Genética

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  • Proceso microevolutivo.

Se define como fuerza microevolutiva la que produce cambios en la frecuencia de un gen en una población.

Las fuerzas microevolutivas son capaces de introducir variedad y amplificarla de tal manera que transforman las poblaciones a poblaciones adaptadas.

El proceso requiere una variabilidad genética (mutación), alguna forma de selección y cierto grado de aislamiento.

Ejemplo: deriva

Introduce variedad à mutación migración

                                                  II

Se amplifica variedad à recombinación

                                                 II
POBLACIÓN ß Deriva y selección, actúan sobre la variedad

                                                                   II

                                                  POBLACIÓN ADAPTADA

  • Domesticación vegetal.


Se entiende como domesticación vegetal la transformación de una especie silvestre en una cultivada por la acción del ser humano.

Dicha evolución tiene lugar en un hábitat creado por el ser humano, es decir, la microevolución tiene lugar en un ambiente antropológico.

Se obtienen poblaciones cada vez más homogéneas con la única salvedad de que son especies cultivadas.

Cambios en la domesticación

  • Gigantismo : se obtienen formas y plantas de elevado tamaño, como por ejemplo en tomate, el silvestre tiene menor tamaño que el cultivado.
  • Diversidad en las características morfológicas: se escogen individuos que tengan morfotipos favorables que pueden ser en la naturaleza anormales. Ej: coles (tienen la rama floral hipertrofiada).
  • Suspensión de mecanismos naturales de distribución: Ejemplo: el opio silvestre tiene pequeños frutos y grandes orificios para la dispersión de las semillas, sin embargo las formas cultivadas tienen grandes frutos y poros cerrados para evitar la dispersión. En el caso de la judía ancestral las vainas son dehiscentes mientras que en la domesticada no, ya que interesa que las vainas no se abran.
  • Cambio de hábito de perenne a anual.
  • Cambio de alogamia a autogamia. Ejemplo: el tomate (estigma) con especies ancestrales era autoincompatible (tipo exerto), en los cultivares modernos es autógamo estricto (tipo inserto).
  • Supresión de mecanismos de defensa: Ejemplo: en solanum quitoense desaparecen las espinas.
  • Reducción de la fertilidad sexual en especies de propagación vegetativa.
  • Sincronización de la floración y la maduración.
  • Germinación rápida y simultánea de la semilla.
  • Fuente primaria de variedad: Mutación

La mutación produce cambios en el ADN, ocurre por errores en la replicación en tasas << X y efectos casi siempre nocivos.

La importancia radica en que es la única causa de auténtica creación de genes.

Un nuevo mutante no se queda en la población: es la selección la que lo favorece o lo desecha.

Las mutaciones que se transmiten a individuos de generaciones posteriores generan individuos mutantes.

Existen diferentes tipos entre los que cabe destacar:

  • Espontáneas: ganancia de función, genera variedad de producto génico con una función nueva.
  • Inducidas: pérdida de función (dominante o recesiva).

Pueden significar una ganancia de eficacia biológica y en ese caso se aprovecha y mantiene de forma natural.

Si se pretende eficacia biológica se despreciará, a no ser que produzca un rasgo útil para el ser humano (selección artificial).

  Mutaciones según el efecto fenotípico.

  • De carácter morfológico: alteran el fenotipo normal o silvestre.
  • De carácter nutricional o bioquímico: incapacidad de sintetizar un compuesto.
  • De modificación del componente: altera el comportamiento de un organismo.
  • De regulación genética: mutación en un gen que regula la expresión de otro u otros.
  • De carácter letal: la alteración produce la muerte del individuo que la posee.
  • De carácter condicional: la expresión de las mutaciones depende de las condiciones ambientales.

Según la información génica implicada en la mutación podemos diferenciar:

  • Mutaciones génicas: que producen cualquier cambio heredable dentro de los límites de un solo gen, el resultado es la generación de nuevos alelos. Puede ser: Sustitución de una base por otra, adición de un par de bases, eliminación de un par de bases.
  • Mutación cromosómica: es la ganancia o pérdida de cromosomas.

inaN3bldmKpBYXIAZvPzF6qa5v4WvGSP9kJXUCPjPérdida de un cromosoma: Monosomía        Aneuploidía

Ganancia de un cromosoma: Trisomía

Ganancia de genomios completos: Poliploidía.

  • Mutación estructural: es cualquier cambio en la posición de los segmentos cromosómicos.
  • Deleciones: pérdida de porciones intercalares o finales de cromosoma (se pierde expresión de genes).
  • Duplicaciones: presencia de un fragmento de ADN más de una vez en un cromosoma (aumenta la expresión de genes).
  • Inversiones: inversión de un segmento cromosómico e inserción en su posición original. (Diferencias en la expresión).
  • Translocaciones: cambio de posición de segmentos cromosómicos dentro o entre cromosomas. (Diferencias en la expresión).
  • Amplificación de la variación: recombinación.


Recombinación: la variación se ordena de diferente modo, se combinan los genes preexistentes y se produce una amplificación de la variación.

No genera una nueva variación, aporta flexibilidad adaptativa.

Durante la recombinación la información genética se baraja u ordena de forma distinta. Al combinarse los genes preexistentes se produce una amplificación de la variación.

La variedad que se aumenta mediante la recombinación favorece la capacidad tamponante del cultivo, es decir, cuando una variedad se enfrenta a cambios es capaz de amortiguar la variación. Una F1 tiene menor capacidad de tamponamiento que una F2 debido a su mayor uniformidad.

La recombinación aporta por tanto flexibilidad adaptativa, no genera variación.

  • Migración e hibridación.


Normalmente existe un continuo flujo de migrantes que mantienen la conexión genética entre poblaciones. La migración es un factor de homogeneización en las distintas poblaciones de una especie.

Cuando dicho flujo se corta (barrera externa), es cuando comienzan a diferenciarse las poblaciones que no están en contacto, llegando incluso a no ser posible su reproducción sexual formando nuevas especies.

Los intercambios de semillas entre agricultores, las migraciones humanas.., son causa de migración de poblaciones cultivadas y no cultivadas (malas hierbas). En sí misma la migración no es buena ni mala, depende de los genes que migren.

La hibridación se produce por fenómenos de cruzamiento entre dos poblaciones cercanas, este cruce se produce por recombinación (cambios en la distribución de alelos en la población). No se genera nueva información sino que se amplifica la variación.

Hibridación intraespecífica.


Harlan consideró que la evolución en plantas cultivadas se desarrolla como un sistema cíclico de hibridación y selección.

El ciclo de diferenciación depende de los cultivos en los que aflora variación según las especies, tenga mayor o menor capacidad de tamponamiento.

En especies diploides autógamas, presentan baja capacidad de tamponamiento, por lo que raramente se crean nuevos genotipos de interés.

  • Selección

Es el proceso por el cual los genes o combinaciones de genes no deseables se eliminan de las poblaciones.

Esto se produce debido a que combinaciones génicas que se adaptan mejor se reproducen más eficientes.

La selección que produce la naturaleza suele ser con presiones selectivas suaves y presentarse a largo plazo.

La selección por el ser humano se realiza de forma drástica y se muestra a corto plazo.

Ambas selecciones no tienen porque mostrarse en la misma dirección.

Ejemplo: en la selección natural se favorece la dispersión de la semilla o la germinación y en la artificial generalmente no se favorece este hecho.

  • Deriva genética

Una población se mantiene en equilibrio si tiene un número grande de individuos que participan en la formación de la generación siguiente, de ahí que las proporciones de alelos sean las mismas de generación en generación.

El efecto de una población con pocos individuos provoca saltos enormes en las frecuencias génicas. Si la población es capaz de reproducirse eficazmente los individuos sobrevivirán y evolucionarán, partiendo de sus nuevas frecuencias génicas. De otra manera si se suceden varias generaciones sometidas a deriva genética se empobrecerán genéticamente y se verán abocadas a la extinción.

Ampliación

Hibridación intraespecífica: es la que se produce entre individuos de la misma especie.

Hibridación interespecífica: aquella que tiene lugar entre especies distintas. Sólo es posible entre especies filogenéticamente relacionadas.