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Universidade Federal da Paraíba Departamento de Biociências Disciplina: Genética Aplicada Princípios básicos da Hereditariedade Prof. Enoque Neto enoquemedeiros@gmail.com Areia – PB 2024 Alcaptonúria ✓ é uma doença genética rara causada por um defeito no gene HGD; ✓ leva ao aparecimento de urina escura, manchas escuras na pele, rigidez das cartilagens, artrite, entre outras manifestações; ✓ acomete uma em cada 250.000 pessoas, tendo maior prevalência em populações com alto grau de consanguinidade; ✓ Ou seja, para ter a doença, é necessário que ambos os pais tenham o gene HGD danificado. A alcaptonúria não tem cura, no entanto o tratamento ajuda a reduzir os sintomas. Alcaptonúria ✓ é uma doença genética rara causada por um defeito no gene HGD; ✓ leva ao aparecimento de urina escura, manchas escuras na pele, rigidez das cartilagens, artrite, entre outras manifestações; ✓ acomete uma em cada 250.000 pessoas, tendo maior prevalência em populações com alto grau de consanguinidade; ✓ Ou seja, para ter a doença, é necessário que ambos os pais tenham o gene HGD danificado. A alcaptonúria não tem cura, no entanto o tratamento ajuda a reduzir os sintomas. Alcaptonúria • é uma doença genética rara causada por um defeito no gene HGD; • leva ao aparecimento de urina escura, manchas escuras na pele, rigidez das cartilagens, artrite, entre outras manifestações; • acomete uma em cada 250.000 pessoas, tendo maior prevalência em populações com alto grau de consanguinidade; • Ou seja, para ter a doença, é necessário que ambos os pais tenham o gene HGD danificado. A alcaptonúria não tem cura, no entanto o tratamento ajuda a reduzir os sintomas. Como explicar? Como explicar? Como explicar? Gregor Mendel Segredo do sucesso? O material biológico Ervilha (Pisum sativum) O material biológico Características favoráveis: – facilidade de cultivo; – ciclo de vida curto; – grande número de descendentes por geração; – órgãos reprodutores facilmente identificáveis; – autopolinização/ controle da fecundação; – caracteres bem definidos e contrastantes (sete): O material biológico Vv O método Exemplo 100% lisas 75% lisas; 25% rugosas Exemplo Exemplo Exemplo E os resultados se repetem... E os resultados se repetem... Interpretação de Mendel ✓ Existem dois fatores alternativos para a expressão de um dado caráter; ✓ Para cada caráter, um organismo herda dois fatores, um de cada progenitor; ✓ Se dois fatores são antagônicos, um é dominante e é totalmente responsável pelo aspecto manifestado, enquanto o que o outro é recessivo e não interfere na aparência do indivíduo; ✓ Na formação dos gametas os dois fatores separam-se – cada gameta fica só com um de cada par (princípio da segregação fatorial). ✓ As proporções 1:1, 3:1 e 1:2:1 são todas diagnósticas de herança monogênica e baseadas na segregação igual em um heterozigoto De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade ✓ Fatores de Mendel – são, atualmente, designados por genes. Cada caráter é determinado por um par de formas alternativas do mesmo gene – genes alelos, situados no mesmo local relativo (lócus) em cromossomos homólogos. De Mendel à atualidade ✓ Genótipo – constituição genética de um indivíduo em relação à(s) característica(s) considerada(s). ✓ Fenótipo – características observáveis (morfológicas ou funcionais) do indivíduo, resultante da expressão do genótipo (em interação com o ambiente). De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade • Indivíduo homozigótico – os alelos do par são idênticos e os seus gametas geneticamente semelhantes; • Indivíduo heterozigótico – os alelos do par são diferentes e os seus gametas portadores de um alelo ou de outro. De Mendel à atualidade Quadrado de Punnet De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade Genótipo Vs Fenótipo Interpretação moderna dos resultados de Mendel • No cruzamento parental os progenitores são homozigóticos dominantes (RR) ou recessivos (rr); • Cada progenitor forma gametas contendo um só tipo de alelo; • Os indivíduos da geração F1 são 100% heterozigóticos (Rr); • Os indivíduos da geração F2 são: • 25% homozigóticos dominantes ( RR); • 50% heterozigóticos (Rr); • 25% homozigóticos recessivos (rr); 75% manifestam o fenótipo dominante e 25% manifestam o caráter recessivo. 1ª Lei de Mendel ou Princípio da segregação Os organismos diploides possuem dois alelos para qualquer característica em particular. Estes dois alelos se segregam quando os gametas são formados, e um alelo vai para cada gameta. Além disso, os dois alelos se segregam em gametas em iguais proporções. Relação entre a 1ª Lei de Mendel e a meiose Responda (Enem) Mendel cruzou plantas puras de ervilha com flores vermelhas e plantas puras com flores brancas, e observou que todos os descendentes tinham flores vermelhas. Nesse caso, Mendel chamou a cor vermelha de dominante e a cor branca de recessiva. A explicação oferecida por ele para esses resultados era a de que as plantas de flores vermelhas da geração inicial (P) possuíam dois fatores dominantes iguais para essa característica (VV), e as plantas de flores brancas possuíam dois fatores recessivos iguais (vv). Todos os descendentes desse cruzamento, a primeira geração de filhos (F1), tinham um fator de cada progenitor e eram Vv, combinação que assegura a cor vermelha nas flores. Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são vermelhas, como distinguir aquelas que são VV daquelas que são Vv? a. Cruzando-as entre si, é possível identificar as plantas que têm o fator (v) na sua composição pela análise de características exteriores dos gametas masculinos, os grãos de pólen. b. Cruzando-as com plantas recessivas, de flores brancas. As plantas VV produzirão apenas descendentes de flores vermelhas, enquanto as plantas Vv podem produzir descendentes de flores brancas. c. Cruzando-as com plantas de flores vermelhas da geração P. Os cruzamentos com plantas Vv produzirão plantas de flores brancas. d. Cruzando-as entre si, é possível que surjam plantas de flores brancas. As plantas Vv cruzadas com Vv produzirão apenas descendentes vermelhas, portanto os demais serão VV. Responda (Enem) Mendel cruzou plantas puras de ervilha com flores vermelhas e plantas puras com flores brancas, e observou que todos os descendentes tinham flores vermelhas. Nesse caso, Mendel chamou a cor vermelha de dominante e a cor branca de recessiva. A explicação oferecida por ele para esses resultados era a de que as plantas de flores vermelhas da geração inicial (P) possuíam dois fatores dominantes iguais para essa característica (VV), e as plantas de flores brancas possuíam dois fatores recessivos iguais (vv). Todos os descendentes desse cruzamento, a primeira geração de filhos (F1), tinham um fator de cada progenitor e eram Vv, combinação que assegura a cor vermelha nas flores. Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são vermelhas, como distinguir aquelas que são VV daquelas que são Vv? a. Cruzando-as entre si, é possível identificar as plantas que têm o fator (v) na sua composição pela análise de características exteriores dos gametas masculinos, os grãos de pólen. b. Cruzando-as com plantas recessivas, de flores brancas. As plantas VV produzirão apenas descendentes de flores vermelhas, enquanto as plantas Vv podem produzir descendentes de flores brancas. c. Cruzando-as com plantas de flores vermelhas da geração P. Os cruzamentos com plantas Vv produzirão plantas de flores brancas. d. Cruzando-as entre si, é possível que surjam plantas de flores brancas. As plantas Vv cruzadas com Vv produzirão apenas descendentes vermelhas, portanto os demais serão VV. Responda A pelagem curta em coelhos (S) é dominante em relação a pelagem longa (s). Foram feitos os seguintes cruzamentos, produzindo a prole mostrada. Cite todos os genótipos possíveisdos genitores em cada cruzamento. Genitores a. Curta x curta b. Curta x curta c. Curta x longa d. Curta x longa e. Longa x longa Prole 4 curta e 2 longa 8 curta 12 curta 3 curta e 1 longa 2 longa Responda A pelagem curta em coelhos (S) é dominante em relação a pelagem longa (s). Foram feitos os seguintes cruzamentos, produzindo a prole mostrada. Cite todos os genótipos possíveis dos genitores em cada cruzamento. Genitores a. Curta x curta b. Curta x curta c. Curta x longa d. Curta x longa e. Longa x longa Prole 4 curta e 2 longa 8 curta 12 curta 3 curta e 1 longa 2 longa a. Ss b. SS e Ss c. SS e ss d. Ss e ss e. ss Responda Em pepinos, a cor laranja do fruto (R) é dominante em relação à cor creme (r). Um pepino homozigoto para frutos laranja é cruzado com uma planta homozigota para frutos creme. A F1 é intercruzada para produzir a F2. a. Cite os genótipos e fenótipos dos genitores, a F1, e a F2. b. Cite os genótipos e fenótipos da prole de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor laranja. c. Cite os genótipos e fenótipos de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor creme. Responda Em pepinos, a cor laranja do fruto (R) é dominante em relação à cor creme (r). Um pepino homozigoto para frutos laranja é cruzado com uma planta homozigota para frutos creme. A F1 é intercruzada para produzir a F2. a. Cite os genótipos e fenótipos dos genitores, a F1, e a F2. Toda F1 é Rr (laranja). Genótipos de F2 são 1RR:2Rr:1rr. Fenótipo – 3:1 b. Cite os genótipos e fenótipos da prole de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor laranja. c. Cite os genótipos e fenótipos de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor creme. Responda Em pepinos, a cor laranja do fruto (R) é dominante em relação à cor creme (r). Um pepino homozigoto para frutos laranja é cruzado com uma planta homozigota para frutos creme. A F1 é intercruzada para produzir a F2. a. Cite os genótipos e fenótipos dos genitores, a F1, e a F2. Toda F1 é Rr (laranja). Genótipos de F2 são 1RR:2Rr:1rr. Fenótipo – 3:1 b. Cite os genótipos e fenótipos da prole de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor laranja. Toda a prole é laranja. Entretanto, ½ RR + ½ Rr c. Cite os genótipos e fenótipos de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor creme. Responda Em pepinos, a cor laranja do fruto (R) é dominante em relação à cor creme (r). Um pepino homozigoto para frutos laranja é cruzado com uma planta homozigota para frutos creme. A F1 é intercruzada para produzir a F2. a. Cite os genótipos e fenótipos dos genitores, a F1, e a F2. Toda F1 é Rr (laranja). Genótipos de F2 são 1RR:2Rr:1rr. Fenótipo – 3:1 b. Cite os genótipos e fenótipos da prole de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor laranja. Toda a prole é laranja. Entretanto, ½ RR + ½ Rr c. Cite os genótipos e fenótipos de um retrocruzamento entre a F1 e o genitor creme. ½ Rr + ½ rr Slide 1 Slide 2: Alcaptonúria Slide 3: Alcaptonúria Slide 4: Alcaptonúria Slide 5: Como explicar? Slide 6: Como explicar? Slide 7: Como explicar? Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39