Colégio Argumento Interação Gênica e Herança Quantitativa 1ª lei de Mendel 1 par de genes 1 característica genética Ex: Aa x Aa proporção 3:1 2ª lei de Mendel 2 pares de genes 2 características genéticas Ex: AaBb x AaBb proporção 9:3:3:1 Entretanto, existem outros casos: Pleiotropia 1 par de alelos 2 ou mais características genéticas Ex: Drosophila melanogaster 1 par de alelos determina: Tamanho das asas Tamanho das pernas Interação gênica 2 ou mais pares de genes 1 característica INTERAÇÃO GÊNICA SIMPLES Interação gênica na forma da crista de galináceos Cristas podem ser: Simples Rosa Ervilha Noz Os fenótipos são determinados pela interação entre dois pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos: Rr e Ee. R_ = crista rosa E_ =crista ervilha R_E_= crista noz rr = crista simples ee= crista simples rree= crista simples O que diferencia a 2ª lei de Mendel da interação gênica?
EPISTASIA Interação gênica em que um gene de um lócus inibe o efeito dos genes de um outro lócus, que atuam na determinação da mesma característica. Gene que inibe epistático Gene inibido hipostático Epistasia dominância Em termos bioquímicos, os genes que interagem estão na mesma sequência de reações químicas, por exemplo: Gene A Gene B enzima 1 enzima 2 Subst. A Subst. B pigmento que dá cor ao pelo, por ex. A falta do gene A (indivíduo aa) inibe o efeito de B. O gene a é epistático em relação a B. Epistasia dominante O alelo dominante de um par inibe a ação dos alelos de outro par. Ex.: cor da pelagem em cavalos, que depende, da ação de dois pares de genes Ww e Bb. O alelo W inibe a manifestação da cor e é dominante sobre seu alelo w, que permite a manifestação da cor. O alelo B determina pelos pretos, e o alelo b determina pelos marrons. Presença de W pelos brancos. epistático hipostáticos do cruzamento de cavalos heterozigóticos para os dois pares de alelos obtém-se: Proporção :
Explicação bioquímica ww B_ ww bb W _ Epistasia recessiva O par de alelos recessivos inibe a ação de outros genes. Ex.: cor dos pelos em cães labradores. Nessa raça, a cor dos pelos pode ser preta, marrom ou dourada e é determinada por dois pares de alelos Cc e Mm. Assim: O alelo C permite a formação de pigmentos e é dominante sobre o alelo c, que inibe a formação de pigmentos. cc age sobre os alelos M e m inibindo a formação de pigmentos e originando cães labradores de cor dourada; o alelo M determina pêlos pretos e é dominante sobre o alelo m, que determina pelos marrons. C_ M_ = C_ mm= cc M_ ou cc mm= epistático hipostáticos cruzamento de cães labradores heterozigotos para os dois pares de alelos: Proporção:
Explicação bioquímica C_ M_ C_ mm cc INTERAÇÃO GÊNICA COMPLEMENTAR OU EPISTASIA RECESSIVA DUPLICADA Para ter cor (púrpura) é preciso que estejam presentes dois genes: P e C. A manifestação do fenótipo vai depender de 2 ou mais genes que se complementam. Ex.: cor da flor da ervilha de cheiro. Assim: P_ C_ = P_ cc= pp C_ = pp cc = Cruzamento de dois heterozigotos para os dois caracteres: Proporção:
Explicação bioquímica P_ C_ P_ cc pp C_ pp cc Proporções na interação gênica Epistasia dominante Interação clássica Epistasia recessiva Interação complementar
HERANÇA QUANTITATIVA (herança aditiva, herança poligênica, poligenia, herança mutifatorial) Tipo de interação gênica que estuda caracteres de variação contínua. Dependendo do número de genes atuantes, obtém-se maior ou menor variação fenotípica. Ex.: muitas características no ser humano, nos animais e nos vegetais, como: Estatura, cor da pele, cor dos olhos, cor da semente do trigo, produção de leite no gado, tamanho da espiga do milho, comprimento da orelha em coelhos, comprimento do pelo em carneiros. Os genes que participam da herança quantitativa são denominados polígenes e podem ou não apresentar segregação independente. Alguns caracteres quantitativos sofrem forte influência do meio. Herança da cor da pele na espécie humana É determinada por, no mínimo 2 pares de alelos Aa e Bb, com segregação independente. A e B produção de maior quantidade de melanina que a e b. Há interação entre eles, ou seja, os pares de genes não-alelos somam ou acumulam seus efeitos. A e B acrescentam a mesma quantidade de melanina e a e b nada acrescentam ao fenótipo básico. A e B são genes efetivos ou aditivos; quanto maior for o número desses genes no genótipo, mais escura será a pele. O efeito de A e B no fenótipo é exatamente igual. A relação entre os alelos de cada par não é de simples dominância ou recessividade. Assim: AA BB aa bb Entre eles verificam-se as classes fenotípicas mulato escuro, mulato médio e mulato claro. genótipos fenótipos Número de genes aditivos Proporção fenotípica
Do cruzamento de uma branca com um negro, obtém-se: Gráfico com base nesses dados
Número de genes e número de fenótipos na herança quantitativa Número de fenótipos = número de genes + 1 Número de genes = número de fenótipos 1 O triângulo de Pascal Para obter as distribuições fenotípicas no cruzamento entre dois heterozigotos, na herança quantitativa, pode-se usar o triângulo de Pascal ao invés dos cruzamentos ou do desenvolvimento do binômio de Newton. Nº de polígenes Triângulo de Pascal Número total de combinações Ex: cor da pele Número de fenótipos: Proporção fenotípica obtida do cruzamento entre dois mulatos médios heterozigotos: