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BIOLOGIA I PROMEDICINA 1SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO INTERAÇÃO GÊNICA: CLÁSSICA E HERANÇA QUANTITATIVA INTRODUÇÃO Na interação gênica os genes interagem entre si para determinar uma característica fenotípica, além dos genes epistáticos que inibem a atuação do outro par, podendo a epistasia ser dominante, recessiva ou duplicada. Um outro tipo de herança é a quantitativa, na qual os genes somam ou acumulam seus efeitos para uma determinada característica. INTERAÇÃO GÊNICA, HERANÇA COMPLEMENTAR E EPISTASIA A interação gênica ocorre quando dois ou mais pares de genes interagem entre si para a expressão de determinada característica fenotípica. Porém, quando nessa interação um dos alelos impede a expressão do outro, ocorre um caso conhecido como epistasia. HERANÇA COMPLEMENTAR Nesse tipo de herança os genes interagem para expressar uma dada característica, como ocorre na determinação da crista em galináceos, que consiste na interação entre dois genes E/e e R/r, sendo o genótipo R_E_ responsável pela crista noz, o R_ee pela crista rosa, o rrE_ pela crista ervilha e o genótipo rree responsável pela crista simples. Interações gênicas Genes complementares • Genes com segregação independente que agem em conjunto para determinar um fenótipo. Exemplo: forma das cristas em galináceos. Fenótipos Genótipos Crista noz R_E_ Crista rosa R_ee Crista ervilha rrE_ Crista simples rree https://slideplayer.com.br/slide/358579/ Exemplo: Qual a proporção fenotípica esperada se cruzarmos dois animais duplo heterozigotos? RrEe × RrEe R r R RR Rr r Rr rr E e E EE Ee e Ee ee PROPORÇÃO FENOTÍPICA • Crista noz – (RR, Rr, Rr) 3/4 × 3/4 (EE, Ee, ee)= 9/16 • Crista rosa – (RR, Rr, Rr) 3/4 × 1/4 (ee) = 3/16 • Crista ervilha – (rr) 1/4 × 3/4 (EE, Ee, ee) = 3/16 • Crista simples – (rr) 1/4 × 1/4 (ee) = 1/16 EPISTASIA O termo epistasia, criado por Bateson em 1909, é o tipo de herança em que um dos alelos inibe a expressão do outro alelo, podendo ser do tipo recessivo ou dominante, sendo o alelo inibidor chamado de epistático e o alelo inibido chamado de hipostático. Epistasia dominante Na epistasia dominante o gene espistático é dominante, sendo este responsável por inibir a expressão do outro alelo, como ocorre na determinação da coloração da plumagem em galináceos, em que estão envolvidos os genes C/c e I/i, sendo o gene C responsável por penas coloridas e o c responsável por plumagem branca, enquanto o gene I inibe a expressão do alelo C. Logo, para expressar plumagem colorida, as galinhas não podem apresentar o gene I. Dois duplo heterozigotos IiCc × IiCC (penas brancas) 12 : 3 : 1 O gene C somente se expressa na ausência de I. Epistasia dominante: o alelo determinante de um par inibe a ação de alelos de outro par. https://slideplayer.com.br/slide/13990824/ Epistasia recessiva Na epistasia recessiva o gene epistático é recessivo, devendo atuar em dose dupla, e sendo o responsável por inibir a expressão do outro alelo, como ocorre na determinação da coloração dos pelos de camundongos, em que estão envolvidos os genes A/a e P/p, sendo o alelo A responsável pela cor aguti e o alelo a pela cor preta, enquanto o gene pp inibe a expressão dos alelos A e a, e os genes PP ou Pp permitem a expressão. PROMEDICINASISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO2 BIOLOGIA I INTERAÇÃO GÊNICA: CLÁSSICA E HERANÇA QUANTITATIVA https://escolaeducacao.com.br/interacao-genica/ Epistasia recessiva duplicada Nesse tipo de epistasia a presença do gene recessivo em dose dupla em qualquer um dos pares de alelos acarreta a inibição da expressão gênica do outro alelo, como ocorre em um tipo de surdez. Epistasia duplo recessiva Normal = D_E_ Surdez = ddee, DDee, Ddee, ddEE, ddEd Genótipo dos indivíduos D_E_ (DDEE ou DDEe ou DdEE ou BbEe) ddE_ ou D_ee (ddEE ou ddEE ou DDee ou Ddee) Fenótipo dos indivíduos Normal Surdo https://slideplayer.com.br/slide/3070859/ HERANÇA QUANTITATIVA E PLEIOTROPIA A herança quantitativa ou poligênica também é um tipo especial de interação gênica, na qual os genes que interagem somam ou acumulam seus efeitos, de modo que as mudanças nas características ocorrem de forma gradativa. Os genes que contribuem para expressar uma característica são chamados de genes aditivos, e os que não contribuem são chamados de não aditivos. A cor da pele humana é um caso de herança quantitativa envolvendo quatro genes A/a e B/b, de modo que os genes aditivos (A e B) somam e acumulam seus efeitos, produzindo o pigmento da pele chamado de melanina. Número de genes dominantes Genótipos Fenótipos 0 aabb Branco 1 Aabb ou aaBb Mulato claro 2 AAbb, aaBB ou AaBb Mulato médio 3 AABb ou AaBB Mulato escuro 4 AABB Negro http://profaerica-ciencias.blogspot.com/2016/09/heranca-poligenica.html Na tabela abaixo podemos verificar a proporção fenotípica esperada se cruzarmos um casal dihíbrido (AaBb). AB Ab aB ab AB AABB (negro) AABb AaBB (mulato escuro) AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb (mulato claro) aaBb Aabb (branco) • Negro – 1/16 • Mulato escuro – 4/16 • Mulato médio – 6/16 • Mulato claro – 4/16 • Branco – 1/16 O fenótipo extremo máximo é representado por todos os genes dominantes AABB, já o fenótipo extremo mínimo não possui genes aditivos aabb. Na herança poligênica pode-se calcular o número de fenótipos ou o número de genes envolvidos na herança a partir da fórmula abaixo. Número de fenótipos (N’) = n + 1, sendo n o número de alelos envolvidos na expressão de determinada característica. Como exemplo, pode-se citar determinada característica fenotípica que para se expressar depende da interação de três pares de genes. Logo a partir dessa informação, podemos determinar quantos fenótipos serão formados. N’ = n + 1, sendo N’ = 6 + 1 = 7 fenótipos possíveis para determinada característica. Podemos calcular a frequência de indivíduos que possuem o fenótipo extremo a partir do número de pares de genes envolvidos na herança, como ocorre na coloração da pele, em que existem dois pares de genes envolvidos. Assim, para determinar a frequência do fenótipo extremo máximo e mínimo, deve-se obedecer à fórmula abaixo. • Frequência do fenótipo extremo = 1/4n, sendo n o número de pares envolvidos na herança. Assim, temos a frequência = 1/42 = 1/16. Outro exemplo que segue o padrão de herança da cor da pele é o que determina a cor dos olhos, como mostra a tabela abaixo. AB Ab aB ab AB AABB Castanho-escuro AABb Castanho-médio AaBB Castanho-médio AaBb Castanho-claro Ab AAbb Castanho-médio AAbb Castanho-claro AaBb Castanho-claro Aabb Verde aB AaBB Castanho-médio AaBb Castanho-claro aaBB Castanho-claro aaBb Verde ab AaBb Castanho-claro Aabb Verde aaBb Verde Aabb Azul http://www.vestiprovas.com.br/questao.php? questao=udesc-2008-2-20-biologia-genetica-16615 PROMEDICINA SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO INTERAÇÃO GÊNICA: CLÁSSICA E HERANÇA QUANTITATIVA 3 BIOLOGIA I O padrão de herança quantitativa também é utilizado para determinar o peso ou a altura de determinada espécie de planta, como podemos verificar no exemplo abaixo. Exemplo: Em determinada espécie de planta o peso do fruto varia de 200 g a 1400 g, estando envolvidos nessa característica dois pares de genes A/a e B/b. Determine o peso de um fruto híbrido (AaB). Utiliza-se a fórmula abaixo para determinar o quanto cada gene aditivo contribui para aumentar o peso do fruto. • Contribuição do alelo aditivo = fenótipo máximo – fenótipo mínimo/número de alelos. • Contribuição do alelo aditivo = 1400 - 200/4 = 800/4 = 200 g. • Cada gene aditivo contribui com um aumento de 200 g no peso do fruto. • Logo, o fruto híbrido (AaBb) pesará 200 (peso mínimo) + 200 + 200 = 600 g. Pleiotropia É o tipo de herança em que um par de genes alelos condiciona o aparecimento de várias características no mesmo organismo, mostrando que nem sempre é válida a ideia de Mendel, que consiste em cada gene sendo responsável apenas por uma característica.Certos ratos apresentam ao nascer costelas espessadas, pulmões com perda de elasticidade, traqueia estreita etc., sendo todas essas características expressas pela presença de apenas um par de genes. HERANÇA DA COR DO CABELO A cor e o tipo do cabelo são determinados por herança monogênica (um gene da mãe associado a um gene do pai). O gene dominante predomina e caracteriza-se por cabelo castanho ou vermelho, ondulado ou encaracolado. O cabelo loiro e o liso são de herança recessiva. https://www.medicinamitoseverdades.com.br/blog/heranca-genetica SAIBA ANOTAÇÕES