Tema 10: Genética cuantitativa (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 23/03/2016
Descargas 4
Subido por

Vista previa del texto

Genética TEMA 10 Ariadna López Coll TEMA 10: GENÉTICA CUANTITATIVA Herencia cuantitativa: hace referencia a caracteres determinados por muchos genes y donde el ambiente tiene un efecto en la manifestación del fenotipo. La transmisión es la misma sean muchos o pocos genes, pero cuando son muchos los que determinan un carácter y su combinación es pequeña, el tratamiento de los datos y de la media cuantitativa requiere métodos estadistivcos. Son muchos los caracteres que se rigen por esta herencia y tienen un valor económico muy grande. Tienen una manifestación fenotípica contínua (peso, altura).
Los caracteres cuantitativos que haremos referencia es de aquellos que la manifestación fenotípica es continua (altura, peso, presión, temperatura, coeficiente intelectual). Tambien hay caracteres cuantitativos que manifiestan una distribución discreta (surcos en huellas dactilares,numero de quetas, nº de granos…), donde la manifestación no es un fenotipo contínuo.
En estos caracteres hay una interacción con el ambiente.
Carácter cuantitativo - Fenotipo es el resultado de muchos genes y el ambiente - Determinados por muchos loci (carácter poligénico o multifactorial) - La transmisión de cada locus sigue los principios mendelianos - Efecto de cada locus es pequeño y aditivo - Para describir su variación se utilizan métodos estadísticos tales como la media y la varianza.
Genética cualitativa vs Genética cuantitativa Genética cualitativa  caracteres de clase, variación discontinua (diferentes clases fenotípicas), efectos de un solo gen (genes mayores), análisis por medio de cálculos de proporciones y relaciones.
Un carácter cualitativo exhibe pocos, fácilmente distinguibles fenotipos.
Genética cuantitativa  caracteres de grado, variación continua (determinaciones fenotípicas muestran un espectro de gama), control poligénico (genes menores), análisis de tipo estadístico proporcionando cálculos de parámetros de poblaciones.
Un carácter cuantitativo exhibe un rango contínuo de fenotipos.
Carácteres cuantitativos En los caracteres cuantitativos el valor fenotípico (P) está determinado por el efecto de acumulativo de muchos genes (genotipo, G) y el ambiente (E).
Genética TEMA 10 Ariadna López Coll En una población en un ambiente determinado, la variación ambiental y genotípica se suman, resultando en la variación fenotípica total (no hay varianza genotípica en una población genéticamente homogénea, línes puras o F1) Vp= VG + VE Preguntas que trata de responder la genética cuantitativa - ¿Qué parte de la variación fenotípica de un carácter cuantitativo se debe a diferencias genéticas entre los individuos y qué parte a diferencias en el ambiente? - ¿Qué parte de la variación fenotípica puede ser seleccionada por un mejorador o por la selección natural= - ¿Cuántos genes o loci influyen sobre el carácter? - ¿Qué efecto tienen los loci y cómo interactúan entre si? Si el carácter no está influenciado por el ambiente, se dan dos fenotipos bien claros diferenciados. Si el ambiente infliye, los fenotipos atribuidos a cada genotipo aún no se solapan, pero si la influencia del ambiente es muy grande, los genotipos pueden solaparse y no diferenciarse bien la relación genotipo-fenotipo (no se distingue un individuo AA de uno Aa).
Base genética de los caracteres cuantitativos Experimento Nilsson – Ehle (1909) cruzó dos variedades de trigo puras que diferían en el color de los granos de trigo, rojo y blanco. La F1 era intermedio en color y al cruzarla entre sí obtuvo al menos 5 clases de color en la F2, con proporciones 1:16, 4:16, 6:16, 4:16 y 1:16 (diferentes a las vistas hasta ahora).
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) (cuadro de Punnet). Vemos que los resultados del experimento se explican por qué eran dos genes (dihibridismo) con dos alelos que tenían efecto aditivo y sin dominancia. No se obtienen las proporciones 9:3:3:1 porque no hay dominancia, tampoco las 15:1 porqué no hay interacción de genes.
A medida que aumenta el nª de loci, aumenta el nº de clases y disminuye la diferencia entre las clases contiguas. Ejemplo: con 1 par de genes se dan 3 clases fenotípicas, con 2 pares se dan 5 clases de fenotipos, con tres pares de genes, aparecen 7 clases genotípicas, con 5 aparecen 11 fenotipos, con 10 pares aparecen 21. Es un di híbrido típico.
La acción aditiva de muchos genes explica la variación continua. Pueden haber efectos aditivos, efectos dominantes o efectos epistàsicos pueden contribuir al fenotipo de un carácter cuantitativo, pero los efectos aditivos son los más importantes.
Contribución igual de los alelos de los genes A, B y C. 6 genes, 7 clases fenotípicas. Los individuos extremos son los individuos con piel más clara y piel más oscura, con una Genética TEMA 10 Ariadna López Coll distribución de este tipo. Evidentemente si estamos en una población donde todos son negros, es porque no hay variabilidad (todos tienen los mismos alelos).En poblaciones homocigotas, no hay variabilidad.
Ejercicio/Ejemplo: Peso de una planta que viene determinado por un par de alelos.
AABB x aabb AaBb x AaBb Un genotipo produce una distribución de fenotipos, no solo un fenotipo (acción del ambiente).
El fenotipo depende de la suma de los efectos de muchos genes, no de un solo gen (acción de poligenes). Cada individuo tiene un valor fenotípico P= G+ E (medio ambiente).
El análisis de la variación continua requiere métodos estadísticos: el fenotipo sigue una distribución normal. Dos parámetros determinan la forma de la distribución: la media (µ, es la tendencia central de la distribución) y la desviación típica (sigma). La varianza es el grado en que los valores de la distribución se apartan de la media.
La variabilidad de medias y distribuciones de las poblaciones es debida a la base genética y al ambiente. Ejemplo: Dependiendo de la altura a la que crecen unas plantas, unas crecerían mejor que otras. La norma de reacción es la relación entre el ambiente y el fenotipo para un genotipo y los fenotipos producidos por un genotipo es diferente según las condiciones ambientales.
Supuestos del análisis de los componentes, todos los alelos de todos los genes son aditivos, los genes contribuyen (power).
En vez de hablar de un valor fenotípico, en una población hablamos de la variabilidad. La varianza genotípica en dos líneas puras parentales es nula (si hay variabilidad es debida al ambiente). En la primera generación, los individuos (heterocigotos) tampoco presentan variabilidad excepto la del ambiente. A partir de la varianza que veamos en F1, conocemos la varianza del ambiente al carácter. Por lo tanto, la varianza fenotípica de la F2 la podemos calcular (utilizando la fórmula estadística), la varianza de la F1 también la sabemos porque es la del ambiente y así podemos conocer la varianza de la F2. La varianza de una generación es la suma de la varianza genotípica y la del ambiente.
El cruzamiento entre dos líneas puras nos darà una descendencia con frecuencia normal (F1).
El cruzamiento entre dos F1 también obtenemos una distribución normal.
A partir de esos parámetros de variabilidad genética, podemos averiguar la hereabilidad de un carácter cuantitativo. Según la hereabilidad, los programas de mejora serán mas eficientes o menos. Imaginaremos que tenemos esta distribución (power) y que no tenemos ningún parámetro de variabilidad, ya que suponemos que esta distribución pude ser mejorada Genética TEMA 10 Ariadna López Coll Los caracteres cuantitativos tienen influencia del ambiente. Por lo tanto, vienen determinados por múltiples genes. Hay variabilidad, existe una distribución normal (no todos los fenotipos son iguales)  AABBCC aabbcc. El genotipo de estos individuos es diferente. Si yo cojo individuos de la distribución aabbcc, los selecciono, los cruzo entre ellos y esperaría que la media fuera mejor (ganar en el fenotipo). Lo que ocurre es que si no hay base de variabilidad, no se podrá realizar este experimento.
Importancia relativa del genotipo: experimentos de selección artificial para la determinación de la heredabilidad de un carácter cuantitativo.
Si no es heredable (yo no veo mejora), quiere decir que ese fenotipo no se mejora en la dirección que se propone. Si hay una variabilidad genética en los individuos, por lo tanto al cruzarlos, el fenotipo será mas próximo que al principio (ya que hay una base genética). Si no hay variabilidad (todos son homozigotos), en la descendencia no veré variabilidad genética (sólo la que determine el ambiente).
Interés de la genética cuantitativa: - Compresión de la evolución de los caracteres adaptativos de variación continua.
- Mejora de cultivos y animales domésticos.
- Hacer prediciones de mejora Heredabilidad para un carácter cuantitativo Hace referencia a la fracción de la variabilidad fenotípica que se debe a la variabilidad genotípica. Dividimos la varianza genotípica entre la varianza genotípica. Varia de 0 a 1. Un ejemplo: si en la F2 hemos encontrado una varianza fenotípica de 0.56 y la varianzagenotípica es 0.50, podemos calcular la variabilidad, la cual es de 0.9. Que siginifica? Significa que el 90% de la variación fenotípca es debido a diferencias genéticas entre los individuos.
Que significa cuando la heredabilidad es 0? Significa que la variación fenotípica es 0 (no hay fenotipos diferentes).
Heredabilidad en Humanos: parecido entre parientes Se analizan los datos para sacar conclusiones. El peso es un factor con una base genética importante. Las conclusiones de si un carácter es mas o menos heredable si tiene una base genética se basa en estudios que se realizan comparando genotipos sobre todo de hermanos.
Se calculan correlaciones, y las mas interesantes son las correlaciones entre gemelos idénticos, por lo que las diferencias que haya entre gemelos se deben solo en el ambiente. Cuando hay mucha diferencia entre correlaciones significa que hay una base genética importante, pero si hay poca correlación entre hermanos gemelos idénticos y no idénticos la base genética no esta tan clara.
...