Genètica i evolució

4,021 views

Published on

http://aixoplugat.blogspot.com

Published in: Technology, Economy & Finance
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
4,021
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
336
Actions
Shares
0
Downloads
81
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Genètica i evolució

  1. 1. 1
  2. 2. 2 Espècie: Conjunt d’individus que es poden reproduir entre si i donar lloc a descendents fèrtils. Limitacions: - Reproducció asexual? - Fòssils?
  3. 3. 3 2. Teories evolucionistes 1. Preevolucionisme La teoria de l’evolució diu que tots els organismes descendeixen de formes molt diverses. 1. Teoria fixista: les espècies es mantenen invariable al llarg del temps.(gossos engendren gossos, gats a gats,...) 2. Teoria creacionista: acte creador específic. Carl Von Linné i G. Cuvier (1800) van postular la teoria del policreacionisme que coincidia amb els coneixements de la geologia de la seqüencialitat dels cataclismes (teoria catastrofisme). Von Linne
  4. 4. 4 2. Teories evolucionistes 2. La teoria transformacionista de Lamarck 2. Teoria transformista: els éssers vius van acomodant-se o adaptant-se al medi ambient (“els organismes tenen una tendència i capacitat innata a perfeccionar-se”) i passen les seves transformacions o canvis a la següent generació. Lamarck (1744-1829) va postular-la basant-se en tres premisses: 1. Ús i desús dels òrgans: quan un òrgan era molt utilitzat observava que estava més desenvolupat i si no hi havia ús observava una atrofia del mateix. 2. Funció creativa dels òrgans (complexitat): hi ha una força misteriosa als organismes que fa que puguin adquirir un nou òrgan (més adaptat) si ho necessiten. 3. Herència dels caràcters adquirits: un cop adquirit un caràcter, aquestes característiques es poden passar a la nova generació
  5. 5. 5 2. Teories evolucionistes 2. Lamarckisme Fals: 1. No es pot crear o formar un òrgan si no hi ha cap informació genètica en l’individu que tingui aquesta informació. 2. Aquests caràcters postadaptatius o canvis produïts per l’ambient eren transmesos a les noves generacions. Una mutació somàtica no localitzada en cèl·lules sexuals no pot heretar-se. Darwin. La vida s’originà una sola vegada. Va haver- hi un sol avantpassat. Lamarck: Les espècies mai s’extingueixen. Canvien lentament a formes més progressives Linné: Cada espècie sempre té la forma inmutable i cadascuna ha estat creada per separat.
  6. 6. 6 2. Teories evolucionistes 3. La teoria evolucionista de Darwin-Wallace 3. Teoria evolucionista: “Els éssers vius han de lluitar per sobreviure i com hi ha variabilitat entre ells i n’hi ha de més adaptats i altres menys, per la qual cosa uns són eliminats o seleccionats naturalment i als altres poden reproduir-se i passar a la següent generació les seves perfeccions” .
  7. 7. 7 2. Teories evolucionistes 3. La teoria evolucionista de Darwin Charles Darwin (1809-1882): es va basar en tot una sèrie d’observacions: * Gran variabilitat dins de les espècies: va observar que dins de les espècies aïllades (Galàpagos) hi havia una gran variabilitat de formes (forma del bec), mides, etc. * Taxes elevades de reproducció: les espècies es reprodueixen ràpidament, amb creixement exponencial, cosa que no ho feia així (aritmèticament) els aliments. (Malthus) * Lluita per la supervivència: com hi ha més individus que menjar, s’estableix una lluita. * Acció de la selecció natural: que elimina els més dèbils i deixa vius per alimentar-se als més forts o adaptats a aquelles condicions. * Reproducció dels més ben adaptats: els més ben preparats són aquells que es reproduiran i podran transmetre els trets diferencials a la descendència
  8. 8. 8 2. Teories evolucionistes 3. La teoria evolucionista de Darwin
  9. 9. Selecció Sexual 9 2. Teories evolucionistes 3. La teoria evolucionista de Darwin
  10. 10. 10 2. Teories evolucionistes 3. La teoria evolucionista de Darwin Tipus de selecció: estabilitzadora: procura l’eliminació dels individus extrems; desorganitzadora: incrementa els dos tipus extrems en una població a expenses de les formes intermedies; direccional: dona com resultat l’increment de individus amb un caràcter fenotípic extrem - poden produir el desplaçament d’un al·lel o grup d’al·lels-
  11. 11. 11 3. El neodarwinisme Afegeix els coneixements genètics (genètica molecular, genètica de poblacions, recombinació i mutació) als coneixements ambientals de Darwin per fer una teoria sintètica. -De Vries: descobreix que les mutacions produeixen variabilitat a la descendència. -Ocorren a l’atzar i són preadaptatives. -Hardy i Weinberg: importancia de les poblacions a nivell evolutiu. -Fisher, Haldane i Wright: les freq. Gèniques de les poblacions es poden modificar per: -Selecció natural / mutacions /migracions / deriva genética
  12. 12. 12 3. El neodarwinisme 1. El procés evolutiu es basa: 1. Variabilitat de la descendència 2. Selecció natural 2. La variabilitat de la descendència 1. Mutació 2. Recombinació genètica 3. La evolució es produeix en les poblacions. 1. Varien les freqüències gèniques. 4. Les freq. Gèniques varien per: 1. Selecció natural 2. Mutacions 3. Migracions 4. Deriva genètica 5. Per a que una població generi una espècie diferent ha d’estar aillada.
  13. 13. Teoria neutralista 13 Kimura - 1968 Si la selecció fos tan efectiva hauria eliminat les molècules menys eficaces i no hi hauria tanta diversitat molecular. La major part de mutacions no són ni favorables ni desfavorables: mutacions neutres. No afectades per la selecció natural. La major part dels canvis evolutius no son adaptatius.
  14. 14. Teoria equilibri puntuat 14 -Model del gradualisme filètic -Totes les espècies successives formen una sola línia evolutiva a partir de l’espècie ancestral. -La transformació és lenta i continuada. -La transformació es produeix en tota la població. •Eldredge i Gould: teoria equilbri puntuat Una petita població de l’espècie ancestral va quedar aillada i va evolucionar diferent, fins que va sortir una nova espècie. Amb el temps, retorna a làrea inicial. -Canvis en les cond. Ambientals de l’àrea inicial fan desaparèixer l’espècie inicial. -La nova espècie té adaptacions més avantatjoses. -Les dues espècies tenen alimentacions diferents.
  15. 15. Teoria equilibri puntuat 15 -1. les espècies successives no es formen seguint una sola línia sino dues o més. -Alternança d’etapes molt lentes (estasi) amb ràpides (especiació) -Transformació de la nova espècie en una àrea reduïda on ha quedat aïllada.
  16. 16. 16 4. Proves clàsiques de l’evolució 1. Proves taxonòmiques En les classificacions taxonòmiques es van veient característiques diferencials i comuns entre els diferents organismes.
  17. 17. 17 4. Proves clàsiques de l’evolució 2. Proves anatòmiques S’utilitza l’anatomia comparada. Poden distingir entre: a) Òrgans homòlegs: tenen el mateix origen embrionari i s’assemblen doncs tenen la mateixa estructura interna encara que adaptada a diferents funcions. Són una manifestació d’una evolució divergent.
  18. 18. 18 4. Proves clàsiques de l’evolució 2. Proves anatòmiques b) Òrgans anàlegs: encara que tenen un origen embrionari diferent s’assemblen molt perquè realitzen la mateixa funció. Són una clara manifestació d’una evolució convergent de diferents estructures per tenir la màxima eficàcia.
  19. 19. 19 4. Proves clàsiques de l’evolució 2. Proves anatòmiques c) òrgans vestigials o residuals: van fer una funció i ara no la fan
  20. 20. 20 4. Proves clàsiques de l’evolució 3. Proves embriolòmiques S’utilitza l’embriologia comparada. Fins com més tard en el desenvolupament embrionari es mantinguin les semblances més properes estan les dues espècies estudiades.
  21. 21. 21 4. Proves clàsiques de l’evolució 4. Proves paleontològiques S’utilitza l’estudi dels fòssils. L’aparició d’algunes formes intermèdies com l’Archaeopterix són com els esglaons perduts entre unes espècies i unes altres. A partir dels canvis i els fòssils s’ha pogut reconstruir sèries filogenètiques (permeten veure l’evolució dels caràcters anatòmics).
  22. 22. 22 4. Proves clàsiques de l’evolució 5. Proves bioquímiques N’hi ha de diferents: 1. Universalitat d’algunes molècules i processos: * ADN * ARN * ATP * NAD * principis immediats * metabolisme cel·lular amb molt poques variants * estructures cel·lulars comuns * 20 a-aminoàcids.
  23. 23. 23 4. Proves clàsiques de l’evolució 5. Proves bioquímiques 2. Serologia comparada: es comparen les reaccions de precipitació que apareixen quan es col·loquen dos mostres de sèrum animal amb sèrum humà. Això es produeix quan hi ha reacció antigen-anticós. Com més elevada sigui més semblant seran les dues espècies. Metodologia: 1. S’introdueix plasma humà al conill. 2. Aquest respon fabricant anticossos 3. Es retira sèrum amb anticossos anti-home. 4. Es posa en contacte aquest sèrum amb el d’una espècie antropomorfa i es veu el grau de reacció.
  24. 24. 24 4. Proves clàsiques de l’evolució 5. Proves bioquímiques 3. Hibridació de l’ADN: es desnaturalitzen els materials genètics de dos mostres i es posen en contacte obligant a hibridar-se. El grau d’hibridació és proporcional al grau de semblança genètica.
  25. 25. 25 4. Proves clàsiques de l’evolució 5. Proves bioquímiques 4. Seqüenciació de proteïnes (aminoàcids) i d’ADN (nucleòtids). Quans més aminoàcids diferents tenen una mateixa proteïna més lluny estan evolutivament.
  26. 26. 26 4. Proves clàsiques de l’evolució 5. Proves bioquímiques 5. Canvis observats en l’ADN mitocondrial (són exclusius de la via materna).
  27. 27. -Freqüències genotípiques - Si per a un determinat caràcter hi ha dos gens (A / a) i el nombre d’individus per cada genotip és n1, n2 , n3 - - genotip AA : f(AA)= n1/N -- Genotip Aa : f(Aa) = n2/N -- Genotip aa : f(aa) =n3/N -f(AA) + f(Aa) + f(aa) = 1 -Freqüències gèniques -f(A) = p = f(AA) + ½ f(Aa) -f(a) = q = f(aa) + ½ f(Aa) -P + q = 1 27
  28. 28. 28 •Variació genètica o polimorfisme genètic: existencia en una població de dos o més formes al·lèliques en freqüències apreciables •Freqüència gènica o al·lèlica (unitat bàsica d’evolució): f(A) proporció d’un al·lel donat en la població Gen X, al·lels A i a A a p = f(A) q = f(a)
  29. 29. 29 p = f(A) Deriva genètica Selecció natural Mutació Migració Factors que canvien les freqüències gèniques en les poblacions
  30. 30. 30 Considera com es relacionen les freqüències al·lèliques i genotípiques en una població mendeliana sota una serie d’ideals: •Reproducció sexual •Aparellament aleatori •Grandària de població infinit •No mutació, no migració entre poblacions, no deriva genètica. •No diferencies en eficàcia biològica (selectives) entre els diferents genotips En aquest cas LES FREQ. GÈNIQUES I GENOTÍPIQUES ES MANTENEN CONSTANTS DE GENERACIÓ EN GENERACIÓ.
  31. 31. 31 Esperma Ous AA p2 Aa pq Aa pq aa q2 A p a q a q A p Freqüències Al·lèliques Unió aleatoria dels al·lels per a formar genotips
  32. 32. 32 Demostració: F(A) = p = f(AA) + ½ f(Aa) = p2 + ½(2pq) = p2 + pq = p(p+q) = p F(a) = q = f(aa) + ½ f(Aa) = q2 + ½(2pq) = q2 + pq = q(q + p) = q
  33. 33. 33 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0 p = f(A) Frecuencia 2pq (Aa) p2 (AA)q2 (aa) Gráfico de p2, 2pq y q2.
  34. 34. -Mutacions -Canvis inesperats i a l’atzar de la informació genètica. -Preadaptatives. -Cas especial: mutacions recurrents (es donen reiterativament) -Migracions -Immigracions -Emigracions -El fons genètic pot variar ---- flux genètic -Deriva genètica -Canvi en les freqüències gèniques. -Es dona principalment quan és inferior a l’imprescindible. -Efecte fundador -Efecte coll ampolla -Selecció natural -Eliminació individus menys aptes -Valor adaptatiu W versus coeficient de selecció S 34
  35. 35. Procés per el qual a partir d’una espècie preexistent en surt un altre de nova. -Les noves espècies formen una sola línea (llinatge) -EVOLUCIÓ FILÈTICA O ANAGÈNESI -Les noves espécies es ramifiquen. -CLADOGÈNESI 35
  36. 36. Cal que la població que evoluciona quedi AÏLLADA: -EspeciacióAL·LOPÀTRICA -Deguda a l’Aïllament geogràfic. -Hi ha una barrera geogràfica. -Especiació SIMPÀTRICA -No deguda a aïllament geogràfic. -Hi ha barreres biològiques. -Mecanismes d’aïllament reproductiu (MAR) -- prezigòtics: impedeixen formació zigot. -- postzigòtics: inviabilitat zigot o esterilitat híbrids. 36 Aïllament ecològic Aïllament estacional Aïllament etològic Aïllament mecànic Aïllament gamètic
  37. 37. Especiació sobtada deguda a mutacions. -Autopoliploïdia -- hi intervé una sola espècie. -P.e: planta diploide, gàmetes diploide, descendència 4n. -Al·lopoliploidïa -- hi intervenen dues espècies. -P.e: una planta 2n=12 es creua amb una 2n=16 i s’obté un híbrid 2n=14. 37
  38. 38. 38

×