A deriva genética corresponde a um processo de mudança ao acaso das frequências alélicas de uma população. Show
A deriva genética é um processo estocástico, sendo impossível prever a direção da mudança. Isso quer dizer que as mudanças ocorrem ao acaso e não por adaptação ao ambiente. Os incêndios, desmatamentos, inundações e outros tipos de alterações no ambiente podem reduzir o tamanho de uma população. Isso pode ocorrer a ponto dos indivíduos sobreviventes não representarem uma amostra genética da população primitiva. Essas alterações drásticas no tamanho de uma população podem modificar a frequência de um alelo. Quais as consequências da deriva genética?A deriva genética remove a variação genética. Por ser tratar de mudanças ao acaso, os alelos fixados ou perdidos pela deriva genética podem ser neutros, deletérios ou vantajosos. As populações pequenas são mais sensíveis a esse processo, ocorrendo de forma mais rápida. Em populações maiores são necessárias muitas gerações para eliminar ou fixar um alelo. Leia também sobre Variabilidade Genética. Como ocorre a Deriva Genética?A deriva genética pode ocorrer de duas maneiras e em diferentes momentos da história evolutiva de uma população. As duas formas são o efeito fundador e o efeito gargalo: Efeito FundadorEsse caso de deriva genética ocorre quando uma nova população é fundada por poucos indivíduos. Isso acontece porque a população primitiva foi reduzida drasticamente ou porque alguns indivíduos migraram para outra área. Nos dois casos, uma nova população é formada por poucos membros da população original. Porém, esses poucos fundadores não contém a variação genética total da população original. Assim, a nova população apresenta uma variação genética reduzida. Exemplo de efeito fundador na espécie humana Temos como exemplo as comunidades religiosas da Alemanha que migraram para os Estados Unidos. Em virtude de suas crenças, os membros das comunidades mantiveram-se isolados da população norte-americana. A partir da análise da frequência alélica dos membros da comunidade, observaram-se diferenças significativas em relação à população norte-americana. Conclui-se que essa população não representava uma amostra representativa da população original alemã e suas frequências alélicas mostraram-se diferenciadas da população americana. Efeito GargaloO efeito gargalo é uma redução drástica no tamanho da população. Ocorre quando o tamanho da população é reduzido por pelo menos uma geração. Em consequência do efeito gargalo, a variação genética é reduzida. O efeito gargalo pode ser causado por desastres naturais, predação, caça humana, perda de habitats, redução de migração, entre outros. Esses eventos podem aleatoriamente eliminar muitos membros da população, independentemente de seus genótipos. Os sobreviventes iniciam uma nova população, na maioria das vezes, na mesma área ocupada pela população original. A diferença principal entre o efeito gargalo e efeito fundador é a existência de migrantes no efeito fundador. Exemplo de Efeito Gargalo Um exemplo de efeito gargalo é o caso dos elefantes marinhos do norte. A caça intensa reduziu a população para algumas dezenas de indivíduos. Sua população chegou a cerca de 20 indivíduos ao final do século 19. Entretanto, suas populações já ultrapassaram 30.000 desde então. Porém, os seus genes ainda carregam muito menos variação genética comparados aos elefantes marinhos do sul, que sofreram menos com as caças predatórias. A Deriva Genética e a Seleção NaturalA deriva genética, seleção natural, mutação e migração são mecanismos básicos da evolução. A deriva genética altera a frequência alélica de uma população, de modo aleatório. Ela não trabalha para produzir adaptações. No processo de seleção natural, os indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica são selecionados. Ela não atua de modo aleatório.  Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA. A genética populacional, também chamada de genética de populações, é um campo teórico dentro da Biologia que busca, através de cálculos matemáticos, estudar a distribuição e a composição genética em uma ou mais populações e as consequências de possíveis mudanças
nessa composição. A genética populacional está diretamente relacionada com os fenômenos de especiação, bem como as teorias evolutivas e adaptativas. O estudo teórico da distribuição genética, em uma dada população, busca explicar e quantificar os processos adaptativos, com base na frequência de
alelos que sofre influência das quatro principais forças evolutivas: Deriva Genética, Fluxo Gênico, Mutação e Seleção Natural. Além das forças evolutivas, outros fatores que podem influenciar a diversidade genética dentro de um conjunto de genes é com relação ao tamanho da população, diversidade ambiental e padrões não aleatórios de acasalamento. A variação genética dentro de uma população ou espécie é, atualmente, analisada a partir das
sequências de nucleotídeos de DNA e das sequências de aminoácidos presentes nas proteínas. As diferenças genéticas entre espécies podem ser utilizadas para determinar a história evolutiva da espécie e até encontrar um possível parente ou ancestral próximo que possua um conjunto de genes ou estrutura
protéica semelhantes ao analisado. 📚 Você vai prestar o Enem 2020? Estude de graça com o Plano de Estudo Enem De Boa 📚 A deriva genética, também chamada de deriva gênica ou, ainda, oscilação genética, é uma força evolutiva que pode
alterar aleatoriamente as frequências alélicas ao longo do tempo, principalmente em uma população não muito grande. Estudos mostram que a deriva genética pode estar relacionada a eventos de desastres ecológicos, como, por exemplo, a desertificação. Em uma população de indivíduos que vivem próximos de um deserto, a frequência de alelos pode ser constante em um determinado período. Porém, uma vez que a região desértica passa a aumentar, levando parte do
bioma vizinho consigo pelo processo de desertificação, a frequência de alelos na população inicial se altera com a morte ou migração de determinados indivíduos que habitavam a região. Com a alteração da frequência de alelos, ao longo do tempo e dos eventos reprodutivos entre os indivíduos da população que sobrou, os genótipos presentes nos descendentes são derivados do material genético dos indivíduos que sobreviveram. Dessa forma, a nova população gerada a partir dos indivíduos que restaram da população inicial não são amostras representativas da população inicial. A deriva genética, portanto, é uma força que altera o equilíbrio gênico em uma população, e quando presente, mostra que eventos evolutivos estão ocorrendo. Representação esquemática da deriva genética em um ecossistema desertificado 🎓 Você ainda não sabe qual curso fazer? Tire suas dúvidas com o Teste Vocacional Grátis do Quero Bolsa 🎓 Fluxo GênicoO fluxo gênico, também chamado de migração gênica, é a atividade migratória que um determinado gene pode desempenhar ao longo de uma população. Como consequência, os alelos que migraram ao longo de uma população são transferidos entre os indivíduos, e passa a depender das frequências do gene nas duas populações. Um exemplo é quando um grupo migratório entra em contato com uma outra população e acabam se relacionando. Os genes levados pelos indivíduos imigrantes passam a ter uma determinada frequência na nova população, e isso altera o equilíbrio gênico da mesma. Por isso, o fluxo gênico é uma força evolutiva, pois a migração de genes pode alterar as características fenotípicas dos indivíduos de uma determinada população. MutaçãoEntende-se por mutação qualquer alteração, geralmente ao acaso, que ocorre no DNA. A alteração do material genético de um organismo pode gerar mudanças nas suas características. Eventos de mutações ocorrem naturalmente nos organismos, e geralmente ocorrem ao acaso, sendo um importante fator para garantir melhor adaptação dos indivíduos ao meio em que vivem. As mutações estão, portanto, relacionadas diretamente aos eventos de variabilidade genética e evolução. As mutações podem ser classificadas em:
Tipos de mutações cromossômica, como a deleção (retirada de um trecho do cromossomo), duplicação (duplicação de um trecho dentro do cromossomo), inversão (quando trechos de um cromossomo são invertidos), inserção (quando um trecho de um cromossomo é inserido no cromossomo), translocação (quando dois cromossomos trocam trechos de DNA). A mutação é uma força evolutiva que altera o equilíbrio gênico em uma população. Como eventos mutagênicos promovem alterações no DNA, ao longo do tempo, a incidência de mutação pode desequilibrar um determinado conjunto de alelos ou, ainda, não deixar constante a frequência relativa dos alelos ao longo de um período. Por isso, a mutação em uma população influencia na diversidade genética. Para cálculos teóricos acerca da genética populacional, eventos de mutação não podem ser considerados, já que alteram a frequência entre dois alelos ou entre uma determinada característica fenotípica. 🎯 Simulador de Notas de Corte Enem: Descubra em quais faculdades você pode entrar pelo Sisu, Prouni ou Fies 🎯 Seleção NaturalA seleção natural é um fator ambiental proposto por Charles Darwin em seus estudos evolutivos. Para Darwin, o ambiente exerce uma força que seleciona os organismos mais adaptados a sobreviverem nele, dada as condições existentes. Um exemplo da seleção natural é o melanismo industrial. Em um população de traças (Biston betularia) onde há indivíduos de coloração clara e indivíduos de coloração escura, o ambiente pode selecionar as mais adaptadas a sobreviverem à predação, por exemplo. Um predador pode enxergar muito mais fácil uma traça escura que uma clara no ambiente. Portanto, a seleção natural está agindo contra indivíduos de coloração escura. Com a revolução industrial e com a liberação de fumaça e cinzas industriais na atmosfera, as traças escuras começam a apresentar vantagem nesse mesmo ambiente, conseguindo se camuflar com facilidade. Os predadores que antes conseguiam visualizar as mariposas escuras, agora, nessa nova condição ambiental, passam a visualizar mais facilmente as mariposas de coloração clara.
As mariposas escuras, portanto, passam a se reproduzir, e a presença de indivíduos de coloração escura começa a aumentar. Dessa forma, a seleção natural altera a frequência gênica de acordo com a adaptabilidade dos indivíduos, selecionando e beneficiando determinados indivíduos com características favoráveis para a sobrevivência, não deixando uma população em equilíbrio gênico. Princípio de Hardy-WeinbergO princípio de Hardy-Weinberg, também chamado de equilíbrio de Hardy-Weinberg é um modelo matemático criado em 1908 por Godfrey Hardy e Wilhelm Weinberg muito utilizado para inferir ou determinar se uma determinada população está sob efeitos evolutivos. Segundo o princípio, se uma população não está sob atuação das forças evolutivas, como seleção natural, mutação, deriva genética e fluxo gênico, as frequências alélicas e as proporções genéticas permanecem constantes ao longo do tempo, ou seja, qualquer alteração observada na frequência de dois ou mais alelos de uma população indica que a população está sob efeitos dos mecanismos evolutivos. Para utilizar o princípio de Hardy-Weinberg, a população analisada precisa estar sob certas condições. Uma população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando:
Portanto, pode-se concluir que o princípio de Hardy-Weinberg pode ser utilizado apenas como um modelo teórico, para indicar se determinada população sofreu eventos evolutivos em condições pré-estabelecidas e sem a presença de forças evolutivas, como ocorrem na natureza. Os cálculos necessários derivados do Princípio de Hardy-Weinberg iniciam-se com a determinação da frequência (p) de um determinado alelo em uma população. Por exemplo, a frequência do alelo A (pA) em uma população é a relação entre o número total de alelos A encontrados na população pelo número total de alelos relacionados (A e a) encontrados na mesma população. pA = número de alelos Anúmero de alelos totais Da mesma forma, a frequência do alelo recessivo a (pa), às vezes abreviado apenas para q, é determinada pela relação do número de alelos a pelo número total de alelos na população: pa = número de alelos a número de alelos totais Segundo o princípio de Hardy-Weinberg, a população está em equilíbrio se a soma entre a frequência do alelo A e a frequência do alelo a for igual a 1: pA + pa = 1 Sabendo as frequências relativas de cada alelo, é possível, ainda segundo o princípio de Hardy-Weinberg, estabelecer a frequência genotípica de cada par de alelos presentes em uma população, considerando que os indivíduos sejam seres diplóides (2n) e com reprodução sexuada: Para indivíduos homozigóticos, a frequência do par de alelos se dá multiplicando a frequência relativa (p) de cada alelo. Para homozigotos dominantes (AA): Frequência do genótipo AA (pAA ou apenas p) = pA x pA = pA² Para homozigóticos recessivos (aa): Frequência do genótipo aa (paa ou apenas q) = pa x pa = pa² Para indivíduos heterozigóticos (Aa) com as características citadas acima (diplóides e com reprodução sexuada), há duas possibilidades de formação genotípica: o gameta masculino portando o alelo A e o gameta feminino portanto o alelo a, ou vice-versa. Dessa forma, a frequência do par de alelos é dada pela equação: Frequência do genótipo Aa (pAa) = 2 x pA x pa Da mesma forma que as frequências relativas, o somatório da frequência genotípica deve ser igual a 1:
📝 Você quer garantir sua nota mil na Redação do Enem? Baixe gratuitamente o Guia Completo sobre a Redação do Enem! 📝 Exercício de fixação PUC-RJ/2016 Uma população de besouros está em equilíbrio para um determinado lócus gênico A, apresentando, para o alelo A frequência igual a 0,7; e, para o alelo a frequência igual a 0,3. As frequências para os genótipos AA, Aa e aa são, respectivamente, as seguintes: A 0,42; 0,09 e 0,49. B 0,49; 0,09 e 0,42. C 0,49; 0,42 e 0,09. D 0,42; 0,49 e 0,09. E 0,09; 0,49 e 0,42. Quais são os fatores que provocam mudanças nas frequências alélicas e ou genotípicas através do tempo?São elas: mutação, acasalamentos não aleatórios, fluxo gênico, tamanho finito da população (deriva genética) e seleção natural.
Como a deriva genética altera a frequência gênica?A Deriva Genética e a Seleção Natural
A deriva genética altera a frequência alélica de uma população, de modo aleatório. Ela não trabalha para produzir adaptações. No processo de seleção natural, os indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica são selecionados. Ela não atua de modo aleatório.
Quais os fatores evolutivos que afetam a frequência gênica de uma população?Os principais fatores que afetam o equilíbrio gênico são a mutação, a migração, a seleção e a deriva gênica.
Quais são os fatores que modificam as frequências alélicas?Alguns fatores que podem atuar alterando a frequência dos alelos são a seleção natural, mutação, migração e oscilações genéticas.
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Que mecanismo básico da evolução causam mudanças nas frequências alélicas de forma aleatória?
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