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GENÉTICA DE POPULAÇÕES Genética de Populações Estuda a composição genética de grupos de indivíduos e como a composição genética de um grupo muda com o tempo. População mendeliana – grupo de indivíduos endogâmicos, sexualmente reprodutivos que têm um conjunto de genes em comum, o pool de genes (pool genético). A característica dominante nem sempre é a mais frequente em uma população; ela depende da frequência do alelo que a determina. Doença de Huntington é autossômica dominante, enquanto o fenótipo normal é recessivo. O que é mais frequente: indivíduos afetados ou normais? Normais, porque a frequência do alelo para a doença é muito menor. Genética de Populações Situação 1 Genética de Populações A característica dominante nem sempre é a mais frequente em uma população; ela depende da frequência do alelo que a determina. Albinismo, distúrbio de herança autossômica recessiva. O que é mais frequente: indivíduos afetados ou normais? O caráter dominante (normal), pois o alelo para a normalidade é mais frequente. Situação 2 Genética de Populações População – É qualquer grupo de indivíduos que pode se entrecruzar. Pool gênico – É constituído por todos os alelos contidos na totalidade dos indivíduos que se cruzam de uma população, em um dado momento. Genética de Populações Frequência alélica Refere-se à porcentagem que um determinado alelo representa entre todos os alelos de um gene, em particular na população. Frequência genotípica Refere-se à porcentagem com que cada um dos genótipos possíveis de um determinado alelo se encontra em uma dada população. Frequência fenotípica Corresponde à porcentagem com que um determinado fenótipo se manifesta em uma dada população. A Lei de Hardy-Weinberg Para qualquer locus gênico, as frequências relativas dos genótipos, em populações de cruzamentos ao acaso (panmíticas), permanecem constantes, de geração a geração, a menos que certos fatores perturbem esse equilíbrio. Matemático inglês G. H. Hardy e pelo fisiologista alemão W. Weinberg, em 1908. p2 - frequência esperada de AA 2pq - frequência esperada de Aa q2 - frequência esperada de aa p + q = 1 frequências alélicas p2 + 2pq + q2 = 1 frequências genotípicas Quadrado de Punnett mostrando o Princípio de Hardy-Weinberg AA p2 Aa pq Aa pq aa q2 Ovócitos Espermatozoides A (p) a (q) A (p) a (q) Estimativa das Frequências Alélicas Uma amostra de pessoas submetidas a teste para identificação do tipo sanguíneo MN. Esses tipos sanguíneos são determinados por dois alelos de um gene no cromossomo 4: LM, que produz o tipo sanguíneo M, e LN, que produz o tipo sanguíneo N. As pessoas heterozigotas LM LN têm sangue do tipo MN. Para estimar as frequências dos alelos LM LN, apenas calculamos a incidência de cada alelo entre todos os alelos da amostra. Como cada indivíduo da amostra tem dois alelos do locus do tipo sanguíneo, o número total de alelos na amostra é o dobro do tamanho da amostra: 2 × 6129 = 12258 A frequência do alelo LM é o dobro do número de homozigotos LM LM mais o número de heterozigotos LM LN , tudo isso dividido pelo número total de alelos da amostra: [(2 × 1787) + 3039] 12258 = 0,5395 A frequência do alelo LN LN é o dobro do número de homozigotos LN LN mais o número de heterozigotos LM LN , tudo isso dividido pelo número total de alelos da amostra: [(2 × 1303) + 3039] 12258 = 0,4605 Aplicações Frequência estimada do alelo L M foi de p = 0,5395 Frequência estimada do alelo L N foi de q = 0,4605 Com o princípio de Hardy-Weinberg, agora podemos usar essas frequências para prever as frequências genotípicas do gene do tipo sanguíneo MN: Lembre-se: ❑ p = frequência do alelo dominante "A" ❑ q = frequência do alelo recessivo "a" ❑ p2 = genótipo homozigoto dominante "AA" ❑ 2pq = genótipo heterozigoto "Aa" ❑ q2 = genótipo homozigoto recessivo "aa" Aplicações de Genética de populações A genética de populações estuda as frequências alélicas, genotípicas e fenotípicas de uma população, além da distribuição dos alelos nas populações sob influência das quatro forças evolutivas: seleção natural, deriva gênica, mutação e fluxo gênico. Aplicações de Genética de populações A teoria da genética populacional é fundamentada em estudos de frequências alélicas. Cada gene possui alelos em diferentes frequências na população e, ao analisá-los, um indivíduo diploide pode ser homozigoto ou heterozigoto. Os cálculos das frequências são à base da teoria da genética de populações Relembrando... Genótipo dominante, nem sempre é a mais frequente em uma população, isto vai depender da frequência do alelo que o determina. Por exemplo, a Doença de Huntington é autossômica dominante, sendo o fenótipo normal, recessivo. Encontramos poucos indivíduos afetados; pois a frequência alélica para a doença é baixa. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Faça um glossário com os termos de vistos em Padrões de Herança Mendeliana e Genética de populações. 2. Assistir os vídeos sobre Padrões de Herança Mendeliana e Genética de populações no Ambiente Virtual. 3. (FUVEST) Uma população experimental contém 200 indivíduos AA, 200 aa e 200 Aa. Todos os indivíduos AA foram cruzados com indivíduos aa e os indivíduos Aa foram cruzados entre si. Considerando que cada casal produziu 2 descendentes, espera-se encontrar entre os filhos: AA Aa aa a) 50 500 50 b) 100 400 100 c) 100 1000 100 d) 200 200 200 e) 200 800 200 4. (UNIRIO) A característica de ter covinha nas bochechas é determinada por um par de genes, seguindo a primeira lei mendeliana. Imagine que, numa população de 500 indivíduos, 84% das pessoas possuam covinhas (CC e Cc). Admitindo que essa população esteja em equilíbrio de Hardy-Weinberg, determine, respectivamente, qual é a frequência do gene “c” e qual é o número esperado de heterozigotos nessa população. a) 0,4 e 420 indivíduos b) 0,16 e 180 indivíduos c) 0,6 e 240 indivíduos d) 0,4 e 240 indivíduos e) 0,6 e 180 indivíduos Bibliografia recomendada É justo que muito custe o que muito vale! Sta Tereza D’ávila