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Genética Mendeliana Segunda Lei Capítulo 6: Interações Alélicas e Não Mendelianas – Livro Genética na Agropecuária Capítulo 1: Os mecanismos da hereditariedade – Livro Genética Clássica Capítulo 6: Do gene ao fenótipo – Livro Introdução à genética Capítulos 3 e 4: Livro Fundamentos de Genética Na segunda lei, Mendel analisa a herança concomitante de dois ou mais caracteres, o que é chamado de diibridismo e poliibridismo, respectivamente. SEMENTE FLOR VAGEM CAULE Lisa Rugosa Amarela Verde Inflada Constrita Axial Terminal AmarelaVerde Violeta Branca Alto Baixo CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO – Analisando cada traço separadamente: GERAÇÃO P COR DA SEMENTE X Fecundação cruzada TEXTURA DA SEMENTE X Fecundação cruzada VV vv RR rr F1 Autofecundação Autofecundação Vv Rr V V v VV vvVv Vv RR r Rr RrR R r rr F2 3/4 amarelas 1/4 verdes 3/4 lisas 1/4 rugosas PROPORÇÃO FENOTÍPICA 3:1 PROPORÇÃO GENOTÍPICA 1:2:1 1ª Lei de Mendel Observações de Mendel: v CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO – envolve dois traços contrastantes GERAÇÃO INDIVÍDUOS P ● Usou linhagens puras. ● Análise em conjunto da: “COR” e “TEXTURA” da semente Sementes amarelas e Lisas (Dominantes) Sementes verdes e rugosas (Var. recessivas) X Fecundação cruzada F1 Todos os descendentes de F1 com sementes AMARELAS e LISAS Variedades dominantes continuavam manifestando-se (igual Monoibridismo) Autofecundação F2 ● Os traços de sementes “verde” e “rugosa” reaparecem em F2 ● em combinações distintas das parentais (P) ● com proporções fenotípicas 9:3:3:1 Estas proporções repetiam-se para as demais características. 9/16 amarelas lisas 3/16 verdes lisas 3/16 amarelas rugosas 1/16 verdes rugosas 315 108 101 . 32 556 Observações de Mendel: Proporção de 9:3:3:1 na F2 se repetia para todas as sete características estudadas par a par......não poderia ser ao acaso. SEMENTE FLOR VAGEM CAULE 9/16 amarelas lisas 3/16 verdes lisas 3/16 amarelas rugosas 1/16 verdes rugosas CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO F2 3/4 amarelas 1/4 verdes CRUZAMENTO MONO-HÍBRIDO F2 3/4 lisas 1/4 rugosas F2 4/16 = 1/4 12/16 = 3/4COR DA SEMENTE TEXTURA DA SEMENTE 4/16 = 1/4 12/16 = 3/4 DISTRIBUIÇÃO INDEPENDENTE 2ª Lei de Mendel: CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO x CRUZAMENTO MONO-HÍBRIDO DISTRIBUIÇÃO INDEPENDENTE A herança do caráter “Forma da Semente” independe da herança do caráter “Cor da Semente” A observação desta independência para as demais características estudadas par a par leva a Segunda Lei de Mendel • Segunda Lei (original): na formação dos gametas, o par de fatores responsável por uma característica separa-se independentemente de outro par de fatores responsável por outra característica. • Segunda Lei (atualizada): os pares de genes localizados em cromossomos não- homólogos separam-se independentemente na formação dos gametas Mendel teve sorte pois escolheu sete características, cada uma presente em um cromossomo diferente (não-homólogo). Além disso, a ervilha têm apenas sete pares de cromossomos homólogos. A escolha de uma característica a mais não o permitiria concluir sobre segregação independente (2° Lei). CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO – Analisando os Genótipos GERAÇÃO P INDIVÍDUOS X F1 F2 Fecundação cruzada Autofecundação 9/16 amarelas lisas “V” e “R” 3/16 verdes lisas “vv” e “R” 3/16 amarelas rugosas “V” e “rr” 1/16 verdes rugosas “vv” e “rr” GENÓTIPOS / GAMETAS VVRR vvrr VvRr VR vrVr vR VR vr Vr vR VvRr VvRr VVRR vvrr VVrrVVRr VvRR VVRr VvRr Vvrr VvRR VvRr vvRR vvRr Vvrr vvRr VR VRVR VR vr vr vr vr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRrVvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr VvRr 9/16 amarelas lisas 3/16 verdes lisas 3/16 amarelas rugosas 1/16 verdes rugosas CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO F2 3/4 amarelas 1/4 verdes CRUZAMENTO MONO-HÍBRIDO F2 3/4 lisas 1/4 rugosas F2 4/16 = 1/4 12/16 = 3/4COR DA SEMENTE TEXTURA DA SEMENTE 4/16 = 1/4 12/16 = 3/4 Facilitando Cálculos: probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem simultaneamente é igual a multiplicação da probabilidade de cada um dos eventos envolvidos. VR vrVr vR VR vr Vr vR VvRr VvRr VVRR vvrr VVrrVVRr VvRR VVRr VvRr Vvrr VvRR VvRr vvRR vvRr Vvrr vvRr Probabilidade de ser “amarela” e “lisa” ¾ * ¾ : 9/16 Probabilidade de ser “verde” e “lisa” ¼ * ¾ : 3/16 Probab. de ser “amarela” e “rugosa” ¾ * ¼ : 3/16 Probabilidade de ser “verde” e “rugosa” ¼ * ¼ : 1/16 Facilitando Cálculos Calculando os tipos de gametas de acordo com a segunda lei: Utiliza-se a fórmula: 2n Onde n: número de pares de genes em heterozigose Ex: AaBb: 2n : 22 : 4 AabbCc: 2n : 22 : 4 AaBbCc: 2n : 23 : 8 AAbbCCddEe: 2n : 21 : 2 aaBBCC: 2n : 20 : 1 ● Que proporção da prole terá de um genótipo específico? Suponha o cruzamento de duas plantas com os genótipos Aa bb Cc Dd Ee x Aa Bb Cc dd Ee Que proporção da prole é esperada com o genótipo aa bb cc dd ee? Analisando as heranças monogênicas: Gene A – De A/a x A/a, ¼ da prole será a/a. Portanto, a probabilidade (ou frequência esperada) de se obter o genótipo aa bb cc dd ee será 4 2 4 2 4 256 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 . Há uma chance, em 256 indivíduos da prole, de se obter o genótipo desejado aa bb cc dd ee. Gene B – De b/b x B/b, ½ da prole será b/b. Gene C – De C/c x C/c, ¼ da prole será c/c. Gene D – De D/d x d/d, ½ da prole será d/d. Gene E – De E/e x E/e, ¼ da prole será e/e. Facilitando Cálculos A a A AA Aa a Aa aa b b B Bb Bb b bb bb C c C CC Cc c Cc cc Exemplo: • Determine a probabilidade de que uma planta de genótipo CcWw seja produzida por plantas parentais de genótipos CcWw e Ccww. C c C CC Cc c Cc cc w w W Ww Ww w ww ww 2/4 * 2/4 : 4/16 .........1/4....: 25% CW cwCw cW Cw cw Cw cw Ccww CcWw CCWw ccww CCwwCCWw CcWw CCww Ccww Ccww CcWw CcWw ccWw ccWw Ccww ccww Exemplo: • Em Drosophila, os alelos recessivos “dumpy” e “ebony” estão em cromossomos não-homólogos. Do cruzamento entre indivíduos duplamente heterozigotos, a proporção esperada de indivíduos que apresentam ao mesmo tempo os fenótipos “dumpy” e “ebony” é: D d D DD Dd d Dd dd E e E EE Ee e Ee ee 1/4 * 1/4 : 1/16 DE deDe dE DE de De dE DdEe DdEe DDEE ddee DDeeDDEe DdEE DDEe DdEe Ddee DdEE DdEe ddEE ddEe Ddee ddEe DdEe duplo Heterozigoto Quer “ddee” Exemplo: • O tamanho normal das pernas, característica do tipo de gado Kerry, é produzido pelo genótipo homozigoto DD. O tipo de gado Dexter, de pernas curtas, possui o genótipo heterozigoto Dd. O genótipo dd é letal e produz indivíduos natimortos (bulldog). A presença de chifres no gado é governada pelo recessivo “a” de um locus; a ausência de chifres é produzida pelo alelo dominante “A”. Em acasalamento entre animais Dexter e sem chifres de genótipo DdAa, que proporção fenotípica poderíamos esperar na progênie adulta? DA daDa dA DA da Da dA DdAa DdAa DDAA ddaa DDaaDDAa DdAA DDAa DdAa Ddaa DdAA DdAa ddAA ddAa Ddaa ddAa dd : morrem “natimortos” DD : Kerry Dd : Dexter aa : com chifres A : sem chifres 3/12 Kerry sem chifres ou 1/3 * ¾: 3/12 1/12 Kerry com chifres ou 1/3 * ¼: 1/12 6/12 Dexter sem chifres ou 2/3 * ¾: 6/12 2/12 Dexter com chifres ou 2/3 * ¼: 2/12 D d D DD Dd d Dd dd A a A AA Aa a Aa aa
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