Quando il soggetto è Evoluzione e genetica delle popolazioni, non possiamo non citare il Principio di Hardy-Weinberg, conosciuto anche come Legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg. Creato nel 1908 dal matematico Godfrey Hardy e dal medico Wilhelm Weinberg, il principio sottolinea che se i fattori evolutivi, come selezione naturale, mutazione, migrazione e l'oscillazione genetica, non agiscono su una data popolazione, le frequenze geniche e le proporzioni genotipiche rimarranno costanti. Ciò significa che se ci sono, ad esempio, gli alleli B e b in una popolazione, non cambiano i loro tassi per un lungo periodo di tempo. Questi tassi verrebbero modificati solo se si verificassero meccanismi evolutivi.
Per dimostrare il principio di Hardy-Weinberg, una popolazione deve conformarsi ad alcune premesse. Prima deve essere bello grosso e presentare il stesso numero di maschi e femmine. Un altro punto importante è che tutto le coppie devono essere ugualmente fertili e in grado di produrre il stesso numero di cuccioli
. Tutti i le croci devono avvenire a caso. Infine, le mutazioni non possono verificarsi in questa popolazione, non può subire la selezione naturale e il flusso genico non può verificarsi. È chiaro, quindi, che solo una popolazione teorica può soddisfare questo principio.Possiamo concludere che il principio di Hardy-Weinberg può essere utilizzato come indicazione che una data popolazione si è evoluta. Questo può essere fatto analizzando la frequenza degli alleli. Se la frequenza cambia, è segno che lì hanno agito fattori evolutivi.
Calcolare la frequenza di geni e genotipi in una popolazione in equilibrio di Hardy-Weinberg è abbastanza semplice. Supponiamo che l'allele B, che sarà rappresentato da p, e l'allele b, che sarà rappresentato da q, esistano in una popolazione. La somma della frequenza di questi due alleli deve essere pari al 100%, quindi:
p+q=1
Continuando con questa popolazione come esempio, abbiamo i seguenti genotipi: BB, Bb e bb. Affinché un individuo sia BB, deve ereditare un allele B dal padre e un allele B dalla madre, quindi la frequenza di questo genotipo è p.2. Allo stesso modo, la frequenza di bb è q2. La frequenza di Bb è 2pq, poiché l'individuo può ricevere l'allele B dal padre o dalla madre e l'allele b allo stesso modo. Pertanto, abbiamo le seguenti frequenze genotipiche:
F(BB)=p2
Fa(Sib)= 2pq
F(bb) = q2
Di seguito è riportato un esempio di domanda che affronta questo argomento:
(Favest) In una popolazione di 100 persone, 36 sono affette da una malattia genetica condizionata da una coppia di alleli a trasmissione autosomica recessiva.
Il) Esprimere, in frazioni decimali, la frequenza dei geni dominanti e recessivi.
B) Quanti individui sono omozigoti?
ç) Supponiamo che in questa popolazione gli incroci avvengano casualmente, risultando, in media, in un uguale numero di figli. Considera anche che la caratteristica in questione non altera il valore adattativo degli individui. In queste condizioni, quale sarà la percentuale attesa di individui con il fenotipo dominante nella prossima generazione?
Giustifica le tue risposte mostrando come sei arrivato ai risultati numerici.
Risoluzione:
Il) Se una popolazione ha 100 persone e 36 sono affette da una malattia autosomica recessiva, abbiamo il 36% di persone colpite, o 0,36. 0,36 corrisponde a q2. Quindi q è uguale a 0,6. Poiché p+q=1, abbiamo che p è uguale a 0,4.
B) Gli individui omozigoti sono individui con il genotipo AA e aa. Pertanto, abbiamo:
F(AA)+ F(aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F(AA)+ F(aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 o 52 individui.
ç) Gli individui con un fenotipo dominante sono quelli con genotipi Aa e Aa. Obbedendo al principio di Hardy-Weinberg, la frequenza degli alleli deve rimanere costante. Pertanto, la frequenza dei genotipi sarà la stessa nella generazione successiva. Pertanto, abbiamo:
F(AA) + F(Aa) = p2+ 2 perché
F(AA) + F(Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Di Ma. Vanessa dos Santos
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm