Deriva genética. Experimento virtual


Mosca de la fruta

La deriva genética es la acumulación de cambios en las proporciones de alelos en las sucesivas generaciones de una población.

El genotipo de un individuo constituye, por decirlo así, un sorteo aleatorio del conjunto de genes de la anterior generación. La proporción de un alelo puede aumentar o disminuir. Esto no se debe a cualquier ventaja o desventaja asociada con el alelo (selección natural). Viene a ser como una especie de error estadístico, que si bien este es mayor cuanto mayor sea la población, en proporción se amplifica si la población es pequeña, por tanto la dereiva genética afecta particularmente a poblaciones pequeñas.

Este experimento virtual simula el experimento realizado por Peter Buri en 1956 con moscas de la fruta (Drosophila melanogaster).


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Deriva genética
- Presentación: Rubén de Noia. Deriva génica


Guión de la práctica

Este modelo es una adaptación del experimento clásico realizado por Peter Buri (1956), que documentó la deriva genética en poblaciones de laboratorio de Drosophila. En este modelo, hay
dos alelos para un gen que codifica el color de los ojos: los códigos del alelo dominante de tipo salvaje (+) para el ojo color rojo, mientras que el alelo mutante recesivo (bw) codifica el color del ojo marrón. En el modelo, diez poblaciones de moscas se mantienen en un tamaño de población constante y las proporciones del alelo bw se cuantifican por generaciones.

El tamaño de la población y la proporción inicial de alelos pueden ser modificados.

Entramos en la siguiente dirección web:


El espacio visual del modelo está dividido en tres partes, una zona superior y dos laterales. En la zona superior, un cursor ajusta la velocidad de la simulación.

En la parte izquierda tenemos 10 poblaciones de Drosophila melanogaster, de moscas de la fruta, cada una con su proporcián de alelos bw (Prop bw), proporción del alelo mutante recesivo (bw) que codifica el color del ojo marrón.

En la parte derecha tenemos el gráfico que nos expresa los resultados finales y una serie de controles.

El gráfico, en la zona superior de la parte derecha, nos da las proporciones de alelos de bw a lo largo de las generaciones, por cada población. Haciendo clic en las tres barras horizontales de la parte podemos obtener la imagen y descargarla en formatos png, jpg, svg y en documento pdf.

Los controles son los siguientes:

- Tiempo fijado (Time to Fix), columna a la derecha: tiempo fijado para cada población o colonia.

- Generaciones (Generations); generaciones.

- Colonias fijadas (# Colonies Fixed)

- Tiempo promedio (Mean Fix. Time): número promedio de generaciones formadas por las colonias para alcanzar una proporción alélica de 1 o 0.

- Proporción del alelo bw (Overall Prop. bw): proporción del alelo bw en las diez colonias.

- Tamaño de la población (Pop_Size): menú desplegable para establecer el número de moscas contenidas en cada vial (opciones: 5, 10, 20, 40, 80).

- Proporción inicial del del alelo bw (Init_Prop_bw): menú desplegable para establecer la proporción inicial del alelo bw en todas las poblaciones (opciones: 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 0.9, 1.0).

- Stop_When_Fixed: cuando está seleccionado, detiene automáticamente el modelo cuando las proporciones de alelos bw alcanzan 1 o 0 en todas las poblaciones.

- Restablecer (Reset): al hacer clic se borran todos los valores, se restablece el modelo a los valores iniciales predeterminados.

- Lanzar el modelo (Go): se pone en marcha el modelo. Al hacer clic nuevamente se detendrá.


 Preguntas y actividades

1. ¿Qué causas explican los resultados? ¿podría haber variaciones por otros factores?

2. Nombrar o buscar en la bibliografía o Internet otros casos similares que se den en la Naturaleza.

3. ¿Por qué se usa la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, para estudios genéticos y evolutivos? ¿por qué sirve para investigar la deriva genética? ¿valdrían igualmente las moscas comunes, Musca domestica? ¿qué inconvenientes y qué ventajas tendría usar esta última especie?

4. Ver el siguiente vídeo:



Biología Evolutiva

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