LGN GENÉTICA. Aula 3 - Genética da Transmissão II. Antonio Augusto Franco Garcia Filipe Inácio Matias Marianella F. Quezada Macchiavello

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1 LGN GENÉTICA Aula 3 - Genética da Transmissão II Antonio Augusto Franco Garcia Filipe Inácio Matias Marianella F. Quezada Macchiavello Departamento de Genética Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de São Paulo 1

2 Sumário Alelismo Múltiplo Alelos Letais Herança ligada ao sexo Endogamia Literatura 2

3 Visualização 3

4 Alelismo Múltiplo Um gene poder ter vários alelos determinando um caráter (2, 3,..., ) Um gene pode ter vários estados ou formas diferentes, chamados alelos múltiplos, que constituem uma série alélica. Os membros de uma série alélica podem apresentar vários graus de dominância uns em relação aos outros Indivíduos diplóides: 2 alelos População de indivíduos diplóides: vários alelos para um mesmo loco Representação da série alélica: A 1, A 2, A 3,... (loco A) 4

5 Alelismo Múltiplo Para um loco A com dois alelos (A 1 e A 2 ): Genótipos possíveis: A 1 A 1, A 1 A 2 e A 2 A 2 Para um loco B com três alelos (B 1, B 2 e B 3 ): Genótipos possíveis: B 1 B 1, B 1 B 2, B 1 B 3, B 2 B 2, B 2 B 3 e B 3 B 3 Para um loco com m alelos: Nº de genótipos possíveis: Nº de homozigotos: Nº de heterozigotos: m(m + 1) 2 (1) m (2) m(m 1) 2 (3) 5

6 Alelismo Múltiplo Para 2 locos com m alelos cada: Nº de genótipos possíveis: [ ] 2 m(m + 1) (4) 2 Para n locos, cada um com m alelos: Nº de genótipos possíveis: [ ] n m(m + 1) (5) 2 Nº de homozigotos: Nº de heterozigotos: m n (6) [ ] n m(m 1) (7) 2 6

7 Exemplo n = 20 locos, com m = 5 alelos cada Nº de genótipos possíveis: (8) Nº de homozigotos: Nº de heterozigotos: 5 20 (9) (10) 7

8 Número de genes Especie N de Genes Homo sapiens Arabidopsis thaliana Arroz (Oryza sativa) Milho (Zea mays) Trigo (Triticum aestivum) Sorgo (Sorghum bicolor) Soja (Glycine max) Eucalyptus (Eucalyptus grandis) Álamos (Populus trichocarpa)

9 Número de Genótipos 9

10 Exemplo em plantas Cor da semente em soja: I > i i > i k > i (11) Genótipo N Fenótipo II;Ii i ;Ii k ;Ii Hilo e tegumento amarelos i i i i ;i i i k ;i i i Hilo escuro e tegumento amarelo i k i k ;i k i Hilo e apenas a parte do tegumento que o circunda escuros ii Hilo e tegumento escuros 10

11 Autoincompatibilidade Gametofítica e Esporofítica Série alélica: S 1, S 2, S 3, S 4 e S 5 Gametofítica: Fenótipo do pólen para a reação de incompatibilidade é determinado pelo alelo S que ele possui Esporofítica : Fenótipo do pólen para a reação de incompatibilidade é determinado pelo genótipo da célula mãe do grão de pólen (onde o antígeno é produzido) S 1 > S 2 > S 3 > S 4 > S 5 11

12 Gametofítica 12

13 Gametofítica Fêmea Macho Progênie S 1 S 2 S 1 S 2 Nenhuma S 1 S 2 S 1 S 3 S 1 S 3,S 2 S 3 S 1 S 2 S 2 S 3 S 1 S 3,S 2 S 3 S 1 S 2 S 3 S 4 S 1 S 3,S 1 S 4,S 2 S 3,S 2 S 4 S 1 S 3 S 2 S 3 S 1 S 2,S 2 S 3 S 1 S 3 S 1 S 2 S 1 S 2,S 2 S 3 S 2 S 3 S 1 S 2 S 1 S 2,S 1 S 3 13

14 Alelos Letais Exemplo: Camundongos selvagens (normais): pelagem de coloração escura Mutação yellow: pelagem de coloração mais clara 14

15 Experimentos: Cruzamento: selvagem yellow Progênie (1 selvagem : 1 yellow) 15

16 Experimentos: Cruzamento: selvagem yellow Progênie (1 selvagem : 1 yellow) Sugere: Um único loco com dois alelos Cruzamento: yellow yellow Observado: Progênie (yellow : selvagem) 15

17 Experimentos: Cruzamento: selvagem yellow Progênie (1 selvagem : 1 yellow) Sugere: Um único loco com dois alelos Cruzamento: yellow yellow Observado: Progênie (yellow : selvagem) Proporção fenotípica: 2/3 yellow : 1/3 selvagem 15

18 Experimentos: Cruzamento: selvagem yellow Progênie (1 selvagem : 1 yellow) Sugere: Um único loco com dois alelos Cruzamento: yellow yellow Observado: Progênie (yellow : selvagem) Proporção fenotípica: 2/3 yellow : 1/3 selvagem Esperado: proporção fenotípica 3 : 1 (considerando caráter monogênico, controlado por um loco com dois alelos, com dominância) Como nenhum cruzamento yellow x yellow produz todos os descendentes yellow, como seria esperado se os genitores fossem homozigotos para o mesmo alelo, parece que é impossível obter camundongos yellow homozigotos 15

19 Explicação: todos os camundongos yellow são heterozigotos Esperado: proporção genotípica 1 : 2 : 1 Mas se todos os camundongos de uma das classes homozigotas morre antes do nascimento, os restantes apresentariam uma proporção 2 heterozigotos : 1 recessivo Considerando: A y : yellow A: selvagem A y > A A y : alelo letal quando em homozigose 16

20 Assim: yellow (A y A) yellow (A y A) Progênie: ¼ A y A y : letal ½ Ay A: yellow ¼ AA: selvagem 17

21 18

22 Albinismo 19

23 Herança ligada ao sexo Determinação cromossômica do sexo em Drosophila e Humanos: Cromossomo Sexuais Espécie XX XY XXY X0 Drosophila Humanos 20

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26 23

27 A herança ligada ao sexo regularmente apresenta proporções fenotípicas diferentes nos dois sexos da prole, bem como proporções diferentes em cruzamentos recíprocos 24

28 Endogamia É o cruzamento entre indivíduos relacionados por ascendência O máximo de endogamia ocorre com a autofecundação V 1 (AA) V 2 (aa) F 1 Aa F 2 ( 1) AA : ( 1) Aa : ( 1) aa F 3 ( 3) AA : ( 1) Aa : ( 3) aa F 4 ( 7 ) AA : ( 1) Aa : ( 7 ) aa : : : : : : [1 ( F 1 2 )n ] n ( )n [1 ( 1 2 )n ] 2 : F ( 1) 2 0 ( 1) 2 25

29 A cada geração de autofecundação os heterozigotos são reduzidos a metade. Assim, na enésima geração, tem-se: Heterozigotos Homozigotos (1/2) n (12) 1 (1/2) n (13) Coeficiente de endogamia: F = 1 (1/2) n (14) 26

30 Tutankhamun http: //news.nationalgeographic.com/news/2010/02/ king-tut-malaria-bones-inbred-tutankhamun/ 27

31 Tutankhamun http: //news.nationalgeographic.com/news/2010/02/ king-tut-malaria-bones-inbred-tutankhamun/ 28

32 Melhoramento - Milho 29

33 Leitura recomendada A.J.F. GRIFFITHS, S.R. WESSLER, R.C LEWONTIN, and S.B. CARROLL. Capítulo 2: Herança monogênica. Fundamentos de Genética, M.A.P RAMALHO, J.B. SANTOS, and C.A.B.P. PINTO. Capítulo 8: Alelismo múltiplo. Genética na Agropecuária, D.P SNUSTAD and M.J SIMMONS. Capítulo 4: Extensões do mendelismo. Fundamentos de Genética,