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* * * Mapeamento Gênico * * * ...FAZENDO-SE CRUZAMENTOS COM FLORES (“SWEET PEAS”) CONSIDERANDO OS CARACTERES FORMATO DO GRÃO DE PÓLEN E COR DA FLOR... * * * P F1 F2 X X Observado: 538 26 24 170 Proporções: 11,6 : 0,51 : 0,48 : 3,39 * * * Desvio das freqüências esperadas A freqüência das 4 classes fenotípicas da F2 desviou significativamente das proporções mendelianas esperadas de (9:3:3:1) As duas características não estão segregando independentemente Quais as classes fenotípicas mais frequentes? Características juntas nos genitores são as mais freqüentes. Por que? * * * Genes ligados: Genes que estão juntos em um mesmo cromossomo Tendem a permanecer juntos a menos que ocorra permuta entre eles separando-os. A freqüência de cada tipo de gameta e de cada classe fenotípica da descendência depende da freqüência de permuta. * * * Ligação Parcial Se a permuta ocorrer em 100% das células * * * Ligação Parcial Se a permuta ocorrer em 20% das células 80% das células não sofrem permuta, logo todas os gametas formados a partir delas são parentais 100% parentais * * * Freqüências 5% (25% de 20% das células) + (50% de 80% das células) = 45% 5% (25% de 20% das células) + (50% de 80% das células) = 45% 5% (25% de 20% das células) 5% (25% de 20% das células) PARENTAL PARENTAL RECOMBINANTE RECOMBINANTE * * * eA permuta ocorre entre cromátides originando 2 cromátides recombinantes e duas cromátides inalteradas (parentais)b Portanto a freqüência de gametas recombinantes é sempre igual a ½ das células que sofreram permuta na meiose * * * DETERMINAÇÃO DE LIGAÇÃO Genes ocupam posições definidas no cromossomo. A freqüência de recombinação é constante – depende da distância entre os dois genes. A distância entre dois genes é expressa em percentagem de recombinação. Como estimar distâncias? CRUZAMENTO TESTE * * * Em tomateiros: P: fruto redondo X fruto alargado e e inflorescência simples inflorescência composta OoSs(?) o s o s F1: Distorção da proporção de 1:1:1:1 esperada p/ o cruzamento teste diíbrido g GENES LIGADOS Como há indivíduos diferentes das combinações parentais (recombinantes) g LIGAÇÃO PARCIAL * * * QUAIS AS FREQÜÊNCIAS DOS GAMETAS FORMADOS PELO DUPLO HETEROZIGOTO? DOIS TIPOS MAIS FREQÜENTES g COMBINAÇÕES PARENTAIS DOIS TIPOS MENOS FREQÜENTES g COMBINAÇÕES RECOMBINANTES DISTÂNCIA ENTRE OS GENES = 20 UNIDADES DE MAPA (OU 20 CENTIMORGANS) PORQUE DETECTOU-SE 20% DE RECOMBINAÇÃO * * * Cruzamentos Envolvendo Genes Ligados Uma vez estabelecida a distância entre dois genes, medida pela freqüência de recombinantes, este dado pode ser usado para prever as freqüências dos gametas recombinantes formados. Em tomateiros: P: fruto alargado e x fruto redondo e inflorescência simples inflorescência composta oS Os oS Os F1: redondo simples Os oS F2:??? * * * O_S_ = redondo simples 0,51 O_ss = redondo composto 0,24 ooS_= alargado simples 0,24 Ooss = alargado,composto 0,01 * * * CAMUNDONGOS: PRETOS E CAUDA RETA X CLAROS E CAUDA ONDULADA 1. DETERMINAR QUAIS OS ALELOS DOS 2 LOCOS SÃO DOMINANTES /RECESSIVOS 2. DETERMIANAR O GENÓTIPO DA MÃE, DO PAI E DA F1 3. DETERMINAR SE: A HERANÇA É AUTOSSÔMICA OU LIGADA AO SEXO. AS DUAS CARACTERÍSITICAS SÃO LIGADAS OU NÃO. SE ESTIVEREM LIGADOS QUAL A DISTÂNCIA ENTRE OS DOIS LOCOS. * * * Problema: Em camudongos as características 1-) pêlo eriçado ou normal e 2) pelo curto ou longo, são controladas cada uma delas por um gene autossômico. Os alelos para eriçado e para curto são dominantes. Em um cruzamento entre fêmeas heterozigotas para dois alelos, com pêlo eriçado e curto, e machos de pêlo normal e longo, foram obtidos os seguintes resultados: Eriçado, curto = 21 Eriçado, longo = 52 Normal, curto = 54 Normal, longo= 22 a-) Os locos em questão são independentes ou ligados?justifique: b-) Esquematize o cruzamento representando a posição relativa dos alelos nos cromossomos. Classifique as combinações alélicas parentais ou recombinantes c-) Os dois alelos para pêlo eriçado e curto estão em fase de repulsão ( = trans) ou acoplamento (=cis) nas fêmeas heterozigotas? d-) Qual a distância entre estes dois genes? * * * FÊMEA COM PÊLO MACHO COM PÊLO NORMAL ERIÇADO E curto E longo EeCc ec ec F1 Eriçado, curto = 21 14% RECOMBINANTE EC Eriçado, longo =52 35% PARENTAL Ec Normal, curto = 54 36% PARENTAL eC Normal, longo = 22 15% RECOMBINANTE ec Proporção diferente de 1:1:1:1, logo genes ligados Fêmea Ec X Macho ec eC ec c) Fêmea: em repulsão. d) Recombinantes = 21+22/149= 0,29 =29% * * * PROBLEMA: Considere que, em galinhas, o gene I condiciona plumagem branca e seu alelo i, plumagem colorida. Em loco, distante 20 unidades do primeiro, o alelo F determina penas arepiadas e o f, penas normais. Quando um diíbrido em fase de acoplamento é cruzado com um homozigoto recessivo, quais as proporções fenotípicas previstas na F1? P: plumagem branca X plumagem colorida e e penas arrepiadas penas normais IF if if if .................................................................................................................................... RESULTADO: 40% plumagem branca e penas arrepiadas 40% plumagem clorida e penas normais 10% plumagem branca e penas normais 10% plumagem colorida e penas arrepiadas * * * * * * Mapeamento Gênico:Teste dos Três Pontos Uma unidade mapa é definida como o espaço, no cromossomo,no qual se obteve 1% de gametas recombinantes. Se no cruzamento aB x ab obteve-se 8% de Ab ab recombinantes é possível estabelecer que os genes estão a 8 unidades de distância. * * * TESTE DE TRÊS PONTOS AVALIA A SEQUÊNCIA DE 3 GENES EM UM ÚNICO CRUZAMENTO. EFEITO DA PERMUTA SIMPLES (FIGURA) Muda os genes de posição EFEITO DA PERMUTA DUPLA (FIGURA) A ocorrência de permuta dupla não produz recombinantes entre eles. * * * A ELABORAÇÃO DE MAPAS CROMOSSÔMICOS DEVE SER FEITA A PARTIR DE GENES PRÓXIMOS. NO TESTE DOS TRÊS PONTOS SÃO ANALISADAS AS RECOMBINAÇÕES ENTRE TRÊS GENES SITUADOS EM UM SEGMENTO RELATIVAMENTE CURTO DO CROMOSSOMO. * * * A DUPLA PERMUTA MUDA A POSIÇÃO DO GENE QUE ESTÁ NO MEIO DE CADA PONTO DE PERMUTA TESTE DOS TRÊS PONTOS CRUZAMENTO PROVA ENVOLVENDO 3 LOCI. EM TOMATE- 3 GENES: a = ausência de antocianina; A = com antocianina p = frutos não-pedunculados; P = frutos pedunculados g = plantas glabras; G = plantas pilosas AaPpGg x aappgg * * * Descendentes: com antocianina, pedunculado, glabro......... 259.........APg com antocianina,não pedunculado, glabro.........40......Apg com antocianina, não-pedunculado, piloso.....931......ApG com antocianina,pedunculado piloso................260....APG sem antocianina, não pedunculado, glabro.......268.....apg sem antocianina, pedunculado, glabro..............941.....aPg sem antocianina, pedunculado, piloso................32.....aPG sem antocianina, não pedunculado, piloso.........269...apG TOTAL................................................................3000 * * * GAMETAS PARENTAIS: São mais freqüentes. GAMETAS RECOMBINANTES: - Permutas duplas são menos freqüentes. Permutas simples com freqüência intermediária. -2 classes PARENTAIS 941.......aPg 931.......ApG RECOMBINANTES DE PERMUTA SIMPLES 269.......apG 268.......apg 260.......APG 259.......APg DUPLO RECOMBINANTES 40........Apg 32........aPG * * * DETERMINAÇÃO DA ORDEM DOS GENES ATRAVÉS DE PERMUTA DUPLA SÓ TROCA DE POSIÇÃO O GENE DE POSIÇÃO INTERMEDIÁRIA. COMPARANDO CROMOSSOMOS PARENTAIS E DUPLO RECOMBINANTES: Parentais Duplo recombinantes Qual o gene que mudou de lugar em relação aos outros dois genes? i g/G LOGO O GENE G É O DO MEIO * * * ORDEM CORRETA DOS GENES: (FIGURA) GENÓTIPO DOS PAIS: agP x agp AGp agp PERMUTA ENTRE OS LOCOS A-G ORIGINA: ENTRE G-P * * * REESCREVENDO O RESULTADO DO CRUZAMENTO PROVA DISTÂNCIA ENTRE OS GENES ENTRE A-G (REGIÃO I) = 0,09 + 0,09 + 0,01 + 0,01 = 0,20 ENTRE G-P (REGIÃO II) = 0,09 + 0,09 + 0,01 + 0,01 = 0,20 * * * Interferência e Coincidência INTERFERÊNCIA CROMOSSÔMICA: A OCORRÊNCIA DE UMA PERMUTA REDUZ A PROBABILIDADE DE QUE OCORRA OUTRA PERMUTA EM UMA REGIÃO PRÓXIMA SE PERMUTAS OCORRESSEM INDEPENDENTEMENTE A PERCENTAGEM DE DUPLOS RECOMBINANTES SERIA: 0,20 X 0,20 = 0,40 g 4% (ESPERADA) MAS OBSERVADA FOI 2% !!!! * * * OBSERVADO < ESPERADO DEVIDO À INTERFERÊNCIA COEFICIENTE DE COINCIDÊNCIA: O QUANTO DO ESPERADO FOI OBSERVADO C.C. = %de recombinantes duplos observada % de recom binantes duplos esperada No caso dos tomateiros: C.C. = 0.02 = 0,5 0,04 O COEFICIENTE DE COINCIDÊNCIA É O COMPLEMENTO DA INTERFERÊNCIA Interferência = 1 - C.C. = 1 - 0,5 = 0,5 * * * Três genes recessivos encontram-se ligados no milho: c= aleurona incolor e seu alelo C= aleurona colorida s= grãos contraídos e seu alelo S= grãos lisos w= endosperma amiláceo e seu alei o W= endosperma ceroso. Entre 1.000 descendentes de um cruzamento teste de três pontos, foram observados os seguintes fenótipos: 439 incolores, contraídos e amiláceos 13 coloridos, contraídos e cerosos 60 incolores, lisos e cerosos 9 incolores, lisos e amiláceos 1 incolor, contraído e ceroso 419 coloridos, lisos e cerosos 2 coloridos, lisos e amiláceos 57 coloridos, contraídos e amiláceos 13 coloridos, contraídos e cerosos * * * a) Como estavam originalmente ligados esses três genes nos pais triíbridos? b)Determine a ordem dos genes: c) Calcule a distância entre os três genes: d) Calcule o coeficiente de interferência e a coincidência: * * * 2 mais freqüentes g COMBINAÇÕES PARENTAIS: GAMETAS 439 incolores, contraídos e amiláceos csw 419 coloridos, lisos e cerosos CSW 2 menos freqüentes g DUPLO RECOMBINANTES: 2 coloridos, lisos e amiláceos CSw 1 incolor, contraídos e cerosos csW 4 classes com freqüências intermediárias g RECOMBINANTES SIMPLES 60 incolores, lisos e cerosos cSW 9 incolores, lisos e amiláceos cSw 57 coloridos, contraídos e amiláceos Csw 13 coloridos, contraídos e cerosos CsW a) Como os genes estavam ligados no pai triíbrido? UMA VEZ DETERMINADO OS GAMETAS COM AS COMBINAÇÕES PARENTAIS, PODE-SE CONCLUIR QUE OS GENES ESTAVAM: c s w CSW * * * a) Determine a ordem dos genes: COMPARANDO PARENTAIS COM DUPLO RECOMBINANTES: PARENTAIS DUPLO RECOMB. CSW CSw csw csW O GENE QUE TROCOU DE POSIÇÃO EM RELAÇÃO AOS OUTROS DOIS FOI O GENE W g LOGO O GENE QUE ESTÁ NO MEIO É O GENE W C W S b) Calcule a distância entre os três genes: PRIMEIRO: TEMOS QUE DETERMINAR TODAS AS CLASSES FENOTÍPICAS QUE FORAM FORMADAS POR GAMETAS QUE TIVERAM PERMUTA (CROSSING-OVER) NA Ia REGIÃO (ENTRE OS GENES C-W) E AS CLASSES QUE TIVERAM PERMUTA NA 2a REGIÃO (ENTRE OS GENES W-S): * * * PERMUTA ENTRE W-S RESULTA: C W s g 13/1000 = 0,013 c w S g 9/1000 = 0,009 SEGUNDO: TEMOS QUE SOMAR TODAS AS CLASSES FENOTÍPICAS RESULTANTES DE RECOMBINAÇÃO ENTRE CADA PAR DE GENES. NÃO ESQUECER DE INCLUIR OS DUPLO RECOMBINANTES EM CADA CLASSE PORQUE NELES TAMBÉM OCORREU PERMUTA EM CADA UMA DAS REGIÕES! • DISTÂNCIA ENTRE C-W: 0,057 + 0,060 + (2/1000) + (1/1000) = 0,12 = 12% g 12 u.m. ou 12 centimorgans • DISTANCIA ENTRE W-S: 0,013 + 0,009 + (2/1000) + (1/1000) = 0,025 = 2,5% g 2,5 u.m. ou 2,5 centimorgans * * * c) Calcule o coeficiente de interferência e a coincidência: C.C. = %DE DUPLOS RECOMBINANTES OBSERVADOS % DE DUPLOS RECOMBINANTES ESPERADOS C.C. = 0,001 + 0,002 = 0,003 = 1,0 0,12 x 0,025 0,003 INTERFERÊNCIA = 1- C.C. = 1-1 = O O COEF. DE INTERFERENCIA ZERO INDICA QUE NÃO HOUVE INTERFERÊNCIA, OU SEJA, A OCORRÊNCIA DE UMA PERMUTA NÃO INTERFERIU NA OCORRÊNCIA DE OUTRA PERMUTA PRÓXIMA. * * * MAPEAMENTO EM HUMANOS HIBRIDIZAÇÃO in vitro DE CÉLULAS SOMÁTICAS: homem + camundongo (1960) Células híbridas iniciais: 40 cromossomos de camundongos + 46 cromossomos humanos. Cromossomos humanos e cromossomos de camundongos são facilmente diferenciados por sua morfologia e padrões de bandeamento. Cromossomos humanos são gradativamente perdidos a cada ciclo de divisão celular. * * * ESTRATÉGIAS: RELACIONAR FALTA DE UM CROMOSSOMO COM A AUSÊNCIA DE DETERMINADOS PRODUTOS GÊNICOS. Utiliza-se meios seletivos que agem selecionando a favor ou contra o crescimento de linhagens celulares incapazes de sintetizar certas substâncias. EX: CONCLUSÃO: O GENE EM QUESTÃO ESTÁ LOCALIZADO NO CROMOSSOMO 3.
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