Când subiectul este evoluţie și genetica populației, nu putem să nu menționăm Principiul Hardy-Weinberg, de asemenea cunoscut ca si Legea echilibrului Hardy-Weinberg. Creat în 1908 de matematicianul Godfrey Hardy și medicul Wilhelm Weinberg, principiul subliniază că dacă factorii evolutivi, precum selecție naturală, mutaţie, migrație și oscilația genetică, nu acționează asupra unei populații date, frecvențele genetice și proporțiile genotipice vor rămâne constante. Aceasta înseamnă că, dacă există, de exemplu, alelele B și b într-o populație, acestea nu își schimbă ratele pentru o perioadă lungă de timp. Aceste rate ar fi modificate numai dacă ar apărea mecanisme evolutive.
Pentru a demonstra principiul Hardy-Weinberg, o populație trebuie să se conformeze anumitor premise. Mai întâi trebuie să fie destul de mare și să prezinte același număr de bărbați și femele. Un alt punct important este că toate cuplurile trebuie să fie la fel de fertile și capabil să producă același număr de pui. Toate
crucile trebuie să apară la întâmplare. În cele din urmă, mutațiile nu pot apărea în această populație, nu pot fi supuse selecției naturale și fluxul de gene nu poate apărea. Prin urmare, este clar că doar o populație teoretică poate satisface acest principiu.Putem concluziona că principiul Hardy-Weinberg poate fi folosit ca o indicație a faptului că o anumită populație a evoluat. Acest lucru se poate face analizând frecvența alelelor. Dacă frecvența se schimbă, este un semn că factorii evolutivi au acționat acolo.
Calculul frecvenței genelor și genotipurilor într-o populație în echilibru Hardy-Weinberg este destul de simplu. Să presupunem că alela B, care va fi reprezentată prin p, și alela b, care va fi reprezentată prin q, există într-o populație. Suma frecvenței acestor două alele trebuie să fie egală cu 100%, prin urmare:
p + q = 1
Continuând cu această populație ca exemplu, avem următoarele genotipuri: BB, Bb și bb. Pentru ca un individ să fie BB, el trebuie să moștenească o alelă B de la tată și o alelă B de la mamă, deci frecvența acestui genotip este p.2. La fel, frecvența lui bb este q2. Frecvența Bb este de 2 pq, deoarece individul poate primi alela B de la tată sau de la mamă și alela b în același mod. Prin urmare, avem următoarele frecvențe de genotip:
F (BB) = p2
F (Bb) = 2pq
F (bb) = q2
Mai jos este un exemplu de întrebare care abordează acest subiect:
(Fuvest) Într-o populație de 100 de persoane, 36 sunt afectate de o boală genetică condiționată de o pereche de alele de moștenire autozomală recesivă.
) Exprimați, în fracții zecimale, frecvența genelor dominante și recesive.
B) Câți indivizi sunt homozigoti?
ç) Să presupunem că în această populație încrucișările au loc la întâmplare, rezultând, în medie, un număr egal de descendenți. De asemenea, considerați că caracteristica în cauză nu modifică valoarea adaptativă a indivizilor. În aceste condiții, care va fi procentul așteptat de indivizi cu fenotip dominant în generația următoare?
Justificați-vă răspunsurile arătând cum ați ajuns la rezultatele numerice.
Rezoluţie:
) Dacă o populație are 100 de persoane și 36 sunt afectate de o boală autozomală recesivă, avem 36% afectate, sau 0,36. 0,36 corespunde q2. Deci q este egal cu 0,6. Deoarece p + q = 1, avem că p este egal cu 0,4.
B) Indivizii homozigoti sunt indivizi cu genotipul AA și aa. Prin urmare, avem:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 sau 52 de indivizi.
ç) Persoanele cu un fenotip dominant sunt cele cu genotipuri Aa și Aa. Respectând principiul Hardy-Weinberg, frecvența alelelor trebuie să rămână constantă. Astfel, frecvența genotipurilor va fi aceeași în generația ulterioară. Prin urmare, avem:
F (AA) + F (Aa) = p2+ 2 pentru că
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
De Ma. Vanessa dos Santos
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm