Exercícios de Evolução hw

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Exercícios de Evolução – Equilíbrio HW
Questão 1: Considerando um loco gênico qualquer, possuidor de 2 alelos (A e A1) com frequências de 0,75 e 0,25, respectivamente, e, sendo suas frequências genotípicas não correspondentes as gênicas (alélicas), ou seja, não estando em equilíbrio, pergunta-se: Segundo o mesmo princípio o que é necessário para que tal população volte a estar em equilíbrio de Hardy-Weinberg? Justifique.
	Para que a população volte a estar em equilíbrio, é necessário que ela esteja livre da ação de fatores evolutivos. Neste caso, os acasalamentos ao acaso resolveriam o problema devido a ausência de fluxo gênico.
Questão 2: Em uma população de uma espécie qualquer de reprodução sexuada um loco gênico, em equilíbrio, é possuidor de dois alelos (A e A1) representados pelas frequências p e q. Responda: 
2.1. Qual a probabilidade de ocorrerem acasalamento entre dois indivíduos heterozigotos e qual a probabilidade genotípica da F1 desse casamento nesta população?
	A probabilidade de acasalamento entre dois indivíduos heterozigotos é 2pq x 2pq = 4p²q². A probabilidade genotípica é de: 
25% AA = p²q²
50% AA1 = 2p²q²
25% A1A1 = p²q²
 2.2. Sendo a frequência de p do alelo A igual a 0,95 quais os acasalamentos mais frequentes e suas probabilidades nesta população:
p + q = 1
0,95 + q = 1
q = 0,05
Os acasalamentos mais frequentes na população seriam, AA X AA e AA X A1.
AA X AA = p4 = 0,814 = 81,4%
AA X A1 = 4p³q = 0,171 = 17,1%
Questão 3: Tabela ao lado representa as frequências dos alelos M e N do Sistema MN, representadas por p e q, respectivamente, em 4 populações humanas
3.1 Considerando os resultados apresentados argumente se todas as populações estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg. 
	Sim, todas as quatro populações humanas estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg, uma vez que p + q = 1, e todas as frequências apresentadas somam 1. Além disso, as frequências observadas e esperadas são aproximadamente iguais. 
3.2 Considerando a população brasileira, qual seria o acasalamento mais esperado? Justifique
	Analisando a figura, podemos dizer que o acasalamento mais esperado na população seria do heterozigoto MN, pois além do N ser bem maior, a frequência esperada de heterozigoto é de 49,5%
 Questão 4: Em uma população hipotética a frequência de indivíduos com um distúrbio qualquer foi estimada em 5 em 1000. Sendo a mesma causada por um alelo recessivo e o loco possuidor de somente dois alelos, responda:
4.1. Quais são as frequências gênicas (alélicas), genotípicas e fenotípicas para esta população.
1000 – 100%					1000 – 100%
5 – X						995 – X
X = 0,5%					X= 99,5%
Genótipos 			Fenótipos 			% fenotípica
AA (p2)			Sem distúrbio 		0,995 
Aa (2pq)			Sem distúrbio 		0,995
A (q2)				Com distúrbio 		0,005
	Desta forma, podemos dizer que 0,5% da população apresenta tal distúrbio (q2 – característica recessiva) e 99,5% não apresenta o distúrbio.
Frequência alélica q: 
F (aa) = q2 = 0,005
q = √0,005 = 0,0707 – 7% (alelo a)
Frequência alélica p:
p + q = 1
p = 1 – 0,0707
p= 0,9293 – 93% (alelo A)
Frequências genotípicas 
AA: p² = 0,93² = 0,8649 – 86,5%
Aa: 2pq = 2(0,93 x 0,07) = 0,1312 – 13%
aa: q² = 0,07² = 0,005 – 0,5%
Frequências fenotípicas 
Ausência de distúrbio: p² + 2pq = 0,8649 + 0,1302 = 0,9951 – 99,5%
Com distúrbio: q² = 0,0049 = 0,5%
4.2. Admitindo que a referida população esteja em equilíbrio de Hardy-Weinberg, quantos indivíduos heterozigotos espera-se se encontrar nesta população?
AA = 0,8649 x 1000 ≈ 865 indivíduos 
Aa = 0,1312 x 1000 ≈ 130 indivíduos
aa = 0,005 x 1000 ≈ 5 indivíduos
	Serão encontrados aproximadamente 130 indivíduos heterozigotos na população.
4.3. Qual a probabilidade de ocorrer o acasalamento entre um indivíduo heterozigoto com um homozigoto livre do distúrbio.
Aa x AA (heterozigoto x homozigoto livre) = 4p³q = 4(0,93)³ x (0,07) = 0,2252. 
	A probabilidade de ocorrer o acasalamento entre um individuo heterozigoto com um homozigoto livre do distúrbio é de 22,54%.
Questão 5: Em certa população, em equilíbrio, encontrou-se 30.000 indivíduos com a capacidade de enrolar a língua e 2.000 incapazes de enrolá-la. Sabendo que tal capacidade de enrolar a língua é uma característica causada por um alelo dominante, calcule aproximadamente o número de indivíduos heterozigotos nessa população.
30000 – Enrola a língua – A
2000 – Não enrola – a 
Total: 32000 pessoas 
32000 – 100%			32000 – 100%
30000 – x				2000 – x
x = 93,75%				x = 6,25
Genótipos 			Fenótipos 			% fenotípica 
AA (p2)			Enrolam a língua 		0,9375
Aa (2pq)			Enrolam a língua 		0,9375
A (q2)				Não enrolam 		0,0625
Fenótipos
p² + 2pq = 93,75%
q² = 6,25% 
q = √0,0625 = 0,25 
p + q = 1
p = 1 – 0,25
p = 0,75
Frequências genotípicas 
AA = p² = 0,75² = 0,5625 
Aa = 2pq = 2 x 0,75 x 0,25 = 0,375 
aa = q² = 0,25² = 0,0625
Quantidade de heterozigotos na população:
Aa = 2pq = 2 x 0,75 x 0,25 = 0,375 x 32000 = 12000 indivíduos 
Questão 6: Em uma população humana de 10000 indivíduos, em equilíbrio, constatou-se que 900 indivíduos tinham o fenótipo sanguíneo recessivo Rh negativo. Qual seria o número de indivíduos homozigotos para Rh positivo?
10000 – 100%					RR X rr
900 – x
x = 9% - 0,09
Frequência alélica q: 
Q(r) = √0,09 
q = 0,3
Frequência alélica p:
p + q = 1
p = 1 – 0,3
p(R) = 0,7
Frequências genotípicas
RR = p² = 0,7² = 0,49 – Rh positivo 
Rr = 2pq = 2 x 0,7 x 0,3 = 0,42
rr = q² = 0,3² = 0,09 – Rh 
	O número de indivíduos homozigotos para Rh positivo é: 
RR = p² = 0,7² = 0,49 x 10000 = 4900 indivíduos ou 49% da população.
7. Se em uma população de uma espécie qualquer diploide, de reprodução sexuada, a frequência do alelo dominante A é de 70%, qual seria a fração esperada de indivíduos heterozigotos?
A – Dominante – 70%
a – Recessivo – 30% 
p = 0,7 
q = 0,3
Frequências genotípicas 
AA = p² = 0,7² = 0,49
Aa = 2pq = 2 x 0,7 x 0,3 = 0,42
aa = q² = 0,3² = 0,09
Indivíduos heterozigotos:
Aa = 2pq = 2 x 0,7 x 0,3 = 0,42 x 100 = 42% da população
9. Com base nesse princípio se um loco gênico qualquer, possuidor de 2 alelos (A e A1) com frequências de pA=0,68 e qA1=0,32, seus genótipos teriam que estar distribuídos conforme suas frequências. 
Considerando-se a base teórica do princípio de Hardy-Weinberg na fundamentação da genética de população, sua influência nas explicações evolutivas, a Figura ao lado e as informações acima, assinalem com um X todas as alternativas corretas (justifique)
a. (F) considerando as frequências alélicas apresentadas no enunciado as populações 2 e 3 estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg. 
b. (F) considerando as frequências alélicas apresentadas no enunciado somente a população 2 está em equilíbrio de Hardy-Weinberg. 
c. (V) segundo o princípio de Hardy-Weinberg somente uma geração de acasalamentos ao acaso seria suficiente para que a população 3 voltasse ao equilíbrio, ou seja, suas frequências genotípicas estarem de acordo com suas frequências alélicas. 
Justificativa: o acasalamento ao acaso distribuiria corretamente os genótipos de acordo com as frequências alélicas, fazendo com que a população 3 voltasse ao equilíbrio.
d. (V) considerando as frequências alélicas apresentadas somente a população 1 está em equilíbrio de Hardy-Weinberg e, caso a referida população não sofra influência dos fatores evolutivos, as frequências alélicas devem se manter ao longo do tempo.
Justificativa: calculando as frequências genotípicas esperadas, temos:
AA = p² = 0,68² = 0,4624
Aa = 2pq = 2 x 0,68 x 0,32 = 0,4352
aa = q² = 0,32²= 0,1024
	Comparando essas frequências com as frequências das populações apresentadas nos gráficos, podemos concluir que apenas a população 1 está em equilíbrio. 
10. Fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo (EIM), de herança autossômica recessiva, que leva ao acúmulo de um aminoácido essencial, a fenilalanina, no organismo de indivíduos afetados. Esta doença é caracterizada pelo defeito ou ausência da enzima fenilalanina hidroxilase (PAH), que catalisa o processo de conversão da fenilalanina em tirosina. O tratamento consiste basicamente em uma dieta com baixo teor defenilalanina, porém com níveis suficientes deste aminoácido para promover crescimento e desenvolvimento adequados. Uma fábrica de refrigerantes colocou por engano um alto teor de fenilalanina em garrafas com rótulos que afirmavam que o produto era livre do aminoácido e as enviou a uma cidade. Supondo que essa cidade, com 10 mil habitantes tenha uma frequência alélica de 0,1 para o gene da PKU e todos os seus moradores consumam o refrigerante, quantos serão afetados? 
a.( ) 10 	b.(x) 100 	c.( ) 900 	d.( ) 1000
10000 habitantes
F(A) = 0,1 = 10% tem o gene recessivo aa
¼ AA = p² = 0,9² = 0,81 X 10000 = 8100
½ Aa = 2pq = 2 x 0,9 x 0,1= 0,18 X 10000 = 180
¼ aa = q² = 0,1² = 0,01 X 10000= 100