12 12 VARIANZA GENÉTICA = 0; VARIANZA AMBIENTAL = ? HOMOCIGAS EN MAYUSCULAS = 4 UNIDADES, HOMOCIGOTAS EN MINUSCULAS = 2 UNIDADES

  33. POBLACIONES GENETICAS POBLACION HOMOGENEA HETEROCIGOTA aa Bb cc Dd aa Bb cc Dd aa Bb cc Dd aa Bb cc Dd VALOR 16 16 16 16 VARIANZA GENÉTICA = 0; VARIANZA AMBIENTAL = ? HOMOCIGAS EN MAYUSCULAS = 4 UNIDADES, HOMOCIGOTAS EN MINUSCULAS = 2 UNIDADES HETEROCIGOTAS = 6 UNIDADES

  34. EN LAS POBLACIONES HETEROGENEAS HOMOCIGOTAS SI NO EXISTEN CRUZAMIENTOS ENTRE LOS INDIVIDUOS, ESTOS PASAN SU GENOTIPO COMPLETO A LA DESCENDENCIA EN ESTAS POBLACIONES, SOLO ES NECESARIO ESTIMAR LA VARIANZA GENÉTICA TOTAL

  35. POBLACIONES GENETICAS POBLACION HETEROGENEA HOMOCIGOTA 40% 10% 30% 20% aa BB cc dd AA bb cc DD AA BB CC dd AA BB CC DD VALOR 12 14 16 10 MEDIA = 12,6; VARIANZA GENÉTICA = 6,27; VARIANZA AMBIENTAL = ? HOMOCIGAS EN MAYUSCULAS = 4 UNIDADES, HOMOCIGOTAS EN MINUSCULAS = 2 UNIDADES

  36. POBLACIONES GENETICAS POBLACION HETEROGENEA HETEROCIGOTA 10% 40% 20% 30% Aa BB Cc dd AA Bb Cc Dd Aa BB CC dd Aa Bb Cc dd VALOR 22 16 20 18 MEDIA = 19,8; VARIANZA GENÉTICA = 5,73; VARIANZA AMBIENTAL = ? HOMOCIGAS EN MAYUSCULAS = 4 UNIDADES, HOMOCIGOTAS EN MINUSCULAS = 2 UNIDADES HETEROCIGOTAS = 6 UNIDADES

  37. Respuesta a la Selección

  38. Que se busca con la selección?

  39. Segregación Transgresiva P F1 F2 F3

  40. Distribución de frecuencias y medias poblacionales luego de dos ciclos de selección.

  41. FACTORES QUE AFECTAN LA ESTIMACION DE LA HEREDABILIDAD • La heredabilidad es un parámetro que corresponde a un carácter en una población dada y en un ambiente particular. • Un mismo carácter en dos poblaciones distintas, pueden mostrar distintos valores de heredabilidad, y esta puede ser distinta cuando se cambia de localidad.

  42. σ2a A.G. = I(S) * σp * σ2g + σ2e + σ2e-g AVANCE GENETICO

  43. HEREDABILIDAD Y METODOS SELECCIÓN FENOTIPICA h2 SELECCIÓN EN BASE A PRUEBA DE PROGENIES

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