Aula_4_Zoo - migração e mutação

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Fatores que alteram a constituição 
genética da população
Leonardo de Oliveira Seno
Condições para o equilíbrio de Hardy-
Weinberg
1.Tamanho da população;
2.Acasalamento ao acaso;
3.Ausência de forças que alterem as 
frequências gênicas:
a. Migração;
b. Mutação; e
c. Seleção.
Migração
• Supõe-se que uma população consiste em uma 
proporção m de novos indivíduos imigrantes em 
cada geração e o restante, 1-m, de nativos;
• Seja a frequência de certo gene entre os 
imigrantes iguais à qm, e entre os nativos iguais à 
qn; então, a frequência desse gene, na população 
constituída de imigrantes e nativos, será:
Migração
qfinal = mqm + (1-m)qn
= mqm + qn - mqn
= m(qm - qn) + qn.
Migração
• A mudança na frequência gênica, Δq, trazida 
por uma geração de imigrantes, é a diferença 
entre a frequência anterior e a posterior à 
imigração. Portanto,
Δq = q1 - qn
= [m(qm - qn) + qn] - qn
= m(qm - qn).
• Assim, a taxa de mudança na frequência gênica
de uma população em virtude da migração
depende da taxa de migração (m) e da
diferença gênica que existe entre os imigrantes
e os nativos
Migração
Migração
• Exemplo:
A resistência a Leucose Aviária é determinada por
um gene dominante (L). Em um plantel composto
por 540 animais com frequência gênica para o
alelo dominante, p, igual a 0,3; foram introduzidos
60 animais homozigotos para esse gene. Calcular
a frequência do mesmo na população final (qf).
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.
Mutação
• Mutação é um processo sistemático que atua
sobre a população. É uma força evolutiva
considerando que:
a. produz novo material genético sobre o qual outros
agentes evolutivos podem atuar (introduz nova
variabilidade);
b. é efetiva na alteração da frequência gênica.
1. Mutação não recorrente
• Este tipo de mutação dá origem a apenas um
representante do gene mutante na população,
ou seja,
• Este tipo de mutação é de pouca consequência a menos
que produza uma vantagem seletiva significativa para o
indivíduo portador do novo alelo. A chance do produto
de uma única mutação sobreviver em uma grande
população é muito pequena.
AA AA AA
AA AA AA
AA AA AA
AA AA AA
Aa AA AA
AA AA AA
2. Mutação recorrente
• Nesse caso, o evento ocorre regularmente e
com determinada frequência.
• A taxa de mutação u, é a probabilidade que um
determinado alelo A mute para o alelo a,
P(A1 → A2) = u.
• Para a população, a frequência de mutações é o
produto da taxa de mutação e da frequência
gênica, p0:
• f (A → a) = up0
2. Mutação recorrente
• O produto up0, é a fração de genes A perdidos
na população. Na próxima geração, se a
frequência de alelos a mutando para A for
ignorada, a nova frequência gênica será:
f(A) = p1 = p0 – up0 = p0(1 – u)
e f(a) = q1 = q0 + up0
• A frequência de A → a na geração seguinte é
up1. Então, embora a taxa de mutação u, seja
constante, a frequência de mutações na
população diminui à medida que p- diminui.
• Para a segunda geração:
p2 = p1 – up1 = p1(1 – u)
• Como p1 = p0(1 – u), então
p2 = p0(1 – u)2
• Após n gerações:
pn = p0(1 – u)n
*Exemplo
2. Mutação recorrente
• Suponha que um gene A mute para a, em uma
taxa igual a u, por geração, e que o alelo a mute
para A, em uma taxa igual a v, sendo as
frequências iniciais de A e a iguais a p0 e q0,
como segue:
Taxa de Mutação A u a
A v a
Frequência inicial p0 q0
2. Mutação recorrente
• Então, após uma geração, a frequência de A
será:
p1 = p0 – up0 + vq0
• Em que, up0 é a frequência de mutação de
A → a, a qual resulta em perda de A, e vq0 é a
frequência de mutação de a → A, a qual resulta
em um ganho de alelos A.
2. Mutação recorrente
• As três possibilidades são:
1) up0 > vq0 e f (A) diminui;
2) up0 < vq0 e f (A) aumenta;
3) up0 = vq0 e f (A) é estável, ou está em
equilíbrio.
• A mudança na f (A) depende da frequência de 
mutação up0 e vq0.
• A mudança na frequência gênica será:
Δq = q1 – qo
= (qo + upo – qo) – qo
= upo – vqo
2. Mutação recorrente
• Na ausência de outras forças que influenciem
as frequências gênicas, f(A) irá aumentar ou
diminuir até que a população atinja o equilíbrio.
Dado que u e v são constantes e que o
equilíbrio ocorre quando o número de alelos
mudando de A → a é igual ao número mudando
de a → A, então, o equilíbrio será dado quando
Δq = 0, ou seja,
Δq = up – vq = 0 ou,
up = vq,
2. Mutação recorrente
• portanto, no equilíbrio, as frequências de p e q
serão:
e
• A taxa de mutação é normalmente pequena,
variando de 10-4 a 10-8, por geração. Em
qualquer geração especificamente, mutações
não alteram a frequência gênica de forma
mensurável. Entretanto, em várias gerações, a
taxa de mutação influencia as frequências
gênicas.
vu
u
q


vu
v
p


2. Mutação recorrente
Mutação
*Exemplo:
• Quantas gerações são necessárias para reduzir 
a taxa inicial de 0,8 para 0,7 (p) considerando 
uma taxa de mutação (u) de 10-4