Prob 9-10

Problemas de Genética de poblaciones (hoja 9-10: migración-mutación)
9.1.- Reed y otros han criticado las estimaciones de Glass y Li de la tasa de migración de los genes blancos en la
población negra americana, basándose en que la estimación de la frecuencia del gen Ro probablemente es inexacta
para muchas de las poblaciones africanas que pueden ser posibles antepasados de los negros americanos. En lugar
de ello, Reed ha sugerido que el gen del grupo sanguíneo Duffy (Fya) probablemente proporcionaría una estima
mejor de la tasa de migración, ya que casi nunca se encuentra en esas poblaciones africanas. Basándose en la
siguiente tabla, y asumiendo que han transcurrido 10 generaciones, haga una estima de la proporción de genes
blancos que actualmente hay en las poblaciones de negros americanos de: a) Georgia y b) California, así como la
tasa de migración para éstas dos localidades.
GEN AFRICA
GEORGIA CALIFORNIA
BLANCOS
a
Fy
0'000
0'045
0'094
0'422
9.2.- Dos pequeñas poblaciones humanas separadas A y B presentan, respectivamente, frecuencias de gustadores de la
PTC (causada por un dominante) de 0'85 y de 0'25. Si cada generación el 5% de la población B procede de la A,
¿cuál será la frecuencia del gen para gustador en la población B después de a) 1, b) 5, c)10 generaciones?
9.3.- Supongamos que hace 3 generaciones cierta tribu de indios sudamericanos presentaba únicamente el tipo
sanguíneo 0 (gen i) del grupo sanguíneo ABO. Una muestra reciente de dicha población muestra un 3% de genes
A. Una población vecina, de tamaño varias veces superior al de dicha tribu, presenta unas frecuencias bastante
constantes, i=0'9 y A=0'1. A) Suponiendo que no actúe ningún otro factor, ¿Qué % de genes es introducido por
migración en dicha tribu cada generación? B) Si suponemos que la migración es mínima y que en dicha población
tribal está ausente la selección para los genes de este grupo sanguíneo, ¿cómo intentaría explicar el cambio de
frecuencia génica? ¿Qué tipos de datos buscaría?
9.4.- Glass estudió las frecuencias de los grupos sanguíneos en los Dunkers, secta religiosa de origen alemán y que se
estableció en Pensilvania en el s. XVIII. Desde entonces esta secta ha permanecido relativamente aislada, tanto en
costumbres como en lo que se refiere a apareamientos, de la población circundante. Si se comparan las frec. de los
tipos sanguíneos de los dunkers y de los alemanes de origen, con los americanos circundantes, se obtiene:
Muestra
Frecuencia de los grupos sanguíneos
A
AB
B
O
Dunkers
228
0'593
0'022
0'031
0'355
Alemanes
3036
0'446
0'047
0'100
0'407
Americanos 30000
0'395
0'042
0'112
0'452
¿Qué explicación daría que pudiese explicar la frecuencia de los grupos sanguíneos en los dunkers?
9.5.- Si una población continental de caracoles tiene una frecuencia alélica de 0'8 y una población próxima insular
tiene una frecuencia de 0'2 para el mismo alelo, ¿cuántas generaciones son necesarias para que la población insular
alcance una frec. alélica de 0'5, dada una tasa de migración del 1%?
9.6.- Si cuatro poblaciones de igual tamaño con frecuencias alélicas de 0'2, 0'4, 0'6 y 0'8 bajo migración, de acuerdo
con el modelo de islas, de m=0'05, ¿Qué frecuencias esperaría encontrar en ellas tras 10 generaciones?
9.7.- Cuando la deriva genética es oscurecida por migración entre poblaciones en el modelo de islas, ¿qué valor de m
es necesario para mantener el valor de equilibrio de F menor que 0'05?
10.1.- Si un gen A muta con una tasa de 1 x 10-6, durante sólo una generación, en una población de 10 millones de
individuos diploides AA, ¿cuántos de tales genes mutantes pasarán probablemente a la siguiente generación, si el
tamaño poblacional permanece constante?
10.2.- Si un gen tiene una tasa de mutación de A
a de 1 x 10-6 y no hay mutación retrógrada, ¿cuál será la
frecuencia de A después de: a) 10, b) 100, c) 1.000, d) 10.000, y e) 1.000.000 de generaciones de mutación? F)
¿Cuántas generaciones tardará el gen a en elevar su frecuencia de 0'1 a 0'5?
10.3.- Suponiendo que las tasas de mutación directa e inversa de un cierto locus de Drosophila melanogaster son:
A
a
2 x 10-5
a
A
6 x 10-7
¿Cuáles son las frecuencias alélicas de equilibrio esperadas si no interviene otro proceso? ¿Es el cálculo de las
frecuencias alélicas de equilibrio mutacional diferente para haploides que para diploides?
10.4.- Supóngase que en cada uno de los 10 loci analizados el alelo salvaje (+) muta al alelo mutante (m) 9 veces más
frecuentemente de lo que lo hace el m al +. a) ¿Cuáles son las frecuencias esperadas del alelo m en cada locus?, b)
cuál es la frecuencia esperada de individuos portadores del alelo salvaje para los 10 loci? y c) ¿y la de cromosomas
portadores de los 10 alelos salvajes?
10.5.- ¿Cuáles son las frecuencias de equilibrio si u = 10-6 y v = 10-7? Dibuje la relación entre q y q para estas tasas
de mutación. ¿En cuántas generaciones se incrementará la frecuencia de 0'01 a 0'05? ¿Cuántas generaciones serían
necesarias para este cambio si v = 0?
10.6.- ¿Cuánto tiempo le llevará a un alelo neutral fijarse y cuánto perderse si N = 2000? ¿y si N = 100?
10.7.- Un virus de ARN fijado para el alelo A1, cuyo tiempo generacional es de 20 min, tiene una tasa de mutación de
10-4, sin reversión. ¿En cuántos días reduciría a la mitad la frecuencia del alelo?
10.8.- ¿Cuál es el tiempo medio de fijación de una mutación neutra en una especie de mamíferos, con un tamaño
eficaz de 105 y un tiempo generacional de 20 años? Y de una ventajosa con s = 0’01?
Relación de problemas para entregar, explicados, en la clase de problemas correspondiente:
9.8.- En una población animal que mantiene constante su tamaño a lo largo de las generaciones, la frecuencia de un
alelo de un locus autosómico en un determinado momento es 0'4. La tasa de migración a esa población desde otra
vecina, donde la frecuencia de dicho alelo es 0'6, es del 20%. Se desea saber:
a) ¿Cuál será la frecuencia del alelo en cuestión una generación después?
b) ¿Cuál será después de 5 generaciones?
c) ¿Llegará algún momento en que, en estas condiciones, no se modifiquen las frec. alélicas?
d) ¿Cuáles serían las respuestas a las cuestiones anteriores si el proceso migratorio ocurriese en las mismas
condiciones pero en sentido contrario?
9.9.- Asuma que en el modelo isla-continente q*=0, m=0'05 y q0 = 0'8. Dibuje un gráfico que muestre el cambio de la
frecuencia alélica a lo largo del tiempo.
10.9.- Una cierta cepa de Drosophila presenta una tasa de mutación del ojo normal (w+) al eosina (we) del 1'3 x 10-4 y
una tasa de mutación retrógrada we
w+ de 4'2 x 10-5. a) ¿Cuál es el valor de equilibrio de we? b) ¿Cuántas
generaciones tardará el gen we en aumentar de 0'1 a 0'5?
10.10. En Escherichia coli la tasa de mutación de la independencia de histidina (his+) al requerimiento de histidina
(his-) y la tasa de mutación inversa se han estimado como:
+
- 2 x 10-6
+ 4 x 10-8
Suponiendo que no están involucrados otros procesos, ¿cuáles serán las frecuencias de equilibrio de los dos alelos?
10.11.- Supóngase que en cierto locus la tasa de mutación A
a es 10-5 y que la tasa de mutación en el sentido
opuesto es de 10-6, ¿qué valores máximos puede presentar el q? ¿qué frecuencias alelicas tendrá la población
cuando el q = 0?
10.12.- Se analizaron dos poblaciones de Drosophila subobscura para el locus . En la primera de ellas se detectaron
tres alelos, dos de ellos con frecuencias A1 = 0'3 y A2 = 0'35; mientras que en la segunda se hallaron 6 alelos, 5 de
los cuales tenían frecuencias del 5%. ¿Tienen ambas poblaciones el mismo número de alelos efectivos?, si no es
así indique cuántos tiene cada una.