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Frequência de alelos

Última atualização em 20 de agosto de 2022

Definição de frequência do alelo

A frequência do alelo é o número de alelos individuais de um certo tipo, dividido pelo número total de alelos de todos os tipos em uma população. Em termos simples, a frequência do alelo descreve o quão comum um alelo é dentro de uma população.

Visão geral da frequência do alelo

A frequência do alelo é diferente da proporção fenotípica, pois é responsável por todos os alelos, mesmo que sejam recessivos e estejam “ocultos” dentro dos organismos transportadores. A razão fenotípica descreve apenas os fenótipos ou características físicas reais presentes em uma população. Para encontrar a frequência do alelo, os cientistas devem considerar indivíduos heterozigotos, o que pode estar escondendo um alelo recessivo.

A frequência do alelo é mais comumente calculada usando a equação de Hardy-Weinberg, que descreve a relação entre dois alelos dentro de uma população. Quando mais de dois alelos estão presentes, os cientistas devem usar métodos mais complexos para determinar a frequência do alelo real. A frequência do alelo pode mudar com o tempo, à medida que a evolução atua em uma população e a população se adapta, aumentando ou diminuindo a frequência de certos alelos.

O cálculo das frequências alélicas é um tópico complexo, que combina aspectos de matemática e genética. Em geral, todos os alelos de uma população somam 100%. Portanto, podemos usar fórmulas matemáticas para prever e determinar a frequência alelo de um alelo em uma população.

Como calcular a frequência do alelo

Para encontrar o número de alelos em uma determinada população, você deve examinar todos os fenótipos presentes. Os fenótipos que representam o alelo são frequentemente mascarados por alelos dominantes e recessivos que trabalham em conjunto. Para analisar a frequência do alelo em uma população, os cientistas usam a equação de Hardy-Weinberg (HW). A equação de Hardy-Weinberg está escrita da seguinte forma:

1 = ba + permanecer + vômito

P e Q cada um representa a frequência alelo de diferentes alelos. O termo p2 representa a frequência do genótipo dominante homozigoto. O outro termo, Q2, representa a frequência do genótipo recessivo homozigoto.

Embora fosse impossível contar todos os alelos ocultos, é fácil contar o número de fenótipos recessivos em uma população. Os fenótipos recessivos são causados por dois alelos recessivos. Portanto, o Q2 pode ser facilmente observado dividindo o número total de fenótipos recessivos pelo número total de indivíduos. Vejamos um exemplo de como podemos usar essas informações para calcular a frequência do alelo de qualquer alelo.

Exemplo de frequência do alelo

Em um cenário simplificado, P e Q são os únicos alelos da população, e a população não está desenvolvendo mutações. Se for esse o caso, a soma das frequências de alelos de P e Q deve ser igual a 1 porque, com apenas dois alelos, a frequência combinada deve ser igual a 100%.

Encontrando q

Neste exemplo, considere uma população hipotética de coelhos. Um certo alelo recessivo em coelhos faz com que os coelhos sejam brancos, enquanto todos os outros coelhos são pretos. Apenas um coelho com dois alelos recessivos para um gene específico será branco. Quando observamos a população, descobrimos que existem 16 coelhos brancos e 84 coelhos negros.

Como já sabemos o que o Q2 é simplesmente observando a população, podemos pegar a raiz quadrada do Q2 para encontrar Q. Nesse caso, os coelhos brancos contêm dois alelos recessivos. Os coelhos brancos representam 16 dos 100 coelhos totais. Em uma porcentagem, isso é exatamente 16%, ou 0,16. Este número é equivalente ao Q2. Tomando a raiz quadrada, descobrimos que a frequência do alelo de Q (branca) é de 0,4, ou 40%.

Encontrando p

Uma vez que conhecemos q, podemos simplesmente subtrair Q de 1 para encontrar a frequência de p. Isso funciona apenas em um cenário simplificado, onde P e Q são os únicos alelos e representam 100% do total de alelos. Nesse caso, P será igual a 60% dos alelos, ou 0,6.

Erros comuns para evitar

Tentando encontrar P primeiro

Um erro que os alunos geralmente cometem é tentar calcular P observando a população e depois pegando a raiz quadrada. Isso não funciona em relacionamentos típicos de alelos recessivos/dominantes, simplesmente porque um alelo dominante pode ocultar um alelo recessivo. Por exemplo, se calculemos a raiz quadrada de 0,84 (proporção de coelhos pretos), receberíamos quase 92%. Isso superestima a frequência do alelo P devido ao fato de que os fenótipos heterozigotos estão realmente escondendo um alelo recessivo e não devem ser contados para p.

Relacionando a frequência do alelo à aptidão

Um equívoco comum da frequência do alelo é que ele está diretamente relacionado à aptidão evolutiva de um alelo específico. Só porque um alelo é frequente ou pouco frequente não tem influência na aptidão desse alelo. Por exemplo, muitas características recessivas que são deletérios “escondidas” em uma população. Isso pode significar que, embora pareça existir em níveis realmente baixos, na verdade está apenas escondendo os híbridos da população.

Outras vezes, uma nova mutação benéfica terá uma frequência de alelo muito baixa. Um novo alelo deve se estabelecer em uma população superando outros alelos. Fazer isso é deve ser replicado continuamente em muitas gerações. Dessa forma, muitos alelos benéficos ainda estão altamente sub -representados na população porque a população não teve tempo de evoluir.

Questionário

1. Em uma população de flores, um certo alelo é letal para a planta se a planta for recessiva homozigótica para o genótipo. Um alelo recessivo único com um alelo dominante, um heterozigoto, produzirá uma planta totalmente de saúde, indistinguível de uma planta dominante homozigótica. Um cientista fertiliza 100 sementes, das quais apenas 75 brotos. O cientista acha que as plantas que não brotam todos tiveram o genótipo recessivo homozigoto letal. Qual é a frequência do alelo do alelo recessivo na população?

2. Se 1 em 2.500 recém -nascidos forem afetados com o distúrbio autossômico recessivo fibrose cística, quantos bebês nascem de 2.500 portadores? Suponha que haja apenas dois alelos e que a população não esteja evoluindo.

3. Uma nova mutação é introduzida em uma população de moscas que lhes permite não serem pegos na teia de uma aranha. O alelo mutado produz uma proteína que reveste o corpo da mosca e dissolve-se a Spider-Web. A frequência do alelo dessa nova característica é muito baixa, pois só recentemente foi introduzida na população e apenas algumas gerações passaram. O que acontecerá com a frequência do alelo do novo alelo ao longo do tempo?

4. Qual das seguintes afirmações é falsa?

5. A frequência do alelo para um alelo que ajuda a determinar a cor de uma espécie de pássaro é 1. O que isso diz sobre o alelo?

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