Genética de Populações

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Genética de Populações
Genética de populações: fornece informações
importantes para o melhoramento de plantas e
animais e, também, para o melhor entendimento de
como se processa a evolução
A genética de populações estuda os mecanismos da
hereditariedade em nível populacional, levando em
conta uma amostra aleatória de indivíduos de uma
população
IMPORTÂNCIA
População: conjunto de indivíduos da mesma
espécie, que ocupa o mesmo local, apresenta uma
continuidade no tempo e cujos indivíduos possuem a
capacidade de se acasalarem ao acaso e, portanto,
de trocar alelos entre si
Cada população tem um reservatório gênico que lhe
é particular e que a caracteriza (transmitido ao longo
das gerações)
CONCEITO
Propriedades Genética de Populações
Propriedades Genética de Populações
Estrutura genética
• Frequências genotípicas
• Frequências alélicas
rr = branca
Rr = rosa
RR = vermelha
Estrutura genética
• Frequências genotípicas
• Freqüências alélicas
200 = branca
500 = rosa
300 = vermelha
Total = 1000 flores
Freqüências
genotípicas
200/1000 = 0.2 rr
500/1000 = 0.5 Rr
300/1000 = 0.3 RR
Estrutura genética
• Freqüências genotípicas
• Frequências alélicas
200 rr = 400 r
500 Rr = 500 R
500 r
300 RR = 600 R
Total = 2000 alelos
Freqüências
alélicas
900/2000 = 0.45 r
1100/2000 = 0.55 R
Estrutura genética
Exemplo Cebola
Exemplo Cebola
Exemplo Cebola
Exemplo Cebola
Exemplo Cebola
Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Equação de Hardy Weinberg
p2 + 2pq + q2 = 1
Como a estrutura genética muda?
Mudanças nas freqüências alélicas e/ou 
freqüências genotípicas através do tempo
• mutação
• migração
• seleção natural
• deriva genética
• acasalamento preferencial
Como a estrutura genética muda?
Como a estrutura genética muda?
Como a estrutura genética muda?
Como a estrutura genética muda?
Teste Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Teste Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Teste Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Teste Equilíbrio de Hardy-Weinberg
A implicação mais importante do EHW é a manutenção das
freqüências gênicas e genotípicas em uma população.
A constância das freqüências alélicas implica que, na
ausência de forças evolutivas que alterem as freqüências
gênicas, o mecanismo da herança mendeliana, por si só,
mantém as freqüências constantes e preserva a variação
genética.
A segunda implicação mais importante é que em uma única
geração de acasalamentos ao acaso, a população volta ao
estado de equilíbrio (se as freqüências alélicas em fêmeas e
machos forem iguais e se não houver sobreposição de
gerações – em populações de estrutura mais complexa, a
população volta gradualmente ao estado de equilíbrio).
Implicações EHW
Um dos aspectos interessantes do EHW é que se uma
população estiver sob este equilíbrio em um determinado
lócus, é possível prever qual serão as freqüências genotípicas
nas próximas gerações.
Isso, no entanto, só é verdade se as populações forem
grandes, se não houver imigração para a população, se não
houver mutações e se não houver seleção natural.
Em outras palavras, sob todos estes pressupostos, não há
alteração nas freqüências gênicas em uma população, ou
seja, ela não evolui.
Implicações EHW
Dominância completa
Exemplo 2: A análise de uma plantação isolada de milho
mostrou que estava ocorrendo a segregação para endosperma
amarelo e branco. Endosperma de cor amarela é devido a ação
de um alelo dominante (W), e o branco devido a um alelo
recessivo (w). Uma amostra de 1.000 grãos obtidos ao acaso,
revelou que 910 eram amarelos. Nesse tipo de situação, como
seria possível determinar as frequências dos alelos W e w dessa
amostra?
Neste caso, sabemos apenas que 910 grãos eram amarelos e 1000 -
910 = 90 eram brancos.
Entre as sementes amarelas, existirão indivíduos de 
genótipo WW e Ww e, entre as brancas, todas terão genótipo ww.
Se admitirmos de antemão que essa população se encontra em EHW, 
então:
(p² + 2pq) = 910/1.000 = 0,91
q² = 90/1.000 = 0,09.
Portanto, somente entre as sementes brancas é que teremos certeza do 
seu genótipo, ou seja, todas deverão ser ww.
Logo, podemos estimar q a partir dos indivíduos com sementes brancas:
q = √q² = √0,09
q = 0,3
Assim: p = 1 - 0,3 = 0,7
ALELOS MÚLTIPLOS
Mesmo quando mais de dois alelos são considerados em um loco (alelos
múltiplos), o equilíbrio é estabelecido após uma única geração de
acasalamento ao acaso. Também, nesse caso, a relação genotípica da
geração em equilíbrio é dada pelo quadrado da frequência dos alelos da
geração original. Assim, considerando n alelos (Aj, com j=1 ...n
com freqüência f(Aj)), têm-se no equilíbrio as seguintes propriedades:
Relação Genotípica no equilíbrio = [f(A1) + f(A2) ... f(An)]²
Será considerada, a título de exemplo, uma série constituída por apenas
três alelos: A1, A2 e A3 com freqüência p, q e r, respectivamente. Os
possíveis genótipos e as respectivas freqüências genotípicas são dados as
seguir:
As freqüências gênicas podem ser obtidas através das 
expressões:
f(A1) = p = (2N11 + N12 + N13)/2N = P11 + (P12 + P13)/2
f(A2) = q = (2N22 + N12 + N23)/2N = P22 + (P12 + P23)/2
f(A3) = r = (2N33 + N13 + N23)/2N = P33 + (P13 + P23)/2
GENES LIGADOS AO SEXO 
Nesse caso, pode-se demonstrar que para se atingir o equilíbrio é
necessário que as freqüências dos alelos nos diferentes sexos sejam
iguais. Esse equilíbrio não é alcançado em uma única geração, mas,
quando atingido, se verificam as seguintes relações genotípicas:
Considerando um gene deletério dominante ligado ao sexo (A), em
que f(A) = p, espera-se observar maior freqüência de defeito entre as
mulheres (p² + 2pq > p). Para o caso de um gene deletério recessivo
(b) ligado ao sexo, espera-se maiorfreqüência de defeitos entre os
homens (q > q²).