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1 MAPA GENÉTICO A freqüência de permuta é influenciada pela distância entre os genes. Isto é, existe correlação positiva entre a distância de dois genes e a freqüência de recombinação entre eles. Os geneticistas usam uma unidade arbitrária de medida da distância entre os genes chamada centimorgan – cM, para descrever a distância entre genes ligados. Um centimorgan é igual a 1% de recombinação, isto é, representa a distância linear para a qual 1% de recombinantes é observada. Utilizando o critério acima os geneticistas podem estabelecer a distância entre os genes e assim construir um mapa genético, isto é, um diagrama no qual são representados os genes com suas respectivas posições no cromossomo. LIGAÇÃO E PERMUTA ESTIMATIVA DA FREQUÊNCIA DE RECOMBINAÇÃO Número de Recombinantes FR = --------------------------------------------- x 100 Total de Descendentes 42 FR = -------- x 100 = 20% 210 o s Frequência de Recombinação = distância entre os genes Portanto a distância entre os genes 20 cM ou 20 u.m. Cruzamento Teste 2 MAPA GENÉTICO Os Mapas Genéticos podem ser subdivididos em 3 tipos: GÊNICO; CROMOSSÔMICO; DE LIGAÇÃO MAPA DE LIGAÇÃO : é o mapa dos genes pertencentes ao mesmo cromossomo, ou seja, mapa dos genes ligados. Os mapas de ligação são lineares, isto é, todos os genes de um dado grupo de ligação podem ser mapeados em um arranjo linear. Morgan estudando mais genes ligados viu que a proporção de prole recombinante varia consideravelmente, dependendo de quais genes ligados estavam sendo estudados. Ele imaginou que estas variações de freqüência de crossing pudessem de algum modo indicar as distâncias reais que separam os genes nos cromossomos. LIGAÇÃO E PERMUTA 2 genes localizados no mesmo cromossomo. Cruzamento Teste P: AC/AC X ac/ac F1: AC/ac F1 A C ca X A A C C a a a a a a c c c c c c P a re n ta is R e c o m b in a n te s + 50% - 50% 3 MAPA GENÉTICO QUANDO TEMOS 3 GENES LIGADOS A B C a b c A B C A B C a b c a b c A B C A B C A B C b c a a b c A B C a b c b c a RRI I A B A B C A B C A B C CCa b a b c a b c a b cII A B c a b c a b c RRII A B C B A Cb A Cb a cB a c I II DR MAPA GENÉTICO – Teste do 3 Pontos Fenótipos genótipo Freq obs tipos Normal ABC 235 Brilhante, estéril Abc 62 Estéril ABc 40 Estéril, virescente aBc 4 Brilhante, estéril, virescente abc 270 brilhante AbC 7 Brilhante, virescente abC 48 virescente aBC 60 726 Exemplo: Num cruzamento de milho foram utilizados 3 caracteres: aa, plântulas virescentes; bb, Plântulas brilhantes; cc, Planta ♂ estéril O cruzamento envolvendo 3 fatores é, sem dúvida, a mais importante ferramenta usada no mapeamento cromossômico. 4 MAPA GENÉTICO – Teste do 3 Pontos Fenótipos genótipo Freq obs tipos Normal ABC 235 Parental Brilhante, estéril Abc 62 Estéril ABc 40 Estéril, virescente aBc 4 Brilhante, estéril, virescente abc 270 Parental brilhante AbC 7 Brilhante, virescente abC 48 virescente aBC 60 726 Exemplo: Num cruzamento de milho foram utilizados 3 caracteres: aa, plântulas virescentes; bb, Plântulas brilhantes; cc, Planta ♂ estéril O cruzamento envolvendo 3 fatores é, sem dúvida, a mais importante ferramenta usada no mapeamento cromossômico. MAPA GENÉTICO – Teste do 3 Pontos Fenótipos genótipo Freq obs tipos Normal ABC 235 Parental Brilhante, estéril Abc 62 Estéril ABc 40 Estéril, virescente aBc 4 Duplo Recombinante Brilhante, estéril, virescente abc 270 Parental brilhante AbC 7 Duplo recombinante Brilhante, virescente abC 48 virescente aBC 60 726 Exemplo: Num cruzamento de milho foram utilizados 3 caracteres: aa, plântulas virescentes; bb, Plântulas brilhantes; cc, Planta ♂ estéril O cruzamento envolvendo 3 fatores é, sem dúvida, a mais importante ferramenta usada no mapeamento cromossômico. 5 MAPA GENÉTICO a) as combinações paternas ABC e abc apresentaram a maior freqüência; b) os indivíduos de permuta dupla foram os menos freqüentes, deste modo podemos verificar qual gene está situado na posição central (aBc; AbC). Ordem dos genes é ABC, pois a permuta dupla só altera o gene B, devendo este estar situado na região intermediária. Portanto os genes estão na ordem correta, se estivessem na errada seria necessário reescrevê-los. n° de Recombinantes na Região I + n° de Duplo Recombinantes FRRI = ------------------------------------------------------------------------------------- X 100 número Total de Descendentes n° de Recombinantes na Região II + n° de Duplo Recombinantes FRRII = ------------------------------------------------------------------------------------ X 100 número Total de Descendentes MAPA GENÉTICO CÁLCULO DA DISTÂNCIA RELATIVA Estimativa da Distância na Região I: Consideremos os Recombinantes da Região I + os Duplos Recombinantes 62Abc + 60aBC + 7AbC + 4aBc FRRI = --------------------------------------------- X 100 = 18,3% ou 18,3 cM 726 Estimativa da Distância na Região II: Consideremos os Recombinantes da Região II + os Duplos Recombinantes 40ABc + 48abC + 7AbC + 4aBc FRRI = --------------------------------------------- X 100 = 13,6% ou 13,6 cM 726 18,3 13,6 CBA 6 INTERFERÊNCIA A Permuta em uma região pode Interferir com a ocorrência de uma outra, nas suas proximidades. Quanto mais próximos estiverem os pontos de permuta, maior será a interferência. I = 1-cc FRDO(FPDO) cc = ----------------------- FRDE(FPDE) n° de duplo recombinantes observados FRDO=-----------------------------------------------X100 n° total de descendentes distância da RI x distância da RII FRDE ------------------------------------------ 100 11 FRDO =------X 100=1,52 726 18,3 X 13,6 FRDE = -------------- = 2,4888 100 1,52 cc = ---------- = 0,611 2,4888 I = 0,389 ou 38,9% MAPA GENÉTICO Estimativa da Distância entre a - b: 62Ab + 60aB + 7Ab + 4aB FR (a – b) = ------------------------------------ X 100 = 18,3% ou 18,3 cM 726 Estimativa da Distância entre b -c: 40Bc + 48bC + 7bC + 4Bc FR(b – c) = --------------------------------------------- X 100 = 13,6% ou 13,6 cM 726 Estimativa da Distância entre a - c: 62Ac + 40Ac + 60aC + 48aC FR(b – c) = ------------------------------------------ X 100 = 28,93% ou 28,93 cM 726 O QUE FALTOU???? Na distância entre os extremos (a – c) quando utiliza-se apenas duas mutações, não são somados os duplos recombinantes. Portanto: 7 + 4 + 7 + 4/726 X 100 =3,03 3,03 = 28,9 = 31,93 7 EMPREGO DO MAPA GENÉTICO A principal meta do mapa genético é possibilitar a previsão do resultado de cruzamentos quando estão envolvidos genes ligados. Os mapas genéticos são de grande utilidade prática para o geneticista e melhorista, quando estes desejam calcular a probabilidade de conseguir certas combinações genéticas. Deste modo, é possível ao pesquisador prever o tamanho necessário da população experimental, visando a garantir a probabilidade mínima, porém segura e mais econômica, de obter a combinação ou as combinações desejadas. EMPREGO DO MAPA GENÉTICO Exemplo: mapa do milho: Ws3 Lg1 Gl2 / ws3 lg1 gl2 X ws3 lg1 gl2 / ws3 lg1 gl2 Se a interferência for 0,7, pode-se perguntar quais as proporções genotípicas esperadas entre os 1.000 descendentes do cruzamento acima. Distâncias: ws3------------lg1-----------gl2 0 11 30 8 EMPREGO DO MAPA GENÉTICO A) Estimativa da Freqüência do Duplos Recombinantes FDR = 0,11 x ,019 x cc FDR = 0,00627 em 1.000 descendentes= 6,3 Portanto teremos: 3,15 indivíduos Ws3 lg1 Gl2 e 3,15 ws3 Lg1 gl2 B) Estimativa de Freqüência de Recombinantes na Região I FRRI = 0,11 x 1.000 = 110 Mas nesta região a freqüência de recombinantes inclui os duplos, portanto: 110 – 6,3 = 103,7, sendo 51,85 Ws3 lg1 e 51,85 ws3 Lg1 C) Estimativa de Freqüência de Recombinantes na Região II FRRII = 0,19 x 1.000 = 190 Mas nesta região a freqüência de recombinantes inclui os duplos, portanto: 190 – 6,3 = 183,7, sendo 91,85 Lg1 gl2 e 91,85 lg1 Gl2 D) Estimativas das freqüências Paternas Sua freqüência é determinada pela diferença entre os 1.000 descendentes e o total de recombinantes. Portanto: 1.000 – 293,7 = 706,3, sendo 353,15 Ws3 Lg1 Gl2 e 353,15 ws3 lg1 gl2 MAPA GENÉTICO EXERCÍCIO 1: Num cruzamento teste entre um indivíduo triplo heterozigoto (F1), sem sabermos se a configuração é cis (atração) ou trans (repulsão) e nem sabermos a ordem dos genes, escrevemos arbitrariamente: Genótipos nº de descendentes ABC/abc 370 Abc/abc 45 ABc/abc 2 abc/abc 385 AbC/abc 75 aBC/abc 50 abC/abc 3 aBc/abc 70 CALCULE: a) A distância entre os genes e construa o mapa; b) A Interferência e Interprete a mesma ACB Acb AcB acb ACb aCB aCb acB 9 EXERCÍCIO 2: Ao se cruzar indivíduos puros P: v+/v+ . cv/cv . ct/ct X v/v . cv+/cv+ . ct+/ct+, obteve-se uma geração F1 heterozigota que sofreu o cruzamento teste. Deste cruzamento foram obtidos os seguintes resultados: v . cv+. ct+ 580 v+ . cv . ct 592 v . cv . ct+ 45 v+. cv+. ct 40 v . cv . ct 89 v+ . cv+ . ct+ 94 v . cv+ . ct 3 v+ . cv . ct+ 5 CALCULE: a) A distância entre os genes e construa o mapa; b) A Interferência e Interprete a mesma EXERCÍCIO 3: Ao se cruzar indivíduos triplo recessivos com moscas selvagens para os 3 genes sc (scute), vg (asa vestigial) e ec (echinus) P: sc/sc . ec/ec . vg/vg X sc+/sc+ . ec+/ec+ . vg+/vg+ , obteve-se uma F1 heterozigota que foi cruzada com o homozigoto recessivo e produziu uma prole de 1008 indivíduos distribuídos da seguinte forma: sc . ec . vg 235 sc . ec+ . vg 12 sc+. ec+. vg+ 241 sc+ . ec . vg+ 14 sc . ec . vg+ 243 sc . ec+ . vg+ 14 sc+ . ec+ . vg 233 sc+ . ec . Vg 16 CALCULE: a) A distância entre os genes e construa o mapa; b) A Interferência e Interprete a mesma
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