Aula 7.A Interações Alélicas, gênicas e alelismo versão sem cores

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08/03/2016
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INTERAÇÕES ALÉLICAS
Tipos: Tipos: 
Dominância completa;
Dominância incompleta;
Codominância;
Sobredominância;
Alelos Letais.
Identificação:Identificação:
Consiste em comparar o 
fenótipo do heterozigoto 
com o fenótipo dos 
homozigotos
INTERAÇÕES ALÉLICAS E NÃO INTERAÇÕES ALÉLICAS E NÃO 
ALÉLICAS OU GÊNICASALÉLICAS OU GÊNICAS 1. Dominância Completa - 3:1
Textura da semente
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
 O alelo dominante 
impede a expressão do 
alelo recessivo
milho
3/4 1/4
1. Dominância Completa
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
Explicação Bioquímica:
 No heterozigoto o alelo dominante produz uma quantidade
suficiente de enzima, necessária para que seja produzida uma
quantidade de produto final, pela via metabólica, igual à
produzida pelo indivíduo homozigoto para o alelo dominante.
2. Dominância Incompleta
Exemplos:
1. Forma da raiz de rabanete;
2. Cor da flor em Mirabilis jalapa;
3. Cor da flor em boca-de-leão.
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
2. Dominância Incompleta – 1:2:1
Ex: Forma da raiz de rabanete
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
O fenótipo do 
heterozigoto é 
intermediário 
aos fenótipos do 
homozigotos, 
tornando 
possível a 
identificação de 
qualquer 
genótipo a partir 
do fenótipo.
P
Genótipos:
Fenótipos:
r1r1
(raiz 
longa)
X
r2r2
(raiz 
esférica)
F1
Genótipos:
Fenótipos:
r1r2
(raiz oval)
F2
Genótipos:
Fenótipos:
¼ r1r1
(raiz 
longa)
2/4 r1r2
(raiz oval)
¼ r2r2
(raiz 
esférica)
2.Dominância Incompleta
Ex 2: Cor da flor em Mirabilis jalapa
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
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2
2. Dominância Incompleta
Ex 3:COR DA FLOR DA PLANTA BOCA-DE-LEÃO
2. Dominância Incompleta
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
Explicação Bioquímica:
 O alelo que codifica a enzima funcional, a produz em 
pequena quantidade. Desta forma, no heterozigoto a 
quantidade de produto final da via metabólica é menor do 
que no homozigoto e, em consequência, a expressão do 
heterozigoto é intermediária.
3. Codominância
Na codominância quando o indivíduo heterozigoto
expressa os dois fenótipos paternos
simultaneamente.
Exemplos:
1. Resistência do linho às duas raças de ferrugem
2. Cor da pelagem de bovinos da raça Shorthorn
 Heterozigotos expressam os dois fenótipos simultaneamenteHeterozigotos expressam os dois fenótipos simultaneamente
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
 Exemplos:
1. Resistência do linho às duas raças de ferrugem
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
P
Genótipos:
Fenótipos:
M1M1
(resistência à raça 1)
X M2M2
(resistência à raça 
2)
F1
Genótipos:
Fenótipos:
M1M2
(resistência à raça 1 e 2)
F2
Genótipos:
Fenótipos:
1
M1M1
(resistência à raça 1)
2
M1M2
(resistência à raça 1 e 2)
1
M2M2
(resistência à raça 
2)
Num campo onde ocorrem as duas raças somente o heterozigoto não fica 
doente.
2. Cor da pelagem de bovinos da raça Shorthorn
 Heterozigotos expressam os dois fenótipos simultaneamenteHeterozigotos expressam os dois fenótipos simultaneamente
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
R1R2 
pêlos brancos e pêlos vermelhos 
alternadamente distribuídos.
R1R1 x
pelagem 
vermelha 
R2R2 
pelagem branca  OBSERVAÇÃO:
A codominância é frequentemente confundida com
dominância incompleta, a diferença é que na
codominância os dois alelos presentes no
heterozigoto são ativos e independentes.
Explicação Bioquímica:
 Cada alelo do heterozigoto condiciona a formação de uma 
proteína ou enzima.
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Genes letais
Podem causar a morte do indivíduo que os
possui
INTERAÇÕES ALÉLICASINTERAÇÕES ALÉLICAS
Exemplo: cor da pelagem dos camundongos. 
AY - determina pelagem amarela, é letal em dose dupla (AYAY). 
Os embriões com esse genótipo não chegam a nascer. 
A - pelagem "aguti" ou "selvagem", que pode ser preta ou cinza.
Cruzamento: AYA x AYA
 2/3 amarela
 1/3 aguti (normal)
Resultados obtidos por Cuenot para os cruzamentos entre ratos de
pelagem amarela e pelagem normal (aguti)
Amarelo
AyA
Normais
AA
x
Amarelo
½ AyA
Normais
½ AA
AyA AyA
AyAy AyA AyA AA
INTERAÇÕES NÃOINTERAÇÕES NÃO--ALÉLICAS OU ALÉLICAS OU 
GÊNICASGÊNICAS
 Quando um gene depende do efeito de outros
genes para expressar o fenótipo, ocorre o que se
denomina de interação gênica.
Epistasia
 Gene epistático – Inibe a expressão de outro
gene
 Gene hipostático – Gene cuja expressão é inibida
INTERAÇÕES NÃOINTERAÇÕES NÃO--ALÉLICAS OU ALÉLICAS OU 
GÊNICASGÊNICAS
Grupos
A) Epistasia estrutural:
A ação de um gene impede a formação de uma
estrutura, isto impede a ação de outro gene sobre
aquela estrutura que deixou de ser formada.
Ex: 1.Ausência de pêlos em camundongos e cães
2.Ausência de espinho em pepinos
O Gene que controla a produção de pêlos e espinhos
são epistáticos em relação ao gene que controla a
coloração destas estruturas;
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
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B) Bloqueio de um passo metabólico.
Cada gene produz uma enzima que vai catalisar uma
reação específica em cada etapa de uma via
metabólica
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
O produto final dependerá da atuação conjunta
dos genes envolvidos nesta mesma via
metabólica
 Consequência: Alterações das proporções
fenotípicas 9:3:3:1
C) Conversão.
Quando o produto de um gene é convertido em um
outro produto por outro gene, mascarando a ação
ou produto do 1º gene.
INTERAÇÕES NÃOINTERAÇÕES NÃO--ALÉLICAS OU ALÉLICAS OU 
GÊNICASGÊNICAS
Gene A Gene B
Enz. A Enz. B
Substrato Produto A Produto B
Branco AmareloAmarelo Branco
 Neste caso, o gene B é epistático para o gene A, pois o produto do 1º gene (produto
A) foi convertido em um produto B que confere um fenótipo semelhante àquele
expresso pelo acúmulo do substrato.
 Exemplos mais comuns:Exemplos mais comuns:
Proporção 
Mendeliana
Nova 
proporção
1) Epistasia Dominante 9:3:3:1 12:3:1
2) Epistasia Recessiva 9:3:3:1 9:3:4
3) Epistasia recessiva Dupla 9:3:3:1 9:7
4) Epistasia Dominante e 
recessiva
9:3:3:1 13:3
11..EpistasiaEpistasia dominantedominante:: 1212::33::11
OcorreOcorre quandoquando oo aleloalelo dominantedominante dede umum genegene
inibeinibe aa açãoação dede alelosalelos dede outrooutro genegene
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
11..EpistasiaEpistasia dominantedominante:: 1212::33::11
ExEx:: CorCor dodo frutofruto dada abóboraabóbora
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
Alaranjado
AAbb
Amarelo
aaBB
x
9/16 
(Amarelo)
A_B_
1/16
Verde escuro
aabb
Amarelo
AaBb
3/16 
(Alaranjado)
A_bb
1 epistático dominante: BB
é epistatico em relação a AA
O A só se expressa na 
presença do homozigoto 
recessivo bb.
3/16 
(Amarelo)
aaB_
12 (Amarelos)
ResultadoResultado::
Indica a participação de 2
genes com distribuição
independente, sendo que
ocorre um dominante AA que
é responsável pela cor
alaranjadaalaranjada do fruto,
enquanto que o recessivo a
simplesmente não produz o
pigmento alaranjado e o
fruto fica verdeverde escuroescuro.
 Em outro loco, o alelo
dominante BB bloqueia a
formação de clorofila
(cromoplasto) no fruto, o
qual fica amareloamarelo,
impedindo a expressão de
AA..
 O recessivo b não
interfere na expressão de
AA e aa.
Alelo epistático dominante B.
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BioquimicamenteBioquimicamente
Enzima AEnzima A Enzima BEnzima B PigmentoPigmento
99/16 A_B_/16 A_B_ ++ ++ AmareloAmarelo
3/16 A_bb3/16 A_bb ++ -- AlaranjadoAlaranjado
33/16 aaB_/16 aaB_ -- ++ AmareloAmarelo
1/16 aabb1/16 aabb -- -- Verde Verde 
escuroescuro
Ocorre apenas 1 alelo epistático dominante BB.
Epistasia recessiva: 9:3:4
Cor do pêlo em cães da raçalabrador;
Cor do pêlo em camundongos;
Cor da flor do caupi;
Cor da flor em girassol.
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
Epistasia recessiva: 9:3:4
INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
Enzima BEnzima B Enzima EEnzima E PigmentoPigmento
9/16 B_E_9/16 B_E_ ++ ++ PretoPreto
3/16 bbE_ 3/16 bbE_ -- ++ MarronMarron
33/16 B_ee/16 B_ee ++ -- DouradoDourado
11/16 bbee/16 bbee -- -- DouradoDourado
BioquimicamenteBioquimicamente
““ee” é o único epistático impedindo a exressão de “B” e “” é o único epistático impedindo a exressão de “B” e “bb”.”.
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INTERAÇÕES GÊNICASINTERAÇÕES GÊNICAS
Epistasia recessiva dupla: 9:7
 2 epistáticos recessivos
O par “aa” é epistático sobre “B e b”.
O par “bb” é epistático sobre “A e a”.
Quando ocorrem no genótipo os pares “aa” e/ou “bb”, os fenótipos são iguais
Quando os dois dominantes estão presentes juntos (A_B_), eles se
completam, produzindo um outro fenótipo.
Formam-se duas classes fenotípicas no cruzamento entre dois heterozigotos,
para os dois genes.
P1
ppVV
Branca
X P2
PPvv
Banca
9
P_V_
3
P_vv
3
ppV_
1
ppvv
9 7
Enzima PEnzima P Subst. Interm.Subst. Interm. Enzima VEnzima V PigmentoPigmento
9/16 P_V_9/16 P_V_ ++ ++ ++ VioletaVioleta
33/16 P_vv/16 P_vv ++ ++ -- brancobranco
33/16 ppV_/16 ppV_ -- -- ++ brancobranco
11/16 ppvv/16 ppvv -- -- -- brancobranco
Ex: Cor da flor do feijoeiro
Bioquimicamente
F1
PpVv
Violeta
pp impede a expressão de VV e Vv
vv impede a expressão de PP e Pp 
 Explicação:
Os alelos recessivos não devem produzir uma
enzima funcional, o que impede a transformação
do precursor na substância intermediária da via
metabólica.
Via metabólica não se completa devido a falta de 
1 ou das 2 enzimas.
Epistasia recessiva e dominante 13:3
INTERAÇÕES NÃOINTERAÇÕES NÃO--ALÉLICAS OU ALÉLICAS OU 
GÊNICASGÊNICAS
P1
IICC
Branca
X P2
iicc
Branca
9
I_C_
3
I_cc
3
iiC_
1
iicc
Enzima IEnzima I Subst. Interm.Subst. Interm. Enzima CEnzima C PigmentaPigmentaççãoão
99/16 I_C_/16 I_C_ ++ ++ ++ BrancaBranca
33/16 I_cc/16 I_cc ++ ++ -- BrancaBranca
3/16 iiC_3/16 iiC_ -- -- ++ ColoridaColorida
11/16 iicc/16 iicc -- -- -- BrancaBranca
Ex: Cor da plumagem de galinhas das Raças Leghorn e Silkie
Bioquimicamente
F1
IiCc
Branca
Branca BrancaColorida
O dominante “I” é epistático em relação ao “C”.
“I” é epistático dominante em relação a “C”, inibindo a sua expressão;
“c” é o epistatico recessivo uma vez que na ausência do “I” também não 
codifica para a produção de um produto final – pigmento, agindo, 
portanto, como um epistático recessivo.
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Genes com funções idênticas 
podem estar representados mais 
de uma vez no genoma, 
alterando as proporções 
mendelianas esperadas.
Outros tipos de interações não-alélicas
Outros tipos de interações não-alélicas
 Explicação:
Presença de genes A e B, com efeitos iguais. 
Os alelos dominantes sozinhos ou combinados 
conferem o mesmo fenótipo, frutos triangulares, já o 
genótipo aabb é o único responsável pelo fruto 
alongado.
GAMETOFÍTICA
Interação alélica de 
codominância
 Verifica-se no estilete a inibição do
crescimento do tubo polínico devido a
um engrossamento de sua
extremidade, que pode rebentar-se em
consequência da deposição de calose.
ESPOROFÍTICA
Interação alélica de 
dominância completa
 É considerado que ocorre uma reação
semelhante às reações do tipo
antígeno e anticorpo. Assim, a
glicoproteína presente no estigma
será considerada um anticorpo.
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Ocorrerá aborto de pólen sempre que houver alelos em comum nos progenitores femininos e 
masculinos.
Nunca chega a formar HOMOZIGOTOS.
Antígeno S3 e S4Antígeno S1 e S2
Anticorpo anti S1 e anti S2
Antígeno S2 e S3 Antígeno S3 e S4
♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂
Forma-se apenas o antígeno devido ao alelo dominante, que é passado a todos os grãos de pólen
Anticorpo anti S1
Antígeno S1
Ocorrência
 Mais de 3000 espécies
 Ameixeiras;
 Macieiras;
 Repolho;
 Brócolis;
 Tomate; 
 Fumo;
 Etc.
Problemas propostos: Interações alélicas e não alélicas
1) Em abóbora, a cor do fruto pode ser branca, amarela ou verde. Do cruzamento de plantas
homozigóticas de frutos brancos com plantas de frutos verdes foi obtida uma geração F1 com todos
os indivíduos de frutos brancos. Na geração F2, foram obtidas 45 plantas com frutos brancos, 13
com frutos amarelose 3 com frutos verdes.
a) Qual a explicação paraa herançadessecaráter?
b)Cruzando-se uma planta de frutos amarelos com outra de frutos brancos obtiveram-se 27 plantas
com frutos brancos, 16 com frutos amarelos e 16 com frutos verdes. Quais os genótipos das duas
plantas que foram cruzadas?
2) Do cruzamento entre duas linhagens de ervilha de cheiro (Lathyrusodoratus) de flores brancas
foram obtidas plantas com 100% de flores de cor púrpura. Dos 245 descendentes provenientes da
autofecundação dessas plantas, 110 apresentaram flores brancas e as demais flores púrpuras.
Determineo tipo de herançado caráter e o provável genótipo dos genitores.
3) Em algumas cultivares de cebola, a cor do bulbo pode ser amarela, roxa ou branca. Do
cruzamento entre uma cultivar de cor roxa com outra de cor branca, foi obtido na geração F2 a
segregaçãode 9 roxas : 3 amarelos : 4 brancos.
a)Qual a explicaçãogenética paraesse resultado?
b)Estabeleçaum esquemaque explique bioquimicamente esse resultado.
4) Do cruzamento de uma planta A com uma B, de feijão, foram obtidos 510 descendentes de flores
brancas e 176 de flores púrpuras. Quando a planta A foi autofecundada ela produziu 76
descendentes com flores púrpurase 58 com flores brancas.
a) Quais os genótipos das plantas Ae B?
b) Quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na planta B quando ela for
autofecundada?
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Problemas propostos:
1) Na ameixa, ocorre incompatibilidade gametofítica. Dois agricultores resolveram formar um
pomar de ameixeiras. O primeiro, desejando uniformidade, plantou apenas uma cultivar no
seu pomar. Já, o outro utilizou cinco cultivares para formar o seu pomar. Considerando que
as condições ambientais sejam as mesmas, qual dos dois agricultores terá mais sucesso?
Justifique sua resposta.
2) Em fumo, ocorre incompatibilidade gametofítica. Foi obtido uma nova cultivar com 6 alelos –
S¹, S², S³, S4, S5, S6 – que controlam a incompatibilidade.
a) Quantos genótipos paraessa série alélica são esperados nessa cultivar?
b) Se em um campo ocorrerem todos esses genótipos com a mesma frequência, qual será a
proporção de gametas abortados, considerando que os cruzamentos ocorram inteiramente ao
acaso?
3) No repolho, ocorre incompatibilidade esporofítica. Em uma população que está sendo
melhoradaocorrem os genótipos S1S2, S2S3, S3S4 em igual frequência.
a) Admitindo-se que a ordem de dominância seja S1>S2>S3>S4, qual a proporção de
acasalamentos incompatíveis?
b) Como proceder, utilizando esse fenômeno, para obter uma cultivar híbrida de repolho, a partir
de duas linhagensprovenientes dessa população?
4) Supondo que na espécie de Eucalyptus que você irá trabalhar ocorra auto-incompatibilidade,
pergunta-se:
a) Como proceder para identificar as plantas auto-incompatíveisnas plantações?
b) Como manter essas plantas?
c) Qual o procedimento para se produzir sementes híbridas de eucaliptos utilizando essas
plantas?
Alelismo Múltiplo