Aplicación práctica: Equilibrio de Hardy Weinberg

¿Qué es el equilibrio de Hardy Weinberg?

¿Qué pasa cuando todo está en equilibrio en tu vida? La tarea encaja perfectamente en su horario después de la escuela y hay tiempo suficiente para llamar a su mejor amigo después de la cena. ¡Todo se siente bien! Las poblaciones ecológicas también pueden estar en equilibrio, donde las cosas están en equilibrio y no se están produciendo cambios importantes como la selección natural, la deriva genética o el flujo de genes. Los científicos describen este estado como el equilibrio de Hardy Weinberg y tienen una ecuación para explicar las frecuencias de diferentes alelos durante él:

p ² + 2 pq + q ² = 1

Aquí, p es la frecuencia del alelo dominante yq es la frecuencia del alelo recesivo. Esta ecuación describe las relaciones entre los diferentes genotipos en una población en equilibrio, donde p ² es la frecuencia de individuos homocigotos dominantes, 2 pq es la frecuencia de individuos heterozigotos y q ² es la frecuencia de individuos homocigotos recesivos.

A continuación, veamos cómo podemos aplicar esta fórmula para comprender cómo cambian las poblaciones durante y fuera del equilibrio de Hardy Weinberg.

Problema de práctica 1: Aplicación de la fórmula de Hardy Weinberg

Una población de conejos tiene dos alelos para el color. El alelo dominante (B) codifica el pelaje oscuro y el alelo recesivo (b) codifica el pelaje blanco. Si la frecuencia alélica del alelo dominante es 0.45 y la frecuencia alélica del alelo recesivo es 0.55, ¿cuál es el porcentaje de individuos heterocigotos en la población?

Paso 1: Encuentra p y q

El primer paso en cualquier problema de Hardy Weinberg es encontrar los valores de p y q . En este problema, se proporcionan los valores yp = 0,45, mientras que q = 0,55.

Paso 2: elija la parte correcta de la ecuación de Hardy Weinberg

A continuación, debemos averiguar qué pide el problema y encontrar la parte correspondiente de la ecuación de Hardy Weinberg. Aquí, piden individuos heterocigotos, así que usaremos 2 pq .

Paso 3: Resuelve

Sabemos que el porcentaje de heterocigotos es igual a 2 pq , donde p es la frecuencia del alelo dominante yq es la frecuencia del alelo recesivo. Entonces, podemos conectar nuestros valores del problema de la siguiente manera:

• 2 * 0,45 * 0,55 = 0,495

A continuación, podemos multiplicar esta frecuencia por 100 para obtener el porcentaje de heterocigotos en la población.

• 0,495 * 100 = 49,5%

Entonces, el 49.5% de esta población es heterocigota.

Problema de práctica 2: Evaluación de la dinámica de la población

A continuación, consideremos un problema en el que le piden que compare los datos de la población real con los valores predichos del equilibrio de Hardy Weinberg.

Imagina una población de alces. El alelo dominante codifica para astas largas y los códigos de alelo recesivo para astas cortas. La frecuencia del alelo dominante es 0,6 y la frecuencia del alelo recesivo es 0,4. El porcentaje real de heterocigotos en la población es del 65%. ¿Está esta población en equilibrio?

Paso 1: Encuentra p y q

Como en el problema anterior, tanto p como q se dan. La frecuencia del alelo dominante, p , es igual a 0,6 y la frecuencia del alelo recesivo, q , es igual a 0,4.

Paso 2: elija la parte correcta de la ecuación de Hardy Weinberg

Dado que este problema también pregunta sobre heterocigotos, usaremos 2 pq nuevamente.

Paso 3: Resuelve

Inserte los valores dados para el alelo dominante y el alelo recesivo en la parte heterocigota de la ecuación:

• 2 pq = 2 * 0,6 * 0,4 = 0,48

A continuación, convierta la frecuencia a un porcentaje multiplicando por 100.

• 0,48 * 100 = 48%

Esto es diferente a la frecuencia de heterocigotos observada del 65%. ¿Entonces qué está pasando? Cuando la ecuación de Hardy Weinberg no es válida para una población, significa que algo está sucediendo para cambiar las frecuencias alélicas. Ese ‘algo’ puede ser la selección natural, donde ciertos rasgos se favorecen más que otros debido a la presión selectiva en el entorno, o podría ser la selección sexual, donde se prefieren las parejas para un determinado rasgo. El flujo de genes, donde ocurre la migración, o la deriva genética, donde los eventos ocurren debido al azar, también pueden afectar la dinámica de la población y sacar a una población del equilibrio de Hardy Weinberg.

Problema de práctica 3: Trabajar al revés

A veces, los problemas solo le darán la frecuencia de un genotipo y le pedirán que resuelva los demás. Veamos un ejemplo.

Una población de tortugas tiene un 35% que tiene un genotipo recesivo homocigoto para la longitud del cuello, lo que significa que tienen cuellos cortos. ¿Qué porcentaje de la población es heterocigoto?

Paso 1: Encuentra p y q

A diferencia de los otros problemas, p y q no se dan, por lo que hay que resolver para ellos. El problema nos da el porcentaje de individuos homocigotos recesivos, o q 2. Entonces, podemos sacar la raíz cuadrada de la frecuencia y esto nos dará un valor para q . La raíz cuadrada de 0.35 es 0.59, entonces q es igual a 0.59.

Ahora, podemos usar la ecuación q + p = 1 para resolver p , la frecuencia del alelo dominante.

• 0,59 + p = 1
• p = 0,41

Paso 2: elija la parte correcta de la ecuación de Hardy Weinberg

Este problema solicita individuos heterocigotos, por lo que usaremos 2 pq .

Paso 3: Resuelve

Ahora, podemos usar la ecuación de Hardy Weinberg para resolver la frecuencia de heterocigotos:

• 2 pq = 2 * 0,41 * 0,59 = 0,48

Luego, multiplique por 100 para obtener un porcentaje.

• 0,48 * 100 = 48%

Entonces, en esta población el 48% de los individuos son heterocigotos.

Resumen de la lección

El equilibrio de Hardy Weinberg se puede describir mediante la ecuación de Hardy Weinberg:

• p ² + 2 pq + q ² = 1

Estos problemas se pueden resolver siguiendo tres sencillos pasos. Primero, resuelva tanto para p como para q . Luego, elija la parte correcta de la ecuación de Hardy Weinberg para usar, luego resuelva.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador