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GENÉTICA CUANTITATIVA

GENÉTICA CUANTITATIVA. UNIDAD TEMÁTICA 4. Semilla lisa o rugosa. Semilla amarilla o verde. Caracteres Mendelianos o de clase. Flor violeta o flor blanca. Vaina lisa o plegada. 80. 80. 45. 110. 110. 75. 95. 95. 60. Frecuencia. Altas 3/4. Frecuencia. Enanas 1/4.

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GENÉTICA CUANTITATIVA

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Presentation Transcript

  1. GENÉTICA CUANTITATIVA UNIDAD TEMÁTICA 4

  2. Semilla lisa o rugosa Semilla amarilla o verde Caracteres Mendelianos o de clase Flor violeta o flor blanca Vaina lisa o plegada

  3. 80 80 45 110 110 75 95 95 60 Frecuencia Altas 3/4 Frecuencia Enanas 1/4 Pisum sativum Plantas enanas x plantas altas Altura planta P Frecuencia F1 x F1 Altas x altas F1 F2

  4. 15 25 10 6 30 35 20 39 15 30 22,5 22,5 Zea mays (maíz) Longitud de espiga Cortas x largas P Longitud de la espiga Frecuencia F1 Frecuencia F1 x F1 Frecuencia F2

  5. Carácter Mendeliano ---- Carácter cuantitativo Pisum sativum Zea mays P Frecuencia F1 Frecuencia Frecuencia F2

  6. Caracteres cuantitativos Distribución continua

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

  8. Teoría de la línea puraJohannsen (1903) Phaseolus (Variedad Princesa) Carácter peso de semilla 15 cg 90 cg 19 líneas puras ...

  9. 25 cg 25 cg 25 cg Carácter peso de semilla 15 cg 90 cg 19 líneas puras ...

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

  11. F1 intermedia F1 Variación de colores de granos desde el rojo hasta el blanco F2 Experiencia de Nilsson-Ehle (1909) En Trigo: cruza dos líneas puras que diferían en el color de los granos (rojos y blancos) Plantas con granos Blancos Plantas con granos Rojos Padres x

  12. Experiencia de Nilsson-Ehle (1909) EXPLICACIÓN:  Un par de alelos segregando, sin dominancia Rojo x Blanco AA aa Color intermedio Aa Rojo : Intermedio:Blanco AAAa aa 1 : 2 : 1 P F1 F2

  13. Rojo xBlanco AABB aabb Color intermedio (Rojo medio) AaBb Rojo oscuro: Rojo medio oscuro :Rojo medio:Rojo claro:Blanco AABB AaBB AaBbAabbaabb AABb Aabb aaBb aaBB 1 : 4 : 6 : 4 : 1 P F1 F2 EXPLICACIÓN:  Dos pares de alelos segregando, sin dominancia

  14. EXPLICACIÓN:  Tres pares de alelos segregando, sin dominancia P F1 Rojo x Blanco AABBCC aabbcc AaBbCc Color intermedio 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

  15. Número de pares que segregan Gametas F1 abc abC aBc Abc aBC AbC ABc ABC  F2  1/64 6/64 15/64 20/64 15/64 6/64 1/64

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

  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 Segregaciones Transgresivas Supongamos un carácter para el cual los alelos en mayúscula de cada loci suman 2 y los minúscula 1 Padres AAbbccDDEE x aaBBCCddee 16 14 F1 AaBbCcDdEe 15 F2 AABBCCDDEE AABBCcDDEE aaBbccddee aabbccddee 20 19 11 10 mayor menor

  19. Caracteres cuantitativos Caracteres poligénicos Caracteres métricos Media F Variancia

  20. Caracteres cuantitativos F = G + E Valor fenotípico medio = Valor genotípico medio Modelo estadístico matemático que permite estimar parámetros poblacionales de interés

  21. Caracteres cuantitativos VALOR FENOTÍPICO F = G + E Valor fenotípico medio = Valor genotípico medio

  22. Genotipo A2A2 A1A2 A1A1 Valor - a d a Punto de origen VALOR COMO DESVÍO 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

  23. Genotipo A2A2 A1A2 A1A1 - a d a Valor Origen = 150

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

  25. p.a q.d Padres A1A1 A1 A1 A2 Efecto medio del gen A1 Población M = a (p – q) + 2d pq M1 = a p + qd 1 = M1 – M = a p + q d - [a (p – q) + 2d pq] 1 = M1 – M = q [a + d (q – p)]

  26. p.d q.(-a) Padres A2A2 A2 A1 A2 Efecto medio del gen A2 Población M = a (p – q) + 2d pq M2 = d p + q(-a) 2 = M2 – M = - p [a + d (q – p)]

  27. A1 A1 A1 A1A2 A1A1 -a d a  2= -p.   1= q.  Efecto medio de sustitución de un gen Población -a d d a p (a - d) + q (a + d) = a + d (q – p) =  1 -  2

  28. GENOTIPO VALOR REPRODUCTIVO (A) A1A1 2 1 = 2 q .  A1A2 1 + 2 = (q – p)  A2A2 2 2 = - 2p .  Valor Reproductivo (A)

  29. Desviación dominante (D) G = A + D G: Valor genotípico A: Valor reproductivo D: Valor de la dominancia o desviación dominante

  30. Desviación de la Interación (I) G = A + D + I

  31. Partición del Valor Fenotípico F = G + E G = A + D + I F = A + D + I + E F valor fenotípico A valor reproductivo D desviación de la dominancia I desviación de la interacción E desvío ambiental

  32. 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

  33. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Hse = VA VF VF variancia fenotípica o total VA variancia aditiva o del valor reproductivo VG variancia genética

  34. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Ejemplo: en Drosophila se estudia el carácter longitud del tórax (medido en 1/100 mm).

  35. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Ejemplo: en Drosophila se estudia el carácter longitud del tórax (medido en 1/100 mm).

  36. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Ejemplo: en Drosophila se estudia el carácter longitud del tórax (medido en 1/100 mm).

  37. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Ejemplo: en Drosophila se estudia el carácter longitud del tórax (medido en 1/100 mm).

  38. HEREDABILIDAD GDG = Hsa = VG VF Hse = VA VF VF variancia fenotípica o total VA variancia aditiva o del valor reproductivo VG variancia genética

  39. HEREDABILIDAD Hse = VA VF Métodos de estimación de HEREDABILIDAD: ØMétodo de Regresión Progenie Progenitor: Tomando la regresión sobre un progenitor  Tomando la regresión sobre el promedio de ambos progenitores. • ØMétodo de Correlación Intraclase: •  Para familias de hermanos enteros •  Para familias de medios hermanos ØMétodo de Mathern o de las Retrocruzas.

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

  41. Componentes de VARIANZA Componentes del VALOR Variancia Símbolo Valor Símbolo Fenotípica (o total) VF ó VP ó2F Fenotípico F o P Genotípica VG o 2G Genotípico G Aditiva VA ó2A Reproductivo A de Dominancia VD ó2D Desviación Dominante D de Interacción VI ó2I Desviación de la Interacción I Ambiental VE ó 2E Desviación ambiental E VF = VA + VD + VI + VE

  42. Partición de la Variancia Fenotípica Componentes Genéticos de la Variancia VF = VA + VD + VI + VE VA Variancia aditiva

  43. Sin dominancia d = 0 VA = 2 p q [a + d (q – p)]2 Con Dominancia completa d = a VA = 8 p q3 a2 Variancia Aditiva = Variancia del Valor Reproductivo VA = (2 q α)2 p2 + [(q – p) α]2 2 p q + (-2 p α)2 q2 VA = 2 p q α2 VA = 2 p q [a + d (q – p)]2

  44. Partición de la Variancia Fenotípica Componentes Genéticos de la Variancia VF = VA + VD + VI + VE VD Variancia de la Dominancia

  45. Sin dominancia d = 0 VD = (2 p q d)2 = 0 Variancia de la Dominancia = Variancia del Valor de Dominancia o Desviación de la Dominancia VD = (- 2 q2 d)2 p2 + (2 p q d)2 2 p q + (-2 p2d)2 q2 VD = 4 d2 p2 q2 VD = (2 p q d)2

  46. Componentes Genéticos de la Variancia Cuando p = q = 0,5, como ocurre en F2 y generaciones subsecuentes derivadas de la cruza de dos líneas altamente endogámicas, resulta: VA = ½ a2 VD = ¼ d2

  47. Partición de la Variancia Fenotípica Componentes Genéticos de la Variancia X VF = VA + VD + VI + VE VF = VA + VD + VE VG VG = VA + VD + 2 cov AD

  48. Partición de la Variancia Fenotípica Componentes Genéticos de la Variancia X VF = VA + VD + VI + VE VG VG = VA + VD + 2 cov AD cov AD = 2 q α (- 2 q2 d) p2 + (q - p) α . 2 p q d. 2 p q + (-2 p α) (-2 p2 d) q2 cov AD = 4 q2 p2 d α (-q + q – p + p) = 0 VG = VA + VD VG = 2 p q [a + d (q - p)]2 + (2 p q d)2

  49. Partición de la Variancia Fenotípica VG=0 X VF = VA + VD + VI + VE Puede estimarse midiendo la VF en una población con VG = 0 VE Variancia ambiental

  50. INFLUENCIA DE LAS FRECUENCIAS GÉNICAS Y EL GRADO DE DOMINANCIA EN LA MAGNITUD DE LAS COMPONENTES GENÉTICAS DE LA VARIANZA Sin dominancia d = 0 Toda la VG es aditiva pues VG = 2 p q ( a + d (q – p) )2 + (2 p q d)2 0 0 VG = VA = 2 p q a2 y es máxima cuando p = q = 0,5 q 

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