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Efeito materno e herança extracromossômica
Universidade Federal de Pelotas FAEM - DZ
Curso de Zootecnia Genética Aplicada à Produção Animal
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Gametas
São equivalentes em relação a constituição dos genes
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X
Pêlo vermelho
Pêlo branco
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Isso é devido a:
Maioria dos caracteres
Genes nucleares
Que segregam de acordo com o comportamento dos
cromossomos na meiose
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Entretanto alguns caracteres
Citoplasma do gameta
Contribui com quase todo o citoplasma do descendente.
Herança desses caracteres
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À primeira vista se processa de maneira diferente daqueles controlados por
genes nucleares.
Assim para constatar esse tipo de herança
Verificar se existe ≠ entre os
resultados de um cruzamento e seu recíproco.
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Cruzamento recíproco
Genitor
Ora usado como macho
Ora usado como fêmea
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Herança
Genes nucleares
Resultados de um cruzamento e seu recíproco
Serão idênticos
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Resultados de um cruzamento e seu recíproco
Diferentes
Devido a efeitos citoplasmáticos
Descendentes terão o fenótipo do genitor feminino
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Esse tipo de herança pode ser explicado por dois mecanismos:
Efeito materno Herança extracromossômica
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Efeito materno
Caso especial de herança
Genes nucleares da mãe
São responsáveis por certas condições do citoplasma do óvulo – provavelmente
produtos gênicos
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Caracteres específicos dos filhos
Independente dos genes doados pelo pai
Esse efeito só ocorre por uma ou no máximo duas gerações
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Cruzamento:
P: Pl 169760
20,42% de proteína S2 = 5,76
Pl 229815
27,12% de proteína S2 = 1,77
X
Fenótipos
F1: Fenótipos
F2: Fenótipos
19,58% de proteína S2 = 1,64
21,22% de proteína S2 = 4,71
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Recíproco:
P: Pl 169760
20,42% de proteína S2 = 5,76
Pl 229815
27,12% de proteína S2 = 1,77
X
Fenótipos
F1: Fenótipos
F2: Fenótipos
27,26% de proteína S2 = 2,99
21,70% de proteína S2 = 5,76
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Existem duas diferenças em relação à herança mendeliana:
1) Só o genótipo materno se expressa na primeira geração descendente;
2) Na segunda geração resulta na expressão fenotípica uma geração atrasada.
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Herança extracromossômica
Genes situados em organelas do citoplasma
Principais portadoras são as: Mitocôndrias – eucariontes Plastos – encontrados nas plantas
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Mitocôndrias e cloroplastos
DNA com funções de replicação e transcrição independentes do
DNA nuclear.
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Genes do cloroplastos
Enzimas que participam da fotossíntese
Resistência a herbicidas
Alguns herbicidas inibem a fotossíntese
Triazinas
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Ervas daninhas resistentes
Proteína constituinte da MB do cloroplasto
Herbicida com uso contínuo
Seleção de espécies resistentes ?
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Genitores
F1
F1 RC1
F1 RC5
B. campestris
Erva daninha resistente
B. napus
100% C 100% N
50% C 50% N
100% N
25% C 75% N 100% N
1,6% C 98,4% N
R – resistente S - suscetível
R
R
R
S
S
S
R
X
X
X
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Genes da mitocôndria
O DNA mitocondrial – mtDNA – é responsável
Enzima
Respiração celular e produção de RNA que
constitui seus ribossomos
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Genitores
F1
F1 RC1
F1 RC5
Linhagem A Linhagem B
100% A 100% B
50% A 50% B
100% B
25% A 75% B 100% B
1,6% A 98,4% B
T
T
T
T
N
N
N
Fenótipos
Fenótipos
Fenótipos
Fenótipos
( ) estéril
( ) estéril
( ) estéril
( ) fértil
( ) fértil
( ) fértil
( ) estéril
X
X
X
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Diferença entre efeito materno e herança extracromossômica
Efeito materno
Genes nucleares
Porém,
O fenótipo do descendente
É dependente do genótipo materno (idêntico a mãe)
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Herança extracromossômica
Genes citoplasmáticos
Porém,
O fenótipo do descendente
É dependente do genótipo materno (idêntico a mãe)
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Considerando apenas os fenótipos dos descendentes dos cruzamentos recíprocos, os dois fenômenos se confundem.
Como proceder então para diferenciá-los?
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Vários cruzamentos sucessivos
Manutenção da diferença encontrada entre:
A F1 de um cruzamento e a
F1 de um recíproco
Indica que o caráter é controlado por genes citoplasmáticos
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Caráter de efeito materno
Irá expressar em uma geração qualquer:
O fenótipo determinado pelo genótipo nuclear materno da
geração anterior
Desse modo não persiste a diferença entre a F1 de um cruzamento e a F1 de seu recíproco