CURSO DE MEDICINA EXERCÍCIOS GENÉTICA DE POPULAÇÕES

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1 CURSO DE MEDICINA EXERCÍCIOS GENÉTICA DE POPULAÇÕES AULAS: 15 e 19/05/014 Profª: Ana Luisa Miranda-Vilela 1) Em uma população, as composições genotípicas observadas são as seguintes: AA Aa aa Responda: a) Quais são as frequências alélicas? Total da população: = 780 Nº total de alelos = 780 x = 1560 (cada indivíduo da população tem alelos, um recebido do pai e outro da mãe) F A x , F (a) = 1 0,3 = 0,68 b) Quais são as frequências genotípicas observadas e esperadas? Frequências genotípicas observadas: F (AA) = 100 0, 13 F(Aa) = 300 0, F(aa) = 380 0, Frequências genotípicas esperadas: F (AA) = p = (0,3) = 0,104 F (Aa) = pq = x 0,3 x 0,68 = 0,435 F (aa) = q = (0,68) = 0,464 c) Esta população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW) com relação a este par de alelos? Para saber se a população está em equilíbrio, é necessário fazer o teste de aderência ao EHW (qui-quadrado - ): AA: 100 Aa: 300 aa: 380 AA: 0,104 x 780 = 79,87 Aa: 0,435 x 780 = 339,46 aa: 0,464 x 780 = 360,67 Calculando o qui-quadrado ( ): = nº de indivíduos observados - n de indivíduos esperados n de indivíduos esperados

2 (100 79,87) 405, (AA) = 5, 07 79,87 79,87 (Aa) = ( ,46) 1557,09 4, ,46 339, ,67 360,67 373,65 360,67 (aa) = 1, 036 n n 1 ( 1) x3 6 N de classes genotípicas = 3 Graus de liberdade (GL) = (n de classes genotípicas 1) (n de alelos 1)= (3-1) (-1) = -1 = 1 (GL 1)= 5,07 + 4,59 + 1,036 = 10,696 Na tabela de contingência abaixo, ficaria: 0,01 > p > 0,001 desvio no EHW (p<0,05). No Chi-square calculator: p=0, desvio no EHW (p<0,05). ) Uma amostra de uma população humana revela que 60 pessoas são do grupo sanguíneo M, 100 são do grupo MN e 40 indivíduos são do grupo N. Pergunta-se: a) Quais são as frequências alélicas? Total da amostra populacional: = 00 (60x) 100 F( M ) 0,55 F (N) = 1 0,55 = 0, b) Quais são as frequências genotípicas observadas e esperadas? Genótipos: grupo M = MM; grupo MN = MN; grupo N = NN Frequências genotípicas observadas: F (MM) = = 0,3 F(MN) = = 0,5 F(NN) = = 0, Frequências genotípicas esperadas: F (MM) = p = (0,55) = 0,305

3 F (MN) = pq = x 0,55 x 0,45 = 0,495 F (NN) = q = (0,45) = 0,05 c) Esta população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW) com relação a este par de alelos? Para saber se a população está em equilíbrio, é necessário fazer o teste de aderência ao EHW (qui-quadrado - ): MM: 60 MN: 100 NN: 40 MM: 0,305 x 00 = 60,5 MN: 0,495 x 00 = 99 NN: 0,05 x 00 = 40,5 Calculando o qui-quadrado ( ): = nº de indivíduos observados - n de indivíduos esperados n de indivíduos esperados (60 60,5) 0,5 (MM) = 0, ,5 60,5 (100 99) 1 (MN) = 0, (40 40,5) 0,5 (NN) = 0, ,5 40,5 n n 1 ( 1) x3 6 N de classes genotípicas = 3 Graus de liberdade (GL) = (n de classes genotípicas 1) (n de alelos 1)= (3-1) (-1) = -1 = 1 (GL 1)= 0, , ,006 = 0,1113 Na tabela de contingência, ficaria: 0,80 > p > 0,70 EHW (p>0,05). No Chi-square calculator: p= 0, ) (Fuvest) Uma população humana foi testada quanto ao sistema MN de grupos sanguíneos. Os dados obtidos compõem a tabela a seguir: a) Quais as frequências dos alelos M e N nessa população? (x1787) 3039 F (M) = 158 F (N) = 1 0,54 = 0, = 0,54 b) Essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg para esse loco gênico? Para saber se a população está em equilíbrio, é necessário fazer o teste de aderência ao EHW (qui-quadrado - ):

4 MM: 1787 MN: 3039 NN: 1303 MM = p = (0,54) = 0,916 x 619 = 1787, MN = pq = x 0,54 x 0,46 = 0,4968 x 619 = 3044,89 NN = q = (0,46) = 0,116 x 619 = 196, 90 Calculando o qui-quadrado ( ): = nº de indivíduos observados - n de indivíduos esperados n de indivíduos esperados ( ,) 0,0484 (MM) = 0, , 1787, ( ,89) 34,69 (MN) = 0, , ,89 ( ,90) 37,1 (NN) = 0, ,90 196,90 n n 1 ( 1) x3 6 N de classes genotípicas = 3 Graus de liberdade (GL) = (n de classes genotípicas 1) (n de alelos 1)= (3-1) (-1) = -1 = 1 (GL 1)= 0, , ,0869 = 0, Na tabela de contingência, ficaria: 0,90 > p > 0,80 EHW (p>0,05). No Chi-square calculator: p= 0,8417 4) Das populações abaixo, qual delas não se encontra em equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW)? Por quê? Que fatores poderiam explicar este desequilíbrio? AA Aa aa N pop pop Resposta: A população 1 não se encontra em EHW, pois está com déficit de heterozigotos e excesso de homozigotos AA e aa. A ação de fatores evolutivos sobre esta população poderia explicar isto. Os acasalamentos consanguíneos, por exemplo, favorecem aumento da homozigose tanto para alelos dominantes quanto para alelos recessivos. O efeito de seleção natural disruptiva ou diversificadora e da deriva genética também poderiam explicar esta situação. Outra possível explicação seria a da ocorrência de uma subdivisão populacional. População 1 ( 143x) 63 Frequências alélicas: F (A) = = 0,46 F (a) = 1 0,46 = 0, AA: 143 Aa: 63 aa: 5 AA = p = (0,46) = 0,116 x 1000 = 11,60

5 Aa = pq = x 0,46 x 0,54 = 0,4968 x 1000 = 496,80 aa = q = (0,54) = 0,916 x 1000 = 91,60 Calculando o qui-quadrado ( ): (143 11,60) 4705,96 (AA) =, 4 11,60 11,60 (Aa) = (63 496,80) 1879,04 36, ,80 496, ,60 91, ,56 91,60 (aa) = 15, 1 n n 1 ( 1) x3 6 N de classes genotípicas = 3 Graus de liberdade (GL) = (n de classes genotípicas 1) (n de alelos 1)= (3-1) (-1) = -1 = 1 (GL 1)=,4 + 36, ,1 = 74,4 Na tabela de contingência, ficaria: p < 0,001 desvio no EHW (p<0,05). No Chi-square calculator: p= 0, População Frequências alélicas: F (A) = ( 340x) 483 = 0,58 F (a) = 1 0,58 = 0,4 000 AA: 340 Aa: 483 aa: 177 AA = p = (0,58) = 0,3364 x 1000 = 336,40 Aa = pq = x 0,58 x 0,4 = 0,487 x 1000 = 487,0 aa = q = (0,4) = 0,1764 x 1000 = 176,40 Calculando o qui-quadrado ( ): ( ,40) 1,96 (AA) = 0, ,40 336,40 (Aa) = ( ,0) 17,64 0, ,0 487, ,40 176,40 0,36 176,40 (aa) = 0, 000 (GL 1)= 0, , ,000 = 0,0767 Na tabela de contingência, ficaria: 0,80 > p > 0,70 EHW (p>0,05). No Chi-square calculator: p= 0,78180

6 5) (MACK-SP - mod.) Sabe-se que a frequência de um alelo, para um dado caráter dominante numa população em equilíbrio constituída de indivíduos, é 0,0. O número esperado de indivíduos com a característica dominante nessa população é de: a).560. d) b).880. e) c) Frequência do alelo recessivo = 1 0,0 = 0,80 Frequência de indivíduos dominantes = p + pq = (0,) + ( x 0, x 0,8) = 0,04 + 0,3 = 0,36 Número de indivíduos dominantes = 0,36 x =.880 6) Em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg de indivíduos, que apresenta uma frequência de indivíduos com o genótipo cc para um loco autossômico de 9%, quais são as frequências esperadas das classes genotípicas CC, Cc e cc? CC= 49%, Cc= 4%, cc= 9% F (cc) = q = 0,09 q = 0, 09 = 0,3 p + q = 1 p = 1 0,3 = 0,7 F (CC) = (0,7) = 0,49 F (Cc) = pq = x 0,7 x 0,3 = 0,4 7) Sabendo-se que em determinada população em equilíbrio a frequência de um alelo autossômico recessivo é de 30%, quais são as frequências esperadas de homozigotos dominantes e de heterozigotos? Homozigotos dominantes = 49% Heterozigotos = 4% F (q) = 0,3 F (p) = 1 0,3 = 0,7 F (AA) = p = (0,7) = 0,49 F (Aa) = pq = x 0,7 x 0,3 = 0,4 8) Em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, a frequência de certo alelo recessivo é de 0,60. Qual será a frequência desse alelo após duas gerações? Justifique. 0,60, pois a população está em equilíbrio. Numa população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, as frequências alélicas não se alterarão e as proporções genotípicas atingirão um equilíbrio estável, mostrando a mesma relação constante entre si ao longo do tempo. 9) (Fuvest-SP) 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 alelos dominante e recessivo. 36 a) F (aa) = q = = 0,36 q = 0, 36 = 0,6 100 p + q = 1 p = 1-0,6 = 0,4 F (A) = 0,4 F (a) = 0,6 b) Quantos indivíduos são homozigotos? Homozigotos = AA ou aa F (homozigotos) = F (AA) + F (aa) = 0,16 + 0,36 = 0,5 0,5 x 100 = 5 indivíduos F (AA) = p = (0,4) = 0,16 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. Dominantes = AA ou Aa F (dominantes) = F (AA) + F (Aa) = 0,16 + 0,48 = 0,64 = 64% F (Aa) = pq = x 0,4 x 0,6 = 0,48

7 10) (Fuvest-SP) No heredograma ao lado estão representados indivíduos afetados pelo albinismo, que tem herança autossômica recessiva. a) Sabendo-se que, na população, a frequência de heterozigotos para o albinismo é 1/50, qual a probabilidade de que o casal II- x II-3 tenha uma criança albina? Para que possam ter uma criança Albina, ambos devem ser Aa. Então: probabilidade de II- ser Aa = 3 pais de II-: Aa x Aa gametas A a A AA Aa a Aa aa (não considerar no espaço amostral, pois II- é normal) Probabilidade de II-3 ser Aa = populacionais, uma vez que não se tem dados no heredograma sobre a família de II-3) (dados Probabilidade de nascer uma criança Albina Aa x Aa AA Aa Aa aa ¼ P (final) = x x Resposta: P = 1/300 b) Se o primeiro filho desse casal for albino, qual a probabilidade de que a próxima criança do casal também seja albina? Aa x Aa AA Aa Aa aa ¼ Resposta: ¼ 11) (Unicamp-SP) A frequência do alelo i, que determina o grupo sanguíneo O, é de 0,40 (40%) em uma certa população em equilíbrio. Em uma amostra de pessoas dessa população, quantas se espera encontrar com sangue do tipo O? Explique as etapas que você seguiu para chegar à resposta. Indique o genótipo das pessoas do grupo sanguíneo O. Frequência do alelo i = 0,40 Frequência do genótipo ii = (0,40) = 0,16 = 16% Portanto, espera-se encontrar 160 pessoas em uma amostra de que serão do tipo O (genótipo ii). 1) A doença fibrocística hepato-renal é uma grave patologia genética, autossômica recessiva, condicionada por um alelo de penetrância igual a 30%. Em uma população geneticamente equilibrada, a frequência desse alelo é de 10%. Qual deve ser, nesta população, a porcentagem de pessoas afetadas pela doença? a) 0,03% d) 3% b) 0,3% e) 10% c) 1% F (a) = q = 0,1 F (aa) = q = (0,1) = 0,01. Como a penetrância (proporção de indivíduos que apresenta o genótipo e manifesta o fenótipo correspondente) é de 0,3 (30%), teremos: 0,01 x 0,3 = 0,003 = 0,3%

8 13) (UFRJ 1997) Pela equação Hardy-Weinberg, p + pq + q = 1, onde p e q são as frequências de dois alelos. Com essa equação podemos calcular a frequência de um genótipo sabendo a frequência de um dos alelos, ou vice-versa, desde que a população esteja em equilíbrio. Numa determinada população em equilíbrio de Hardy-Weinberg nasceram crianças; uma dessas crianças apresentou uma doença, a fenilcetonúria, determinada por um gene autossômico recessivo. Calcule a frequência de indivíduos de fenótipo normal portadores do gene causador da fenilcetonúria nessa população. Frequência de homozigotos recessivos: aa = 1/10000 = 0,0001 Logo q = 0,0001; q = 0,0001 = 0,01 Como p + q = 1, a frequência do alelo dominante é: 1 0,01 = 0,99 Como a frequência do heterozigoto em uma população em equilíbrio é pq, a resposta é: 0,99 0,01 = 0,019 ou 1,9% 14) (PAS/UnB) Apesar de até o momento já terem sido descritas várias mutações no gene que codifica a proteína CFTR, a incidência da Fibrose Cística (FC) é calculada a partir do quadro clínico e não da verificação do alelo específico presente na pessoa afetada. Considerando o indivíduo afetado com FC como homozigoto recessivo e que a incidência dessa doença na população brasileira seja de 1 para cada indivíduos, escolha apenas uma das opções a seguir e faça o que se pede, desprezando, para a marcação na folha de respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, após efetuar todos os cálculos solicitados. a) Determine a frequência do alelo para a FC na população brasileira. Multiplique o valor encontrado por F (aa) = q = = 0,0001 F (a) = q = 0, 0001 = 0,01 x 1000 = b) Calcule a probabilidade de um indivíduo da população brasileira ser heterozigoto para o locus da FC. Multiplique o valor encontrado por F (A) = p p + q = 1 p = 1 0,01 = 0,99 F (Aa) = pq = x 0,99 x 0,01 = 0,0198 x 1000 = 19,8 Resposta: 019 c) Calcule a probabilidade de um casal de indivíduos da população brasileira que são heterozigotos para o gene que codifica a proteína CFTR gerar uma criança com FC. Multiplique o valor encontrado por Aa x Aa ¼ AA /4 Aa ¼ aa ¼ = 0,5 (5%) x 1000 = 50 15) Numa população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, na qual 8% dos homens são daltônicos e sabendo-se que o daltonismo não afeta a sobrevivência nem a fertilidade, qual deverá ser a proporção de mulheres daltônicas? Homens daltônicos = X d Y F (homens daltônicos) = q = 0,08 (8%) F (mulheres daltônicas) = q = (0,08) = 0,0064 = 0,64%