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Estructuras genéticas de las poblaciones

La estructura genética se refiere a las frecuencias alélicas de una determinada población.

Si se observa el fenotipo, solo se puede determinar el genotipo de los alelos recesivos homocigóticos; los cálculos proporcionan una estimación de los genotipos restantes. Dado que cada individuo es portador de dos alelos por gen, si se conocen las frecuencias alélicas (p y q), predecir las frecuencias de estos genotipos es un simple cálculo matemático que permite determinar la probabilidad de obtener estos genotipos cuando se extraen dos alelos al azar del conjunto de genes. Así, en el escenario anterior, una planta individual de guisantes podría ser pp (YY), y por tanto producir guisantes amarillos; pq (Yy), también amarillos; o qq (yy), y por tanto producir guisantes verdes (figura inferior). En otras palabras, la frecuencia de individuos pp es simplemente p2; la frecuencia de individuos pq es 2pq; y la frecuencia de individuos qq es q2. Y, de nuevo, si p y q son los dos únicos alelos posibles para un rasgo determinado en la población, estas frecuencias genotípicas sumarán uno: p2 + 2pq + q2 = 1.

La primera sección demuestra cómo obtener los valores p y q que representan las frecuencias alélicas. Un círculo amarillo con dos Y mayúsculas, el número de individuos de 500 es 245, contribuye con 490 alelos al patrimonio genético con un total de 1000 alelos y la frecuencia genotípica es 0,49. Un círculo amarillo heterocigoto para la Y mayúscula y la y minúscula, el número de individuos de 500 es 210, contribuye con 210 alelos de Y mayúscula y 210 alelos de y minúscula. Un círculo verde homocigoto para la y minúscula, el número de individuos es 45 de 500, contribuye con 90 alelos de y minúscula. La frecuencia alélica de Y mayúscula es de 0,7, representada por p. La frecuencia alélica de y minúscula es de 0,3, representada por q. La segunda sección del gráfico es una tabla de cuadrados de Punnett con 4 cuadrantes. El cuadrante superior izquierdo contiene un círculo amarillo alrededor de dos alelos de Y mayúscula. El cuadrado p equivale a 0,49. El cuadrante superior derecho contiene un círculo amarillo alrededor de un alelo de Y mayúscula y otro de y minúscula. pq es igual a 0,21.  El cuadrante inferior izquierdo contiene un círculo amarillo alrededor de un alelo de Y mayúscula y un alelo de y minúscula. pq es igual a 0,21. El cuadrante inferior derecho contiene un círculo verde alrededor de dos alelos de Y minúscula. q al cuadrado es igual a 0,09. Debajo del cuadrado de Punnett, p al cuadrado más 2pq más q al cuadrado es igual a 1. Por debajo de este 0,7 al cuadrado más 2 veces 0,7 más 0,3 al cuadrado es igual a 1. Por debajo de esto 0,49 más 0,42 más 0,09. 0,49 es la frecuencia prevista de los genotipos homocigóticos Y. 0,42 es la frecuencia prevista de los genotipos heterocigotos. 0,09 es la frecuencia prevista de los genotipos homocigotos y.

Cuando las poblaciones se encuentran en el equilibrio de Hardy-Weinberg, la frecuencia alélica es estable entre generaciones y la distribución de los alelos puede determinarse a partir de la ecuación de Hardy-Weinberg. Si la frecuencia alélica medida en el campo difiere del valor predicho, los científicos pueden inferir las fuerzas evolutivas que intervienen.

La diversidad genética de una población procede de dos mecanismos principales: la mutación y la reproducción sexual.

La evolución de las especies ha dado lugar a una enorme variación de formas y funciones. A veces, la evolución da lugar a grupos de organismos que se vuelven tremendamente diferentes entre sí. Cuando dos especies evolucionan en distintas direcciones a partir de un punto común, se denomina evolución divergente.