O equilíbrio de Hardy-Weinberg ou princípio de Hardy-Weinberg permite verificar se uma população está evoluindo por meio da avaliação da frequência de um alelo em determinado instante. Se não há mudança nas frequências dos alelos e do genótipo da população ao longo do tempo, diz-se que a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Alguns fatores que podem atuar alterando a frequência dos alelos são a seleção natural, mutação, migração e oscilações genéticas. Show
Leia também: Conceitos em genética – termos fundamentais para o estudo dessa área A mudança na frequência de um determinado alelo de um gene na população ao longo do tempo pode ser um indício de que esteja ocorrendo evolução. Quando a população não apresenta essa alteração, diz-se que ela está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, o qual foi proposto, de forma independente, no ano de 1908, pelo matemático inglês Godfrey Hardy e pelo médico alemão Wilhelm Weinberg. Uma população encontra-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando sobre ela apenas estão agindo a segregação mendeliana e a recombinação de alelos – não atuando, assim, outros fatores evolutivos –, e a população não apresenta alteração na frequência de alelos ao longo das gerações. Uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg não sofre ação de fatores evolutivos.Para que ocorra o equilíbrio de Hardy-Weinberg, algumas condições são necessárias, como:
Assim, podemos observar que o equilíbrio de Hardy-Weinberg não ocorre em populações reais, pois essas são constantemente afetadas por diversos fatores evolutivos, como veremos a seguir. Leia também: Principais evidências da evolução Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Fatores que alteram o equilíbrio de Hardy-WeinbergO equilíbrio de Hardy-Weinberg não ocorre em populações reais, pois elas são afetadas constantemente por fatores que influenciam as frequências alélicas e genotípicas, o que altera o seu equilíbrio. Alterações nas frequências alélicas e genotípicas ao longo do tempo levam à evolução. As mutações permitem o surgimento de novos alelos nas populações.Os fatores evolutivos que alteram o equilíbrio de Hardy-Weinberg são:
Acesse também: Darwinismo – teoria que explica a evolução das espécies Equação do equilíbrio de Hardy-WeinbergAs frequências genotípicas dentro de uma população podem ser expressas pelo binômio (p + q)² = 1, que pode ser desenvolvido e representado pela seguinte equação: p² + 2pq + q² = 1 p = frequência do alelo dominante; q = frequência do alelo recessivo; p² = frequência do genótipo homozigoto dominante; 2pq = frequência do genótipo heterozigoto; q² = frequência do genótipo homozigoto recessivo. Exemplo de equilíbrio de Hardy-WeinbergTomemos como exemplo hipotético uma população com 100 gatos. Dentre eles, 36 são da cor laranja e homozigotos, 48 são da cor laranja e heterozigotos e 16 são da cor cinza e homozigotos. Sabe-se que o gene para a cor laranja (C) é dominante sobre o gene para a cor cinza (c) e que a frequência do gene recessivo na população é de 16%. Segundo o equilíbrio de Hardy-Weinberg, essa população se cruzará ao acaso e os gametas C e c serão produzidos sempre na mesma proporção, para manter as frequências dos genótipos CC, Cc e cc constantes. De acordo com a equação p² + 2pq + q² = 1, q é a frequência do alelo recessivo. Segundo o nosso exemplo, q²= 0,16 (16%), assim, q = 0,4. Se p + q = 1, temos: p + 0,4 = 1 p = 0,6 Diante disso, temos:
CC = 0,36 = 36% Cc = 0,48 = 48% cc = 0,16 = 16% Exercícios resolvidosQuestão 1 - (UFPI) Numa certa população de africanos, 9% nasceram com anemia falciforme. Qual o percentual da população que possui a vantagem heterozigótica? a) 9% b) 19% c) 42% d) 81% e) 91% Resolução Alternativa C. Para responder a essa questão, devemos lembrar que a anemia falciforme é uma doença hemolítica de caráter autossômico recessivo. Vamos usar a letra S para representar os alelos. Assim, tendo a equação p² + 2pq + q² = 1, em que q é a frequência do alelo recessivo, temos, q²= 0,09 (9%), assim, q = 0,3. Se p + q = 1, temos: p + 0,3 = 1 p = 0,7 Diante disso, teremos:
SS=0,49 = 49% Ss = 0,42 = 42% ss= 0,09 = 9% Assim, o percentual da população que possui a vantagem heterozigótica é de 42%. Questão 2 - (PUC-SP) Uma população que está em equilíbrio de Hardy-Weinberg é constituída por 2.000 indivíduos. Sabe-se que 320 destes têm uma certa anomalia, determinada por um gene autossômico recessivo. Entre os indivíduos normais dessa população, qual é o número esperado de portadores desse gene recessivo? a) 960 b) 480 c) 420 d) 320 e) 240 Resolução Alternativa A. Para responder a essa questão, devemos inicialmente determinar qual é a frequência de alelos recessivos. Representaremos os alelos com a letra A. 2000 indivíduos – 100% da população 320 indivíduos – X% da população 2000X= 320 . 100 X= 32000/2000 X= 16% 320 indivíduos que apresentam essa anomalia recessiva representam 16% dos 2000 indivíduos presentes na população. De acordo com a equação p² + 2pq + q² = 1, q é a frequência do alelo recessivo. Segundo o nosso exemplo, q²= 0,16 (16%), assim, q = 0,4. Se p + q = 1, temos: p + 0,4 = 1 p = 0,6 Diante disso, teremos:
AA = 0,36 = 36% Aa = 0,48 = 48% aa = 0,16 = 16% Como a anomalia é recessiva, os indivíduos normais devem apresentar ao menos um alelo dominante. Assim, os indivíduos normais que apresentam o gene recessivo representam 48% da população, são os indivíduos heterozigóticos. 2000 indivíduos – 100% da população X indivíduos – 48% da população 100 . X= 2000 . 48 X= 96.000/100 X= 960 indivíduos Assim, a população apresenta 960 indivíduos normais com o gene recessivo. Por Helivania Sardinha dos Santos Quais os fatores que alteram as frequências alélicas e genotípicas de uma população e como eles atuam?As mutações permitem o surgimento de novos alelos nas populações. Os fatores evolutivos que alteram o equilíbrio de Hardy-Weinberg são: Migração: a chegada e a saída de indivíduos podem provocar mudanças nas frequências alélicas e genotípicas da população, pois genes estão sendo retirados e introduzidos.
Quais são os fatores que afetam as frequências gênicas e genotípicas de uma população?Os demais fatores da variação são a seleção, a introdução de germoplasma, o desvio meiótico e a deriva genética que ocasionam alterações nas frequências alélica e genotípica de populações sujeitas a processos de melhoramento.
Quais são os fatores capazes de alterar as frequências gênicas de uma população?Os fatores que influenciam a diversidade genética dentro de um conjunto de genes incluem o tamanho da população, mutação, deriva genética, a seleção natural, a diversidade ambiental, a migração e os padrões de acasalamento não-aleatórios.
Que fatores podem interferir na frequência gênica?Os principais fatores que afetam o equilíbrio gênico são a mutação, a migração, a seleção e a deriva gênica.
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