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Resumo de Genética – P1: Citologia: Parte nucleica interna da cromatina: pontes de H entre as bases nitrogenadas “Água pura” – Adenina e guanina – purinas Timina e citosina (e uracila) – pirimidinas Ligação A – T = dupla ponte de H Ligação C – G = tripla ponte de H Compactação da cromatina: 2 nm > 1400 nm Octâmero de histonas: 2 unidades de cada histona, exceto a H1 que irá unir dois octâmeros Cromossomos homólogos ≠ cromátides irmãs Cromossomos homólogos são cromossomos que juntos formam um par, designados também BIVALENTES, que ocorrem em células somáticas de indivíduos diploides, possuem os mesmos genes mas não necessariamente os mesmos alelos; Cromátides irmãs possuem os mesmos alelos necessariamente; Intérfase: principal info > síntese (replicação) de DNA O que gera a variabilidade genética? A Segregação independente dos cromossomos Evidência citológica da 1ª Lei: A orientação dos bivalentes na placa equatorial na metáfase I é aleatória (lei da segregação) Evidência citológica da 2ª Lei: anáfase I e II – I caso não ocorra crossing over e II caso ocorra, que possibilitam a separação de cromossomos e cromátides; Formação de gametas: Animais/seres humanos: No homem: espermatogênese, na mulher: ovogênese; Seguem o mesmo caminho espermatogônias/ovogônias (2x) > espermatócito 1º/ovócito 1º (2x) > espermatócito 2º/ovócito 2º (x) > espermátide/ovótide (x) > espermatozoide/óvulo {se houver fecundação} (x) GCCT (espermatoGônia > espermatóCito 1 e 2 > espermáTide) No homem a cada espermatogônia 4 sptz são produzidos enquanto na mulher, a cada ovogônia apenas 1 óvulo é produzido, sendo descartados os corpúsculos polares (as outras 3 células); Plantas: Masculino: Microesporogênese: Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Fases: microsporogônios (2x) > microsporócito 1º (2x) > microsporócito 2º (n) > micrósporo (n) > pólen 1ª cariocinese do pólen produz 1 núcleo vegetativo e 1 núcleo espermático (reprodutivo), enquanto a 2ª cariocinese – ocorre apenas no núcleo espermático – divide-o em 2 células. Resultado final da microsporogênese: 4 grãos de pólen, cada qual possuindo 1 núcleo vegetativo e 2 núcleos espermáticos; Feminino: Megaesporogênese: Fases: megaesporogônia (2x) > megaesporócito 1º (2x) > megaesporócito 2º (x) > megáspora (x) Resultado final: 1 saco embrionário contendo 3 antípodas, 2 núcleos polares (que se fundem depois), 1 oosfera e 2 sinérgides (antípodas e sinérgides são absorvidas pelo organismo) DECORAR: Pericarpo: origem materna (P de Pai, então é da Mãe); Endosperma: 2 doses da mãe e 1 dose do pai (a mãe sempre doa alelos iguais) – triploide (2 “m” (n e m) + 1 p > a própria palavra remete ao seu genótipo); Embrião: genótipo heterozigoto. QUESTÃO DE PROVA: Qual a constituição genética do embrião e do endosperma envolvendo o cruzamento de uma planta de genótipo Aabb (genitor feminino) com uma AaBB (genitor masculino)? Herança Monofatorial – 1ª Lei de Mendel: Importante: Caráter, característica, caractere – ex: altura, cor do olho Fenótipo – ex: alto e baixo, olho azul e castanho Fenótipo = Genótipo + influência do meio Cruzamento entre indivíduos heterozigotos (Aa x Aa), sendo A_ característica resistente e aa suscetível, a proporção fenotípica é de ¾ resistentes e ¼ suscetível, sendo ¼ resistente pura, 2/4 resistente não pura e ¼ suscetível (considerando DOMINÂNCIA COMPLETA): Logo, para 3 fenótipos diferentes, podemos ter 1 gene determinando as características, na proporção genotípica de 1:2:1, fenotípica 3:1 (importante!); Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet PROVA: Como ocorre a segregação dos alelos? R: A separação dos alelos A e a ocorre: Na anáfase I (separação de cromossomos homólogos), se não ocorrer permutação Na anáfase II (separação de cromátides irmãs), se tiver ocorrido permuta gênica Relações intra-alélicas: Dominância completa: ocorre a manifestação apenas do alelo dominante N = nº de genes em heterozigose > 2n > nº de classes fenotípicas 3n > nº de classes genotípicas Ausência de dominância: ocorre efeito de dosagem, com um fenótipo intermediário (Ex: flor vermelha, rosa e branca) > PROVA N = nº de genes em heterozigose > 3n > nº de classes fenotípicas E genotípicas Codominância: ambos os alelos se manifestam integralmente (ex: grupo sanguíneo ABO) Letal: ocorre morte do indivíduo, alterando as proporções mendelianas clássicas (LEMBRE DE ALTERAR AS FREQUÊNCIAS ALÉLICAS) Tipos de herança: Autossômica: em genes localizados em cromossomos não sexuais – autossômicos; Ligada ao sexo: em cromossomos sexuais; Mitocondrial: quando o gene considerado encontra-se nas mitocôndrias; FEITO EM SALA: Considerando o heredograma abaixo, qual a probabilidade de uma criança (III- 1) que possua um tio materno (II-1) e uma tia paterna (II-4) com incapacidade de enrolar a língua (herança autossômica recessiva) apresentar este mesmo fenótipo. Obs.: Heredograma > quadrinho/bolinha pintado (hachurado) é o indivíduo que contém a característica a ser estudada Raciocínio a ser seguido: Os indivíduos II-1 e II-4 tem genótipo aa, como seus genitores não possuem a característica, podemos afirmar então que I-1, I-2, I-3, I-4 possuem genótipo A_). O genótipo que nos interessa que II-2 e II-3 que tenham é A_. Sabendo das proporções genotípicas clássicas (1:2:1) e que, de Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet cara, já se pode descartar a possibilidade de serem aa (porque possuem a capacidade de enrolar a língua), as proporções são alteradas para 1:2, de forma que temos a probabilidade de 1/3 de ser AA e 2/3 de ser Aa. Como só nos interessa os 2/3 e sabendo que o cruzamento Aa x Aa gera apenas ¼ de chance de aa, podemos então multiplicar: R: 2/3 (chance da mãe ser Aa) x 2/3 (chance do pai ser Aa) x ¼ (chance do filho não enrolar a língua): 1/9 Cruzamentos especiais: 1) Cruzamento teste: cruzamento entre um indivíduo I com qualquer outro em HOMOZIGOSE RECESSIVA, ou seja: I x aa ; I x aabb ; ... Para cruzamentos teste, a chance de um indivíduo ser Aa é de 50%, ou seja, ½. Pois: Aa x aa (não faz sentido cruzar AA x aa porque sempre vai gerar indivíduos resistentes) gera ½ de Aa e ½ de aa. PROVA: Considere o caráter resistência a determinada doença, sendo que exista dominância completa para a resistência (A_), portanto indivíduos suscetíveis são aa. Quantos indivíduos são necessários para ter certeza de 99% sobre o genótipo de I? Raciocínio: indivíduos = n ??? Logo: Sabendo que c = 0,99, temos então: n = log (1 – 0,99) / log (1/2) n = 6,64 ≈ 7 indivíduos 2) Autofecundação: utilizado para produzir linhagens homozigóticas, visto que a cada geração de autofecundação, a frequência de heterozigotos se reduz à metade (considerando que cada indivíduo deixa 4 descendentes). n = ¾, visto que não faz sentido cruzar AA x AA e nem aa x aa, e a proporção fenotípica de A_ é ¾ na autofecundação de indivíduos heterozigotos. Exemplo: Dada uma população constituída de 20 AA, 40Aa e 40 aa. Qual a frequência de heterozigotos após 3 autofecundações? Raciocínio: 40 Aa > f1: 20 Aa > f2: 10 Aa > f3: 5 Aa ( considere o percentual ) 3) Retrocruzamentos: cruzamento de um descendente com qualquer um de seus genitores Frequência de indivíduos resistentes e suscetíveis em qualquer geração: 50/50 Similaridade com o genitor não recorrente: (1/2)n+1 Similaridade com o genitor recorrente: 1- (1/2)n+1 Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Genes independentes – 2ª Lei de Mendel: P (AB) = P (A) x P (B) – gene autossomais localizados em cromossomos diferentes, a segregação de um alelo ocorre independente da segregaçãodos alelos do outro gene; Relação fenotípica mendeliana/clássica: 9:3:3:1 (dominância completa); LEMBRE: Anáfase I e II > garantem a 1ª Lei (anáfase I se não houver crossing over e anáfase II se houver) Metáfase I > garante a 2ª Lei; PROVA: Quadro de Punnet (tabelinha de cruzamento) Gametas formados: A cada N genes em heterozigose: 2n Número de genótipos: A cada N genes em heterozigose: 3n Número de fenótipos: A cada N genes em heterozigose: 2n *Se considerar ausência de dominância, o número de fenótipos passa a 3n , sendo n o número de genes em heterozigose. Exemplo feito em sala: Características: - Fibrose Cística : A_ Normal; aa: com fibrose - Grupo Sanguíneo MN: BB: Tipo M; Bb: Tipo MN; bb: Tipo N - Presença de Sarda; C_; Com sarda; cc: Sem sarda - Lóbulo da Orelha: D_: Livre; dd: aderido Dê os fenótipos diferentes formados na descendência do cruzamento entre X e Y: X (AabbCcDd) x Y (AaBbCCdd) Raciocínio: Gene A: Aa x Aa => 2 fenótipos Gene B: bb x Bb => 2 fenótipos Gene C: Cc x CC => 1 fenótipo Gene D: Dd x dd => 2 fenótipos Logo: 2 x 2 x 1 x 2 = 8 fenótipos diferentes Funcionam APENAS em casos de autofecundação e dominância completa!!! Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Modificações nas Relações Fenotípicas Conforme observado, as relações INTRA-ALÉLICAS podem ser de 4 tipos: Dominância completa Codominância Ausência de dominância Letal E as três últimas afetam a relação fenotípica clássica/mendeliana de 9:3:3:1 – que foi baseada em dominância completa. Dessa maneira, considerando-se apenas 1 gene, em casos de codominância, a relação fenotípica altera-se para 1:2:1 (tipo sanguíneo) Dessa maneira, considerando-se apenas 1 gene, em casos de ausência de dominância, a relação fenotípica altera-se para 1:2:1 (cor de flor) Dessa maneira, considerando-se apenas 1 gene, em casos de gene letal, a relação fenotípica altera-se para 1:2 ou 1 Quando se considera 2 genes independentes, as relações fenotípicas esperadas na descendência de duplo heterozigoto são: Agora então, vamos observar uma forma de relação INTER-ALÉLICA, que é a epistasia – que acontece quando 2 ou mais genes controlam o mesmo caráter, podendo ou não estarem no mesmo cromossomo. Esses genes atuam na mesma rota biossintética e o gene epistático suprime a expressão dos alelos do outro gene, chamado hipostático. A epistasia deve possuir, obrigatoriamente, menos do que 4 classes fenotípicas e trata- se de um arranjo da relação fenotípica clássica (9:3:3:1). Podem ser observadas as seguintes interações epistáticas: Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Epistasia dominante: ex: cor de flor V_ vermelha vv amarela I_ inibe ii permite 9 V_I_ - branca 3 V_ii - vermelha 3 vv I_ - branca 1 vvii - amarela Levando à nova proporção: 12:3:1 Epistasia recessiva: ex: cor de flor V_ vermelha vv amarela I_ permite a cor ii inibe a cor 9 V_I_ - vermelha 3 V_ii - branca 3 vv I_ - amarela 1 vvii - branca Levando à nova proporção: 9:4:3 Epistasia dominante e recessiva: ex: cor de bulbos em cebola I_ inibe ii permite C_ permite cc inibe 9 I_C_ - branco 3 I_cc - branco 3 iiC_ - colorido 1 iicc - branco Levando à nova proporção: 13:3 Epistasia recessiva dupla: ex: teor de cianeto em folhas de trevo A_B_ - alto teor A_bb, aaB_, aabb - baixo teor 9 A_B_ - alto teor 3 A_bb - baixo teor 3 aaB_ - baixo teor 1 aabb - baixo teor Levando à nova proporção: 9:7 Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Genes duplos dominantes sem efeito cumulativo: ex: formato de fruto A_B_; A_bb; aaB_: triangular aabb: oval 9 A_B_ - triangular 3 aaB_ - triangular 3 A_bb - triangular 1 aabb – oval Levando à nova proporção: 15:1 Genes duplos dominantes com efeito cumulativo: ex: formato de fruto A_B_ achatado A_bb, aaB_ esférico aabb alongado 9 A_B_ - achatado 3 aaB_ - esférico 3 A_bb - esférico 1 aabb – alongado Levando à nova proporção: 9:6:1 DICA para não confundir os dois últimos casos: Lembre-se que os casos de dominância com efeito cumulativo há um intermediário entre os “extremos”, enquanto os casos não cumulativos não possuem um intermediário. Dadas as novas proporções fenotípicas, agora é possível fazer hipóteses com o número de genes que irá segregar x característica com base nas novas proporções conhecidas e realizando o teste Qui-quadrado, segundo a fórmula: Em que O é o número de eventos observados e E eventos esperados. Se X² calculado < X² tabelado, a hipótese NÃO É DESCARTADA. Se X² calculado > X² tabelado, a hipótese É DESCARTADA e uma nova deve ser reformulada. DICA: Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet Lembre sempre de montar a tabelinha com os fenótipos/nº observado/nº esperado/ desvio (O-E)/X² (que, nada mais é que o desvio dividido pelo nº esperado) O valor de X² a ser comparado com o tabelado é o valor da soma dos X² dos fenótipos. Dica pra quem ler isso futuramente: os valores de X² tabelado são dados na prova (para fazer os exercícios é só procurar a tabela na internet) Interações não epistáticas: Atuam em vias distintas e os produtos são uma mistura de cada via metabólica, gerando fenótipos diferentes para cada genótipo. Penetrância reduzida: É a ausência de manifestação fenotípica de uma característica que está expressa genotipicamente. (ex: transmissão que parece pular uma geração, etc) Penetrância (%) = nº de indivíduos com pelo menos 1 irmão e genitor afetado / nº total de irmandade com pelo menos 1 irmão afetado. Expressividade variável: É a manifestação fenotípica de uma característica em diferentes graus, da mais leve à mais grave. Pleiotropia: É quando um único gene controla mais de uma característica e é muito importante no melhoramento genético (ex: gene que controla a cor da flor e do hipocótilo na soja). Material disponibilizado gratuitamente - Proibida venda - @isabella.medvet
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