GENETICA QUANTITATIVA

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Genética quantitativa 
• É comandada por genes que individualmente 
exercem leve efeito em um mesmo “traço” 
fenotípico. 
 
• A maioria das características variáveis com 
componentes genéticos tem variação 
quantitativa. 
• (Peso, altura, índice de massa corpórea, atividade 
metabólica, QI, caracteres biométricos, etc.) 
 
A herança Quantitativa 
(= H. poligênica = H. dos genes múltiplos) 
• É um conceito com base mendeliana que é 
estudado por métodos estatísticos. 
 Ex. tamanho, produtividade. 80-90% dos 
experimentos de genética agrícola envolvem heranças 
quantitativas. 
 
• Obs. O peso dos animais = f (sistema digestivo, 
nervosos, adaptação térmica, estratégias de 
forrageio etc.) 
A herança Quantitativa 
(= H. poligênica = H. dos genes múltiplos) 
Efeito do ambiente na expressão gênica 
 Expressão fenotípica depende do ambiente 
 A influência dos fatores ambientais altera o 
fenótipo. 
 Indivíduos geneticamente diferentes 
desenvolvem-se de modo diferente no mesmo 
ambiente. 
 Indivíduos geneticamente idênticos 
desenvolvem-se desigualmente em ambientes 
diferentes 
 
 Fenótipo (F) = Genótipo (G) + Ambiente (A) 
Caracteres quantitativos 
 Devido a segregação de um grande número de genes, 
não há a possibilidade de serem classificados em 
grupos fenotípicos distintos 
 
 Apresentam variação contínua e se ajustam a uma 
distribuição normal 
 
 Como cada loco (gene) é influenciado pelo ambiente, e 
como são muitos os genes controlando esses caracteres, 
a influência total do ambiente é alta 
 
 Existem caracteres mais sensíveis que outros as 
diferenças ambientais. 
 
Caracteres qualitativos e quantitativos 
 Caracteres controlados por muitos genes são 
denominados caracteres poligênicos 
 Se referem a mensurações de quantidades (pesos, volumes, 
medidas: kg, m, cm, g, m2, etc) são comumente denominados 
de caracteres quantitativos 
 
 Os caracteres controlados por poucos genes são 
denominados de caracteres qualitativos 
Caracteres qualitativos 
 Segregações conhecidas (3:1, 1:2:1 e 9:3:3:1) 
 Para um e dois locos, respectivamente, com dois alelos 
por loco 
 Genótipos classificados em grupos fenotípicos distintos 
 Pouco influenciados pelo ambiente 
 
Caracteres qualitativos 
 Exemplo: cor de ervilhas 
Distribuição descontínua 
Codominância ou 
Efeito aditivo 
Caráter simples: Cor de flores 
(Claytonia virginica; Portulacaceae) 
(Danaus plexippus) 
(Solenopsis invicta) 
x 
0,9m 2,4m 
x 
0,9m 2,4m 
1,8m 
? 
x 
0,9m 2,4m 
1,8m 
1,8m 
0,9m 2,4m 
Parentais Variedade anãs x variedade 
alta 
F1 Todas altas 
F2 1/4 anãs 3/4 altas 
 Por que quando se cruza 
um planta de milho alta 
com uma baixa tem-se 
plantas filhas com tamanho 
intermediário ao dos pais e 
no experimento de 
Mendel a ervilha alta 
cruzada com a baixa gerou 
todas altas? 
Parentais Variedade anãs x variedade 
alta 
F1 Todas médias 
F2 Anãs intermediárias altas 
1760 – Joseph Kölreuter 
experimento com tabaco 
1866 – Gregor Mendel 
experimento com ervilha 
Nilson-Ehle: Experimentos com a cor 
do grão de trigo 
 
2 pares de “FATORES” ( DOIS LOCOS) 
VV VV = Vermelho muito escuro 
VV Vv = Vermelho escuro 
VV vv = Vermelho médio 
Vv vv = Vermelho claro 
vv vv = Branco 
 
 Doses de pigmento. 
Outros experimentos = Peso do grão de feijão; 
número de grãos na espiga de milho. 
Característica mais complexa: 3 
locos com efeito aditivo (trigo) 
aabbcc AABBCC 
AaBbCC 
Efeitos genéticos 
em características 
quantitativas 
QUANTITATIVAS QUALITATIVA 
 
 São controladas por 
muitos pares de genes; 
 O efeito individual do 
gene sobre a 
característica é pequeno; 
 Sofrem grande influência 
do ambiente (P = G + E); 
 Têm distribuição 
fenotípica contínua; 
 
 São controladas por 
poucos pares de genes 
(geralmente um); 
 O efeito individual do 
gene sobre a característica 
é grande; 
 Sofrem pequena ou 
nenhuma influência do 
ambiente (P = G); 
 Têm distribuição 
fenotípica discreta; 
DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS 
QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS 
Hipótese dos fatores múltiplos - 
poligenes 
 Nilsson-Ehle 1910 propuseram a “hipótese dos fatores 
multiplos” 
 
 Fundamentada no fato de que uma caracteristica é 
influenciada por um grande número de genes, cada qual 
com um pequeno efeito no fenotipo. 
 
 A medida que aumentamos o numero de genes, há um 
incremento no numero de classes fenotipicas, diminuindo 
a diferença entre elas, isto faz com que a F2 tenda a 
distribuição continua. 
 
 Com o aumento do número de genes diminui a 
contribuiçào de cada alelo efetivo para o carater. 
Interações alélicas para caracteres 
quantitativos 
 Aditivas 
 Dominante 
 Sobredominante 
 Como atuam? 
 1 loco com 2 alelos (B1 e B2) 
 B1 alelo efetivo e B2 não efetivo 
 Genótipos: B1B1; B1B2; B2B2 
Valores genotípicos para o Loco B 
µ = ponto médio entre os dois genotipos homozigoticos 
a = mede o afastamento de cada genotipo homozigótico em relação 
 a média 
d = mede o afastamento do heterozigoto em relação a média 
Se d = 0, não há dominância e sim aditiva 
Se d = a, existe dominância completa 
Se 0 < d < a, dominância parcial 
d > a , sobredominância 
Relação a/d 
 A relação a/d mede o que se denomina grau de 
dominância de um gene, o qual da a idéia de qual 
interação alélica esta atuando. 
 d/a = 0 = aditiva 
 d/a = 1,0 = dominância completa 
 d/a >1,0 = sobredominancia 
Interação Aditiva 
 Cada alelo contribui com um pequeno efeito 
fenotípico o qual é somado aos efeitos dos 
demais alelos? 
 
 2 genes: 
 A e B – de efeitos iguais com 2 alelos cada 
 
 Contribuições: 
 A1 = B1 = 30 unidades 
 A2 = B2 = 5 unidades 
 A1A1B1B1 = 120 un. 
 A2A2B2B2 = 20 un. 
Interação alélica aditiva 
 
F1 = P1 + P2 
 2 
 
P: Genotipos: A1A1B1B1-P1 x A2A2B2B2-P2 
 Fenotipos: 120 unidades 20 unidades 
 
F1: Genotipos: A1A2B1B2 
 Fenotipo: 70 unidades 
10 10 --a 35 +a 60a 35 +a 60
B2B2 B1B2 B1B1B2B2 B1B2 B1B1
10 10 --a 35 +a 60a 35 +a 60
B2B2 B1B2 B1B1B2B2 B1B2 B1B1B2B2 B1B2 B1B1B2B2 B1B2 B1B1
Resultado 
 A = 25 unidades (60-35=25; 35-10=25) 
 contribuição do alelo efetivo 
 
 d = 0; (60+10=70) 
 valor fenotípico do genótipo heterozigoto corresponde a 
média dos progenitores 
 
 d/a = 0 = interação aditiva 
Interação Dominante 
 Avalia-se o desempenho de cada loco e nao de cada alelo 
 AA = Aa = BB = Bb = 60 unidades 
 aa = bb = 10 unidades 
 
P: Genotipos: AABB - P1 x aabb - P2 
 Fenotipos: 120 unidades 20 unidades 
 
F1: Genotipos: AaBb 
 Fenotipo: 120 unidades 
a = d; 
d/a = 1,0 
= dominância 
completa 
bb m BB bb m BB BbBb
10 10 --a 35 +a = d 60a 35 +a = d 60
bb mBB bb m BB BbBbbb m BB bb m BB BbBb
10 10 --a 35 +a = d 60a 35 +a = d 60
Interaçao sobredominante 
 O heterozigoto é superior aos homozigotos 
 AA = BB = 60 unidades 
 aa = bb = 10 unidades 
 Aa = Bb = 80 unidades 
 
P: Genotipos: AABB - P1 x aabb - P2 
 Fenotipos: 120 unidades 20 unidades 
 
F1: Genotipos: AaBb 
 Fenotipo: 160 unidades 
d = 45 
d/a = 45/25 = 1,8 
 
0 0 --a 35 +a 60 80a 35 +a 60 80
bb m BB bb m BB BbBb
dd
0 0 --a 35 +a 60 80a 35 +a 60 80
bb m BB bb m BB BbBb
dd
bb m BB bb m BB BbBb
dd
 
Herdabilidade 
 É a proporção da variação fenotípica que é 
devida aos efeitos genéticos. 
 
 Quanto maior a herdabilidade, maior a 
porção da variação fenotípica que pode ser 
atribuída aos efeitos genéticos (variação 
genética) 
 
 A questão é: o quanto da variação 
fenotípica é resultado da variação genética 
 
Utilidades da herdabilidade 
 Permitir estimar o ganho genético com a 
seleção de novos individuos. 
 
 Permite escolher o metodo de seleção 
mais eficiente 
 
 A seleção pode ser realizada já na F2 desde 
que apresente variabilidade genética. 
 
 
Estimativas dos parâmetros genéticos 
 Coeficiente de Herdabilidade (h2) 
 Exemplo: Feijoeiro 
 
 Caracteres de alta herdabilidade: 
 Número de vagens por planta (0,87 ou 87%) 
 Número de sementes por vagem (0,94 ou 94%) 
 Peso de sementes (0,99 ou 99%) 
 
 Caráter de baixa herdabilidade: 
 Produção de grãos (0,46 ou 46%) 
Cálculo da Herdabilidade 
 s2P=s
2
g+s
2
e+2cov ge 
 
 
 H2=s2g /s
2
P 
 
 
 H2=s2g /s
2
g+s
2
e 
Significado da Herdabilidade 
 1- Se houver herdabilidade (H2 ≠ 0), então, na 
população avaliada e nos ambientes nos quais os 
organismos se desenvolveram, as diferenças genéticas 
influenciaram a variação entre os indivíduos; logo, as 
diferenças genéticas são significativas para a 
característica 
Significado da Herdabilidade 
 2- H2=0 não significa que os genes são irrelevantes, 
mas que, na população estudada, não há variação 
genética nos loci relevantes ou que os ambientes nos 
quais a população se desenvolveu eram tais que os 
genótipos diferentes tinham o mesmo fenótipo. Em 
outras populações ou ambientes, a característica 
pode ser herdável 
 
Pergunta: 
Se duas populações têm médias fenotípicas diferentes, a 
causa tem natureza genética ou ambiental? 
 
 
Como saber? 
A variação é genética ou ambiental? 
Cultive indivíduos de 
populações com diferentes 
médias fenotípicas em um 
mesmo ambiente 
 
Cultive indivíduos com o 
mesmo genótipo em 
diferentes condições. 
Efeitos genéticos 
e não genéticos 
em caracteres 
quantitativos 
 
Expressos em termos 
de variância genética 
e não genética 
Distribution of height in 5000 British women:
umber of Women
0
250
500
750
1000
1250
1500
 56 58 60 62 64 66 68 70 72
Height ( inches)
Mean = 63.1 inches
In this graph, the column designated "62" includes all individuals with heights
between 61 and 63 inches, "64" includes all individuals with heights between 63
and 65 inches, and so on.
Cálculo da Média e variância de um 
caráter fenotípico 
x
x
s = √s2 
 
s2 = ∑ (Xi – )2 
 (n-1) 
 
 = ∑ Xi 
 n 
x
n = no. de observações 
Comprimento de 10 cães 
104 104 
106 108 
103 90 
105 101 
100 99 
Média= 102 
Variância = 25,3 
Desvio padrão = 5,03 
•Por que os indivíduos 
são diferentes? 
–Porque apresentam 
diferentes composições 
genéticas (variações 
hereditárias) + desvio 
de ambiente 
Estimativa dos componentes de 
variância 
 Para o melhoramento, não interessa conhecer 
somente os fenótipos individuais das plantas mas, 
principalmente, as diferenças entre os fenótipos ou 
a variabilidade que se expressa entre os indivíduos. 
 
 Para quantificar a variabilidade utiliza-se da 
estatística conhecida como variância, que é uma 
medida da dispersão dos dados. 
 
 Quanto mais dispersos os dados em torno da 
média, maior a variância. 
Tipos de variância 
Variância fenotípica: é a variância total da população. 
Inclui efeitos genéticos e não genéticos. 
 
Variância genotípica: é a variância que é devida às 
diferenças genotípicas existente entre os indivíduos da 
população. Exclui a variação causada por fatores 
ambeintais. 
Variância fenotípica 
Var = 61 cm2 
Variância Variância Variância 
Fenotípica Genotípica Ambiental 
 VP = VG + VE 
Média = 1,72 m 
Emprego variância estudo herança 
quantitativa 
As estimativas dos componentes da variabilidade 
existente nas populações e, mais ainda, quanto dessa 
variabilidade é devida a diferenças genéticas é de 
fundamental importância em qualquer programa de 
melhoramento, porque permite conhecer o controle 
genético do caráter e o potencial da população para a 
seleção.