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04/09/2014 1 AULA 2: HERANÇA MENDELIANA. PROFESSOR: CAIO CARVALHO UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA Salvador 2014 COMO SÃO DETERMINADAS AS CARACTERÍSTICAS??? Caio Carvalho 2 fenótipo ambiente interno externo genes Proteínas e enzimas Caio Carvalho Caio Carvalho 4 TERMINOLOGIAS UTILIZADAS NA GENÉTICA: Gene: fragmento de DNA que pode ser transcrito na síntese de proteínas (versão clássica). Regiões do DNA que originam diferentes tipos de RNA. Nesse caso, considera- se como gene todas as regiões do DNA que são transcritas e também fazem parte dos genes as regiões regulatórias para o processo de transcrição. Genótipo: conjunto de alelos possuídos por um determinado individuo; a constituição genética de um individuo quanto ao caráter ou caracteres em estudo: AA e Aa por exemplo, são genótipos diferentes. Fenótipo: características observáveis de uma espécie, que são determinadas pelos genótipos e que podem ser alteradas pelo ambiente. Fenótipo = Genótipo + Ambiente Caio Carvalho 5 TERMINOLOGIAS UTILIZADAS NA GENÉTICA: Observações: • Um mesmo genótipo pode expressar-se por diferentes fenótipos dependendo da sua interação com o meio. • O genótipo determina uma escala de variação fenotípica para o individuo e o ambiente determina em que ponto dessa escala o indivíduo se localiza. Caio Carvalho 6 TERMINOLOGIAS UTILIZADAS NA GENÉTICA: Homólogos: cromossomos que possuem genes para as mesmas características. Alelos: genes que ocupam o mesmo locus em cromossomos homólogos. Loco (locus): posição ocupada por um gene em um cromossomo. 04/09/2014 2 Caio Carvalho 7 GENÉTICA MENDELIANA: Gregor Mendel (1822-1884), monge austríaco, é considerado o “pai da genética”. Desenvolveu seus trabalhos com plantas de ervilha (Pisun sativum) observando a transmissão hereditária de várias características. Em 1865 publicou o artigo "Experiments with Plant Hybrids" que foi ignorado. A partir de 1900 vários pesquisadores confirmaram seus resultados. Suas duas leis ainda hoje são base para os estudos genéticos. 8 GENÉTICA MENDELIANA: PORQUE ESCOLHER AS ERVILHAS? Caio Carvalho Caio Carvalho 9 1ª LEI DE MENDEL: “PUREZA DOS GAMETAS” 10 Caio Carvalho ACASALAMENTOS MONOHÍBRIDOS Caio Carvalho 11 Herança condicionada por um par de alelos. Dois fenótipos possíveis em F2. Três genótipos possíveis em F2. Proporção fenotípica 3:1 Proporção genotípica 1:2:1 MONOHÍBRIDISMO COM DOMINÂNCIA: Caio Carvalho 12 04/09/2014 3 ACASALAMENTOS MONOHÍBRIDOS x BB bb F1 : 100 % Bb 13 Caio Carvalho X Bb Bb BB Bb Bb bb ACASALAMENTOS MONOHÍBRIDOS 14 Caio Carvalho Caio Carvalho 15 16 ASSOCIANDO A 1ª LEI DE MENDEL COM A MEIOSE: MONOIBRIDISMO SEM DOMINÂNCIA Herança condicionada por um par de alelos. Três fenótipos possíveis em F2. Três genótipos possíveis em F2. Proporção fenotípica 1:2:1 Proporção genotípica 1:2:1 VV VB Caio Carvalho CONCEITOS GERAIS Gene Dominante: aquele que sempre que está presente se manifesta. Gene Recessivo: aquele que só se manifesta na ausência do dominante. Homozigoto ou Puro: indivíduo que apresenta alelos iguais para um ou mais caracteres. Heterozigoto ou Híbrido: indivíduo que apresenta alelos diferentes para um ou mais caracteres. 18 Caio Carvalho 04/09/2014 4 Genes Codominantes: os dois genes do par manifestam seu caráter. Polialelia: mais de dois alelos para um mesmo caráter. Pleiotropia: um par de genes determina vários caracteres. Polimeria: vários pares de genes determinam um só caráter. 19 CONCEITOS GERAIS Caio Carvalho GENEALOGIAS OU HEREDOGRAMAS sexo masculino sexo feminino sexo desconhecido casamento ou cruzamento casamento ou cruzamento consangüíneo indivíduos que apresentam o caráter estudado filhos ou descendentes gêmeos dizigóticos gêmeos monozigóticos 20 Caio Carvalho PROBABILIDADE EM GENÉTICA Regra do “E” A probabilidade de dois ou mais eventos independentes ocorrerem simultaneamente é igual ao produto das probabilidades de ocorrerem separadamente. Regra do “OU” A probabilidade de dois ou mais eventos mutuamente exclusivos ocorrerem é igual a soma das probabilidades de ocorrerem separadamente. Probabilidade é a relação entre um ou mais eventos esperados e o número de eventos possíveis. P = eventos esperados eventos possíveis Caio Carvalho GENES LETAIS Provocam a morte ou não desenvolvimento do embrião. Determinam um desvio nas proporções fenotípicas esperadas, geralmente 2:1. Aa Aa Aa Aa aa AA 22 Caio Carvalho 23 Exemplo: Em camudongos, o genótipo yy é responsável por pelagem aguti, o Yy por pelagem amarela e o YY, letal (os óvulos são fecundados e não se desenvolvem). Que descendência se espera do cruzamento entre um camundongo amarelo e um aguti? E entre dois amarelos? 23 Caio Carvalho CRUZAMENTO-TESTE Utilizado para se saber se um indivíduo com fenótipo dominante é homozigoto ou heterozigoto. Consiste em cruzar o indivíduo em questão com um indivíduo com fenótipo recessivo e analisar as proporções fenotípicas nos descendentes. Obtendo-se 100% de indivíduos dominantes, o testado é, com certeza, homozigoto. Obtendo-se 50% de dominantes e 50% de recessivos, então o testado é heterozigoto. Quando é utilizado o genitor recessivo para o teste o processo é chamado de retrocruzamento ou back-cross. 24 Caio Carvalho 04/09/2014 5 ALELOS MÚLTIPLOS (POLIALELIA) Herança determinada por 3 ou mais alelos que condicionam um só caráter, obedecendo os padrões mendelianos. Cada indivíduo tem, no genótipo, apenas dois alelos, um de origem paterna e outro de origem materna. Novos alelos surgem por mutações que provocam alterações na proteína original. 25 Caio Carvalho ALELOS MÚLTIPLOS (POLIALELIA) Ex.: Cor da pelagem em coelhos. 4 alelos C selvagem (aguti). cch chinchila. ch himalaia. ca albino. C > cch > ch > ca C _ cch _ ch _ caca Caio Carvalho 27 Exemplo: Quais os possíveis fenótipos da prole produzida no cruzamento de um macho himalaia, heterozigoto, com uma fêmea albina? E quais as probabilidades de aparecimento destes fenótipos? 27 Caio Carvalho GRUPOS SANGÜÍNEOS Determinado por proteínas presentes no plasma ou nas hemácias. Conhecimento importante nas transfusões, medicina legal, estudos étnicos, etc. Transfusões baseadas nas relações antígeno/anticorpo. A herança obedece os padrões mendelianos: Sistema ABO Polialelia e codominância. Sistema Rh Monoibridismo com dominância. Sistema MN Monoibridismo sem dominância. 28 Caio Carvalho SISTEMA ABO Anti-A e Anti-B - O - A e B AB Anti-A B B Anti-B A A Aglutinina no plasma Aglutinogênio nas hemácias Grupo Sangüíneo Doações O A B AB 29 Caio Carvalho SISTEMA ABO Os grupos do sistema ABO são determinados por uma série de 3 alelos, IA, IB e i onde: Gene IA determina a produção do aglutinogênio A. Gene IB determina a produção do aglutinogênio B. Gene i determina a não produção de aglutinogênios.ii Grupo O IAIB Grupo AB IBIB ou IBi Grupo B IAIA ou IAi Grupo A Genótipos Fenótipos IA = IB > i 30 Caio Carvalho 04/09/2014 6 2ª LEI DE MENDEL: “SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE” 31 Caio Carvalho “Durante a formação dos gametas, a segregação de um par de genes é independente da de outros pares de genes.” ACASALAMENTOS DIHÍBRIDOS 32 Caio Carvalho 33 Caio Carvalho 34 Caio Carvalho 35 EXEMPLO Gametas VE Ve vE ve VE VVEE VVEe VvEE VvEe Ve VVEe VVee VvEe Vvee vE VvEE VvEe vvEE vvEe ve VvEe Vvee vvEe vvee 4/16 = 0,25 0,25*256 = 64 36 A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE 04/09/2014 7 37 A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE Meiose I (reducional): os cromossomos homólogos se pareiam, para serem, logo em seguida, levados para células filhas distintas. Meiose II (equacional): as duas cromátides de cada cromossomo são separadas para serem colocadas em gametas distintos. 38 A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE 39 A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE “Durante a formação dos gametas, a segregação de um par de genes é independente da de outros pares de genes.” 40 CONSEQUÊNCIAS DA 2ª LEI DE MENDEL Ela permite o surgimento de diferentes combinações genotípicas na população ao longo das gerações. 41 EXEMPLO DE DIVERSIDADE GENÉTICA E FENOTÍPICA ENCONTRADA EM DIFERENTES ORGANISMOS: 42 EXEMPLO DE DIVERSIDADE GENÉTICA E FENOTÍPICA ENCONTRADA EM DIFERENTES ORGANISMOS: 04/09/2014 8 n= 30 n= 30 60 cromossomos 60 cromossomos Fertilização A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE 2n=60 Zigoto (2n=60) Embriogênese Embrião FERTILIZAÇÃO Continua subdividindo... (9 meses) Bezerro recém- nascido Maturidade sexual FERTILIZAÇÃO n= 30 n= 30 60 cromossomos 60 cromossomos Amostra aleatória de 30 cromossomos FERTILIZAÇÃO Amostra aleatória de 30 cromossomos Diferentes gametas de um indivíduo (touro e vaca) Diferentes combinações de cromossomos Materiais genéticos diferentes FERTILIZAÇÃO 04/09/2014 9 Amostra aleatória de 30 cromossomos Diferentes filhos Diferentes genótipos e fenótipos (Segregação Mendeliana) FERTILIZAÇÃO Milhões de gametas cada um com informações genéticas distintas A RELAÇÃO ENTRE A 2ª LEI DE MENDEL E A MEIOSE POLIIBRIDISMO Quando são analisados mais de dois pares de alelos que condicionam mais de duas características, temos o triibridismo, tetraibridismo, etc, que constituem o poliibridismo. Para se calcular o número de gametas diferentes produzidos por um poliíbrido se utiliza a fórmula 2n, onde n é o número de pares de genes heterozigotos (híbridos). Ex.: Quantos gametas diferentes forma o genótipo AaBBCcddEe Número de híbridos: 3 Número de gametas = 23 = 8 gametas diferentes 53 • EM GADO DA RAÇA DEXTER, EXISTE UMA ANOMALIA CONHECIDA COMO “BEZERRO – BULLDOG”, DEVIDA A UM GENE RECESSIVO QUE PROVOCA DEFORMIDADES NA ESTRUTURA ÓSSEA. EM GERAL, ESSES BEZERROS SÃO ABORTADOS ENTRE O 6° E O 8° MÊS DE GESTAÇÃO. SE CRUZARMOS VACAS HETEROZIGOTAS COM TOUROS HETEROZIGOTOS, QUAL A PROPORÇÃO GENOTÍPICA QUE ESPERAMOS, ENTRE A PROLE, NO DESMAME? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA. DE ACORDO COM AS INFORMAÇÕES ACIMA, QUANTOS ABORTOS DEVEM TER OCORRIDO SE, NOS CRUZAMENTOS ACIMA, TIVÉSSEMOS OBTIDO 24 BEZERROS? EXEMPLO BIBLIOGRAFIAS: Caio Carvalho 04/09/2014 10 BOA TARDE!
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