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Prof. Renan Lemes UNIDADE II Genética e Citogenética Gene 1 Gene 2 : Gene N Interação gênica FenótipoGene Fenótipo 1 Fenótipo 2 : Fenótipo 3 OU ~20.000 genes ~400.000 proteínas Exemplo clássico: alelos letais (estrutura funcional + sobrevivência) Camundongo Yellow AY: alelo dominante A: alelo recessivo Um gene, mais de uma característica Fonte: adaptado de https://www.albert.io/learn/ngss-life-sciences/population-trait-variation-hsls33/emergence- of-antibiotic-resistance-in-bacteria/lethal-alleles-and-gene-frequency?page=1 Camundongo selvagem Camundongo bege Camundongo bege Não sobrevive A AY A AA AAY AY AAY AYAY Alelo letal em homozigose (camundongo yellow) ♂ ♀ Tumores no sistema nervoso. Manchas café com leite. Escoliose. Perda de audição. Catarata. etc. Alelo letal em homozigose (neurofibromatose) Fonte: http://anatpat.unicamp.br/textonf1.html Alelo letal em homozigose (neurofibromatose) A a A AA Aa a Aa aa ♂ ♀ Fonte: http://anatpat.unicamp.br/textonf1.html ? Um único gene influenciando duas ou mais características simultaneamente Pleiotropia Fonte: adaptado de http://ib.bioninja.com.au/standard- level/topic-3-genetics/34-inheritance/pleiotropy.html Mutação do gene da Beta – globina (anemia falciforme) Um único gene Pleiotropia Cegueira Falência do fígado Ataque cardíaco Múltiplos traços Inchaço de mãos e pés. Sintomas de anemia (fadiga ou cansaço extremo e icterícia). Infecções. Atraso de crescimento. Dores nas articulações. etc. Pleiotropia na anemia falciforme Fonte: https://www.modernghana.co m/news/890930/sickle-cell- anemia.html Fonte: adaptado de http://thenewjournalandguide.com/va- takes-lead-in-sickle-cell-disease-relief/ Pleiotropia na anemia falciforme Fonte: https://www.slideshar e.net/LaraTavares/tipo s-de-herana-em- mono-hibridismo Troca de um aminoácido Hemoglobina anômala Hemácias falciformes Aglutinação de hemácias interferindo na circulação Destruição rápida das hemácias falciformes Hiperatividade da medula óssea Anemia Acúmulo de hemácias falciformes no baço Fraqueza Funções mentais diminuídas Pneumonia Paralisia Insuficiência renal Aumento da quantidade de medula óssea Desenvolvimento físico retardado Alterações cardíacas Alterações pulmonares Alterações de juntas e músculos Suprimento deficiente de sangue no corpo Alterações cerebrais Alterações gastrointestinais Alterações renais Esplenomegalia (aumento do tamanho do baço) Dor abdominalReumatismo Insuficiência cardíaca Um criador de cães percebeu que quando cruzava dois determinados cachorros do seu canil a ninhada resultante apresentava cerca de 25% de mortalidade dos filhotes. Com base nessa informação, assinale a alternativa que contenha o tipo de herança envolvida neste processo e o genótipo dos indivíduos que não sobreviveram. a) Dominância completa e o genótipo é AA. b) Codominância e o genótipo é aa. c) Recessiva e o genótipo é aa. d) Gene letal e o genótipo é AA. e) Gene letal e o genótipo é Aa. Interatividade Gene 1 Gene 2 : Gene N Interação gênica FenótipoGene Fenótipo 1 Fenótipo 2 : Fenótipo 3 OU ~20.000 genes ~400.000 proteínas Proporções fenotípicas da 2ª lei de Mendel: 9 Duplo dominante. 3 Dominante/Recessivo. 3 Recessivo/Dominante. 1 Duplo recessivo. Relembrando... Fonte: livro-texto. AB Ab aB ab AB Ab aB ab AABB AABb AaBB AaBb AABb AAbb AaBb Aabb AaBB AaBb aaBB aaBb AaBb Aabb aaBb aabb Cobra do milharal (corn snake). Dois pigmentos: laranja e preto. Genes que interagem em vias biológicas diferentes Camuflado Preto Laranja Albino Fenótipos o+: pigmento laranja. o: ausência de pigmento. b+: pigmento preto. b: ausência de pigmento. Genes que interagem em vias biológicas diferentes Fonte: livro-texto. Precursores pigmento preto Precursores pigmento laranja o+ b+ Camuflado o+: pigmento laranja. o: ausência de pigmento. b+: pigmento preto. b: ausência de pigmento. Genes que interagem em vias biológicas diferentes Fonte: livro-texto. Epistasia: fenômeno no qual o efeito de um gene é modificado por alelos de outro gene. Gene epistático: inibe a manifestação de outro gene. Gene hipostático: tem sua expressão inibida por outro gene. Interação de genes na mesma via biológica Genótipo Fenótipo B_E_ Preto bbE_ Marrom B_ee Amarelo bbee Amarelo Epistasia recessiva Fonte: livro-texto. 9 Dominante / Dominante 3 Recessivo / Dominante 3 Dominante / Recessivo 1 Recessivo / Recessivo Cruzamento entre duplo heterozigotos 9 3 4 Epistasia recessiva Fonte: Campbell, N., et al. Biologia. 8 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010, p. 464 Pigmento de flores Epistasia dominante Fonte: livro-texto. Diferença entre epistasia e dominância Fonte: livro-texto. A a B b domina inibe domina Um criador de cachorros da raça Labrador preto possui três cachorras prenhas, pelos exames de ultrassonografia detectou-se 16 filhotes no total. Um cliente encomendou um filhote de cor amarela. O criador informou que seria possível, uma vez que sempre nasceram filhotes marrons e amarelos em gestações anteriores. A possibilidade de nascer um filhote amarelo seria de: a) 9. b) 7. c) 5. d) 4. e) 3. Interatividade Herança poligênica. Alelos aditivos. Número de alelos aditivos no fenótipo Fenótipo (cor de olho) 0 Azul-claro 1 Azul-médio 2 Azul-escuro 3 Cinza 4 Verde 5 Avelã 6 Castanho-claro 7 Castanho-médio 8 Castanho-escuro Herança quantitativa Fenótipo = Genótipo + Ambiente Mecanismo multifatorial (cor da pele em humanos) Fonte: livro-texto. Espermatozoides Fenótipos: Número de alelos para pele escura: 0 1 2 3 4 5 6 AaBbCc AaBbCc 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/64 6/64 15/64 20/64 15/64 6/64 1/64 Fenótipo = Genótipo + Ambiente Mecanismo multifatorial (estatura em humanos) 400 300 320 280 240 200 160 120 80 40 0N ú m e ro d e i n d iv íd u o s Estatura (cm) 156 160 165 170 175 180 185 190 Estatura (cm)N ú m e ro d e i n d iv íd u o s Fonte: Griffiths, J.F. et al. An Introduction to Genetic Analysis. 7 ed. New York: W. H. Freeman, 2000. Proporção de fenótipos extremos Estimativa do número de genes a partir de dados quantitativos Fonte: livro-texto. P X F1 F2 A1A1B1B1 Vermelho - escuro A2A2B2B2 Branco A1A2B1B2 Vermelho intermediário Proporção genotípica Proporção fenotípica 1:4:6:4:1 Nilsson-Ehle Não há dominância entre os alelos de cada loco; Todos os alelos contribuintes da série poligênica exercem o mesmo efeito; Os efeitos de cada alelo contribuinte são cumulativos ou aditivos; Não há epistasia entre os genes envolvidos; Os genes considerados se localizam em cromossomos diferentes; Os efeitos ambientais são ausentes. Estimativa do número de genes a partir de dados quantitativos Genótipo Número de alelos (poligenes) contribuintes para vermelho Fenótipo Fração fenotípica em F2 A1A1B1B1 4 Vermelho-escuro 1/16 A1A1B1B2, A1A2B1B1 3 Vermelho-médio4/16 A1A1B2B2, A2A2B1B1, A1A2B1B2 2 Vermelho intermediário 6/16 A2A2B1B2, A1A2B2B2 1 Vermelho-claro 4/16 A2A2B2B2 0 Branco 1/16 Herança poligênica Fonte: livro-texto. Considerando que uma determinada característica poligênica apresenta 64 combinações genotípicas em F2, sendo 1/64 a menor razão fenotípica, pode-se afirmar que o número de locos atuando nesta característica é de: a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 6. Interatividade Genes ligados Fonte: livro-texto. Situação 1 Situação 2 4 combinações diferentes nos gametas 2 combinações diferentes nos gametas Recombinação gênica Fonte: livro-texto. Geração P Geração F1 Gameta parental Gameta parental Gametas recombinantes Gametas com combinação parental Recombinação gênica com permutação Gameta parental Geração P Gameta parental Fonte: livro-texto. Cruzamento-teste Fonte: livro-texto. Frequência de gametas com genes não ligados Fonte: livro-texto. A a B b B Meiose A B b A a B b a Gametas Frequência de recombinação igual a 50% significa que os genes não estão ligados. Frequência de gametas com genes não ligados Fonte: livro-texto. AaBb x aabb Frequência de gametas com genes ligados Genótipo da prole do cruzamento teste Número de descendentes a_b a_b ou aabb 830 A_B a_b ou AaBb 820 a_B a_b ou aaBb 165 A_b a_b ou Aabb 185 TOTAL 2000 Fonte: livro-texto. Interfase Meiose Espermatozoides Crossing- over Mapeamento genético AaBbCc x aabbcc Mapeamento genético (3 pontos) Genótipo da prole do cruzamento teste Número de descendentes a_b_c a_b_c 580 A_B_C a_b_c 592 a_b_C a_b_c 45 A_B_c a_b_c 40 a_B _C a_b_c 89 A_b_c a_b_c 94 A_b_C a_b_c 3 a_B_c a_b_c 5 Mapeamento genético Foi feito um cruzamento de camundongos CcDd x ccdd e na prole havia: 45% Ccdd; 45% ccDd; 5% ccdd; 5% CcDd. Qual a distância entre estes genes? a) 5 cM. b) 10 cM. c) 45 cM. d) 90 cM. e) 100 cM. Interatividade ATÉ A PRÓXIMA!
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