Conteúdos

Este roteiro de estudos de biologia aborda a genética de populações. Você irá aprender os princípios que regem a genética de populações e as suas contribuições para o estudo da evolução dos seres vivos.

Você também aprenderá a calcular a frequência gênica e genotípica das populações que estão em equilíbrio Hardy-Weinberg, bem como fatores que influenciam e/ou alteram esse equilíbrio, tais como: mutações, fluxo gênico, seleção natural e taxas de migração.

Objetivos

• Conhecer os princípios que regem a genética de populações;
• Compreender a importância da genética de populações para a evolução biológica; e
• Calcular e interpretar a frequência genotípica de uma população em equilíbrio.

Conteúdos / Objetos do conhecimento:

• Populações de seres vivos;
• Genética de populações;
• Equilíbrio Hardy-Weinberg;
• Evolução dos seres vivos; e
• Frequência gênica e genotípica.

Palavras-chave:

Genética de populações. Equilíbrio Hardy-Weinberg. Frequência gênica e genotípica. Evolução.

Proposta de trabalho:

O objetivo deste roteiro é auxiliar nos estudos, em casa ou em outro ambiente. Nesse sentido, apresenta um percurso com textos, vídeos e algumas propostas de atividades.

Não é necessário fazer todas as etapas, ler todos os textos, ou assistir a todos os vídeos, mas as questões norteadoras, bem como as subquestões que advêm delas, ajudam na captação do conteúdo inteiro, bem como dos principais conceitos.

Leia os textos propostos buscando as respostas para cada uma das perguntas. Se aparecerem mais dúvidas ao longo da leitura, aproveite para fazer anotações em seu caderno e aprofundar sua pesquisa. Após as leituras de cada um dos textos, escreva um parágrafo resumindo seu aprendizado.

1ª Etapa: Genética de populações e a evolução dos seres vivos

Pergunta norteadora: Como saber se os seres vivos estão evoluindo?

Para descobrirmos se uma população de seres vivos está evoluindo, é utilizado um modelo matemático aplicado aos princípios genéticos. É preciso lembrar que a evolução é algo muito lento, que pode demorar milhares de anos para acontecer e, portanto, não é possível observar a completude desse processo ao longo da nossa vida. A genética de populações estuda a frequência dos alelos/genes dos seres vivos para descobrir se tal população está ou não evoluindo.

Para conhecer melhor os princípios da genética de populações, leia o seguinte texto:

“Genética de populações: veja o que é e saiba como calcular”

Acesso em 23 de novembro de 2023.

A partir da leitura, responda às seguintes questões:

• Explique o que é linkage?
• Diferencie linkage da segunda lei de Mendel.
• Como podem ser classificados os linkage?
• Qual a relação da permutação com o linkage?
• O que determina a ocorrência ou não da permutação?
• Diferencie a distribuição genética CIS de TRANS.
• Como reconhecer no vestibular uma questão de linkage?
• Como calculamos a unidade de recombinação (UR)?

Para compreender melhor a deriva genética, assista vídeo “Deriva genética: efeito gargalo e fundador”.

Acesso em 24 de outubro de 2023.

2ª Etapa: Princípio Hardy-Weinberg

Pergunta norteadora: Como saber se uma população está em equilíbrio?

Para a genética de populações estudar a frequência dos alelos/genes dos seres vivos, de forma a descobrir se tal população está ou não evoluindo, é utilizado o princípio proposto por Hardy-Weiberg, que admite que, para calcular tais frequências, é necessário que determinada população esteja em equilíbrio de acordo com algumas condições.

            Para compreender melhor os fatores de uma população em equilíbrio propostos por Hardy-Weiberg, retome o texto sugerido na etapa anterior e responda às seguintes questões:

• Como é e para que serve o princípio de Hardy-Weiberg?
• Quais as condições necessárias de uma população para analisarmos o seu equilíbrio?
• Qual a fórmula matemática utilizada para calcular o equilíbrio Hardy-Weiberg?
• Explique o significado de cada uma das letras da fórmula.

Para compreender melhor os cálculos sobre a frequência gênica e genotípica, assista ao vídeo “Genética de população (Genética) – Biologia – Pro Toid”.

Acesso em de outubro de 2023.

3ª Etapa: Cheque seus conhecimentos

1) Segundo o princípio de Hardy-Weinberg, também conhecido como lei do equilíbrio de Hardy-Weinberg, caso uma população não sofra com mecanismos evolutivos, as frequências gênicas

a) permanecerão constantes.

b) sofrerão modificações constantes.

c) sofrerão mutações.

d) sofrerão grandes modificações.

e) aumentarão gradativamente.

GABARITO: A.

2) O princípio de Hardy-Weinberg diz que, caso fatores evolutivos não atuem sobre uma população, as frequências gênicas não se alterarão. Entretanto, esse princípio só se aplica em populações teóricas, uma vez que muitas premissas exigidas não ocorrem na natureza. Analise as alternativas abaixo e marque a única que não indica uma premissa para a demonstração do princípio de Hardy-Weinberg.

a) População pequena.

b) População com mesmo número de machos e fêmeas.

c) Populações com casais igualmente férteis.

d) Cruzamentos ocorrendo de forma aleatória.

e) Ausência de mutações.

GABARITO: A.

3) Numa população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, formada por 10.000 indivíduos, existem 900 do tipo Rh negativo. Espera-se que o número de indivíduos Rh positivo homozigoto nessa população seja de

a) 9.100

b) 4.900

c) 4.550

d) 2.100

e) 900

GABARITO: B.

4) Em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, a frequência do alelo autossômico (b) é de 30%. Se essa população for formada por 1.000 indivíduos, espera-se que sejam heterozigotos:

a) 700

b) 420

c) 90

d) 49

e) 21

GABARITO: B.

Questões disponíveis em Brasil Escola.

Acesso em 24 de outubro de 2023.

5) A anemia falciforme é uma doença hereditária, que, diante de certas condições, altera a forma dos glóbulos vermelhos, os quais se tornam parecidos com uma foice. A doença originou-se na África e foi trazida às Américas pela imigração forçada de escravos. No Brasil, distribui-se heterogeneamente, sendo mais frequente onde a proporção de antepassados negros é maior. Além de estar presente na África e na América, é hoje encontrada em toda Europa e em grandes regiões da Ásia. No Brasil, a doença é predominante entre negros e pardos, também ocorrendo entre os brancos. No Sudeste do Brasil, a equivalência média de heterozigoto (portadores) é de 2%, valor que sobe cerca de 6% a 10% entre negros. Estima-se o nascimento de 700-1.000 novos casos anuais de doença falciforme, sendo um problema de saúde pública no Brasil.

Com relação à genética da anemia falciforme na população do Brasil, podemos afirmar que:

a) a emigração é o único fator evolutivo que pode alterar o equilíbrio gênico.
b) a mutação sempre mantém constante o equilíbrio gênico, sem anemia falciforme.
c) casais heterozigotos nunca poderiam ter uma prole homozigota recessiva.
d) a imigração não representa um fator evolutivo e mantém o equilíbrio gênico.
e) a migração, mutação e seleção natural afetam o equilíbrio gênico.

GABARITO: E.

6) Uma população em equilíbrio gênico apresenta 980 indivíduos com genótipo AA, 840 indivíduos com genótipo Aa e 180 indivíduos com genótipo aa. É correto afirmar que, nessa população, a frequência dos alelos A e a serão, respectivamente, de:
a) 49% e 9%.

b) 75% e 25%.

c) 60% e 30%.

d) 70% e 30%.

e) 0,7% e 0,3%.

GABARITO: D.

7) Uma população encontra-se em equilíbrio genético quanto ao sistema ABO, em que 25% dos indivíduos pertencem ao grupo O e 16%, ao grupo A homozigotos. Considerando que: p = frequência de I^A; q = frequência de I^B; e r = frequência de i, espera-se encontrar:

A porcentagem de doadores compatíveis para alguém do grupo B nessa população deve ser de
a) 11%.

b) 19%.

c) 26%.

d) 36%.

e) 60%.

GABARITO: D.

8) Em 1908, dois matemáticos – G.H. Hardy e W. Weinberg – comprovaram, teoricamente, o que aconteceria com a frequência de dois alelos (“A” e “a”) na ausência de fatores evolutivos. A partir desta afirmativa, assinale a alternativa CORRETA.

a) Esta comprovação foi calculada em uma população pequena para que não houvesse erros de amostragem, os cruzamentos eram ao acaso e não havia mutações nem migrações.

b) Na comprovação matemática dos dois pesquisadores, eles atribuíram ao alelo “A” a frequência inicial p²e ao seu alelo “a”, a frequência inicial q².

c) Assumindo-se também a primeira Lei de Mendel e os princípios da probabilidade, a proporção de indivíduos homozigotos dominantes na geração seguinte seria de 2p, assim como dos homozigotos recessivos seria 2q.

d)  A população hipotética panmítica não existe na realidade, pois sempre há fatores evolutivos ocorrendo em uma população, tais como mutação e seleção natural, mantendo-se assim a frequência dos alelos.

e) A partir da população hipotética, foi possível caracterizar matematicamente que a evolução ocorre quando a frequência dos alelos de uma população se altera ao longo das gerações.

GABARITO: E.

9) A capacidade de enrolar a língua em forma de U, mostrada abaixo, é controlada por um gene com dois alelos. Pessoas com tal característica são homozigotas dominantes ou heterozigotas, enquanto as que não apresentam são homozigotas recessivas. Do ponto de vista evolutivo, considere uma população de 3.900 pessoas em equilíbrio de Hardy-Weinberg, sendo que 3.276 tinham a capacidade de enrolar a língua. Qual é a frequência do alelo dominante e do alelo recessivo, respectivamente?

a) 1 e 0

b) 0,7 e 0,3

c) 0,6 e 0,4

d) 0,5 e 0,5

e) 0,8 e 0,2

GABARITO: C.

10) No estudo da genética de populações, utiliza-se a fórmula p² + 2pq + q² = 1, na qual p indica a frequência do alelo dominante e q indica a frequência do alelo recessivo. Em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg espera-se que:

a) o genótipo homozigoto dominante tenha frequência p²= 0,25, o genótipo heterozigoto tenha frequência 2pq = 0,5 e o genótipo homozigoto recessivo tenha frequência q²= 0,25.
b) haja manutenção do tamanho da população ao longo das gerações.
c) os alelos que expressam fenótipos mais adaptativos sejam favorecidos por seleção natural.
d) a somatória da frequência dos diferentes alelos, ou dos diferentes genótipos, seja igual a 1.
e) ocorra manutenção das mesmas frequências genotípicas ao longo das gerações.

GABARITO: E.

Questões disponíveis em Vestibulando Web.

Acesso em 24 de outubro de 2023.

Roteiro de estudos elaborado pela professora drª. Nathalie Lousan.

Revisão textual: professora Daniela Leite Nunes.

Coordenação pedagógica: prof.ª dr.ª Aline Bitencourt Monge.