A lei do equilíbrio de Hardy-Weinberg é uma importante forma de verificar se a seleção natural ou outros fatores evolutivos estão influenciando uma determinada população. Por meio da equação de Hardy-Weinberg, podemos determinar a configuração genética de uma população que não está sofrendo evolução. A partir dessa análise, podemos comparar os dados com as informações reais da população e, desse modo, perceber se há ou não evolução. Show
Leia também: Tipos de seleção natural → Hardy e WeinbergWilhelm Weinberg (1862-1937) e Godfrey Harold Hardy (1877-1947) foram os pesquisadores responsáveis pelas conclusões que levaram à criação da chamada lei do equilíbrio de Hardy-Weinberg. Weinberg era um fisiologista alemão que se destacou por seus trabalhos com genética humana e genética médica, enquanto Hardy era um importante matemático inglês. Os dois pesquisadores chegaram às suas conclusões em 1908, de maneira independente e praticamente simultânea. → População em equilíbrio de Hardy-WeinbergDe acordo com Hardy e Weinberg, uma população que não está evoluindo apresenta, de uma geração para outra, frequência dos alelos e genótipos constante. Nesses casos, nos quais se observa apenas a recombinação de acordo com as leis de Mendel, dizemos que a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg. → Premissas para o estabelecimento do equilíbrio de Hardy-WeinbergUma população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando suas frequências genotípicas e alélicas permanecem constantes. Para que o equilíbrio ocorra, a população analisada deverá obedecer algumas premissas. As condições essenciais para que uma população permaneça em equilíbrio de Hardy-Weinberg são:
→ Fórmula do equilíbrio de Hardy-WeinbergA equação de Hardy-Weinberg deve ser usada para testar se uma população está ou não evoluindo. Considerando que existem dois alelos para um determinado locus, chamaremos o alelo dominante (p) de A, e o alelo recessivo (q) será chamado de a. Assim, p será a frequência alélica de A e q será a frequência de a, logo teremos que p + q = 1, uma vez que a soma desses dois alelos será igual a 100%. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) De acordo com o modelo de Hardy-Weiberg, teremos as frequências dos genótipos AA, Aa e aa representados, respectivamente, por p2, 2pq e q2. Isso se deve ao fato de que, para formar um indivíduo AA, é necessário um espermatozoide A e um óvulo A, cuja frequência é a mesma, portanto, p x p = p2. O mesmo raciocínio vale para o indivíduo aa. Já o heterezigoto (Aa) poderá resultar de um espermatozoide A e de um óvulo a, e vice-versa. A probabilidade de ocorrência é, portanto, 2 x p x q= 2pq. Desse modo, teremos: F (AA) = p2 F (Aa) = 2pq F (aa) = q2 Se somarmos todas as frequências, teremos 100%. Portanto, a fórmula do equilíbrio de Hardy-Weinberg é: Leia também: Teorias evolutivas → Exercícios sobre equilíbrio de Hardy-WeinbergPara exemplificar o que foi dito acima, veja um exercício resolvido a respeito do equilíbrio de Hardy-Weinberg: (VUNESP) Em uma população em equilíbrio, constituída por 1000 indivíduos, 160 apresentam uma anomalia hereditária causada por um gene recessivo autossômico. Espera-se que sejam portadores desse gene recessivo, entre os indivíduos normais, o total de: a) 480 indivíduos b) 240 indivíduos c) 160 indivíduos d) 560 indivíduos e) 840 indivíduos Resolução Se 160 indivíduos apresentam a anomalia, temos 16% dos indivíduos afetados: q2 = 0,16 q = 0,4 Como p + q = 1, temos que: p = 1 – q p = 1 – 0,4 p = 0,6 O exercício pede que se encontre o número de indivíduos portadores do gene, ou seja, o número de indivíduos heterozigotos. Para calcular essa frequência, temos que: F (Aa) = 2pq F(Aa) = 2.0,6.0,4 F(Aa) = 0,48 Assim, a resposta é a alternativa a,pois 48% de 1000 indivíduos equivalem a 480 indivíduos. Veja abaixo mais um exercício sobre o tema: (UFPI) Em 1908, os cientistas Hardy e Weinberg formularam um teorema cuja importância está no fato de estabelecer um modelo para o comportamento dos genes nas populações naturais. Se os valores das frequências gênicas de uma população, observada ao longo de gerações, forem significativamente diferentes dos valores esperados por meio da aplicação do teorema, pode-se concluir corretamente que: a) A população estudada é infinitamente grande, inviabilizando a aplicação do teorema. b) Não houve a atuação dos fatores evolutivos sobre a população. c) A população encontra-se em equilíbrio genético. d) A população está evoluindo, uma vez que as frequências gênicas foram alteradas. e) Os cruzamentos nessa população ocorrem ao acaso. Resolução O exercício pede uma definição bastante simples relacionada ao equilíbrio de Hardy-Weinberg. Considerando que uma população em equilíbrio não está sofrendo a ação de fatores evolutivos, podemos concluir que, se os valores das frequências forem diferentes dos valores esperados, a população está evoluindo. A resposta, portanto, é a alternativa d. Quais são os fatores que alteram o equilíbrio das populações?Os principais fatores que afetam o equilíbrio gênico são a mutação, a migração, a seleção e a deriva gênica. A mutação, processo pelo qual um alelo se transforma em outro, pode alterar a freqüência gênica de uma população.
Qual é o mecanismo que proporciona o equilíbrio das populações?A deriva genética é um dos mecanismos básicos da evolução, juntamente à seleção natural, migração e às mutações. Esse mecanismo, importante principalmente em pequenas populações, pode ser definido como uma mudança das frequências alélicas que ocorre de forma totalmente aleatória.
O que é uma população em equilíbrio?Uma população encontra-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando sobre ela apenas estão agindo a segregação mendeliana e a recombinação de alelos – não atuando, assim, outros fatores evolutivos –, e a população não apresenta alteração na frequência de alelos ao longo das gerações.
Quais são os fatores que influenciam as frequências gênicas em uma população?Os fatores que influenciam a diversidade genética dentro de um conjunto de genes incluem o tamanho da população, mutação, deriva genética, a seleção natural, a diversidade ambiental, a migração e os padrões de acasalamento não-aleatórios.
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