Aula 10 interações gênicas sem q quadrado

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Interações gênicas
Entretanto, devemos considerar que os seres vivos 
são organismos altamente complexos, nos quais as 
funções estão interagindo em menor ou maior grau... 
Até o momento vimos que:
1 característica 1 gene Interações alélicas
2 características 2 genes Interações alélicas
Um gene, muitas vezes, não age sozinho em 
relação a uma determinada característica, 
podendo agir em cooperação com outros. 
Vários genes 1 caráter
Interação gênica
 Os genes especificam a estrutura das proteínas;
 As enzimas, participam ativamente das reações químicas nas células;
 As reações químicas ocorrem por etapas, sendo que cada etapa é controlada por uma 
enzima específica;
 Todas as etapas que transformam uma substância precursora em seu produto final 
constituem uma via metabólica.
O que ocorre em nível bioquímico?
A interação gênica ocorre quando mais de um gene especifica enzimas que 
catalisam as etapas de uma mesma via metabólica.
Os mutantes produzem bloqueios metabólicos!!!
Respiração celular: vias metabólicas complexas!!!
Glicólise
Exemplo de via metabólica!!!
Exemplo 1: 
Via metabólica do pigmento antocianina (coloração de flores, frutos e folhas)
Precursor
Intermediário
Produto
Gene C Enzima C
(Alelo C)
Gene P Enzima P
(Alelo P)
Etapa I
Etapa II
- Organismos homozigotos recessivos cc = bloqueia a etapa I
- Organismos homozigotos recessivos pp = bloqueia a etapa II
- Organismos C_P_ = flores coloridas
Analisaremos os casos mais simples de interação gênica:
 2 pares de alelos
 Segregação independente
 Dominância completa
Uma característica
 Nestes casos, os vários tipos de interação são classificados de acordo 
com as proporções fenotípicas verificadas nos descendentes do 
cruzamento entre 2 heterozigotos, que corresponde à geração F2 de 
Mendel!
 De acordo com a 2ª lei, no cruzamento entre 2 heterozigotos para 2 
pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos, a 
proporção fenotípica esperada é de 9:3:3:1!
 Na interação gênica podem surgir modificações nestas proporções
de 9:3:3:1, pois não existem 2 caracteres, mas um só caráter com 
diferentes fenótipos, que surgem de acordo com o tipo de interação 
entre os alelos.
Os diferentes tipos de interação gênica podem se agrupados em 
duas categorias: 
 interações não epistáticas
 interações epistáticas Caracterizadas pela redução do nº de 
classes fenotípicas/ 9:3:3:1 alterada.
Proporções de 9:3:3:1 se mantêm, mas os 
valores referem-se à proporção entre 4 
fenótipos distintos de uma mesma 
característica.
Gene que inibe = epistático
Gene que é inibido = hipostático
A dominância está relacionada aos alelos de um gene.
A epistasia refere-se ao efeito de um gene sobre outro gene!
Interação gênica não epistática
Exemplo 1: Herança da forma da 
crista em galináceos 
- alelo R = crista rosa/ r = simples 
- alelo E = crista ervilha/ e = simples
- R_E_ = crista noz 
- rree = crista simples 
Não há alteração da proporção 9:3:3:1
Pais: Wyandotte X Brahma
(Rosa) (ervilha)
RRee rrEE
Gametas: Re rE
F1 : Híbrido X Híbrido
(noz) (noz)
RrEe RrEe
Cruzamento experimental
RE Re rE re
RE RREE RREe RrEE RrEe
Re RREe RRee RrEe Rree
rE RrEE RrEe rrEE rrEe
re RrEe Rree rrEe rree
A F2
Diferença: pela 2ª lei, aparecem duas características; na interação gênica 
não epistática surge apenas 1 característica com 4 fenótipos!!!
Proporção 9:3:3:1 – a mesma obtida por Mendel!
Interação gênica epistática
Há alteração da proporção 9:3:3:1
Esta alteração deve-se à interação de pares de alelos, em que os alelos de 
uma gene “inibem” o efeito dos alelos de outro gene, que também atua na 
determinação da mesma característica.
Alelo do gene que inibe = epistático
Alelo do gene que é inibido = hipostático
A dominância está relacionada aos alelos de um gene.
A epistasia refere-se ao efeito de um gene sobre outro gene!
Quatro tipos de epistasia:
1. Epistasia recessiva 
2. Epistasia dominante
3. Epistasia duplo recessiva
4. Epistasia duplo dominante 
1) Epistasia recessiva
Exemplo: genes que determinam a cor da pelagem nos labradores:
Locus B – tipo de pigmento
B = pig. preto/b = marrom
As cores dos cães são determinadas por interações entre genes em 2 loci!
Locus E – deposição de pigmento no pelo:
E = permite/e = impede
A presença de um genótipo ee no 2º locus mascara a expressão dos 
alelos preto e marrom no 1º locus!
B_E_ preto
bb_E marrom
B_ee amarelo
bbee amarelo
Nesta interação, o alelo e é epistático a B e b, pq e mascara a 
expressão dos alelos para os pigmentos preto e marrom, e ao alelos B
e b são hipostáticos a e.
Neste caso, e é um alelo epistático recessivo, pois 2 cópias do mesmo 
devem estar presentes para mascarar a expressão dos pigmentos!!!
BE Be bE be
BE Preto Preto Preto Preto
Be Preto Baio Preto Baio
bE Preto Preto Chocolate Chocolate
be Preto Baio Chocolate Baio
A F2
Proporção 9:3:4
Cruzamento clássico = EEBB x eebb
F1 = EeBb
2) Epistasia Dominante
Interação de 2 loci que determinam a cor do fruto em abóbora:
Branca Amarela Verde
Loci envolvidos nesta interação gênica:We Y
WY Wy wY wy
WY Branco Branco Branco Branco
Wy Branco Branco Branco Branco
wY Branco Branco Amarelo Amarelo
wy Branco Branco Amarelo Verde
A F2 Proporção 12:3:1
Cruzamento clássico = WWYY x wwyy
F1 = WwYy
Branca Verde
Branca
Como a interação gênica explica esses resultados?
Na F2:
• 12/16 ou 3/4 – abóboras brancas
• 3/16 + 1/16 = 4/16 = 1/4 – abóboras com cor 
Este resultado é a proporção familiar de 3:1 produzida por um 
cruzamento entre 2 heterozigotos, o que sugere que um alelo 
dominante em um locus inibe a produção de pigmento, resultando 
em prole branca!
Se usarmos:
W para representar o alelo dominante, então...
 W_ inibe a produção do pigmento = abóbora branca
 ww – permite pigmento = abóbora colorida 
Entre as plantas ww de F2 (coloridas), observamos:
3/16 amarelas e 1/16 verdes (3:1)
Um 2º locus determina o tipo de pigmento na abóbora:
Y_ amarelo
yy verde
Este locus é expresso apenas nas plantas ww, que não tem o alelo inibidor 
dominante W!
Genótipos e fenótipos:
W_Y_ abóboras brancas
W_yy abóboras brancas
wwY_ abóboras amarelas
wwyy abóboras verdes
Branca Amarela Verde
O alelo W é epistático sobre Y e y. Ele 
suprime a expressão destes alelos produtores 
de pigmento.
O W é dominante epistático porque uma única 
cópia do alelo é suficiente para inibir a 
produção de pigmento!
* O pigmento amarelo em abóboras é produzido em uma via de 2 etapas:
Composto A
incolor
Composto C
amarelo
Composto B
verde
Enzima I
plantas ww
1. Plantas ww produzem a enzima 
I, que converte A em B
2. O alelo dominante W 
não codifica uma forma 
funcional da enzima I
plantas W_
4. Plantas yy não 
codificam uma forma 
funcional da enzima II
plantas yy
Enzima II
3. Plantas Y_ produzem a enzima 
II, que converte B em C
plantas Y_
Conclusão: 
Os genótipos W_Y_ e W_yy não produzem a enzima I; wwyy prduz a enzima I, mas não a II; 
wwY_ produz tanto a I quanto a II.
3) Epistasia duplo recessiva
- Alelo recessivo c é epistático em relação a P, e p é epistático em 
relação a C.
- Genótipos recessivos em qualquer um dos locus provocam o mesmo
fenótipo.
Exemplo: Cor da flor de Lathyrus odoratus
cc _ _ ou _ _ pp ou ccppC_ P _
Branca
Púrpura
Cruzamentoclássico = CCPP x ccpp
F1 = CcPp
A F2
CP Cp cP cp
CP CCPP CCPp CcPP CcPp
Cp CCPp CCpp CcPp Ccpp
cP CcPP CcPp ccPP ccPp
cp CcPp Ccpp ccPp ccpp
Proporção 9:7
4) Epistasia duplo dominante
- Os alelos dominantes de ambos os loci produzem o mesmo fenótipo
- Exemplo: Tipo de cápsula de semente de Bursa bursa
A_ _ _ ou _ _ B _ aabb
Triangular Ovóide 
Cruzamento clássico = AABB x aabb
F1 = AaBb
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
triangular
ovóide
Proporção 15:1
A F2
Interpretando as proporções produzidas por 
interação gênica...
Cada um dos exemplos de interação gênica representa uma 
modificação da proporção diíbrida básica 9:3:3:1!
Ao interpretar a genética das proporções modificadas, 
devemos ter em mente:
1. A herança dos genes que produzem estas características não é diferente 
da herança dos genes que codificam características simples: cada individuo 
possui 2 alelos em cada locus, que se separam na meiose, e os genes em loci
diferentes distribuem-se independentemente.
A única diferença está em como os produtos dos genótipos interagem para 
produzir o fenótipo!
2. Num cruzamento diíbrido, consideramos as proporções fenotípicas de F2
sempre em 16 avos, porque, em todos os cruzamentos, pares de alelos 
segregam independentemente.
 Probabilidade de herdar 1 de 2 alelos em um locus = ½
 Como existem 2 loci, cada um com 2 alelos, a probabilidade de herdar 
qualquer combinação de genes é (1/2)4 = 1/16
 Cruzamento tri-híbrido – proporção da prole deve ser (1/2)6 = 1/64
 Ou seja, as proporções da prole devem ser em frações de (1/2)2n, onde n = 
nº de loci com 2 alelos
Os cruzamentos raramente produzem uma prole de exatamente 
16; portanto as modificações de uma proporção diíbrida nem 
sempre são óbvias, por ex.:
Dois homozigotos são cruzados e sua F1 é autofecundada.
A proporção de F2 é: 
63 vermelhos
21 marrons
28 brancos
?
 As proporções dihíbridas modificadas são mais facilmente vistas se o 
número de indivíduos de cada fenótipo é expresso em 16 avos:
x/16 = nº de prole com um fenótipo/nº total de prole
= proporção de prole de 
determinado fenótipo
Se resolvermos o X...
X = nº total de prole de um fenótipo x 16/nº total de prole
A proporção de F2 é: 
63 vermelhos
21 marrons
28 brancos
Usando a fórmula encontramos que a 
proporção fenotípica na F2 é:
Vermelho = (63x16)/112 = 9
Marrom = (21x16)/112= 3
Branco = (28x16)/112 = 4
3. Um ponto final a ser considerado é como atribuir genótipos aos fenótipos.
 Não tente decorar os genótipos associados a todas as proporções modificadas!!!
 Pratique relacionar as proporções modificadas com as conhecidas (9:3:3:1)
Ex.:
• Cruzamento entre 2 plantas = prole verde (15/16) e branca (1/16);
• Comparação com a proporção di-híbrida;
• Veremos que 9/16 + 3/16 + 3/16 = 15/16;
• Todos os genótipos associados a essas proporções no cruzamento di-híbrido (A_B_, 
A_bb, aaB_) devem dar o mesmo fenótipo na prole;
• O genótipo aabb constitui 1/16 da prole num cruzamento di-híbrido, a prole branca 
neste cruzamento.
Exercício:
Uma linhagem homozigota de milho amarelo é cruzada com uma linhagem 
homozigota de milho púrpura. A F1 é intercruzada, produzindo uma 
descendência com 119 indivíduos púrpura e 89 amarelos. 
Qual é o genótipo dos indivíduos amarelos?
Solução:
Hipótese 1:
 Devemos primeiro considerar se o cruzamento entre as linhagens amarela e púrpura 
pode ser uma cruzamento mono-híbrido para uma característica dominante, q 
produziria uma proporção de 3:1 (AaxAa = 3/4A_ e 1/4aa)
Hipótese 2:
 A F2 está em uma proporção 1:1! 
Esta proporção é produzida quando ocorre cruzamento entre 
um homozigoto e um heterozigoto (Aa x aa), e esse não é o caso!
Hipótese 3:
 Os resultados explicados por um cruzamento di-híbrido (AaBb x AaBb)!
Estes cruzamentos resultam em proporções fenotípicas sobre 16 (/16). Assim, podemos 
aplicar a fórmula já estudada para determinar a proporção de prole para cada fenótipo.
X = nº total de prole de um fenótipo x 16/nº total de prole
X purpura = 119 x 16/208 = 9,15
X amarelo = 89 x 16/208 = 6,85
Púrpura e amarelo 
aparecem em uma 
proporção de 9:7!!!
Precisamos agora determinar como um cruzamento di-híbrido pode produzir uma 
proporção 9:7 e que genótipos correspondem aos 2 fenótipos.
Um cruzamento di-híbrido sem epistasia produz:
AaBb x AaBb
A_B_ 9/16
A_bb 3/16
aaB_ 3/16
aabb 1/16
Como 9/16 da prole são púrpura, eles devem ter o genótipo A_B_
As proporções de todos os outros genótipos (A_bb, aaB_ e aabb) somam 7/16, 
que é a proporção da prole de milhos amarelos.