Genética Herança quantitativa

Transcrição

1 Genética Herança quantitativa Aula Genética - 3º. Ano Ensino Médio - Biologia Prof a. Juliana Fabris Lima Garcia

2 Herança quantitativa, herança poligênica ou herança multifatorial até agora estudamos casos em que os fenótipos eram descontínuos, ou seja, os fenótipos eram verde ou amarelo, branco ou preto, não havendo gradação entre eles. na herança quantitativa, dependendo do numero de genes atuantes (poligenes), obtém-se maior ou menor variação fenotípica, sempre contínua. Ex.: variação da altura entre indivíduos da mesma idade (gradação de estaturas possíveis)

3 Curva simétrica de distribuição de fenótipos os extremos da curva indicam um número menor de indivíduos com aquele fenótipo, havendo entre esses extremos uma variação contínua de fenótipos e maior número de indivíduos com fenótipos intermediários.

4 Cor da pele humana Determinada por no mínimo 2 pares de genes alelos, cada um localizado em um par de cromossomos homólogos: - P e p - N e n Onde, P e N = determinam grande quantidade de melanina p e n = determinam pequena quantidade de melanina

5 Cor da pele humana Fenótipos Negro escuro médio claro Branco Genótipos PPNN PPNn ou PpNN PPnn, ppnn ou PpNn Ppnn ou ppnn ppnn

6 Cor da pele humana Ex.: Cruzamento entre indivíduos mulatos médios, ambos heterozigotos para os dois alelos. Geração P PpNn X PpNn Gametas PN Pn pn pn PN Pn pn pn

7 PN Pn PN pn pn Pn pn pn PPNN Negro PPNn escuro PpNN escuro PnNn médio PPNn escuro PPnn médio PpNn médio Ppnn claro PpNN escuro PpNn médio ppnn médio ppnn claro PpNn médio Ppnn claro ppnn claro Ppnn branco

8 Fenótipos Negro escuro médio claro Branco Genótipos PPNN PPNn ou PpNN PPnn, ppnn ou PpNn Ppnn ou ppnn ppnn Proporção fenotípica 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16

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10 Cor do olho humano Em geral, explicada como sendo determinada por 1 par de genes alelos com relação de dominância completa, mas que na verdade é determinada por uma herança poligênica.

11 Acredita-se que na herança da cor da íris do olho esteja envolvido pelo menos 4 pares de genes alelos, determinando 9 tonalidades distintas: azul-claro, azul-médio, azul-escuro, cinza, verde, avelã (mel), castanho-claro, castanho-médio e castanho-escuro (preto). o que determina as diferentes tonalidade é a quantidade de melanina depositada na camada mais externa da íris. Fenótipo azul-claro = ausência de melanina Fenótipo castanho-escuro = grande quantidade de melanina

12 Comprimento das espigas de milho Determinada por 2 pares de genes não-alelos, ou seja, cada par se situa em cromossomos não-homólogos, e esses genes se segregam de forma independente. Não existe gene dominante ou recessivo, mas genes que contribuem com um maior ou menor tamanho das espigas.

13 Como se determina a contribuição de cada gene envolvido? Contribuição de cada alelo aditivo = tamanho máximo tamanho mínimo número de alelos

14 Ex.: Plantas com 4 alelos aditivos, AABB, apresentam espigas com 16,8 cm de comprimento. No entanto, plantas com genótipo aabb não apresentam alelos aditivos e têm espigas com 6,6 cm de comprimento. Qual a contribuição de cada alelo no tamanho da planta? Contribuição de cada alelo aditivo = 16,8 6,6 = 2,55 cm 4 Assim, cada gene contribui com 2,55 cm.

15 Cálculo do número de poligenes e de classes fenotípicas n o de alelos = n o de fenótipos -1 n o de fenótipos = n o de alelos + 1 Ex.: na herança da cor da pele humana, observa-se 5 fenótipos distintos no cruzamento entre 2 híbridos e o número de alelos é quatro.

16 Analisando vários casos de herança quantitativa, verificou-se que há um padrão constante nas proporções fenotípicas resultantes do cruzamentos entre 2 heterozigotos. Essas proporções obedecem às sequências dos coeficientes do binômio de Newton. (p + q) n

17 Uma maneira mais simples de se obter as proporções fenotípicas na geração resultante do cruzamento entre heterozigotos é utilizar o triângulo de Pascal, construído com base na distribuição dos coeficientes do binômio de Newton elevado à potência de n.

18 Triângulo de Pascal

19 n o. total de poligenes Coeficientes binominais n o. total de combinações

20 Problema 1. Determinado fruto apresenta variação de massa entre 1,0 kg e 2,5 kg, com intervalos entre 250 g entre cada valor. Pergunta-se: a) Quais fenótipos podem ocorrer para esse caráter e quantos alelos estão atuando? b) Quais as classes fenotípicas esperadas e as proporções entre elas, resultantes do cruzamento entre heterozigotos?

21 Problema 1. a) Quais fenótipos podem ocorrer para esse caráter e quantos alelos estão atuando? Respostas: Os valores extremos são 1,0 kg e 2,5 kg, e os valores intermediários apresentam intervalos de 250 g. Assim, os fenótipos podem ser: 1,000 kg 1,250 kg 1,500 kg 1,750 kg 2,000 kg 2,250 kg 2,500 kg Se os fenótipos são 7, o número de alelos que devem estar atuando nesse caráter é dado pela fórmula: n o de alelos = n o de fenótipos 1 n o de alelos = 7 1 = 6

22 Problema 1. b) Quais as classes fenotípicas esperadas e as proporções entre elas, resultantes do cruzamento entre heterozigotos? Resposta: Pode-se desenvolver o binômio de Newton (p + q) 6 ou montar o triângulo de Pascal

23 Problema 1. b) Quais as classes fenotípicas esperadas e as proporções entre elas, resultantes do cruzamento entre heterozigotos? As proporções fenotípicas esperadas são: 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 1,000 kg 1,250 kg 1,500 kg 1,750 kg 2,000 kg 2,250 kg 2,500 kg

24 Problema 2. Considere que no milho a altura da planta seja um caso de herança quantitativa envolvendo 4 pares de alelos. O indivíduo de 100 cm de altura tem o genótipo aabbccdd e os indivíduos com 260 cm de altura tem o genótipo AABBCCDD. Quais serão a altura e os respectivos genótipos dos descendentes do seguinte cruzamento: aabbccdd X AABBCCDD

25 Problema 2. Resposta: 100 cm aabbccdd altura mínima 260 cm AABBCCDD altura máxima Cada alelo representado com a letra maiúscula (alelo efetivo) contribui para uma parcela igual de aumento, acima da altura mínima da planta. A diferença entre a altura mínima e a máxima é de 160 cm. Como a altura máxima é determinada por 8 alelos efetivos, cada um deles contribui com 20 cm a mais sobre a altura mínima, pois: 160 cm 8 alelos = 20 cm de contribuição/alelo

26 Problema 2. Resposta: Geração P aabbccdd X AABBCCDD F1 AaBbCcDd Se cada alelo adiciona 20 cm a altura mínima da planta, 4 alelos efetivos adicionam 80 cm a altura mínima da planta. Logo: O fenótipo dos indivíduos F1 será 180 cm de altura. O genótipo será AaBbCcDd.