Fatores que alteram a constituição genética da população

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Fatores que alteram a constituição 
genética da população
Raphael Bermal Costa
Fatores que alteram a constituição 
genética da população
• Migração
• Seleção
• Acasalamentos dirigidos
• Mutação
• População pequena (deriva genética)
Tamanho da População
• Pequenas populações
– Variações ao acaso devido à amostragem: 
diferenças entre a frequência dos alelos nos 
gametas e a frequência dos alelos na 
geração parental.
Mutação
Mutação é uma mudança súbita e permanente
(herdável) na estrutura dos genes.
Em função deste fenômeno pode ser criado um
novo alelo, ou um alelo pode se modificar e ficar
igual a outro alelo existente.
A a
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Migração
É o movimento de indivíduos de uma
população em acasalamento para outra.
Pressuposições:
• A migração é aleatória
• A freqüência alélica nos migrantes é igual à da 
população da qual eles emigraram
Migração
Pop I
q2 =0,7
n1 = 1000
Pop II
q1 =0,2
n2= 300
q1 =0,2
n2 = 300
n=n1 + n2 = 1000+300=1300
23,0
1300
300
nn
n
m
21
2
==
+
=
1-m=0,77
q‘ = 0,77 (0,7) +0,23 (0,2)= 0,585
q‘ = (1-m) q2 + mq1
q‘ = q2 -m q2 + mq1
q‘ = q2 + m(q1- q2 )
Migração
Freqüência alélica na nova população após 
migração:
q’ = q2 + m (q1 – q2)
A alteração da freqüência alélica depende:
• Da diferença entre as freqüências alélicas das 
duas populações (q1 – q2)
• Da taxa de migração (m)
Seleção
• SELEÇÃO NATURAL
– Refere-se à influência do ambiente sobre a
probabilidade de determinado genótipo sobreviver e
reproduzir.
• SELEÇÃO ARTIFICIAL
– Refere-se a um conjunto de regras designado pelo
homem para governar a probabilidade de um
indivíduo sobreviver e reproduzir
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Seleção
SELEÇÃO ≅≅≅≅ TAXAS REPRODUTIVAS DIFERENTES
• “Fitness” ou valor adaptativo: é a capacidade
de um fenótipo, e do genótipo correspondente,
para sobreviver e se reproduzir em um dado
ambiente
Seleção contra aa
• População inicial: f(A) = p0=0,7 f(a) = q0=0,3 
Genótipos Frequência Genotípica
AA p02 =(0,7)2 =0,49
Aa 2p0q0 = 2(0,7)(0,3) =0,42
Aa q02 = (0,3)2 =0,09
total
Seleção contra aa
• População inicial: f(A) = p0=0,7 f(a) = q0=0,3 
Genótipos Frequência
Genotípica
Valor 
adaptativo
Sobreviventes
(Selecionados)
AA p02 =0,49 1 0,49
Aa 2p0q0 = 0,42 1 0,42
aa q02 =0,09 0,2 0,018
total 1 0,928
75,0
928,0
42,0
2
149,0
p)A(f 1 =
+
== 25,075,01q)a(f 1 =−==
Seleção contra aa
• Frequência alélica e genotípica na progênie
Genótipos Frequência Genotípica
AA p12 =(0,75)2 = 0,562
Aa 2p1q1 = 2(0,75)(0,25) =0,375
aa q12 =(0,25)2 = 0,063
total 1
75,0
0,1
375,0
2
1562,0
)A(f =
+
= 25,075,01)a(f =−=
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Seleção contra aa
• População inicial: f(A) = p0 f(a) = q0
Genótipo Freqüência inicial 
Valor adaptativo 
relativo 
AA p02 1 
Aa 2p0q0 1 
aa q02 1 - s 
 
Seleção contra aa
• População inicial: f(A) = p0 f(a) = q0
Genótipo Freqüência inicial 
Valor adaptativo 
relativo 
AA p02 1 
Aa 2p0q0 1 
aa q02 1 - s 
 
Seleção contra aa
• População inicial: f(A) = p0 f(a) = q0
Genótipo Freqüência inicial 
Valor adaptativo 
relativo 
AA p02 1 
Aa 2p0q0 1 
aa q02 1 - s 
 
Proporção da população que produz 
gametas
Genótipo Freqüência inicial 
Valor 
adaptativo 
Prop. da pop. que 
produz gametas 
AA p02 1 p02 
Aa 2p0q0 1 2p0q0 
aa q02 1 - s q02(1 – s) 
 p02 + 2p0q0 + q02(1 – s) 
 
1
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Freqüência alélica nos selecionados
Freqüência gamética
( p1 > p0 )
Freqüência genotípica na progênie
Genótipo Freqüência genotipica 
AA p12 
Aa 2p1q1 
Aa q12 
 
Efeito genético da seleção
Altera freqüência alélica de forma 
permanente e acumulativa
A frequência alélica na progênie é 
igual à frequência alélica dos 
selecionados
Acasalamentos Dirigidos
• ACASALAMENTO PREFERENCIAL POSITIVO
Acasalamentos somente entre animais de
mesmo fenótipo.
• ACASALAMENTO PREFERENCIAL NEGATIVO
Acasalamentos somente entre animais de
fenótipos diferentes.
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ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
• Exemplo: Cor de pelagem de bovinos da raça Shorthorn
Genótipo Fenótipo Freqüência genotípica
RR Vermelho p2
Rr Ruão 2pq
rr Branco q2
f(RR) = p2
f(Rr) = 2pq
f(rr) = q2
Touros 
Vermelhos
Touros 
Ruão
Touros 
Brancos
f(RR) = p2
f(Rr) = 2pq
f(rr) = q2
Touros 
Vermelhos
f(RR) = 1
Touros 
Ruão
Touros 
Brancos
f(RR) = p2
f(Rr) = 2pq
f(rr) = q2
Touros 
Vermelhos
f(RR) = 1
Touros 
Ruão
f(Rr) = 1
Touros 
Brancos
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f(RR) = p2
f(Rr) = 2pq
f(rr) = q2
Touros 
Vermelhos
Touros 
Ruão
Touros 
Brancos
f(RR) = 1
f(Rr) = 1
f(rr) = 1
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos
Fêmeas Machos
RR (p2) RR
Rr (2pq) Rr
rr (q2) rr
(1,0)
(1,0)
(1,0)
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Fêmeas Machos
RR (p2) RR (1,0) p2
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq
rr (q2) rr (1,0) q2
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (p2) RR (1,0) p2
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq
rr (q2) rr (1,0) q2
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ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (p2) RR (1,0) p2 p2 - -
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq
rr (q2) rr (1,0) q2
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (p2) RR (1,0) p2 p2 - -
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq ½ pq pq ½ pq
rr (q2) rr (1,0) q2
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (p2) RR (1,0) p2 p2 - -
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq ½ pq pq ½ pq
rr (q2) rr (1,0) q2 - - q2
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (p2) RR (1,0) p2 p2 - -
Rr (2pq) Rr (1,0) 2pq ½ pq pq ½ pq
rr (q2) rr (1,0) q2 - - q2
TOTAL p2 + ½ pq pq q2 + ½ pq
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ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
• Freqüência genotípica na progênie:
– f(RR) = p2 + ½ pq
– f(Rr) = pq
– f(rr) = q2 + ½ pq 
Alterou freqüência genotípica
• Freqüência alélica na progênie:
– f(R) = p2 + ½ pq + ½ pq = p2 + pq = p(p +q) = p
– f(r) = q 
Não alterou freqüência alélica
Acasalamentos Dirigidos
Na ausência de seleção, altera as
freqüências genotípicas mas não altera as
freqüências alélicas de uma geração para
outra.
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Genótipo Fenótipo Freqüência genotípica
RR vermelho 0,25
Rr ruão 0,50
rr branco 0,25
f(RR) = 0,25
f(Rr) = 0,50
f(rr) = 0,25
Touros 
vermelhos
f(RR) = 1
Touros ruão
f(Rr) = 1
Touros 
branco
f(rr) = 1
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ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos
Fêmeas Machos
RR (0,25) RR (1,0)
Rr (0,50) Rr (1,0)
rr (0,25) rr (1,0)
TOTAL
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Fêmeas Machos
RR (0,25) RR (1,0) 0,25
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25
TOTAL
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (0,25) RR (1,0) 0,25
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25
TOTAL
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (0,25) RR (1,0) 0,25 0,25 - -
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25
TOTAL
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ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas MachosRR Rr rr
RR (0,25) RR (1,0) 0,25 0,25 - -
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50 (1/4) 0,50 (2/4) 0,50 (1/4) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25
TOTAL
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (0,25) RR (1,0) 0,25 0,25 - -
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50 (1/4) 0,50 (2/4) 0,50 (1/4) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25 - - 0,25
TOTAL
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
Acasalamentos Freq. dos 
Acasalam
entos
Freq. Genotípica na 
progênie
Fêmeas Machos RR Rr rr
RR (0,25) RR (1,0) 0,25 0,25 - -
Rr (0,50) Rr (1,0) 0,50 (1/4) 0,50 (2/4) 0,50 (1/4) 0,50
rr (0,25) rr (1,0) 0,25 - - 0,25
TOTAL 0,375 0,25 0,375
ACASALAMENTO PREFERENCIAL 
POSITIVO
• Freqüência genotípica na progênie:
– f(RR) = 0,375
– f(Rr) = 0,25
– f(rr) = 0,375 
• Alterou freqüência genotípica
• Freqüência alélica na progênie:
– f(R) = 0,375+(1/2)0,25= 0,5
– f(r) = 0,5 
• Não alterou freqüência alélica