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Ligação, Recombinação e 
Mapeamento 
Apresentação
Os genes ligados estão dispostos em um mesmo cromossomo e são transmitidos em blocos aos 
seus descendentes. Durante a meiose, ocorre a permutação, que gera duas novas combinações de 
alelos, os recombinantes. A partir da frequência de recombinação, é possível realizar o mapeamento 
genético de dois e três pontos.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai entender que os genes ligados no mesmo cromossomo 
segregam juntos, também descobrirá como a ligação gênica e a meiose se relacionam e, por fim, 
será capaz de construir um mapa genético.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer como os genes ligados não se segregam independentemente durante a formação 
dos gametas.
•
Relacionar a ligação gênica com a meiose.•
Construir um mapa genético.•
Desafio
Um mapa genético é contruído a partir das frequências encontradas para cada recombinação entre 
os 3 genes.
O teste de 3 pontos é amplamente utilizado no mapeamento genético. Dessa maneira, imagine um 
cruzamento entre AaBbCc X aabbcc. Nesse cruzamento, foi obtida a seguinte progênie:
ABC/abc 489
abc/abc 486
Abc/abc 158
aBC/abc 163
ABc/abc 110
abc/abc 98
AbC/abc 30
aBc/abc 46
 
Diante desses dados, responda às seguintes perguntas:
1. Quais os grupos representativos da prole parenteral e recombinante duplo?
2. Determine a sequência correta dos genes e a distância entre os mesmos. Construa o mapa 
genético.
 
Infográfico
Neste infográfico, você vai compreender as consequências meióticas da ligação com permutação. 
Além disso, vai entender que o mapa genético pode ser construído a partir da frequência de 
recombinação ou da distância entre os genes dentro de um cromossomo.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/a2fbc9de-fcc7-4be0-b6d4-1ffe9693fb7e/b30bd7c7-3022-4761-a7a7-b681e4309694.png
Conteúdo do livro
Durante a formação dos gametas, os genes ligados segregam juntos, e a ligação pode ocorrer com 
ou sem permutação. Quando da presença de permutação, é notável que a troca genética acontece 
nos quiasmas. Com os experimentos de cruzamentos genéticos de Morgan, foi possível 
compreender que os genes ligados estão organizados em uma sequência linear ao longo do 
cromossomo e que durante a formação de gametas ocorre uma frequência variável de trocas.
No capítulo Ligação, Recombinação e Mapeamento, da obra Genética Molecular e Clínica, você 
vai compreender melhor os conceitos associados com os genes ligados.
GENÉTICA 
MOLECULAR E 
CLÍNICA
Ana Paula 
Aquistapase Dagnino
 
Ligação, recombinação 
e mapeamento
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Reconhecer como os genes ligados não se segregam independentes 
durante a formação dos gametas.
  Relacionar a ligação gênica com a meiose.
  Construir um mapa genético.
Introdução
Neste capítulo, você vai entender que os genes ligados se segregam 
juntos e que os experimentos de Morgan com moscas influenciaram 
drasticamente os estudos dos genes ligados. O fenômeno de crossing 
over, que ocorre durante a meiose, tem relação estreita com a ligação 
gênica, sendo primordial para as proporções finais obtidas. Além disso, 
o mapeamento genético a partir da frequência de recombinação é uma 
ferramenta essencial para o estudo da ordem dos genes dentro do mesmo 
cromossomo. 
Os genes ligados não se segregam 
independentes durante a formação 
dos gametas
Os genes ligados são os genes que fazem parte do mesmo cromossomo unidos 
pelos cruzamentos genéticos, sendo transmitidos como uma só unidade. Essa 
ideia de existência de fatores unitários, os genes, foi descrita por Walter Sutton. 
Durante a formação dos gametas, os alelos de todos os lócus são transmitidos 
como unidade única (KLUG et al., 2009).
Durante a meiose, os cromossomos são a unidade de transmissão. Por este 
motivo que os genes ligados não realizam uma distribuição independente. 
Dessa maneira, os genes ligados se segregam juntos. Na Figura 1, podemos 
observar o resultado da formação de gametas com distribuição independente, 
com ligação sem permutação e com ligação com permutação.
Na distribuição independente, verificamos dois genes em dois pares de 
cromossomos homólogos diferentes. Nesse caso não ocorre a ligação de genes, 
formando por consequência, a formação de quatro gametas geneticamente 
distintos em proporções iguais, contendo combinações diferentes de alelos 
dos dois genes.
Na ligação sem permutação, os dois genes estão ligados e encontram-se 
no mesmo cromossomo, dando origem a somente dois gametas com genética 
diferente. Como resultado da segregação, cada gameta recebe os alelos em 
um homólogo ou no outro. Esse tipo de ligação é a completa, dando origem a 
gametas parenterais não recombinantes. Dificilmente esse tipo de ligação ocorre.
Na ligação com permutação, os dois genes ligados localizam-se em um 
único par de homólogos, ocorrendo a troca entre duas cromátides não irmãs. 
A recombinação dá origem a duas novas combinações de alelos nos gametas, 
formando os gametas recombinantes.
Figura 1. Resultados da formação de gametas: (a) pela distribuição independente; (b) pela 
ligação sem permutação; e (c) e pela ligação com permutação.
Fonte: Klug et al. (2009).
Os genes podem estar na posição cis ou trans. Quando os dois genes domi-
nantes se localizarem no mesmo cromossomo e os genes recessivos estiverem 
no outro cromossomo, os genes estarão na posição cis (Figura 1 [c], gametas 
parentais). Em contrapartida, quando os genes dominante e recessivo se lo-
Ligação, recombinação e mapeamento2
calizarem no mesmo cromossomo, os genes estarão na posição trans (Figura 
1 [c], gametas recombinantes). Dessa maneira, conseguimos definir quais 
são os gametas parentais e recombinantes (KLUG et al., 2009; STRACHAN; 
READ, 2016).
Importante salientar que a frequência de ocorrência de recombinação entre dois genes 
ligados comumente é proporcional à distância que separa os lócus no cromossomo. 
Caso dois genes estejam muito próximos, a permutação é difícil de ser detectada, 
pois raramente ocorre. Nessa situação apenas gametas parenterais serão gerados. 
Contudo, caso os genes estejam próximos, mas essa distância seja perceptível, haverá 
a formação de poucos gametas recombinantes e muitos parenterais. Quanto maior for 
a distância entre os dois genes, maior será a proporção de gametas recombinantes e 
menor de gametas parenterais. Quando os lócus de dois genes ligados estão muito 
afastados, o número de gametas com permutação é de aproximadamente 50%, sem 
ultrapassar esse valor. Nesse caso, se originarão quatro gametas (dois parenterais e 
dois recombinantes), com genótipos possíveis iguais aos originados pela distribuição 
independente, sendo indistinguíveis entre si (KLUG et al., 2009; STRACHAN; READ, 2016).
Relação entre ligação gênica e meiose
Quando dois genes são selecionados de maneira aleatória, é quase improvável 
que estejam localizados tão próximos dentro de um mesmo cromossomo e 
demonstrem ligação incompleta. Por outro lado, cruzamentos que envolvam 
dois destes genes geralmente produzirão alguns descendentes como resultado 
de gametas recombinantes. A variação desta porcentagem de gametas recombi-
nantes é dependente da distância entre os dois genes ao longo do cromossomo 
(Klug et al., 2010; Strachan & Read, 2013)
Thomas Hunt Morgan foi o geneticista responsável pela descoberta do 
fenômeno de ligação ao X. A partir de experimentos com cruzamentos que 
envolviam somente um gene em Drosophila, reconheceu a herança ligada ao X 
(SCHAEFER; THOMPSON, 2015). Entretanto, quando realizou experimentos 
envolvendo dois genes ligados, os resultados foram interessantes. Quando 
do cruzamento de uma mosca fêmea com os alelos mutantes yellow (corpo 
amarelo) e white (olhos brancos) com um machodo tipo selvagem com corpo 
cinza e olhos vermelhos, a prole foi composta por fêmeas do tipo selvagem e 
3Ligação, recombinação e mapeamento
machos expressando os traços mutantes. Contudo, no cruzamento entre uma 
fêmea do tipo selvagem e um macho com os traços mutantes, a proporção da 
prole foi de 99,5% de fenótipos parenterais e 0,5% de fenótipos recombinantes. 
Com esses resultados, Morgan notou que durante a formação dos gametas, 
os dois alelos mutantes pareciam estar separados um do outro no homólogo. 
Em outro experimento, mas envolvendo outros genes ligados ao X, Morgan 
cruzou mutantes miniature e white com moscas do tipo selvagem. A F2 resultou 
em uma proporção de fenótipos parenterais menor quando comparado com o 
experimento anterior, 65,5%, enquanto 34,4% da prole indicava que os genes 
mutantes tivessem sido separados durante a formação dos gametas (KLUG 
et al., 2009) (Figura 2).
Figura 2. Resultados dos cruzamentos com mutações yellow e white (cruzamento A) e 
white e miniature (cruzamento B).
Fonte: Klug et al. (2009).
Ligação, recombinação e mapeamento4
Com esses dados, Morgan propôs que os quiasmas representariam os 
locais de troca genética entre os genes mutantes nos dois cromossomos X 
das fêmeas da F1. Essas trocas de material genético resultariam em gametas 
recombinantes nos dois tipos de cruzamentos (A e B), enquanto os gametas 
parenterais não sofrem esse tipo de troca. Ele se baseou nos estudos de Janssens 
e outros cientistas que haviam descrito que durante a meiose os cromossomos 
homólogos pareados se enrolavam e criavam os chamados quiasmas (KLUG 
et al., 2009). Os quiasmas são interseções em forma de X, em que ocorrem 
sobreposição de pontos (Figura 3).
Figura 3. Ilustração de vários quiasmas em uma tétrade durante a prófase da meiose I.
Fonte: Klug et al. (2009).
Morgan chegou às seguintes conclusões:
  os genes ligados estão organizados em uma sequência linear ao longo 
do cromossomo.
  durante a formação de gametas ocorre uma frequência variável de trocas.
  é mais provável que dois genes que estão distantes no cromossomo 
tenham um quiasma entre eles do que dois genes que estejam relati-
vamente próximos.
5Ligação, recombinação e mapeamento
A partir desse entendimento dos cruzamentos genéticos, podemos de-
terminar a frequência de recombinação entre dois genes. Como exemplo, 
utilizaremos os genes para cor dos olhos e tamanho das asas da Drosophila, 
de acordo com a Tabela 1 a seguir.
Alelo Característica Fenótipo
pr+ Normal Dominante Olhos vermelhos
B Mutante Recessivo Olhos roxos
vg+ Normal Dominante Asas longas
vg Mutante Recessivo Asas curtas
 Quadro 1. Representação esquemática do ciclo celular. 
Quando ocorre o cruzamento entre duas moscas homozigotas para os dois 
genes, como resultado da recombinação temos uma mosca heterozigota para 
os dois genes. Observamos também que os alelos estão juntos em um único 
cromossomo (KHAN ACADEMY, 2018) (Figura 4).
Figura 4. Cruzamento entre duas moscas homozigotas para dois genes.
Fonte: Khan Academy (2018).
Olhos vermelhos
Asas normais
Olhos roxos
Asas vestigiais
Duplo
heterozigoto –
no qual sabemos
quais alelos estão
juntos no cromossomo
F1 Pr
+ vg+
x
Pr+ vg+
Pr+
P
vg+
vgPr
vgPr
vgPr
Ligação, recombinação e mapeamento6
Quando cruzamos uma mosca fêmea heterozigota para os dois genes com 
uma mosca macho recessiva para os dois genes, temos como resultado quatro 
diferentes classes fenotípicas, cada uma correspondendo a um determinado 
gameta da fêmea. Nesse caso, percebemos que a mosca heterozigota determina 
totalmente o fenótipo da prole. Observando a prole gerada, verificamos que a 
quantidade de cada fenótipo é desigual, como um total de 2.534 para fenótipos 
parenterais e de 305 para fenótipos recombinantes. A prole recombinante são 
as moscas com olhos vermelhos e asas curtas e as moscas de olhos roxos com 
asas longas. Essas quantidades desiguais demonstram que os dois genes estão 
ligados (KHAN ACADEMY, 2018) (Figura 5).
Figura 5. Cruzamento de uma mosca fêmea heterozigota para os dois genes com 
uma mosca macho recessiva para os dois genes.
Fonte: Khan Academy (2018).
Heterozigoto
duplo
Homozigoto recessivo
para ambos os genes
Células-ovo
F1
F2
xpr
+ vg+
pr+ pr+vg+
pr+ pr+vg+ vg+
vg+
pr vg
pr prvg
pr prvg vg
pr
pr
vg
vg
Esperma
Parental Recombinante
1339 1195 151 154
pr vg pr vg pr vg
vg
pr vg
pr vg
Para medir a ligação dos genes, pode-se utilizar o cálculo a seguir para a 
frequência entre os dois genes:
Frequência de recombinação (FR) = RecombinantesProle total X 100
7Ligação, recombinação e mapeamento
Então, 
FR = 3052839 X 100% = 10,74%
A frequência de recombinação serve para estimar a distância física entre os 
genes ao longo do cromossomo. Quanto maior a frequência de recombinação, 
mais distantes os genes estão. Em contrapartida, quanto menor a frequência 
de recombinação, mais próximos os genes se encontram. Essa estimativa é 
importante para a produção dos mapas genéticos. Sabendo-se que a frequência 
de recombinação máxima a ser medida entre os genes é de 50%, para a medição 
de genes que se encontram ainda mais afastados deve ser feita a construção 
de mapas genéticos com as frequências de recombinação de vários pares de 
genes (KLUG et al., 2009). 
Construção de mapa genético
A permutação, ou crossing over, que ocorre durante a prófase da meiose I, 
proporciona um elevado potencial de variação genética nos gametas, por meio 
da troca recíproca de segmentos cromossômicos quando os cromossomos 
homólogos encontram-se pareados. É a partir da correlação entre a frequência 
de permutação entre dois lócus no mesmo cromossomo e a distância interlócus 
que os mapas cromossômicos são construídos. Os mapas cromossômicos 
servem para mapear os genes ligados e esses mapas foram pela primeira vez 
construídos por Alfred Sturtevant. Esses mapas são de grande relevância para 
o estudo de organismos com um número grande de genes mutantes ligados 
(KLUG et al., 2009).
Sturtevant primeiramente se utilizou das frequências encontradas por meio 
dos vários cruzamentos entre três genes mutantes realizados por Morgan e 
outros geneticistas. Os três genes que se recombinaram de diferentes maneiras 
foram yellow, white e miniature. As frequências de 0,5%, 34,5% e 35,4% foram 
encontradas para os cruzamentos entre yellow e white, white e miniature e 
yellow e miniature, respectivamente. Com esses dados, Sturtevant notou que 
a soma de 0,5% + 34,5% é aproximadamente igual a 35,4%. Por esse motivo, 
o cientista sugeriu que as frequências de recombinação entre genes ligados 
são aditivas (KLUG et al., 2009).
Ligação, recombinação e mapeamento8
Com base nos achados de Morgan, que prediziam que a permutação serve 
para a determinação da distância entre os genes, Sturtevant verificou que a 
frequência de combinação de 0,5% é baixa e, por consequência, os genes 
yellow e white pareciam estar próximos um do outro. Outra conclusão im-
portante é que esses genes estão afastados do gene mutante miniature, já que 
as frequências de recombinação são altas. Por fim, o pesquisador conseguiu 
compreender que o gene white está localizado entre yellow e miniature, pois 
miniature tem uma frequência maior de recombinação com yellow do que 
com white. Após esses achados, foi possível construir o seguinte mapa dos 
três genes no cromossomo X (Figura 6).
Figura 6. Mapa dos genes yellow, white e miniature. 
Fonte: Klug et al. (2009).
Sturtevant estabeleceu que a unidade de mapa (um) é igual a 1% de re-
combinação entre dois genes. Assim, a distância entre o gene yellow e white e 
entre white e miniature é de 0,5 µm e 35,4 µm. Por consequência, a distância 
de white e miniature equivale a 34,9 µm (35,4 – 0,5 = 34,9). O valor de 34,9 
µm se aproxima da frequência real de recombinação de 34,5 µm. O motivo 
de esses valores não serem totalmente equivalentes é a variação normal que 
deve ser esperada entre os cruzamentos (KLUG et al., 2009; STRACHAN; 
READ,2016).
Algumas vezes, ocorrem duas permutações separadas entre os dois genes 
simultaneamente. Nesses casos, é necessário monitorar três pares de genes, 
cada um heterozigoto para dois alelos (KLUG et al., 2009) (Figura 7):
9Ligação, recombinação e mapeamento
Figura 7. Troca dupla entre duas cromátides não irmãs.
Fonte: Klug et al. (2009).
Como exemplo, veremos os cruzamentos em Drosophila, considerando 
três genes recessivos ligados ao X:
  cor de corpo yellow (y);
  cor de olho white (w);
  forma de olho echinus (ec).
Para a descoberta da ordem dos genes, primeiramente devemos estar atentos 
aos arranjos possíveis, que, no caso, são:
  w – y – ec;
  y – ec – w;
  y – w – ec.
Vamos supor que a ordem correta seja y – w – ec. Em seguida, deve-se de-
terminar o arranjo de alelos no cromossomo homólogo do genitor heterozigoto 
que origina gametas com e sem permutação. Nesse caso, o cruzamento do 
macho hemizigoto para os três alelos do tipo selvagem com fêmea homozigotas 
para os três alelos mutantes recessivos irá gerar uma prole de fêmeas heterozi-
gotas nos três lócus e machos hemizigotos para os três alelos mutantes. Nesse 
Ligação, recombinação e mapeamento10
momento, cada classe fenotípica deve representar o genótipo dos gametas dos 
seus genitores. Logo após, deve-se identificar os fenótipos sem permutação 
e com permutação dupla observados em F2. Os fenótipos com permutação 
dupla são mais facilmente identificáveis, pois têm uma frequência menor. 
Após, pode-se realizar o cálculo da distância entre os três lócus. A distância 
para y e w é de 1,56 µm (soma dos gametas 3, 4, 7 e 8). A distância entre w e 
ec é de 4,06 µm (soma dos gametas 5, 6, 7 e 8) (Figura 8). 
Figura 8. Mapeamento de três pontos envolvendo os genes yellow, white e echinus.
Fonte: Klug et al. (2009).
11Ligação, recombinação e mapeamento
KHAN ACADEMY. Ligação genética e mapeamento. 2018. Disponível em: <https://
pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/chromosomal-basis-of-
-genetics/a/linkage-mapping>. Acesso em: 18 mar. 18.
KLUG, W. S. et al. Conceitos de genética. 9. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.
STRACHAN, T.; READ, A. Genética molecular humana. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016. 
SCHAEFER, G. B.; THOMPSON, J. N. Genética médica: uma abordagem integrada. Porto 
Alegre: Artmed, 2015.
Leituras recomendadas
ESCOLA SECUNDÁRIA DE SERPA. Patrimônio genético: apontamentos e resumos de 
biologia: 12º ano. 2007. Disponível em: <http://www.notapositiva.com/old/pt/apn-
testbs/biologia/12_patrimonio_genetico.htm>. Acesso em: 17 mar. 18.
LIMA, V. Linkage. 2013. Disponível em: <http://cbiologicastwo.blogspot.com.br>. 
Acesso em: 17 mar. 18.
Ligação, recombinação e mapeamento12
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Conteúdo:
Dica do professor
Na Dica do Professor, você poderá compreender melhor as diferenças quantitativas entre genes 
ligados e segregação independente. Além disso, reconhecerão a importância dos experimentos de 
Morgan para o estudo dos genes ligados.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/638afdc84bbc1fbd1b01555e877e3823
Exercícios
1) A taxa de recombinação entre dois genes é proporcional à distância existente entre eles. 
Para os genes A, B e C as seguintes frequências de recombinação são encontradas:
A-B = 36%
B-C = 17%
A-C = 19%
De acordo com esses dados, qual a ordem dos genes no cromossomo?
A) A-B-C.
B) A-C-B.
C) B-A-C.
D) B-C-A.
E) C-A-B.
2) Imagine que os genes x e y dentro de um mesmo cromossomo possuem uma distância de 21 
um. Qual a frequência de gametas XY formados por um indivíduo XY/xy?
A) 21%.
B) 79%.
C) 39,5%.
D) 10,5%.
E) 42%.
3) A distância entre os genes A e B é de 19 um. Quando do cruzamento de uma fêmea ab/ab 
com um macho AB/ab, qual o percentual esperado da prole com genótipo Ab/ab?
A) 9,5%.
B) 40,5%.
C) 19%.
D) 81%.
E) 38%.
4) Durante a meiose de um indivíduo com genótipo AB/ab, em 35% das células ocorre 
recombinação. Qual a frequência de gametas com arranjo CIS e TRANS gerados por esse 
indivíduo, respectivamente?
A) 82,5% e 17,5%.
B) 65% e 35%.
C) 35% e 65%.
D) 17,5% e 82,5%.
E) 47,5% e 52,5%.
5) Considerando que a frequência dos gametas recombinantes é de 20%, qual a frequência 
relativa dos gametas AB, Ab, aB e ab produzidos pelo genótipo AB/ab?
A) 30%, 20%, 20% e 30%.
B) 20%, 30%, 30% e 20%.
C) 20%, 20%, 30% e 30%.
D) 10%, 40%, 40% e 10%.
E) 40%, 10%, 10% e 40%.
Na prática
A partir da frequência de recombinação, é possível descobrir a quantidade de gametas parentais e 
recombinantes. Veja quais as consequências meióticas da ligação com e sem permutação.
Imagine que 700 células germinativas entraram em meiose. Destas, somente 30% sofreram 
recombinação.
Qual a quantidade de gametas parentais e recombinantes esperados?
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Ligação genética e mapeamento
Acesse para saber mais sobre os genes ligados.
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Ligação Gênica - Mapeamento dos Cromossomos
Veja o vídeo ara saber mais sobre o mapeamento dos cromossomos:
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Ligação gênica
Para saber mais sobre recombinação e segregação independente.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/chromosomal-basis-of-genetics/a/linkage-mapping
https://www.youtube.com/embed/wEmgLoVfYgs
https://www.infoescola.com/genetica/ligacao-genica/