Conceitos Gerais
•Genes Codominantes: os dois genes
do par manifestam seu caráter.
•Polialelia: mais de dois alelos para um
mesmo caráter.
•Pleiotropia: um par de genes
determina vários caracteres.
•Polimeria: vários pares de genes
determinam um só caráter.
•Epistasia: interação em que genes
inibem a ação de outros não alelos.
Genealogias ou Heredogramas
sexo masculino
sexo feminino
sexo desconhecido
casamento ou
cruzamento
casamento ou
cruzamento
consangüíneo
indivíduos que apresentam
o caráter estudado
filhos ou
descendentes
gêmeos dizigóticos
gêmeos monozigóticos
AS CONTRIBUIÇÕES DE MENDEL PARA A
GENÉTICA
GregorMendelfoiummongequeviveu
noséculoXIX,contribuicomsuas
observaçõeseseusexperimentosnão
foramrealizadosemlaboratórios,mas,
seguiramummétodorígidoealógica
comparativadaCiênciaModerna.
AS CONTRIBUIÇÕES DE MENDEL PARA A
GENÉTICA
-Mendelestudouocruzamento
deumtipodearbustode
jardim,aservilhas-de-cheiro,
buscandoentender,porquea
mesma plantaproduzia
algumassementesdecorverde
eoutrasdecoramarela.
Observoutambém,aalturada
plantaeoformatodasvagens.
HISTÓRICO
-Asobservações,explicaçõeseconclusõessobreaherançadas
característicasnessasplantasserviramdebaseparaosestudosde
Genética.
AS CONTRIBUIÇÕES DE MENDEL PARA A
GENÉTICA
TÉCNICADECRUZAMENTOSCONTROLADOSREALIZADOSPORMENDEL
AS CONTRIBUIÇÕES DE MENDEL PARA A
GENÉTICA
TÉCNICADECRUZAMENTOSCONTROLADOSREALIZADOSPORMENDEL
Arbusto de ervilha-de-cheiro
(Pisum sativum)em que se pode
ver flores e vagens.
1)Mendelobservou:
PlantasdeSEMENTESVERDES:produziam
descendentesdeSEMENTESVERDES.
PlantasdeSEMENTESAMARELAS:produziam
descendentesdeSEMENTESAMARELAS.
MendelchamoudePLANTAS“PURAS“
OS CRUZAMENTOS REALIZADOS POR MENDEL
TÉCNICADECRUZAMENTOSCONTROLADOSREALIZADOSPORMENDEL
VV vv
Vv
Vv Vv
X
GERAÇÃO PARENTAL
GERAÇÃO F1
X
VvVV Vv vv
AUTOFECUNDAÇÃO
GERAÇÃO F2
•Cor das sementes em
ervilhas.
Pamarelasx verdes
F
1100% amarelas
F
1amarelasx amarelas
F
275% amarelas
25% verdes
VV vv
Vv
Vv Vv
VvVV
vv
OS CRUZAMENTOS REALIZADOS POR MENDEL
TÉCNICADECRUZAMENTOSCONTROLADOSREALIZADOSPORMENDEL
•Mendelcruzou:
PlantasdeSEMENTESVERDESPURAScom
asplantasdeSEMENTESAMARELAS
PURAS(GeraçãoParental).
-Mendelchamouosdescendentesde
PLANTAS“HÍBRIDAS“,chamadosassimde
GERAÇÃOF1.
•CruzamentodaGeraçãoF1
-AocruzartodasasSEMENTESAMARELAS
HÍBRIDAS,tevetantodescendentesde
SEMENTESAMARELASEVERDES.
•Cadacaracterística,comoacordassementes,é
determinadaporumpardefatores,osALELOS.
•NocasodasErvilhas:
-Característica“CordaSemente”
2alelos:Amarela–VV(PURAS)/Vv(HÍBRIDAS)
Verde–vv(PURAS)
AS CONCLUSÕES DE MENDEL
•OBSERVAÇÃO:
-Alelosquepredominamsobreosoutros,nocaso
osalelosparacoramarela,sãochamadas
DOMINANTES.
-Jáosaleloscujosefeitossãoocultadospela
presençadeoutro,nocasoparaacorverde,são
conhecidoscomoRECESSIVOS.
AS CONCLUSÕES DE MENDEL
•GENES:
-ALELOSDOMINANTES:predominamsobreosoutros.
Representados:LetraMAIÚSCULA(AA–Aa/VV-Vv)
-ALELOSRECESSIVOS:ocultadospelosoutros.
Representados:Letraminúscula(aa/vv)
AS CONCLUSÕES DE MENDEL
AS CONCLUSÕES DE MENDEL
•GENES:
-ALELOSHOMOZIGOTOS:AlelosIguais.
Representados:LetrasIGUAIS(AA–aa/VV-vv)
-ALELOSHETEROZIGOTOS:AlelosDiferentes.
Representados:LetrasDIFERENTES(Aa/Vv)
Exercitando
Acomposiçãogenéticadeumindivíduorecebeadenominaçãode:
a)fenótipo.
b)genótipo.
c)cariótipo.
d)cromossomos.
e)genes. Resposta: letra B
Marqueaalternativaqueindicacorretamenteonomedaunidadebásicada
hereditariedade.
a)gene.
b)cromossomo.
c)alelos.
d)RNA.
e)nucléolo.
Resposta: letra A
Exercitando
Que é fenótipo?
a) É o conjunto de características decorrentes da ação do ambiente.
b) Influi no genótipo, transmitindo a este as suas características.
c) É o conjunto de características decorrentes da ação do genótipo.
d) É o conjunto de características de um indivíduo.
e) É o conjunto de caracteres exteriores de um indivíduo.
Resposta: letra C
A afirmação de que o fenótipo é determinado exclusivamente pelo genótipo
está correta?
a) Sim, pois o fenótipo nada mais é do que a expressão dos genes.
b) Sim, pois somente os genes podem determinar as características de um
indivíduo.
c) Não, pois o fenótipo depende também da interação entre o genótipo e o
ambiente.
d) Não, pois o fenótipo também se relaciona com o cariótipo do indivíduo.
Resposta: letra C
Herança Intermediária
Herança Intermediária
Codominância
Codominância
Monoibridismo com Dominância
•Herança condicionada
por umparde alelos.
•Doisfenótipospossíveis
em F
2.
•Trêsgenótipospossíveis
em F
2.
Proporção fenotípica
3:1
Proporção genotípica
1:2:1
•Ex.: cor das sementes
em ervilhas.
Pamarelasx verdes
F
1100% amarelas
F
1amarelasx amarelas
F
275% amarelas
25% verdes
VV vv
Vv
Vv Vv
VvVV
vv
Monoibridismo sem Dominância
•Herança condicionada
por umparde alelos.
•Trêsfenótipospossíveis
em F2.
•Trêsgenótipospossíveis
em F2.
Proporção fenotípica
1:2:1
Proporção genotípica
1:2:1
•Ex.: cor das flores em
Maravilha.
P vermelhasx brancas
F1 100% rosas
F1 rosasx rosas
F2 25% vermelhas
50% rosas
25% brancas
VV BB
VB
VB VB
VV
VB
BB
Genes Letais
•Provocam a morte ou não desenvolvimento do
embrião.
•Determinam um desvio nas proporções fenotípicas
esperadas, geralmente 2:1.
Aa Aa
Aa Aa aaAA
Alelos Múltiplos (Polialelia)
Ex.: Cor da pelagem em
coelhos.
4 alelos
•C selvagem (aguti).
•c
ch
chinchila.
•c
h
himalaia.
•c
a
albino.
C > c
ch
> c
h
> c
a
C _
c
ch
_
c
h
_
c
a
c
a
HEREDITARIEDADE HUMANA
HERANÇA DOS TIPOS SANGUÍNEOS
-Háalgunstiposdesistemasparaclassificaçãodosangueemhumanos,
comoossistemasABOeRH.Ambos,seguempadrõesdeherança
semelhantesaosmostradosporMendel.
DeacordocomoSistemaABO,háquatrotipossanguíneoshumanos:A,B,
ABeO,determinadosporgeneerepresentadospelaletraI.
SISTEMA ABO
HEREDITARIEDADE HUMANA
-NoiníciodoséculoXX,omédico
austríacoKarlLandsteiner(1868-
1943)percebeuquenemtodasas
transfusõessanguíneastinham
êxito.
-Percebeuaaglutinaçãoem
algumasamostrasdesangueao
semisturarem.Eisso,podia
entupirosvasossanguíneos,
causandoamortedepacientes.
-Percebeuaincompatibilidadede
grupossanguíneos,devidoa
reaçãodeproteínaspresentese
ausentesnosangue.
SISTEMA ABO
Os grupos do sistema ABO são determinados por uma
série de 3 alelos, I
A
, I
B
e ionde:
•Gene I
A
determina a produção do aglutinogênio A.
•Gene I
B
determina a produção do aglutinogênio B.
•Gene idetermina a não produção de aglutinogênios.
Fenótipos Genótipos
Grupo A I
A
I
A
ou I
A
i
Grupo B I
B
I
B
ou I
B
i
Grupo AB I
A
I
B
Grupo O ii
I
A
= I
B
> i
HEREDITARIEDADE HUMANA
SISTEMA ABO
Grupo
Sanguíneo
Aglutinogênio
nas hemácias
Aglutinina no
plasma
A A Anti-B
B B Anti-A
AB A e B -
O - Anti-Ae Anti-B
HEREDITARIEDADE HUMANA
SISTEMA ABO
Doações
O
A B
AB
HEREDITARIEDADE HUMANA
SISTEMA ABO
Doador Universal
Receptor Universal
HEREDITARIEDADE HUMANA
SISTEMA Rh
-Testagensemmacacos
Rhesus,constarama
existênciadeoutraproteínas
sanguínea,denominada
Rhesus(Rh).
-Característicadominantea
população(85%)
-Pessoascom:
-PresençadeRH–positivas
-AusênciadeRh-negativas
-Em194,Landsteineresua
equipeverificaramqueas
transfusõescomaidentificação
dosistemaABOnãotinhaêxito.
Fator RhProteína encontrada nas hemácias que pode agir como antígeno se for
inserida em indivíduos que não a possuam.
Rh
+
indivíduos que possuem a proteína.
Rh
-
indivíduos que não possuem a proteína.
Doações
Rh
-
Rh
+
FenótiposGenótipos
Rh
+
RR ou Rr
Rh
-
rr
HEREDITARIEDADE HUMANA
SISTEMA Rh
Sistema Rh
O fator Rh
O fator Rh
O fator Rh
O fator Rh
O fator Rh
ERITROBLASTOSE FETAL ou
DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉM NASCIDO
Condições: Mãe: Rh
-
; Pai:Rh
+
; Criança: Rh
+
Eritroblastose Fetal
Fatores relacionados à
sensibilização
ERITROBLASTOSE FETAL ou
DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉM NASCIDO
Eritroblastose Fetal
Sistema MN
•Proteínas presentes nas hemácias que não são levadas
em conta nas transfusões sangüíneas.
•Geneticamente é um caso de codominância.
•Grupo M: produz a proteína M.
•Grupo N: produz a proteína N.
•Grupo MN: produz as duas proteínas.
FenótiposGenótipos
M L
M
L
M
N L
N
L
N
MN L
M
L
N
Doações
M N
MN
Exercitando
Existemquatrotipossanguíneosnaespéciehumana:A,B,ABeO.Eles
sãocodificadosgraçasatrêsalelos,oquerepresentaumcasode:
a)epistasia.
b)mutação.
c)alelosmúltiplos.
d)pleiotropia.
e)aberraçõescromossômicas. Resposta: letra C
OstipossanguíneosdosistemaABOsãocaracterizadospelapresençaouausênciade
aglutinogênioseaglutininas.OsanguetipoA,porexemplo,possuicomoprincipal
característicaapresença:
a)deaglutinogênioB.
b)deaglutininaanti-A.
c)deaglutininaanti-B.
d)deaglutininaanti-Aeanti-B.
e)deaglutinogênioAeB.
Resposta: letra C
Exercitando
ImaginequeumhomemdetiposanguíneoOcase-secom
umamulherdesanguetipoAB.Qualéaprobabilidadede
essecruzamentogerardescendentesdesanguetipoO?
a)Aprobabilidadeénula,poisessecruzamentosóoriginará
descendentesA,BeAB.
b)Aprobabilidadeé100%,poisoaleloquecondicionao
sanguetipoOédominante.
c)Aprobabilidadeé50%,poismetadedosgenesdo
descendenteédamãeemetade,dopai.
d)Aprobabilidadeénula,poisosdescendentesgerados
poderãoterapenasosgenótiposI
a
ieI
b
i.
e)Aprobabilidadeé25%,poisessecruzamentopoderágerar
descendentesA,B,ABouO.
Resposta: letra D
Exercitando
OfatorRhécondicionadopordoisalelosquepossuem
dominânciacompleta.ORédominanteedeterminao
sangueRhpositivo,enquantoorérecessivoedetermina
osangueRhnegativo.Diantedessaafirmação,marquea
alternativaincorreta.
a)PaisRhnegativoterãofilhosapenasRhnegativos.
b)PaisRhpositivosnãopodemterfilhosnegativos.
c)OindivíduoheterozigotoéRhpositivo.
d)Paihomozigotodominanteemãehomozigota
recessivasempreterãofilhosRhpositivo.
e)PaishomozigotosdominantessóterãofilhosRh
positivos.
Resposta: letra B
Genética Relacionada ao Sexo
•Herançasdeterminadasporgeneslocalizadosnos
cromossomossexuais(alossomos)ouporgenes
autossômicosmascujoefeitosofreinfluênciados
hormôniossexuais.
Asprincipaissão:
•Herançaligadaaosexo:geneslocalizadosnaporção
nãohomólogadocromossomoX.
•Herançarestritaaosexo:localizadanaporçãonão
homólogadocromossomoY.
•Herançainfluenciadapelosexo:geneslocalizadosem
cromossomosautossomosquesofreminfluênciados
hormôniossexuais.
Herança Autossômica
Herança Autossômica
Herança Autossômica
Recessiva
Herança Autossômica
Recessiva
Herança Autossômica
Dominante
Heranças Sexuais
Heranças Sexuais
Heranças Ligada ao Sexo
Recessiva
Heranças Ligada ao Sexo
Recessiva
Heranças Ligada ao Sexo
Dominante
Herança Restrita ao Sexo
Herança Influenciada pelo Sexo
•Genesautossômicos cujo efeito sofre influência dos
hormônios sexuais.
•Comportamento diferente em cada sexo, agindo como
dominante em um e como recessivo em outro (variação
de dominância).
Ex.: Calvície (alopecia).
Genótipos Fenótipos
CC Homem calvo Mulher calva
Cc Homem calvo Mulher não-calva
cc Homem não-calvoMulher não-calva
•Oheredogramaaseguirapresentaumcasofamilialdehemofilia,herança
determinadaporumgenerecessivolocalizadonocromossomoX.
Observe o heredograma ilustrando um caso de hemofilia em uma família
Pelaanálisedasinformaçõescontidasnoheredogramaedeoutros
conhecimentosquevocêpossuisobreoassunto,sósepodeafirmar
CORRETAMENTEque
a)oindivíduoII.1tem50%dechancedeapresentarogeneparaocaráter.
b)todasasfilhasdoindivíduoII.2serãodaltônicas.
c)qualquerdescendentedeII.4receberáogeneparadaltonismo.
d)oindivíduoII.2herdouogenedequalquerumdosgenitores.
Prováveis Tipos de Herança
Autossômica recessiva
Autossômica dominante
Ligada ao Y (holândrica)
Prováveis Tipos de Herança
Ligada ao X recessiva
Ligada ao X dominante
2
a
Lei de Mendel
“Segregação Independente”
“Naherançadeduasoumaiscaracterísticas,osfatores,
segregadosnaformaçãodosgametas,nãosefundemno
híbrido,massedistribuemindependentementenos
gametassegundotodasascombinaçõespossíveis”.
Diibridismo
•Herança determinada por doisparesde alelos independentes
que condicionam duascaracterísticas.
•Quatrofenótiposdiferentes são encontrados em F
2,
combinando os caracteres dominantes e recessivos.
•A proporção fenotípica clássica em F
2é 9:3:3:1.
•Ex.: cruzamento de sementes de ervilhas amarelas/lisas
(puras) com verdes/rugosas (puras).
P amarelas/lisasx verdes/rugosas
F
1 100% amarelas/lisas(híbridas)
F
1 amarelas/lisasx amarelas/lisas
VVRR vvrr
VvRr
VvRr VvRr
Poliibridismo
•Quando são analisados mais de dois pares de alelos que
condicionam mais de duas características, temos o
triibridismo, tetraibridismo, etc, que constituem o
poliibridismo.
•Para se calcular o número de gametas diferentes
produzidos por um poliíbrido se utiliza a fórmula 2
n
, onde n
é o número de pares de genes heterozigotos (híbridos).
Ex.: Quantos gametas diferentes forma o genótipo
AaBBCcddEe
Número de híbridos: 3
Número de gametas = 2
3
= 8 gametas diferentes
Interações Gênicas
Genes complementares
•Genes com segregação
independente que agem em
conjunto para determinar
um fenótipo.
•Ex.: forma das cristas em
galináceos.
Fenótipos Genótipos
crista noz R_E_
crista rosa R_ee
crista ervilha rrE_
crista simples rree
Interações Gênicas
Epistasia
•Interação em que um par
de genes inibe que outro
par, não alelo, manifeste
seu caráter.
•A epistasia pode ser
dominante ou recessiva.
•O gene inibidor é chamado
de epistáticoe o inibido é
o hipostático.
•Ex.: Cor da penas em
galináceos.
•Gene C penas coloridas.
•Gene c penas brancas.
•Gene I epistático
sobre gene C.
FenótiposGenótipos
Penas
coloridas
C_ii
Penas cc_ _
brancas C_I_
Polimeria
•HerançaQuantitativaonde ocorre efeito cumulativo na ação
de vários pares de genes.
•Há uma variaçãofenotípicagradualecontínuaentre um valor
mínimo e um valor máximo, devida a adição de genes
dominantes no genótipo, seguindo uma curva normal de
distribuição.
•Ex.: altura, peso, cor da pele, cor dos olhos, grau de
inteligência, altura de plantas, produção de leite em bovinos,
comprimento de pelos, etc.
•Para se saber o número de fenótipos ou quantos pares de
genes estão envolvidos são utilizados modelos matemáticos.
número de poligenes = número de fenótipos -1
número de fenótipos = número de poligenes + 1
Genética de Populações
Teorema de Hardy-Weinberg
Empopulaçõesinfinitamentegrandes,com
cruzamentosaoacaso(panmítica),quenão
estiveremsofrendoinfluênciadosfatores
evolutivos(mutações,seleçãonatural,
migrações,etc...),nãohaveráalteraçãodo
poolgênico,istoé,asfreqüênciasgênicase
genotípicassemanterãoconstantes.
O Teorema de Hardy-Weinberg
•Numapopulaçãoemequilíbrio,paraumadeterminada
característicaexistemdoisgenes,odominante(A)eo
recessivo(a).
•Asomadasfreqüênciasdosdoisgenes(freqüência
gênica)napopulaçãoé100%.
f
(A)+ f
(a)= 100%
•Sendo, f
(A)= p e f
(a)= q, então:
p + q = 1
O Teorema de Hardy-Weinberg
•Namesmapopulaçãoexistem3genótipospossíveis:
homozigotodominante(AA),heterozigoto(Aa)e
homozigotorecessivo(aa).
•Asomadasfreqüênciasdo3genótipos(freqüência
genotípica)napopulaçãoé100%.
f
(AA)+ f
(Aa)+ f
(aa)= 100%
•Sendo, f
(AA)= p
2
, f
(Aa)= 2pq e f
(aa)= q
2
, então:
p
2
+ 2pq + q
2
= 1
O Teorema de Hardy-Weinberg
Aplicação
•Umapopulaçãoemequilíbrioestáassim
distribuídaparaumdeterminadopardealelos:
•Quais as freqüências gênicas e genotípicas?
AA640 indivíduos
Aa320 indivíduos
aa 40 indivíduos
Total1.000 indivíduos
O Teorema de Hardy-Weinberg
Aplicação
FreqüênciasGênicas:
Número total de genes = 2.000
Número de genes A = 1.280 + 320 = 1.600
Número de genes a = 80 + 320 = 400
f
(A)= p = 1.600/2.000 = 0,8 ou 80%
f
(a)= q = 400/2.000 = 0,2 ou 20%
O Teorema de Hardy-Weinberg
Aplicação
FreqüênciasGenotípicas
f
(A)= p = 0,8
f
(a)= q = 0,2
f
(AA)= p
2
= (0,8)
2
= 0,64 ou 64%
f
(Aa)= 2pq = 2(0,8x0,2) = 0,32 ou 32%
f
(aa)= q
2
= (0,2)
2
= 0,04 ou 4%
Genes Ligados -Linkage
•Quando dois ou mais genes,
responsáveis por diferentes
características, estão localizados em
um mesmo cromossomo, a herança é
chamada de VinculaçãoGênica.
•Nestes casos a quantidade de gametas
e portanto a freqüência da
descendência apresentarão diferenças
em relação ao diibridismo já que a
incidência do crossing-overserá
fundamental.
•Crossing-Overou permutaé a troca de
partes entre cromossomos homólogos
durante a meiose e é um dos principais
fatores para a variabilidade genética.
Comparação Diibridismo/Linkage
Diibridismo(AaBb)
A a B b
Gametas
A B Ab aB ab
25%
25% 25% 25%
Comparação Diibridismo/Linkage
Linkage (AaBb)
A
B
a
b
Gametas
A
B
a
b
A
b
a
B
Parentais Recombinantes
Genes Ligados -Linkage
•Na herança dos genes ligados, a freqüência dos gametas de
um heterozigoto depende da taxa de crossing-over ou taxa
de recombinação que ocorre entre os cromossomos
homólogos.
•Os GametasParentaissão formados mesmo que não haja
recombinação e aparecem em maior quantidade.
•Os GametasRecombinantessão formados apenas se houver
permuta e aparecem em menor quantidade.
•A TaxadeCrossingé expressa em porcentagem e
corresponde a freqüência de gametas recombinantes
formados na gametogênese.
Genes Ligados -Linkage
•Na vinculação gênica a posição dos genes no
heterozigoto (AaBb) pode ser Cisou Trans.
•Estas posições também podem ser utilizadas para se
definir quem são os gametas parentais e os
recombinantes.
A B
a b
Posição CIS
A b
a B
Posição TRANS
Mapeamento Genético
•Mapa genético ou cromossômico é a representação da
posição dos genes no cromossomo.
•Está diretamente relacionada a taxa de crossing.
•UnidadesdeRecombinação (U.R.) ou Morganídeos(M)
são as unidades usadas para determinar a posição dos
genes no cromossomo e correspondem a taxa de
crossing.
•Exemplo: Em um cromossomo há a seguinte freqüência
de recombinação entre os genes A,B,C e D:
A-B 45%A-C 20%C-B 25%
B-D 5% C-D 20%A-D 40%
Qual a posição dos genes no cromossomo?