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Princípio de Hardy-Weinberg

Segundo o princípio de Hardy-Weinberg, quando não há nenhum fator evolutivo atuando em uma população, a frequência dos alelos e dos genótipos permanece constante.

Se nenhum fator evolutivo intervir em uma população, as frequências gênicas e as proporções genotípicas não se alterarão
Se nenhum fator evolutivo intervir em uma população, as frequências gênicas e as proporções genotípicas não se alterarão
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Quando o assunto é evolução e genética de populações, não podemos deixar de citar o princípio de Hardy-Weinberg, também conhecido por lei do equilíbrio de Hardy- Weinberg. Criado em 1908 pelo matemático Godfrey Hardy e pelo médico Wilhelm Weinberg, o princípio enfatiza que caso os fatores evolutivos, tais como seleção natural, mutação, migração e oscilação genética, não atuem sobre uma determinada população, as frequências gênicas e as proporções genotípicas permanecerão constantes. Isso quer dizer que se existem, por exemplo, os alelos B e b em uma população, eles não sofrem mudanças em suas taxas por um longo período de tempo. Essas taxas só seriam alteradas se ocorressem mecanismos evolutivos.

Para demonstrar o princípio de Hardy-Weinberg, uma população deve obedecer a algumas premissas. Primeiramente ela deve ser consideravelmente grande e apresentar o mesmo número de machos e fêmeas. Outro ponto importante é que todos os casais devem ser igualmente férteis e capazes de produzir o mesmo número de filhotes. Todos os cruzamentos devem ocorrer de forma aleatória. Por fim, não podem ocorrer mutações nessa população, ela não pode sofrer seleção natural e não pode ocorrer fluxo gênico. Percebe-se, portanto, que somente uma população teórica pode satisfazer esse princípio.

Podemos concluir que o princípio de Hardy-Weinberg pode ser usado como um indicativo de que determinada população sofreu evolução. Isso pode ser feito através da análise da frequência dos alelos. Caso a frequência mude, é sinal de que fatores evolutivos agiram ali.

Calcular a frequência de genes e genótipos de uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg é bastante simples. Suponhamos que existam o alelo B, que será representado por p, e um alelo b, que será representado por q, em uma população. A soma da frequência desses dois alelos deve ser igual a 100%, logo:

p+q=1

Continuando com essa população como exemplo, temos os seguintes genótipos: BB, Bb e bb. Para que um indivíduo seja BB, ele deve herdar um alelo B do pai e um alelo B da mãe, sendo assim, a frequência desse genótipo é p2. Da mesma maneira, a frequência de bb é q2. Já a frequência de Bb é 2pq, uma vez que o indivíduo pode receber o alelo B do pai ou da mãe e o alelo b da mesma forma. Temos, portanto, as seguintes frequências de genótipos:

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F(BB)= p2

F(Bb)= 2pq

F(bb) = q2

Observe a seguir um exemplo de questão que aborda esse tema:

(Fuvest) Numa população de 100 pessoas, 36 são afetadas por uma doença genética condicionada por um par de alelos de herança autossômica recessiva.

a) Expresse, em frações decimais, a frequência dos genes dominantes e recessivos.

b) Quantos indivíduos são homozigotos?

c) Suponha que nessa população os cruzamentos ocorram ao acaso, deles resultando, em média, igual número de descendentes. Considere, também, que a característica em questão não altera o valor adaptativo dos indivíduos. Nessas condições, qual será a porcentagem esperada de indivíduos de fenótipo dominante na próxima geração?

Justifique suas respostas mostrando como chegou aos resultados numéricos.

Resolução:

a) Se uma população apresenta 100 pessoas e 36 são afetadas por uma doença autossômica recessiva, temos 36% de afetados, ou 0,36. 0,36 corresponde a q2. Então q é igual a 0,6. Como p+q=1, temos que p é igual a 0,4.

b) Os indivíduos homozigotos são os indivíduos com genótipo AA e aa. Temos, portanto:

F(AA)+ F(aa) = (0,6)2+ (0,4)2

F(AA)+ F(aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 ou 52 indivíduos.

c) Os indivíduos que apresentam fenótipo dominante são aqueles com genótipo Aa e Aa. Obedecendo ao princípio de Hardy-Weinberg, a frequência dos alelos deve manter-se constante. Sendo assim, a frequência dos genótipos será a mesma na geração sequente. Temos, portanto:

F(AA)+ F(Aa) = p2+ 2pq

F(AA)+ F(Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64


Por Ma. Vanessa dos Santos

Escritor do artigo
Escrito por: Vanessa Sardinha dos Santos Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Goiás (2008) e mestrado em Biodiversidade Vegetal pela Universidade Federal de Goiás (2013). Atua como professora de Ciências e Biologia da Educação Básica desde 2008.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Princípio de Hardy-Weinberg"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm. Acesso em 09 de dezembro de 2024.

De estudante para estudante


Videoaulas


Lista de exercícios


Exercício 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.

Exercício 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.