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Ligação, Permuta Genética e Pleiotropia Professor(a): Matilde Pessoa Genética TESTE DE SIGNIFICÂNCIA RESULTADOS OBSERVADOS X RESULTADOS ESPERADOS Em um experimento sobre a herança da cor e textura de sementes de ervilha foram obtidas 480 sementes assim distribuídas: RESULTADOS OBSERVADOS • 268 amarelas e lisas • 86 amarelas e enrugadas • 97 verdes e lisas • 29 verdes e enrugadas. Estes resultados seguem as proporções definidas por Mendel? Cruzamento diíbrido, onde as características avaliadas são controladas por apenas um par de genes com dominância completa daqueles alelos que determinam a cor amarela e textura lisa Considerações a respeito do exemplo .... Os alelos segregam independentemente Voltando ao exemplo .... H0: o experimento segue as mesmas proporções estipuladas no experimento de Mendel. H1: o experimento segue proporções diferentes daquelas estipuladas por Mendel. HIPÓTESES Aplicando-se o teste de Qui-Quadrado ... Teste de Qui-quadrado . O valor de é estimado pela seguinte expressão: Graus de liberdade (GL): correspondem ao número de classes em que os dados foram separados, menos1. Verificando a significância dos desvios ... 5% Desvios não significativos (a>5%): • Desvios são decorrentes do acaso (não significativos) • Aceita-se a hipótese H0: os valores observados se ajustam à proporção esperada de 9:3:3:1 • Geneticamente, isso significa que as duas características são controladas por genes que se distribuem independentemente. Desvios significativos (a<5%): • Hipótese rejeitada •Desvios não podem ser explicados apenas pelo acaso • Necessidade de se formular nova hipótese para explicar os resultados obtidos. Com 3 GL, o valor de X2 calculado 0,770 situa-se entre os níveis de 80% e 90% de probabilidade de que os desvios sejam decorrentes do acaso. Aceita-se H0: A segregação observada em F2 do experimento realizado se ajusta à proporção de 9:3:3:1 e, consequentemente, podemos concluir que as características são controladas por dois genes que se distribuem independentemente. Conclusões ... Ligação e permuta genética De acordo com a 2ª lei de Mendel, alelos segregam independentemente Entretanto, alguns padrões de herança observados emalguns experimentos não se enquadravam nas previsões mendelianas de segregação independente. Número de genes > número de cromossomos Genes localizados no mesmo cromossomo, não se segregam independentemente e todos os alelos presentes naquele cromossomo são transmitidos juntos durante a meiose. Esse fenômeno recebe o nome de linkage ou ligação gênica. A e B serão herdados conjuntamente a e b serão herdados conjuntamente E se ocorrer recombinação durante a meiose??? Recombinação ou crossing over representa a troca de segmentos entre cromátides não homólogas, durante a meiose Neste caso ocorre quebra da ligação existente entre alelos do mesmo cromossomo Formação de gametas recombinantes e gametas parentais o Gametas recombinantes são aqueles que apresentam novas combinações gênicas resultante da permutação (Ab, aB). o Gametas parentais são aqueles gametas que permanecem com as combinações genicas parentais (AB, ab) TIPOS DE LIGAÇÃO GÊNICA Encontram-se no mesmo cromossomo o alelo dominante de um gene e o alelo recessivo de outro gene Os dois alelos dominantes encontram-se no mesmo cromossomo e, no seu homólogo, os dois recessivos Aproximação Repulsão Mapas genéticos Taxa de recombinação Quanto mais afastados estiverem dispostos os alelos no mesmo cromossomo, maior será a taxa de recombinação entre eles. (Ex: A e B) A frequência de recombinação é influenciada pela distância entre os genes Quanto menos afastados estiverem dispostos os alelos no mesmo cromossomo, menor será a taxa de recombinação entre eles. (Ex: B e C) Taxa de recombinação e mapas genéticos Quando a taxa de recombinação entre dois genes é igual a 1%, convencionou-se que a distância relativa entre estes dois genes é igual a uma unidade de recombinação ou uma unidade de mapa chamado morganídeo ou centimorgan (cM) Esse critério é utilizado para estabelecer a distância entre os genes e assim construir um mapa genético, isto é, um diagrama no qual são representados os genes com suas respectivas posições no cromossomo. Uso de marcadores moleculares na construção de mapas genéticos QTLs – Locus de características quantitativas Marcadores moleculares são utilizados para detectar Identificar estes locus Site NCBI Pleiotropia Pleiotropia é um tipo de herança onde um gene pode participar de vários processos metabólicos e determinar, ao mesmo tempo, vários fenótipos diferentes. Também conhecida como efeito múltiplo de um gene. Um gene pleiotrópico pode manifestar-se de várias formas. PLEIOTROPIA → Um gene condiciona ou influencia mais de uma característica no indivíduo. A Pleiotropia mostra que a ideia mendeliana (2ª Lei), de que cada gene afeta apenas uma característica, nem sempre é valida. Exemplo: Síndrome de Marfan -> Nesta síndrome um único gene pode causar defeitos cardíacos, problemas visuais e aracnodactilia (dedos muito longos) Cebolas vermelhas e brancas: As vermelhas são resistentes a ação de determinado fungo parasita, já as brancas não. O alelo recessivo, responsável pela cor vermelha, produz, ao mesmo tempo, uma substância fungicida. Portanto, as cebolas vermelhas não sofrem a ação desses parasitas. Correlação Genética e Seleção indireta A correlação genética procura explicar, por meio de mecanismos genéticos e estatísticos, a variação conjunta de duas características Diz-se que duas características estão correlacionadas quando, a variação em uma delas é acompanhada por variação simultânea na outra Geralmente estas características são controladas por alguns genes em comum, assim, quando modifica-se uma, outra será, automaticamente, modificada. Gráficos de correlação entre variáveis Seleção indireta Exemplo: os juízes de animais em exposições baseiam seu julgamento em uma série de características do animal, como irrigação de úbere, tamanho e distribuição dos tetos do úbere, condição corporal, etc., as quais são associadas a outros atributos, tais como produção de leite ou carne. A seleção indireta é aquela praticada em uma determinada característica para se ter ganho em um outra, que está geneticamente correlacionada com a primeira. Leitura complementar Capítulo 9
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