1

EXTENSÕES DA ANÁLISE MENDELIANA Conceitos fundamentais A maioria das características é determinada por conjuntos de genes que interagem uns com os outros e com o ambiente. Proporções monohíbridas modificadas revelam interações alélicas Proporções dihíbridas modificadas revelam interações gênicas A relação entre: genes x ambiente genético

genes e o meio ambiente Pleiotropia fenômeno quando uma simples mutação acaba afetando muitos outros aspectos que aparentemente não estavam relacionados.

2

Tipos de Herança Dominância Completa x Recessividade: Quando a expressão de um alelo (o dominante) é suficiente para a

expressão normal do fenótipo e mascara por completo a

existência do outro (o recessivo) tornando tanto o

homozigoto como o heterozigoto fenotipicamente

semelhantes.

O recessivo só é expresso na sua forma homozigota

Proporção da F2 é de 3:1

Dominância Incompleta (ou Semidominância, Dominância parcial): Quando o fenótipo do heterozigoto é intermediário

ao dos parentais.

Ex. : cor da flor em boca-de-leão e maravilha (Mirabilis

jalapa)

AA púrpura

Aa rosa

aa branca

Proporção da F2 é de 1:2:1

3

Codominância Quando o fenótipo de ambos os alelos é expressado. Ex. Tipo sangüíneo AB

Ex.1: O sistema sangüíneo ABO

Fenótipo sangüíneo Genótipo

O Ii Ii A IA IA ou IA Ii B IB IB ou IB Ii AB IA IB

Proporção da F2 é de 1:2:1

Obs. O IA é o IB são dominantes sobre o Ii IA é o IB são codominantes

Sobredominância: Quando o valor do heterozigoto é maior do que o do homozigoto (raro para poucos genes)

4

Letais: Quando o homozigoto não tem chances de sobreviver

Ex.: Galinhas rastejantes

C _ Pernas curtas e tortas

CC Letal

Cc x Cc

C C C CC (letal) Cc c Cc Cc

Proporção da F2 é de 2:1

2 rastejantes : 1 normal

No cruzamento teste tem-se 1 normal : 1 rastejante

Cc x cc

C c c Cc cc c Cc cc

Sub-Letais: Em um cruzamento do tipo Aa x aa espera-se 50% A_ e 50% aa, mas com freq. observa-se com freqüência

uma variação nesta proporção p. ex. 55%: 45% ou 60%:

40%

5

INTERAÇÃO GÊNICA E PROPORÇÕES DIHÍBRIDAS Interação gênica: Quando a expressão de um alelo de um gene altera a expressão de um ou mais alelos de um segundo

gene não alélico

Ex. Crista da galinha

Wyndottes Crista rosa RR pp

Brahmas Crista ervilha rr PP

Leghorn Crista simples rr pp

Crista noz R_P_

Rosa

(wyandottes)

Ervilha

(brahmas)

Noz

(híbrida)

Simples

(leghorns)

Quatro tipos de crista em galinhas

6

Dissecação genética da Interação gênica P1

RR pp x rr PP

(rosa) (ervilha)

F1 RrPp

(todas noz)

F2

RP Rp Rp rp

RP RRPP (noz) RRPp (noz) RrPP (noz) RrPp (noz)

Rp RRPp (noz) RRpp (rosa) RrPp (noz) Rrpp (rosa)

rP RrPP (noz) RrPp (noz) rrPP( ervilha) rrPp (ervilha)

rp RrPp (noz) Rrpp (rosa) rrPp( ervilha) rrpp (lisa)

Proporção da F2 é de 9: 3: 3: 1

9 R_P noz _ (não expressos nos parentais)

3 rrP_ ervilhas

3 R_ pp rosas

1 rrpp lisa (não expressos nos parentais)

Obs:

1- Na F1 o fenótipo era diferente de ambos os parentais

2- Crista noz e crista simples não estavam expressos nos

progenitores originais, mas aparecem na F2

3- Os genes não alélicos se interagem para formar um

segundo fenótipo

7

INTERAÇÃO GÊNICA E PROPORÇÕES DI-HÍBRIDAS COMO RESULTADO DE DIFERENTES TIPOS DE EPISTASIA Epistasia: Quando ocorre interação funcional de diferentes genes não alélicos. Qualquer gene que mascare a expressão

de um outro gene não alélico, é epistático a este gene.

Quando dois genes não alélicos codificam enzimas que são capazes de catalisar a mesma reação

PRECURSOR PRODUTO

GENE A1

ENZIMA A1

GENE A2

ENZIMA A2

8

Ex.: forma do fruto (coração ou afilada) em bolsa-de-pastor.

A1A1a2a2 x

a1a1A2A2

(coração)

(coração)

F1 A1a1A2a2 (produz ambas as enzimas) todas em forma de coração

F2 A1A2 A1a2 a1A2 a1a2 A1A2 A1A1A2 A2 A1A1A2a2 A1a1A2A2 A1a1A2a2 A1a2 A1A1A2a2 A1 A1a2a2 A1a1A2a2 A1a1a2a2 a1A2 A1a1A2A2 A1a1 A2a2 a1a1A2A2 a1a1A2a2 a1a2 A1a1A2a2 A1a1a2a2 a1a1A2a2 a1a1a2a2

Proporção da F2 é de 15:1

9 com ambas as enzimas (A1_ A2_) (coração)

3 só com a enzima A1 (A1_ a2a2) (coração)

3 só com a enzima A2 (a1a1 A2_) (coração)

1 sem ambas as enzimas a1a1a2a2 (alongada)

9

Quando dois genes não alélicos codificam enzimas que são necessários para catalisar etapas de uma mesma reação

(ALELO C)

PRECURSOR

PRODUTO

INTERMEDIÁRIO

GENE C ENZIMA C

GENE P ENZIMA P

(ALELO P)

10

Exemplos: a cor roxa da ervilha-de-cheiro (Lathyrus

odoratus) (Bateson & Punnett) e do milho

CC pp x cc PP (todas brancas) F1 CcPp (todas roxas)

F2

CP Cp cP cp

CP CCPP (roxa) CCPp (roxa) CcPP (roxa) CcPp (roxa)

Cp CCPp (roxa) CCpp (branca) CcPp (roxa) Ccpp (branca)

cP CcPP (roxa) CcPp (roxa) ccPP(branca) ccPp(branca)

cp CcPp (roxa) Ccpp (branca) ccPp(branca) ccpp (branca)

Proporção da F2 é de 9: 7

9 roxas C_P_

7 brancas 3 cc P_; 3 C_ pp; 1 cc pp

11

Epistasia no controle da pelagem de roedores

Proporção da F2 é de 9:3:4 Epistasia no controle da cor da flor "boca-

de-leão" Proporção da F2 é de 9:3:4

12

Alelos múltiplos Em um organismo podem ocorrer no máximo 2 formas

de um gene, mas na população podem ocorrer muito mais

Ex. II: Gene C na pelagem de coelhos

Fenótipo da cor da pelagem Genótipo

Cor total CC ou Ccch ou Cch ou Cca

Chinchila cchcch ou cchch ou cchca

Himalaio chch ou chca

Albino caca

C Total

cch Chinchila

ch Himalaio

ca Albino

C>cch>ch>ca

Sistemas supressores Ex. Esterilidade citoplasmática no milho