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1 O PRINCÍPIO, TEOREMA OU EQUILÍBRIO DE HARDY-WEINBERG Permite prever as frequências genotípicas de uma população por suas frequências gênicas. Demonstração do Teorema de Hardy-Weinberg • Para demonstrar esse teorema vamos supor uma população com as características por ele pressupostas (em equilíbrio genético); • Chamaremos de p a frequência de gametas portadores do gene A e de q a frequência de gametas portadores do gene a. Demonstração do Teorema de Hardy-Weinberg • Os genótipos possíveis são AA , Aa e aa e as frequências genotípicas em cada geração serão: AA: a probabilidade de um gameta feminino portador do gene A ser fecundado por um gameta masculino portador do gene A é: p x p = p 2 aa: a probabilidade de um gameta feminino portador do gene a ser fecundado por um gameta masculino portador do gene a é: q x q = q 2 Demonstração do Teorema de Hardy- Weinberg • Aa: a probabilidade de um gameta feminino portador do gene A ser fecundado por um gameta masculino portador do gene a é: p x q = pq • Aa: a probabilidade de um gameta feminino portador do gene a ser fecundado por um gameta masculino portador do gene A é: q x p = qp Demonstração do Teorema de Hardy- Weinberg • Essa relação pode ser representada do seguinte modo: • AA = p 2 2Aa= 2pq aa= q 2 • Seria então a representação de um binômio � (p+q)² = p² + 2pq + q² • Chamando de p a frequência de um gene A de q a frequência de seu alelo e sabendo-se que p+q =1 , obtém-se a fórmula de Hardy- Weimberg: • p² + 2pq + q² = 1 Aplicação da fórmula de Hardy-Weinberg: • Exemplo 1: Supondo que, em uma população teórica em equilíbrio, 16% dos indivíduos são míopes e o restante tem visão normal, qual a frequência de genes recessivos e dominantes para esse caráter nessa população, sabendo-se que a miopia é determinada por gene recessivo? 2 Cálculo • p² + 2pq + q² = 1 • onde: p= frequência do gene M q= frequência do gene m • q 2 = 16% = 0,16 q = √0,16 = 0,4 � q = 0,4 • como: p + q = 1 p = 1 - q �p = 1 - 0,4 = 0,6 � p = 0,6 Cálculo • a frequência do gene m é 0,4 e a do gene M é 0,6 . Sabendo disto, podemos estimar a frequência genotípica do seguinte modo: • (p + q) ² = p² + 2pq + q² = ↓ ↓ ↓ (0,6)² + 2.(0,6).(0,4) +(0,4)² = ↓ ↓ ↓ 0,36 + 0,48 + 0,16 = logo, a freq. genotípica é: 36% MM; 48 % Mm; 16 % mm Exemplo 2: aplicação do teorema de Hardy-Weinberg • Supondo uma população com as seguintes frequências gênicas: p= frequência do gene B = 0,9 q= frequência do gene b = 0,1 • Estimar a frequência genotípica dos descendentes utilizando a fórmula de Hardy-Weinberg Exemplo 2: Cálculo p= frequência do gene B = 0,9 q= frequência do gene b = 0,1 (p + q) ² = p² + 2pq + q² ↓ ↓ ↓ (0,9)² + 2.(0,9).(0,1) +(0,1)² ↓ ↓ ↓ 0,81 + 0,18 + 0,01 frequência genotípica � 81% BB; 18 % Bb; 1 % bb No modelo de Hardy-Weinberg, assumindo que as populações apresentam situação de equilíbrio, elas têm suas frequências genotípicas inalteradas através das gerações. Ou seja, no equilíbrio as frequências genotípicas podem ser deduzidas a partir das frequências gênicas em cada população. População Frequências gênicas Frequências genotípicas Y A [p = 0,10] a [q = 0,90] AA 0,10 x 0,10 = 0,01 p2 Aa 2 x (0,10 x 0,90) = 0,18 2pq aa 0,90 x 0,90 = 0,81 q2 Z A [p = 0,20] a [q = 0,80] AA 0,20 x 0,20 = 0,04 p2 Aa 2 x (0,20 x 0,80) = 0,32 2pq aa 0,80 x 0,80 = 0,64 q2 3 Exemplo 3: aplicação do teorema de Hardy-Weimberg • Considere 2 populações diplóides e uma característica determinada por 1 gene autossômico com 2 alelos: A1A1 A1A2 A2A2 TOTAL I 1620 360 20 2000 II 72 1104 24 1200 • Calcular para cada população: a) A frequência alélica e a genotípica b) Supondo que cada população se acasale ao acaso estimar as frequências alélica e genotípica na próxima geração Situação de co-dominância Todas as classes genotípicas podem ser identificadas através do fenótipo. Grupo sanguíneo MN, algumas cores de plantas, etc. flor vermelha flor rosa flor branca (AA) p2 = 0,36 (Aa) 2pq = 0,48 (aa) q2 = 0,16 Quais as frequências gênicas p (frequência de A) e q (frequência de a) ? Co-Dominância Exemplo: Tipo Sanguíneo MN GENÓTIPO - No. de indivíduos •MM = 1.787 •MN = 3.039 •NN = 1.303 Quais as frequências genotípicas para essa população ? Herança ligada ao sexo Numa amostra de 200 homens, 24 apresentam daltonismo. Supondo que a frequência alélica são as mesmas nos dois sexos, qual a frequência genotípica nas mulheres? Numa população, a proporção de indivíduos albinismo é de 1 para cada 20.000 habitantes. Pergunta- se: a) Qual a frequência do gene para a albinismo; b) Qual a frequência do gene para a normalidade; c) Qual a frequência de heterozigotos? CAP. 06 de FREEMAN & HERRON. ANÁLISE EVOLUTIVA, Artmed.
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