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• Genética: As Leis de Mendel
•   objeto de estudo: a ervilha Psim sativum:
•   planta de fácil cultivo
•   ciclo de vida curto, com muitos descendentes
•   flores hermafroditas e que fazem autofecundação
•   características contrastantes, sem intermediários
•   Uso da estatística:
“Se repetirmos um
evento muitas e
muitas vezes, com o
tempo o resultado
esperado fica próximo
ao resultado obtido”
• Experimentos de Mendel (1)
• Mendel concluiu que:
• Cada característica hereditárias é determinada por dois
  fatores herdados um do pais e outro da mãe;

• Tais fatores se separam na formação dos gametas;

• Indivíduos de linhagens puras possuem todos seus genes
  iguais, ao passo que híbridos produzirão dois tipos
  distintos, também na mesma proporção.

• Primeira Lei de Mendel: Cada caráter é determinado por
  um par de fatores genéticos denominados alelos. Estes, na
  formação dos gametas, são separados e, desta forma, pai e
  mãe transmitem apenas um para seu descendente.
• Experimentos de Mendel (2)
• Resumindo:
• Gene recessivo ou não dominante {a}
  Gene dominante {A}
• Homozigotos: genes iguais (dose dupla, AA ou aa)
• Heterozigotos: genes diferentes (hibrido, misturado, Aa)

  AA - (homozigotos dominantes) prevalece característica da
  dominância.
  Aa – (heterozigoto ou Híbrido), prevalece a característica
  do gene dominante.
  aa – (homozigotos recessivos), prevalece a característica
  recessiva.

  A diferença é que genes dominantes se expressam em
  homozigose e heterozigose, e os recessivos só em
  homozigose (dose dupla).
Se pantas puras (homozigotas) amarelas forem cruzadas com
puras (homozigotas( verdes, toda sua descendência será 100%
de plantas hibridas (heterozigotas):

F1 = 100% Vv (semente amarela)
         ♂/♀              V                V


          v              Vv                Vv


          v              Vv                Vv
Se plantas híbridas (heterozigotas) amarelas forem cruzadas com
outras amarelas heterozigotas sua descendência terá a proporção
de 3 amarelas para 1 verde:
75% amarela e 25 % verdes


        ♂/♀                V                  v



         V                VV                 Vv



         v                Vv                  vv
• Genótipo: é a constituição gênica de um organismo, ou
  seja, o conjunto de todos os genes. Não pode ser alterado

• Fenótipo: é a interação do genótipo com o ambiente. O
  fenótipo são as características visíveis de um organismo,
  por exemplo, uma pessoa tem o gene para cabelos
  castanhos, mas pinta-o de loiro. Pode ser alterado.

• O Fenótipo dominante pode ser expresso em homozigose
  ou heterozigose (AA ou Aa).

• O Fenótipo recessivo só pode ser expresso em homozigose
  (aa)
• Proporções fenotípicas e genotípicas: Ex Aa Aa:
• Fenótipos:
• Amarelas: 3/4 (três em quatro possíveis ou 75%)
• Verdes: 1/4 (uma em quatro possíveis ou 25%).

•   Genótipos:
•   Aa = 2/4 ou 1/2 (ou 50%).
•   AA = 1/4 (ou 25%).
•   aa = 1/4 (ou 25%).
• Cruzamento teste ou retrocruzamento: Quando só se trem
  o fenótipo dominante, para determinar o genótipo , basta
  cruzar o indeterminado dominante com um recessivo. Se
  nascerem descendentes diferentes (50% dominante e 50%
  recessiva), o indivíduo é heterozigoto.
• Se nascerem seres somente dominantes 100%, o indivíduo
  é homozigoto dominante.
• Variações da 1ª. Lei de Mendel:
• A) Genes Letais: genes que provocam a morte do indivíduo
  de nascer, ou quando nascem, logo morrem. Nesse caso a
  proporção do cruzamento de dois heterozigotos é de 2 :1
• Ex. O gene letal K é fatal em homozigose em camundongos
• B) Codominância ou herança intermediáia: Não existem
  dominantes, os heterozigotos expressam sua própria característica
  (que pode ser a “mistura das homozigotas). Devido a isso termos três
  fenótipos para três genótipos. Ex.: Mirabilis jalapa.
• A proporção na F2 = Genótipos: 1/4 VV, 1/2 VB, 1/4 BB.
• 1/4 plantas com flores vermelhas
• 1/2 plantas com flores cor-de-rosa
• 1/4 plantas com flores brancas
•
• Heredogramas, Genealogias: São representações gráficas da
  herança das características genéticas em uma família.
• Noções de Probabilidades 1ª. parte: Definição e como calcular
• Probabilidades: é o que se espera que aconteça em um evento no
  qual não temos 100% de certeza do resultado.

• Por exemplo, quando lançamos uma moeda ao ar existem duas
  possibilidades: que ela caia com a “cara” para cima ou que ela cai
  com a”coroa” para cima. A probabilidade de dar cara pode ser
  determinada pela seguinte fórmula:
•
    Probabilidade (P): Número de eventos desejados
                      __________________

                   Número total de eventos possíveis



     Portanto:       desejados Cara: 1             ou seja:     1
                       __________________                     ______   ou 50%

                     possíveis : cara e coroa: 2                2
• Noções de Probabilidades 2ª. Parte: Dois eventos que se excluem
  mutuamente ou Regra do OU:
• Cálculo para determinarmos a probabilidade de dois ou maiseventos
  que não juntos: Nesse caso faz-se a soma das probsabilidades:
• Exemplo: Qual a probabilidade de se obter o número 4 ao se jogar
  um dado?
•    evento desejado = número 4 ou número 6
• número total de eventos possíveis = 6 (1,2,3,4,5,6)|:

    Probabilidade (P): desejados : 1
                      __________________

                         eventos possíveis: 6


     Portanto :    1               1              1
                  ____      +    _____     =    _____

                   6               6              3
• Noções de Probabilidades 3ª. Parte Eventos independentes que
  ocorrem ao mesmo tempo ou Regra do E:
• Cálculo feito para determinarmos a probabilidade de dois resultados
  em eventos separados possam ocorrer simultaneamente .
• Nesse caso faz-se a soma das probabilidades:
• Exemplo: Qual a probabilidade de se jogar dois dados e obter um
  número 4 e um número 6 ao mesmo tempo (na mesma jogada)?
• evento desejado = número 4 E o número 6
• número total de eventos possíveis = 6 (1,2,3,4,5,6)|:
 Probabilidade (P): desejados : 1
                   __________________

                      eventos possíveis: 6

  Portanto :    1               1              1
               ____      X    _____     =    _____

                6               6             36
• Segunda lei de Mendel:
• "lei da segregação independente do fatores":

• Sementes amarelas e lisas: VVRR, formarão
  apenas gametas VR

• Sementes verdes e rugosas: vvrr, formarão
  apenas gametas vr

• No cruzamento P= VVRR X vvrr

• F1 = 100% VvRr amarelas e lisas
Segundo cruzamento VvRr X VvRr

       VR      Vr      vR         vr
VR    VVRR    VVRr    VvRR       VvRr
Vr    VVRr    VVrr    VvRr       Vvrr
vR    VvRR    VvRr    vvRR       vvRr
vr    VvRr    Vvrr    vvRr       vvrr
• Na Geração F2 encontramos a
  seguinte proporção fenotípica:

 9:3:3:1, onde:
 9/16 = sementes amarelas e lisas
 3/16 = sementes verdes e lisas
 3/16 = sementes amarelas e rugosas
 1/16 = sementes verdes e rugosas
Poliibridismo e Alelos Múltiplos




         PROF. EDUARDO
• Chamamos de poli-hibridismo quando o cruzamento
  analisa três ou mais características.
• Nestes casos, podemos realizar os cruzamentos
  separadamente e multiplicar as probabilidades de cada um:

• Para determinar o número gametas : 2n
Alelos múltiplos: quando existe mais de um gene
alelo pra um locus.

Ex. A pelagem dos coelhos apresenta 4 alelos que
funcionam no seguinte sistema de dominância:

C (c+) > c       ch
                      >c    h
                                > c

        Genótipos                  Fenótipos
   c+c+; c+cch; c+ch; c+c       Aguti ou selvagem
     cchcch; cchch; cchc            Chinchila
         chch; chc                  Himalaio
             cc                      Albino
• C > cch > ch > c
• Sendo n o no. De alelos:

• No. De genótipos possíveis:
       n (n + 1)
      ---------
        2
No. De heterozigotos possíveis:
      n (n - 1)
      ---------
          2
No. De homozigotos = n
Imunização




PROF. EDUARDO
• Funções do sistema imunológico:

• Combater antígenos (qualquer molécula, célula ou
  microrganismo estranho ao corpo)

• Primeira barreira aos antígenos: pele e mucosas.

• a) basófilos e mastócitos: produtores de histamina,
  vasodilatador que permite a diapedese (migração
  de células do sangue para o local da infecção)
• A histamina é responsáveis pelos sintomas da
  alergia e da inflamação (dor, calor, vermelhidão e
  inchaço).

• Neutrófilos e Macrófagos (monócitos) : fagocitose.
  Os macrófagos também são as células que
  apresentam antígenos para os linfócitos tipo T
  helper (CD4).

• Linfócito T helper (CD4): coordenador do sistema
  imunológico. Atacado pelo HIV. Libera proteínas
  que estimulam os linfócitos tipo B a produzirem
  anticorpos.
• Anticorpos: proteínas produzidas pelos linfócitos
  tipo B extremamente eficientes na destruição de
  antígenos. São altamente específicos para cada
  tipo de antígeno.

• Após a 1ª. Infecção ( doença) os linfócitos B
  adquirem memória imunológica para o antígeno
  que foi combatido, evitando que esse mesmo
  agente provoque a doença uma segunda vez
  (imunização).
Os macrófagos apresentam antígenos
para os linfócitos tipo T helper (CD4).

Linfócito T helper (CD4): coordenador
do sistema imunológico.
Liberam proteínas que estimulam os
linfócitos tipo B a produzirem
anticorpos. (imunidade específica ou
humoral)
• Tipos de resposta imune:

• A) Ativa (anticorpos produzidos pelo próprio corpo):
• 1- Natural: quando a pessoa se cura da doença que
  “pegou”.
• 2- Artificial: quando é introduzido na pessoa antígenos
  atenuados que induz a produção de anticorpos sem
  provocar a doença (vacina)

• B) Passiva: quando a pessoa recebe anticorpos prontos de
  outro ser vivo (não imuniza).
• 1- Natural: leite materno.
• 2- artificial : soro (plasma de outro ser vivo contendo
  anticorpos).
Transfusões de Sangue
                  (sistemas ABO e Rh)


Grupo A (46,6%)
Grupo 0 (42,3%)
Grupo B (7,7%)
Grupo AB (3,4%)


Em relação ao Rh:

85,5% são Rh+
14,2% são Rh-
Produz     Produz
anti-B     anti-A




Não      Produz
Produz
         anti-B e
anti-B   anti-A
anti-A
Transfusões não
              possíveis causam
              aglutinação




Transfusões
possíveis
Tipo sanguíneo   Recebe de:      Doa para:


      A             AeO           A e AB


      B             BeO           B e AB


     AB          A, B, AB e O       AB


      O               O         A, B, AB e O
FATOR Rh   DOA PARA RECEBE DE


           Negativo
Rh -                  negativo
           positivo

                      Negativo
Rh+        positivo
                      positivo
Para se determinar o tipo sangüíneo de uma pessoa basta colocar três
gotas de seu sangue dela sobre uma lâmina de vidro, adicionando-se, a
cada uma, soros anti-A, anti-Rh e anti-B, conforme o esquema adiante.
Após alguns segundos, nota-se aglomeração de hemácias apenas no
local onde o anticorpo encontra o antígeno

Transfusões de uma pessoa O- para qualquer outra deve ser
feitas com cautela, pois o sangue tipo O- apresenta anticorpos
para todos os outros tipos .
Em pouca quantidade esses anticorpos se diluem no corpo do
doados, em grandes quantidades pode ocorrer aglutinação
Doença hemolítica
                    do recém do recém
                    nascido: Ocorre
                    quando O sangue de
                    um acriança Rh+
                    entra em contato com
                    o da mãe Rh- no
                    momento do parto.
                    Antes isso não
                    ocorre pois a
                    placenta não permite
                    o contato sanguíneo
DHRN: Hemácias      entre mãe e filho.
Rh+ do filho são    Portanto só ocorre na
destruídas pelos    segunda gestação.
anticorpos da mãe
Rh- .
Genética dos Grupos Sanguíneos
         Sistema ABO
          Sistema Rh
          Sistema MN
• Sistema ABO: Codominância com alelos múltiplos. Nas
  hemácias humanas há uma proteína de membrana que
  determina o tipo de sangue, que é produzida em
  codominância por três para um mesmo locus: genes: IA IA
  ou IAi (sangue tipo A); IB IB ou IB i (sangue tipo B); IA IB
  (sangue tipo AB ) e ii (sangue tipo O)
Tipo   Genótipo       Aglutinogênio Aglutininas
sanguíneo                      s nas        no plasma
                             hemácias

   A        IA IA ou IAi   Aglutinogênio      Anti-B
                                A
   B        IB IB ou IBi   Aglutinogênio      Anti-A
                                B
   AB          IA IB       Aglutinogênio    Não produz
                              AeB           aglutininas
   O             ii         Não produz     Anti-A e Anti-
                           Aglutinogênio         B
Tipo   Genótipo   Aglutinogên Aglutininas   Recebe de:   Doa para:
sanguíneo                  ios nas   produzidas
                          hemácias




   Rh+        DD ou      Fator Rh       Não         Rh+ e         Rh+
                Dd                    produz         Rh-


   Rh-          dd        Não há      Anti-Rh        Rh-        Rh+ e
                                                                  Rh-
Grupo MN

Interação Gênica
• O fator MN

• Fator presente nas hemácias que não
  interfere nas transfusões sanguíneas.

• Não induzem a formação de anticorpos.

• Funcionam em codominância.
• Grupo M = MM

• Grupo N = NN

• Grupo MN = MN
•
• EX.: MN x MN
♂/♀   M    N


M     MM   MN


N     MN   NN
1/4= MM

1/4 = NN

2/4 = MN
• Interação Gênica:
• Conceito
•
• Quando um caráter é condicionado por dois
  ou mais pares de genes segregados
  independentemente

• Herança do tipo de crista das galinhas:
1)Crista Rosa: RRee
ou Rree.

2) Crista ervilha: rrEE
e rrEe .

3) Crista Noz: RREE ,
RREe, RrEE ou Rr.Ee

4) Crista Simples: ee
rr.
RE      Re         rE        re
RE   RREE    EeRR      RrEE       RrEe
     (noz)   (noz)     (noz)      (noz)

Re   RREe     Rree     RrEe       Rree
     (noz)   (rosa)    (noz)     (rosa)

rE   RrEE    RrEe       rrEE      rrEe
     (noz)   (noz)    (ervilha) (ervilha)

re   RrEe     Rree      rrEe       rree
     (noz)   (rosa)   (ervilha) (simples
9/16 = crista noz

3/16 = crista rosa

3/16 = crista ervilha

1/16 = crista simples
• Genes Complementares (9:7)
• Quando um fenótipo depende da ação
  complementar de dois alelos dominantes que
  isoladamente produzem um outro fenótipo.
• Ex . Cor da flor da ervilha: A coloração
  depende da presença de em conjunto do
  gene P e C ao mesmo tempo:

• Púrpura: CCPP, CCPp, CcPP, cCpP

• Branca: CCpp, Ccpp, ccPP, ccPp, ccpp
CP      Cp      cP      cp
CP    CCPP    CCPp    CcPP    CcPp
     púrpura púrpura púrpura púrpura

Cp    CCPp      CCpp     CcPp      Ccpp
     púrpura   branca   púrpura   branca

cP    CcPP    CcPp       ccPP       ccPp
     púrpura púrpura    branca    (branca

cp    CcPp      Ccpp     ccPp      ccpp
     púrpura   branca   branca    branca
9/16 = púrpura

7/16 = brnca
• Epistasia :

• Quando dois genes independentes agem
  sobre um mesmo caráter, um dele pode
  inibir a ação do outro .

• O que inibem são chamados epistáticos e os
  inibidos são denominados hipostáticos .

• O gene epistático pode ser dominante ou
  recessivo:
• Epistasia Dominante (13:3)
• Gene epistático é dominante ao hipostático,
  ou seja, basta um gene para causar a inibição.

• Plumagem em galinhas leghorn – Epistáico “I”

• Ex: Plumagem colorida: CC ii ou Cc ii.

• Plumagem branca: CC II ou CC Ii ou Cc II ou Cc
  Ii ou cc II ou cc Ii ou cc ii.
IC       Ic        iC         ic
IC    IICC     IICc     IiCC       IiCc
     branca   branca   branca     Branca

Ic    IICc      IIcc    IiCc        Iicc
     Branca   branca   branca     branca

iC    IiCC     IiCc      iiCC     iiCc
     Branca   Branca   colorida colorida

ic    IiCc      Iicc     iiCc       iicc
     branca   branca   Colorida   branca
• 13/16 = brancas

 3/16 = coloridas
• Epistasia Recessiva (9:3:4)
• São necessários dois genes para causar a
  inibição.
• Ex.: Em ratos existem três tipo de pelagem:




                                  Albino
• Estes fenótipos são determinados por dois locos
  gênicos, que interagem entre eles.
• Quando o genótipo do indivíduo for A_ (A ou a),
  ele apresentará a cor aguti.

• Quando for aa o indivíduo terá os pêlos pretos.

• O gene P interfere na expressão do loco A
  somente se estiver em homozigose recessiva.
  Sempre que o genótipo do indivíduo for P_, ele
  apresentará o fenótipo determinado por A.

• Quando o genótipo for pp, o indivíduo
  será albino, independente do genótipo para o
  loco A.
• Aguti: AAPP, AaPP, AAPp, AaPp



• Preto: aaPp, aaPP



• Albino: AApp, Aapp, aapp
• 9/16 = aguti

 3/16 = preto

• 4/16 = albino
Herança Quantitativa
   ou poligênica
• Herança poligênica ou multifatorial ou Quantitativa.

• Conceito: Dois ou mais pares de genes atuam sobre o
  mesmo caráter, somando seus efeitos e causando diversos
  fenótipos diferentes.

• Não existe dominância, porém existem genes que
  contribuem mais intensamente para promover a
  características (gene aditivo), representados por letra
  maiúscula e outro que contribuem menos ou não contribui,
  marcados por letra minúscula.


• Recebem muita influência do ambiente, o que dificulta sua
  quantificação.
• Exemplo, cor da pele humana:
Curva de gauss

                                            Determina que os valor
                                            extremos aprecem sempre
                                            em menor proporção




Contribuição do gene aditivo (quanto
que quantitativamente um gene aditivo
contribui para aumentar a expressão do
fenótipo):

                   diferença dos extremos
Valor do aditivo = __________________
                  número total de genes
• Cálculo do número de fenótipos e de genótipos possíveis:
 Número de      Proporção de    Número de   Número de
 pares de genes um dos          genótipos   fenótipos
                extremos (F1)

       n            1/4n            3n         2n+1

       2          1/16 ou            9           5
                    1/42
       3          1/64 ou           27           7
                    1/43
       4         1/256 ou           81           9
                    1/44
Linkage, crossing-over e mapas
        cromossômicos
• Ligação Fatorial (Linkage)
  Quando dois ou mais genes estão localizados no mesmo
  cromossomo diz-se que estão ligados.
  Os genes ligados (ligação fatorial) não sofrem a segregação
  independente, ficando juntos durante a formação dos
  gametas.
• Sem recombinação (crosing-over)
• Na formação do gametas pode ocorrer crossing-over
  (recombinação gênica), fato esse que altera as proporções
  esperadas de gametas e portanto de descendentes:
•
• Representação do genótipo:
• Mapas Cromossômicos: representação gráfica das
  distâncias entre genes e de suas posições relativas em um
  cromossomo.
• Essa distância é calculada a partir da porcentagem de
  permutações (porcentagens de genes recombinantes
  produzidos em cruzamentos) ou taxa de crossing-over
  entre eles.
• A unidade de medida utilizada é o “morganídeo”.

• Fazendo o mapa: quanto maior for a taxa de recombinação
  gênica, maior será a distância entre os genes e vice-versa.
• Vale lembrar que, quanto maior a distância entre os genes,
  maior a possibilidade de haver crossing-over.
• Ex:
  Porcentagem de recombinação entre genes A e B: 19%
  Porcentagem de recombinação entre A e C: 2%
  Porcentagem de recombinação entre B e C: 17%

• A distância entre A e B será de 19 morganídeos; A e C, de 2
  morganídeos e B e C, de 17 morganídeos:
• Determinação da freqüência ou taxa de permutação:




Frequencia de permutação:    No. de recombinantes X 100
                                __________________

                                número total de genes
GENÉTICA
Determinação do Sexo
• Determinação do Sexo: os seres diplóides apresentam
  dois tipos de cromossomos:

• A) Cromossomos autossômicos, que estão em pares de
  homólogos e não determinam o sexo. Na espécie humana
  são 22 pares

• B) Cromossomos sexuais, heterocromossomos, ou
  alossomos, que podem ou não estar em pares, e possuem
  genes que determinam o sexo, além de também terem
  genes não ligados a determinação do sexo.

• Na espécie humana há um par, (XX ou XY)
• Sistema XY : Mamíferos, dípteros (moscas,
  borboletas) e algumas espécies de peixes e
  plantas.

• Nesse sistema o par de cromossomos XX determina
  o sexo feminino que é denominado homogamético.

• O par de cromossomos XY determina o sexo
  masculino que é denominado heterogamético.
• Sistema XO: Variante do sistema XY, ocorre em hemípteros
  (percevejos) e Ortópteros (gafanhotos).
• Nesse caso a presença de um único X (ausência do Y)
  caracteriza o sexo masculino.
• Sistema ZW: Ocorre na maioria dos peixes e aves e nos
  lepidópteros (borboletas) .
• Nesse sistema o par de cromossomos ZZ determina o sexo
  masculino que é o homogamético e os cromossomos ZW
  determina o sexo feminino que é o heterogamético.
• Sistema Z0: Ocorre em galinhas e répteis.
• Nesse caso a presença de um único Z (ausência do W)
  caracteriza o sexo feminino.
•
• Sistema por haplodiploidismo: (himenópteros, abelhas,
  formigas e vespas). A gêmea é diplóide e o macho é
  haplóide, devido a partenogênese (óvulo não fecundado).
• Os cromossomos XY apresentam regiões com os mesmos genes
  (região homóloga) e regiões com genes diferentes (região não-
  homóloga) e que portanto não apresentam recombinação.
• Podem apresentar genes não ligados à formação do sexo, como os
  ligados ao cromossomo X que causam a hemofilia e o daltonismo.

                                      Região presente só
                                      no X (não homóloga)




                    Região presente          Região presente só
                    no X e no Y              no Y (não homóloga)
                    (homóloga)
Herança ligada ao cromossomo X (ligada ao sexo): hemofilia
(falta dos fatores hepáticos VIII e IX de coagulação do
sangue).
         Sexo masculino              Sexo feminino

              Xh Y                       Xh Xh
       Homem hemofílico             Mulher hemofílica


              XH Y                       XH Xh
         Homem normal            Mulher normal portadora


    Não há outra possibilidade           XH XH
                                     Mulher normal
Herança ligada ao cromossomo X: daltonismo - tipo 1: não
distingue o púrpura do vermelho, tipo 2: troca o vermelhos
por verde, tipo 3: não diferencia o verde do vermelho.

           Sexo masculino              Sexo feminino

                Xh Y                       Xh Xh
          Homem daltônico             Mulher daltônica

                XH Y                       XH Xh
           Homem normal            Mulher normal portadora



      Não há outra possibilidade           XH XH
                                       Mulher normal
• Em regiões não homólogas do cromossomo Y, há genes holândricos
  (obrigatoriamente transmitidos de pai para filho).
• Ex.: onde está o gene SRY (sexual region determination of
  cromossome Y) que induz a formação do sexo masculino.
• Formação do sexo masculino: dependência da produção de
  testosterona, desencadeada pelo gene SRY..
• Embora alguns genes pareçam estar ligado aos
  cromossomo sexuais, isso não ocorre como por (estão em
  cromossomos autossômico)
• a hipertricose auricular, em que os genes estão nos dois
  cromossomos, mas que só se manifesta no sexo masculino
  (restrita ao sexo).
• A calvície, é um tipo de herança influenciada pelo sexo.
• Para determinação do genótipo, consideramos que no
  homem a calvície se comporta de maneira dominante e na
  mulher de maneira recessiva

        Sexo masculino           Sexo feminino
              CC                       CC
         Homem calvo              Mulher calva
               Cc                      Cc
         Homem calvo             Mulher normal
               cc                      cc
        Homem normal             Mulher normal
• Determinação do sexo feminino pela visualização
  Cromatina Sexual ou corpúsculo de Barr (Cromossomo X
  atrofiado). Segundo a hipótese de Lyon isso compensa a
  duplicidade do cromossomo X ausente nos homens.
Genética de Populações

         ou

  Genética Evolutiva
• Freqüências gênicas e genotípicas
• A determinação da freqüência gênica e da freqüência genotípica de
  uma população pode ser exemplificada em uma população com as
  seguintes características:
• Genótipo e N° de indivíduos:


   Genótipo                         N° de indivíduos


                  AA                             3600


                  Aa                             6000


                  aa                             2400
• A freqüência gênica dos A ou a, nessa população, pode ser calculada
  do seguinte modo:

•                              n°. total desse gene
• Freqüência de A =     --------------------------------------------
                        n°. total de genes para aquele locus

• 3600 indivíduos AA -> n° de genes A = 7200
  6000 indivíduos Aa -> n° de genes A = 6000
  Total de genes A = 13200
• O número total de genes para esse locus é 24000 (são 12000
  indivíduos, com 2 genes por locus).
• f(A) = n° total de genes A = 13200
•                              ------------- = 0,55
                                24000
  f(A) = 55% ou f(A) = 0,55
• Para calcular a freqüência de a, pode-se proceder do mesmo modo
  ou, então, utilizar a fórmula que estabelece a relação entre genes
  alelos:
• f(A) + f(a) = 1
• f(a) = 1 - 0,55
  f(a) = 0,45
  f(a) = 45%

• A freqüência genotípica dos genes AA, Aa ou aa, nessa população,
  pode ser calculada do seguinte modo:

• Freqüência        n°. De indivíduos com determinado genótipo
• genotípica =       -------------------------------------------------------
                      n°. total de indivíduos dessa população
• As freqüências dos genótipo AA, Aa e aa nessa população são,
  respectivamente:

• Freqüência                      3600
• genotípica de AA =       ------------------ = 0,30
                                  12000

• Freqüência                       6000
• genotípica de Aa =       ------------------ = 0,50
                                  12000

• Freqüência                      2400
• genotípica de aa =       ------------------ = 0,20
                                  12000
Genética de Populações
• A genética de populações visa reconhecer a dinâmica
  evolutiva das populações ao longo do tempo.

• Em função disso podemos pressupor se uma população
  esta se modificando ou se está estática (em equilíbrio) ao
  longo do tempo.

• A Lei de Hardy-Weinberg , que permite analisar essa
  propriedade das populações diz o seguinte:

• “ Em uma população em equilíbrio genético as
  frequências gênicas e genotípicas permanecem
  constantes ao longo das gerações”
Condições para que uma população esteja em
  equilíbrio de Hardy-Weinberg:

• 1) Seja uma população infinitamente grande.

• 2) Ocorra pan-mixia: todos os indivíduos possam
  cruzar entre si, aleatóriamente.

• 3) Não esteja ocorrendo migrações.

• 4) Não esteja ocorrendo pressões seletivas (seleção
  natural)
Teorema de de Hardy-Weinberg:

• Pressupondo a presença de dois alelos (A ou a)
  para um único lócus gênico:

• A frequência do alelo A em uma população mais a
  soma do seu alelo a será sempre 1: A + a = 1.

• Onde, se p =A e q = a, temos A Frequencia de um
  alelo:

                   p+q=1
Pressupondo a presença de dois alelos (A ou a):
• A frequência do genótipo:

• F (AA) probabilidade do espermatozóide A fecundar o
  óvulo A = p x p ou p2

• F (Aa) probabilidade do espermatozóide A fecundar o óvulo
  a= pxq

• F (Aa) probabilidade do espermatozóide a fecundar o óvulo
  A= qxp

• F (aa) probabilidade do espermatozóide a fecundar o óvulo
  a = q x q ou q2
Essa relação pode ser representada do seguinte modo:




• Hardy e Weimberg compreenderam que esse resultado
  nada mais era do que o desenvolvimento do binômio (A+B)
  elevado à Segunda potência, aprendido em álgebra
  elementar: (a+b)² = A² + 2ab = b²
• Chamando de p a freqüência de um gene e de q a
  freqüência de seu alelo e sabendo-se que p+Q =1, obtem-
  se a fórmula de Hardy-Weimberg:
• EX. Para exemplificar numericamente este teorema, vamos supor
  uma população com as seguintes freqüências gênicas:
  p= freqüência do gene B = 0,9
  q= freqüência do gene b = 0,1
  Pode-se estimar a freqüência genotípica dos descendentes utilizando
  a fórmula de Hardy- Weimberg:




• Se a população estiver em equilíbrio, a freqüência será sempre
  mantida constante ao longo das gerações.
• Para alelos múltipos (várias classes genotípicas):
• (p + q + r.... + n)2              Classes    frequência
                                    AA            p2
• Ex para 3 alelos (A, a1 e a2)
                                   a1a1           q2

                                   a2a2           r2

                                    Aa1          2pq

                                    Aa2          2pr

                                   a1a2          2qr
• Para genes
                     Frequência :
• ligados ao sexo:   Frequência de A = p

                     Frequência de a = q

                     Frequência de XA Y = p

                     Frequência de A Xa Y = q

                     Frequência de XAXA = p2

                     Frequência de XaXa = q2

                     Frequência de XAXa = 2pq
• Fatores que podem alterar o equilíbrio gênico de uma população
• A) Mutação e seleção natural:




• Melanismo industrial: alteração das frequencias gênicas nas
  mariposas Biston betularia devido a poluição na Inglaterra no início
  da revolução industrial.
B) Migração: Chegada de
novos indivíduos, com     C) Deriva
novos                     gênica:
genes                     frequencia gênica
                          alterada por
                          desastres
                          naturais


                          D) Princípio do
                          fundador: tipo
                          extremo de
                          deriva, na qual
                          uma pequena
                          porção do
                          indivíduos migra,
                          dando origem a
                          uma população
                          diferente da
                          original.

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As Leis de Mendel e a Genética

  • 1. • Genética: As Leis de Mendel
  • 2. objeto de estudo: a ervilha Psim sativum: • planta de fácil cultivo • ciclo de vida curto, com muitos descendentes • flores hermafroditas e que fazem autofecundação • características contrastantes, sem intermediários • Uso da estatística: “Se repetirmos um evento muitas e muitas vezes, com o tempo o resultado esperado fica próximo ao resultado obtido”
  • 3. • Experimentos de Mendel (1)
  • 4. • Mendel concluiu que: • Cada característica hereditárias é determinada por dois fatores herdados um do pais e outro da mãe; • Tais fatores se separam na formação dos gametas; • Indivíduos de linhagens puras possuem todos seus genes iguais, ao passo que híbridos produzirão dois tipos distintos, também na mesma proporção. • Primeira Lei de Mendel: Cada caráter é determinado por um par de fatores genéticos denominados alelos. Estes, na formação dos gametas, são separados e, desta forma, pai e mãe transmitem apenas um para seu descendente.
  • 5. • Experimentos de Mendel (2)
  • 7. • Gene recessivo ou não dominante {a} Gene dominante {A} • Homozigotos: genes iguais (dose dupla, AA ou aa) • Heterozigotos: genes diferentes (hibrido, misturado, Aa) AA - (homozigotos dominantes) prevalece característica da dominância. Aa – (heterozigoto ou Híbrido), prevalece a característica do gene dominante. aa – (homozigotos recessivos), prevalece a característica recessiva. A diferença é que genes dominantes se expressam em homozigose e heterozigose, e os recessivos só em homozigose (dose dupla).
  • 8. Se pantas puras (homozigotas) amarelas forem cruzadas com puras (homozigotas( verdes, toda sua descendência será 100% de plantas hibridas (heterozigotas): F1 = 100% Vv (semente amarela) ♂/♀ V V v Vv Vv v Vv Vv
  • 9. Se plantas híbridas (heterozigotas) amarelas forem cruzadas com outras amarelas heterozigotas sua descendência terá a proporção de 3 amarelas para 1 verde: 75% amarela e 25 % verdes ♂/♀ V v V VV Vv v Vv vv
  • 10. • Genótipo: é a constituição gênica de um organismo, ou seja, o conjunto de todos os genes. Não pode ser alterado • Fenótipo: é a interação do genótipo com o ambiente. O fenótipo são as características visíveis de um organismo, por exemplo, uma pessoa tem o gene para cabelos castanhos, mas pinta-o de loiro. Pode ser alterado. • O Fenótipo dominante pode ser expresso em homozigose ou heterozigose (AA ou Aa). • O Fenótipo recessivo só pode ser expresso em homozigose (aa)
  • 11. • Proporções fenotípicas e genotípicas: Ex Aa Aa: • Fenótipos: • Amarelas: 3/4 (três em quatro possíveis ou 75%) • Verdes: 1/4 (uma em quatro possíveis ou 25%). • Genótipos: • Aa = 2/4 ou 1/2 (ou 50%). • AA = 1/4 (ou 25%). • aa = 1/4 (ou 25%).
  • 12. • Cruzamento teste ou retrocruzamento: Quando só se trem o fenótipo dominante, para determinar o genótipo , basta cruzar o indeterminado dominante com um recessivo. Se nascerem descendentes diferentes (50% dominante e 50% recessiva), o indivíduo é heterozigoto.
  • 13. • Se nascerem seres somente dominantes 100%, o indivíduo é homozigoto dominante.
  • 14. • Variações da 1ª. Lei de Mendel: • A) Genes Letais: genes que provocam a morte do indivíduo de nascer, ou quando nascem, logo morrem. Nesse caso a proporção do cruzamento de dois heterozigotos é de 2 :1 • Ex. O gene letal K é fatal em homozigose em camundongos
  • 15. • B) Codominância ou herança intermediáia: Não existem dominantes, os heterozigotos expressam sua própria característica (que pode ser a “mistura das homozigotas). Devido a isso termos três fenótipos para três genótipos. Ex.: Mirabilis jalapa.
  • 16. • A proporção na F2 = Genótipos: 1/4 VV, 1/2 VB, 1/4 BB. • 1/4 plantas com flores vermelhas • 1/2 plantas com flores cor-de-rosa • 1/4 plantas com flores brancas •
  • 17. • Heredogramas, Genealogias: São representações gráficas da herança das características genéticas em uma família.
  • 18. • Noções de Probabilidades 1ª. parte: Definição e como calcular • Probabilidades: é o que se espera que aconteça em um evento no qual não temos 100% de certeza do resultado. • Por exemplo, quando lançamos uma moeda ao ar existem duas possibilidades: que ela caia com a “cara” para cima ou que ela cai com a”coroa” para cima. A probabilidade de dar cara pode ser determinada pela seguinte fórmula: • Probabilidade (P): Número de eventos desejados __________________ Número total de eventos possíveis Portanto: desejados Cara: 1 ou seja: 1 __________________ ______ ou 50% possíveis : cara e coroa: 2 2
  • 19. • Noções de Probabilidades 2ª. Parte: Dois eventos que se excluem mutuamente ou Regra do OU: • Cálculo para determinarmos a probabilidade de dois ou maiseventos que não juntos: Nesse caso faz-se a soma das probsabilidades: • Exemplo: Qual a probabilidade de se obter o número 4 ao se jogar um dado? • evento desejado = número 4 ou número 6 • número total de eventos possíveis = 6 (1,2,3,4,5,6)|: Probabilidade (P): desejados : 1 __________________ eventos possíveis: 6 Portanto : 1 1 1 ____ + _____ = _____ 6 6 3
  • 20. • Noções de Probabilidades 3ª. Parte Eventos independentes que ocorrem ao mesmo tempo ou Regra do E: • Cálculo feito para determinarmos a probabilidade de dois resultados em eventos separados possam ocorrer simultaneamente . • Nesse caso faz-se a soma das probabilidades: • Exemplo: Qual a probabilidade de se jogar dois dados e obter um número 4 e um número 6 ao mesmo tempo (na mesma jogada)? • evento desejado = número 4 E o número 6 • número total de eventos possíveis = 6 (1,2,3,4,5,6)|: Probabilidade (P): desejados : 1 __________________ eventos possíveis: 6 Portanto : 1 1 1 ____ X _____ = _____ 6 6 36
  • 21. • Segunda lei de Mendel: • "lei da segregação independente do fatores": • Sementes amarelas e lisas: VVRR, formarão apenas gametas VR • Sementes verdes e rugosas: vvrr, formarão apenas gametas vr • No cruzamento P= VVRR X vvrr • F1 = 100% VvRr amarelas e lisas
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25. Segundo cruzamento VvRr X VvRr VR Vr vR vr VR VVRR VVRr VvRR VvRr Vr VVRr VVrr VvRr Vvrr vR VvRR VvRr vvRR vvRr vr VvRr Vvrr vvRr vvrr
  • 26. • Na Geração F2 encontramos a seguinte proporção fenotípica: 9:3:3:1, onde: 9/16 = sementes amarelas e lisas 3/16 = sementes verdes e lisas 3/16 = sementes amarelas e rugosas 1/16 = sementes verdes e rugosas
  • 27. Poliibridismo e Alelos Múltiplos PROF. EDUARDO
  • 28. • Chamamos de poli-hibridismo quando o cruzamento analisa três ou mais características. • Nestes casos, podemos realizar os cruzamentos separadamente e multiplicar as probabilidades de cada um: • Para determinar o número gametas : 2n
  • 29. Alelos múltiplos: quando existe mais de um gene alelo pra um locus. Ex. A pelagem dos coelhos apresenta 4 alelos que funcionam no seguinte sistema de dominância: C (c+) > c ch >c h > c Genótipos Fenótipos c+c+; c+cch; c+ch; c+c Aguti ou selvagem cchcch; cchch; cchc Chinchila chch; chc Himalaio cc Albino
  • 30. • C > cch > ch > c
  • 31. • Sendo n o no. De alelos: • No. De genótipos possíveis: n (n + 1) --------- 2 No. De heterozigotos possíveis: n (n - 1) --------- 2 No. De homozigotos = n
  • 33. • Funções do sistema imunológico: • Combater antígenos (qualquer molécula, célula ou microrganismo estranho ao corpo) • Primeira barreira aos antígenos: pele e mucosas. • a) basófilos e mastócitos: produtores de histamina, vasodilatador que permite a diapedese (migração de células do sangue para o local da infecção)
  • 34. • A histamina é responsáveis pelos sintomas da alergia e da inflamação (dor, calor, vermelhidão e inchaço). • Neutrófilos e Macrófagos (monócitos) : fagocitose. Os macrófagos também são as células que apresentam antígenos para os linfócitos tipo T helper (CD4). • Linfócito T helper (CD4): coordenador do sistema imunológico. Atacado pelo HIV. Libera proteínas que estimulam os linfócitos tipo B a produzirem anticorpos.
  • 35. • Anticorpos: proteínas produzidas pelos linfócitos tipo B extremamente eficientes na destruição de antígenos. São altamente específicos para cada tipo de antígeno. • Após a 1ª. Infecção ( doença) os linfócitos B adquirem memória imunológica para o antígeno que foi combatido, evitando que esse mesmo agente provoque a doença uma segunda vez (imunização).
  • 36.
  • 37.
  • 38. Os macrófagos apresentam antígenos para os linfócitos tipo T helper (CD4). Linfócito T helper (CD4): coordenador do sistema imunológico. Liberam proteínas que estimulam os linfócitos tipo B a produzirem anticorpos. (imunidade específica ou humoral)
  • 39.
  • 40. • Tipos de resposta imune: • A) Ativa (anticorpos produzidos pelo próprio corpo): • 1- Natural: quando a pessoa se cura da doença que “pegou”. • 2- Artificial: quando é introduzido na pessoa antígenos atenuados que induz a produção de anticorpos sem provocar a doença (vacina) • B) Passiva: quando a pessoa recebe anticorpos prontos de outro ser vivo (não imuniza). • 1- Natural: leite materno. • 2- artificial : soro (plasma de outro ser vivo contendo anticorpos).
  • 41.
  • 42. Transfusões de Sangue (sistemas ABO e Rh) Grupo A (46,6%) Grupo 0 (42,3%) Grupo B (7,7%) Grupo AB (3,4%) Em relação ao Rh: 85,5% são Rh+ 14,2% são Rh-
  • 43. Produz Produz anti-B anti-A Não Produz Produz anti-B e anti-B anti-A anti-A
  • 44. Transfusões não possíveis causam aglutinação Transfusões possíveis
  • 45. Tipo sanguíneo Recebe de: Doa para: A AeO A e AB B BeO B e AB AB A, B, AB e O AB O O A, B, AB e O
  • 46. FATOR Rh DOA PARA RECEBE DE Negativo Rh - negativo positivo Negativo Rh+ positivo positivo
  • 47. Para se determinar o tipo sangüíneo de uma pessoa basta colocar três gotas de seu sangue dela sobre uma lâmina de vidro, adicionando-se, a cada uma, soros anti-A, anti-Rh e anti-B, conforme o esquema adiante. Após alguns segundos, nota-se aglomeração de hemácias apenas no local onde o anticorpo encontra o antígeno Transfusões de uma pessoa O- para qualquer outra deve ser feitas com cautela, pois o sangue tipo O- apresenta anticorpos para todos os outros tipos . Em pouca quantidade esses anticorpos se diluem no corpo do doados, em grandes quantidades pode ocorrer aglutinação
  • 48.
  • 49. Doença hemolítica do recém do recém nascido: Ocorre quando O sangue de um acriança Rh+ entra em contato com o da mãe Rh- no momento do parto. Antes isso não ocorre pois a placenta não permite o contato sanguíneo DHRN: Hemácias entre mãe e filho. Rh+ do filho são Portanto só ocorre na destruídas pelos segunda gestação. anticorpos da mãe Rh- .
  • 50. Genética dos Grupos Sanguíneos Sistema ABO Sistema Rh Sistema MN
  • 51. • Sistema ABO: Codominância com alelos múltiplos. Nas hemácias humanas há uma proteína de membrana que determina o tipo de sangue, que é produzida em codominância por três para um mesmo locus: genes: IA IA ou IAi (sangue tipo A); IB IB ou IB i (sangue tipo B); IA IB (sangue tipo AB ) e ii (sangue tipo O)
  • 52. Tipo Genótipo Aglutinogênio Aglutininas sanguíneo s nas no plasma hemácias A IA IA ou IAi Aglutinogênio Anti-B A B IB IB ou IBi Aglutinogênio Anti-A B AB IA IB Aglutinogênio Não produz AeB aglutininas O ii Não produz Anti-A e Anti- Aglutinogênio B
  • 53. Tipo Genótipo Aglutinogên Aglutininas Recebe de: Doa para: sanguíneo ios nas produzidas hemácias Rh+ DD ou Fator Rh Não Rh+ e Rh+ Dd produz Rh- Rh- dd Não há Anti-Rh Rh- Rh+ e Rh-
  • 55. • O fator MN • Fator presente nas hemácias que não interfere nas transfusões sanguíneas. • Não induzem a formação de anticorpos. • Funcionam em codominância.
  • 56. • Grupo M = MM • Grupo N = NN • Grupo MN = MN • • EX.: MN x MN
  • 57. ♂/♀ M N M MM MN N MN NN
  • 58. 1/4= MM 1/4 = NN 2/4 = MN
  • 59. • Interação Gênica: • Conceito • • Quando um caráter é condicionado por dois ou mais pares de genes segregados independentemente • Herança do tipo de crista das galinhas:
  • 60. 1)Crista Rosa: RRee ou Rree. 2) Crista ervilha: rrEE e rrEe . 3) Crista Noz: RREE , RREe, RrEE ou Rr.Ee 4) Crista Simples: ee rr.
  • 61. RE Re rE re RE RREE EeRR RrEE RrEe (noz) (noz) (noz) (noz) Re RREe Rree RrEe Rree (noz) (rosa) (noz) (rosa) rE RrEE RrEe rrEE rrEe (noz) (noz) (ervilha) (ervilha) re RrEe Rree rrEe rree (noz) (rosa) (ervilha) (simples
  • 62. 9/16 = crista noz 3/16 = crista rosa 3/16 = crista ervilha 1/16 = crista simples
  • 63. • Genes Complementares (9:7) • Quando um fenótipo depende da ação complementar de dois alelos dominantes que isoladamente produzem um outro fenótipo. • Ex . Cor da flor da ervilha: A coloração depende da presença de em conjunto do gene P e C ao mesmo tempo: • Púrpura: CCPP, CCPp, CcPP, cCpP • Branca: CCpp, Ccpp, ccPP, ccPp, ccpp
  • 64. CP Cp cP cp CP CCPP CCPp CcPP CcPp púrpura púrpura púrpura púrpura Cp CCPp CCpp CcPp Ccpp púrpura branca púrpura branca cP CcPP CcPp ccPP ccPp púrpura púrpura branca (branca cp CcPp Ccpp ccPp ccpp púrpura branca branca branca
  • 66. • Epistasia : • Quando dois genes independentes agem sobre um mesmo caráter, um dele pode inibir a ação do outro . • O que inibem são chamados epistáticos e os inibidos são denominados hipostáticos . • O gene epistático pode ser dominante ou recessivo:
  • 67. • Epistasia Dominante (13:3) • Gene epistático é dominante ao hipostático, ou seja, basta um gene para causar a inibição. • Plumagem em galinhas leghorn – Epistáico “I” • Ex: Plumagem colorida: CC ii ou Cc ii. • Plumagem branca: CC II ou CC Ii ou Cc II ou Cc Ii ou cc II ou cc Ii ou cc ii.
  • 68. IC Ic iC ic IC IICC IICc IiCC IiCc branca branca branca Branca Ic IICc IIcc IiCc Iicc Branca branca branca branca iC IiCC IiCc iiCC iiCc Branca Branca colorida colorida ic IiCc Iicc iiCc iicc branca branca Colorida branca
  • 69. • 13/16 = brancas 3/16 = coloridas
  • 70. • Epistasia Recessiva (9:3:4) • São necessários dois genes para causar a inibição. • Ex.: Em ratos existem três tipo de pelagem: Albino
  • 71. • Estes fenótipos são determinados por dois locos gênicos, que interagem entre eles. • Quando o genótipo do indivíduo for A_ (A ou a), ele apresentará a cor aguti. • Quando for aa o indivíduo terá os pêlos pretos. • O gene P interfere na expressão do loco A somente se estiver em homozigose recessiva. Sempre que o genótipo do indivíduo for P_, ele apresentará o fenótipo determinado por A. • Quando o genótipo for pp, o indivíduo será albino, independente do genótipo para o loco A.
  • 72. • Aguti: AAPP, AaPP, AAPp, AaPp • Preto: aaPp, aaPP • Albino: AApp, Aapp, aapp
  • 73.
  • 74. • 9/16 = aguti 3/16 = preto • 4/16 = albino
  • 75. Herança Quantitativa ou poligênica
  • 76. • Herança poligênica ou multifatorial ou Quantitativa. • Conceito: Dois ou mais pares de genes atuam sobre o mesmo caráter, somando seus efeitos e causando diversos fenótipos diferentes. • Não existe dominância, porém existem genes que contribuem mais intensamente para promover a características (gene aditivo), representados por letra maiúscula e outro que contribuem menos ou não contribui, marcados por letra minúscula. • Recebem muita influência do ambiente, o que dificulta sua quantificação.
  • 77. • Exemplo, cor da pele humana:
  • 78.
  • 79. Curva de gauss Determina que os valor extremos aprecem sempre em menor proporção Contribuição do gene aditivo (quanto que quantitativamente um gene aditivo contribui para aumentar a expressão do fenótipo): diferença dos extremos Valor do aditivo = __________________ número total de genes
  • 80. • Cálculo do número de fenótipos e de genótipos possíveis: Número de Proporção de Número de Número de pares de genes um dos genótipos fenótipos extremos (F1) n 1/4n 3n 2n+1 2 1/16 ou 9 5 1/42 3 1/64 ou 27 7 1/43 4 1/256 ou 81 9 1/44
  • 81. Linkage, crossing-over e mapas cromossômicos
  • 82. • Ligação Fatorial (Linkage) Quando dois ou mais genes estão localizados no mesmo cromossomo diz-se que estão ligados. Os genes ligados (ligação fatorial) não sofrem a segregação independente, ficando juntos durante a formação dos gametas.
  • 83. • Sem recombinação (crosing-over)
  • 84. • Na formação do gametas pode ocorrer crossing-over (recombinação gênica), fato esse que altera as proporções esperadas de gametas e portanto de descendentes:
  • 85.
  • 86.
  • 87.
  • 89. • Mapas Cromossômicos: representação gráfica das distâncias entre genes e de suas posições relativas em um cromossomo. • Essa distância é calculada a partir da porcentagem de permutações (porcentagens de genes recombinantes produzidos em cruzamentos) ou taxa de crossing-over entre eles. • A unidade de medida utilizada é o “morganídeo”. • Fazendo o mapa: quanto maior for a taxa de recombinação gênica, maior será a distância entre os genes e vice-versa. • Vale lembrar que, quanto maior a distância entre os genes, maior a possibilidade de haver crossing-over.
  • 90. • Ex: Porcentagem de recombinação entre genes A e B: 19% Porcentagem de recombinação entre A e C: 2% Porcentagem de recombinação entre B e C: 17% • A distância entre A e B será de 19 morganídeos; A e C, de 2 morganídeos e B e C, de 17 morganídeos:
  • 91. • Determinação da freqüência ou taxa de permutação: Frequencia de permutação: No. de recombinantes X 100 __________________ número total de genes
  • 93. • Determinação do Sexo: os seres diplóides apresentam dois tipos de cromossomos: • A) Cromossomos autossômicos, que estão em pares de homólogos e não determinam o sexo. Na espécie humana são 22 pares • B) Cromossomos sexuais, heterocromossomos, ou alossomos, que podem ou não estar em pares, e possuem genes que determinam o sexo, além de também terem genes não ligados a determinação do sexo. • Na espécie humana há um par, (XX ou XY)
  • 94. • Sistema XY : Mamíferos, dípteros (moscas, borboletas) e algumas espécies de peixes e plantas. • Nesse sistema o par de cromossomos XX determina o sexo feminino que é denominado homogamético. • O par de cromossomos XY determina o sexo masculino que é denominado heterogamético.
  • 95.
  • 96. • Sistema XO: Variante do sistema XY, ocorre em hemípteros (percevejos) e Ortópteros (gafanhotos). • Nesse caso a presença de um único X (ausência do Y) caracteriza o sexo masculino.
  • 97. • Sistema ZW: Ocorre na maioria dos peixes e aves e nos lepidópteros (borboletas) . • Nesse sistema o par de cromossomos ZZ determina o sexo masculino que é o homogamético e os cromossomos ZW determina o sexo feminino que é o heterogamético.
  • 98. • Sistema Z0: Ocorre em galinhas e répteis. • Nesse caso a presença de um único Z (ausência do W) caracteriza o sexo feminino. •
  • 99. • Sistema por haplodiploidismo: (himenópteros, abelhas, formigas e vespas). A gêmea é diplóide e o macho é haplóide, devido a partenogênese (óvulo não fecundado).
  • 100.
  • 101. • Os cromossomos XY apresentam regiões com os mesmos genes (região homóloga) e regiões com genes diferentes (região não- homóloga) e que portanto não apresentam recombinação. • Podem apresentar genes não ligados à formação do sexo, como os ligados ao cromossomo X que causam a hemofilia e o daltonismo. Região presente só no X (não homóloga) Região presente Região presente só no X e no Y no Y (não homóloga) (homóloga)
  • 102. Herança ligada ao cromossomo X (ligada ao sexo): hemofilia (falta dos fatores hepáticos VIII e IX de coagulação do sangue). Sexo masculino Sexo feminino Xh Y Xh Xh Homem hemofílico Mulher hemofílica XH Y XH Xh Homem normal Mulher normal portadora Não há outra possibilidade XH XH Mulher normal
  • 103. Herança ligada ao cromossomo X: daltonismo - tipo 1: não distingue o púrpura do vermelho, tipo 2: troca o vermelhos por verde, tipo 3: não diferencia o verde do vermelho. Sexo masculino Sexo feminino Xh Y Xh Xh Homem daltônico Mulher daltônica XH Y XH Xh Homem normal Mulher normal portadora Não há outra possibilidade XH XH Mulher normal
  • 104. • Em regiões não homólogas do cromossomo Y, há genes holândricos (obrigatoriamente transmitidos de pai para filho). • Ex.: onde está o gene SRY (sexual region determination of cromossome Y) que induz a formação do sexo masculino.
  • 105. • Formação do sexo masculino: dependência da produção de testosterona, desencadeada pelo gene SRY..
  • 106. • Embora alguns genes pareçam estar ligado aos cromossomo sexuais, isso não ocorre como por (estão em cromossomos autossômico) • a hipertricose auricular, em que os genes estão nos dois cromossomos, mas que só se manifesta no sexo masculino (restrita ao sexo).
  • 107. • A calvície, é um tipo de herança influenciada pelo sexo. • Para determinação do genótipo, consideramos que no homem a calvície se comporta de maneira dominante e na mulher de maneira recessiva Sexo masculino Sexo feminino CC CC Homem calvo Mulher calva Cc Cc Homem calvo Mulher normal cc cc Homem normal Mulher normal
  • 108. • Determinação do sexo feminino pela visualização Cromatina Sexual ou corpúsculo de Barr (Cromossomo X atrofiado). Segundo a hipótese de Lyon isso compensa a duplicidade do cromossomo X ausente nos homens.
  • 109. Genética de Populações ou Genética Evolutiva
  • 110. • Freqüências gênicas e genotípicas • A determinação da freqüência gênica e da freqüência genotípica de uma população pode ser exemplificada em uma população com as seguintes características: • Genótipo e N° de indivíduos: Genótipo N° de indivíduos AA 3600 Aa 6000 aa 2400
  • 111. • A freqüência gênica dos A ou a, nessa população, pode ser calculada do seguinte modo: • n°. total desse gene • Freqüência de A = -------------------------------------------- n°. total de genes para aquele locus • 3600 indivíduos AA -> n° de genes A = 7200 6000 indivíduos Aa -> n° de genes A = 6000 Total de genes A = 13200 • O número total de genes para esse locus é 24000 (são 12000 indivíduos, com 2 genes por locus). • f(A) = n° total de genes A = 13200 • ------------- = 0,55 24000 f(A) = 55% ou f(A) = 0,55
  • 112. • Para calcular a freqüência de a, pode-se proceder do mesmo modo ou, então, utilizar a fórmula que estabelece a relação entre genes alelos: • f(A) + f(a) = 1 • f(a) = 1 - 0,55 f(a) = 0,45 f(a) = 45% • A freqüência genotípica dos genes AA, Aa ou aa, nessa população, pode ser calculada do seguinte modo: • Freqüência n°. De indivíduos com determinado genótipo • genotípica = ------------------------------------------------------- n°. total de indivíduos dessa população
  • 113. • As freqüências dos genótipo AA, Aa e aa nessa população são, respectivamente: • Freqüência 3600 • genotípica de AA = ------------------ = 0,30 12000 • Freqüência 6000 • genotípica de Aa = ------------------ = 0,50 12000 • Freqüência 2400 • genotípica de aa = ------------------ = 0,20 12000
  • 114. Genética de Populações • A genética de populações visa reconhecer a dinâmica evolutiva das populações ao longo do tempo. • Em função disso podemos pressupor se uma população esta se modificando ou se está estática (em equilíbrio) ao longo do tempo. • A Lei de Hardy-Weinberg , que permite analisar essa propriedade das populações diz o seguinte: • “ Em uma população em equilíbrio genético as frequências gênicas e genotípicas permanecem constantes ao longo das gerações”
  • 115. Condições para que uma população esteja em equilíbrio de Hardy-Weinberg: • 1) Seja uma população infinitamente grande. • 2) Ocorra pan-mixia: todos os indivíduos possam cruzar entre si, aleatóriamente. • 3) Não esteja ocorrendo migrações. • 4) Não esteja ocorrendo pressões seletivas (seleção natural)
  • 116. Teorema de de Hardy-Weinberg: • Pressupondo a presença de dois alelos (A ou a) para um único lócus gênico: • A frequência do alelo A em uma população mais a soma do seu alelo a será sempre 1: A + a = 1. • Onde, se p =A e q = a, temos A Frequencia de um alelo: p+q=1
  • 117. Pressupondo a presença de dois alelos (A ou a): • A frequência do genótipo: • F (AA) probabilidade do espermatozóide A fecundar o óvulo A = p x p ou p2 • F (Aa) probabilidade do espermatozóide A fecundar o óvulo a= pxq • F (Aa) probabilidade do espermatozóide a fecundar o óvulo A= qxp • F (aa) probabilidade do espermatozóide a fecundar o óvulo a = q x q ou q2
  • 118. Essa relação pode ser representada do seguinte modo: • Hardy e Weimberg compreenderam que esse resultado nada mais era do que o desenvolvimento do binômio (A+B) elevado à Segunda potência, aprendido em álgebra elementar: (a+b)² = A² + 2ab = b² • Chamando de p a freqüência de um gene e de q a freqüência de seu alelo e sabendo-se que p+Q =1, obtem- se a fórmula de Hardy-Weimberg:
  • 119.
  • 120. • EX. Para exemplificar numericamente este teorema, vamos supor uma população com as seguintes freqüências gênicas: p= freqüência do gene B = 0,9 q= freqüência do gene b = 0,1 Pode-se estimar a freqüência genotípica dos descendentes utilizando a fórmula de Hardy- Weimberg: • Se a população estiver em equilíbrio, a freqüência será sempre mantida constante ao longo das gerações.
  • 121. • Para alelos múltipos (várias classes genotípicas): • (p + q + r.... + n)2 Classes frequência AA p2 • Ex para 3 alelos (A, a1 e a2) a1a1 q2 a2a2 r2 Aa1 2pq Aa2 2pr a1a2 2qr
  • 122. • Para genes Frequência : • ligados ao sexo: Frequência de A = p Frequência de a = q Frequência de XA Y = p Frequência de A Xa Y = q Frequência de XAXA = p2 Frequência de XaXa = q2 Frequência de XAXa = 2pq
  • 123. • Fatores que podem alterar o equilíbrio gênico de uma população • A) Mutação e seleção natural: • Melanismo industrial: alteração das frequencias gênicas nas mariposas Biston betularia devido a poluição na Inglaterra no início da revolução industrial.
  • 124. B) Migração: Chegada de novos indivíduos, com C) Deriva novos gênica: genes frequencia gênica alterada por desastres naturais D) Princípio do fundador: tipo extremo de deriva, na qual uma pequena porção do indivíduos migra, dando origem a uma população diferente da original.