Linkage e Mapeamento genético: quando nao se aplica a segunda lei

Prof. Fabio Dias Magalhães salabioquimica.blogspot.com

Linkage quando não se aplica a segunda lei de Mendel

A 2a lei de Mendel afirma que "Os fatores para duas ou mais características segregam-‐se no híbrido, distribuindo-‐se independentemente para os gametas, onde se combinam ao acaso." A segregação independente só ocorre em genes que estão em cromossomos diferentes. Observe a célula ao lado que apresenta o genótipo AaBb. Os gametas que poderão ser produzidos tem os genótipos AB, Ab, aB e ab, cada um com a chance de 25%. Mas caso os genes A e B se encontrarem no mesmo cromossomo, a separação deles não é independente, os gametas formados seriam AB e ab. Veja na célula abaixo, de genótipo AaBb (AB/ab, conforme posição dos genes), os gametas formados sem crossing over:

Há, neste caso, linkage, ou ligação gênica (os dois genes estão ligados ao mesmo cromossomo) e a segunda lei de Mendel não será obedecida. Não há como inferir matemáticamente as proporções de gametas formados neste caso. Essa informação só é dada experimentalmente. Suponhamos que, experimentalmente, o genótipo AaBb produziu os gametas: 40% de AB 40% de ab 10% de Ab 10% de aB Perceba que AB e ab são mais frequentes por conservarem a disposição dos genes na célula parental. Já Ab e aB resultam de recombinação por crossing over. A taxa de recombinação total é de 20%. Veja, assim, que a recombinação nos eucariotos ocorre de duas formas: 1) Quando genes estão em cromossomos diferentes, eles se recombinam por segregação independente; 2) Quando genes estão no mesmo cromossomo, eles se recombinam por crossing over.

Mapas gênicos Quanto mais distantes dois genes em linkage, mais facilmente eles serão separados por permutação. Assim, a distância entre dois genes é diretamente proporcional a taxa de crossing-‐over entre deles. Dessa forma, podemos usar a taxa de permutação como forma de representar a distancia relativa entre dois genes. No caso acima, como a taxa de recombinação foi de 20%, dizemos que a distancia entre A e B é de 20 unidades de recombinação ou 20 morganídeo (homenagem a Morgan, pesquisador que propôs o mapa gênico).


Imagine que existam 3 genes, A, B e C, no mesmo cromossomo. Se a taxa de permutação entre A e B é de 19%, de A e C 2% e C e B de 17%, podemos inferir a posição desses genes no cromossomo:

Questões

1)Considere a existência de dois locos em um indivíduo. Cada loco tem dois alelos “A” e “a” e “B”e “b”, sendo que

“A” e “B” são dominantes. Um pesquisador cruzou um indivíduo “AaBb” com um indivíduo “aabb”. A prole resultante foi: 40% AaBb; 40% aabb; 10% Aabb; 10% aaBb. O pesquisador ficou surpreso, pois esperava

obter os quatro genótipos na mesma proporção, 25% para cada um deles. Esses resultados contrariam a segunda Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente? Justifique sua

resposta. 2)(UFRJ-‐2006) Um pesquisador está estudando a genética

de uma espécie de moscas, considerando apenas dois locos, cada um com dois genes alelos:

loco 1 -‐ gene A (dominante) ou

gene a (recessivo); loco 2 -‐ gene B (dominante)

ou gene b (recessivo).

Cruzando indivíduos AABB com indivíduos aabb, foram obtidos 100% de indivíduos AaBb que, quando

cruzados entre si, podem formar indivíduos com os genótipos mostrados na Tabela 1 a seguir.

Sem interação entre os dois locos, as proporções fenotípicas dependem de os referidos locos estarem ou não no mesmo cromossomo. Na Tabela 2, a seguir, estão representadas duas proporções fenotípicas (casos 1 e 2) que

poderiam resultar do cruzamento de dois indivíduos AaBb.

Identifique qual dos dois casos tem maior probabilidade de representar dois locos no mesmo cromossomo. Justifique sua resposta.


3) (UNIFESP-‐SP) Os locos M, N, O, P estão localizados em um mesmo cromossomo. Um indivíduo homozigótico para os alelos M, N, O, P foi cruzado com outro, homozigótico para os alelos m, n, o, p. A geração F1 foi então retrocruzada com o homozigótico m, n, o, p. A descendência desse retrocruzamento apresentou 15% de permuta entre os locos M e N. 25% de permuta entre os locos M e O. 10% de permuta entre os locos N e O. Não houve descendentes com permuta entre os locos M e P. Responda. a) Qual a sequência mais provável desses locos no cromossomo? Faça um esquema do mapa genético desse trecho do cromossomo, indicando as distâncias entre os locos. b) Por que não houve descendentes recombinantes com permuta entre os locos M e P? 4)(VUNESP) Se num mapa genético a distancia entre os loci de A e B é de 16morganídeos, qual a frequência relativa dos gametas AB, Ab, aB e ab, produzidos pelo genótipo AB/ab?

AB Ab aB ab

a 36% 14% 14% 36%

b 34% 16% 16% 34%

c 42% 8% 8% 42%

d 8% 42% 42% 8%

e 44% 6% 6% 44%

5 - (FUVEST SP) Em determinada espécie, os locos dos genes A e B situam-se no mesmo cromossomo. Na meiose de um indivíduo duplo-heterozigoto AB/ab ocorre permutação entre esses locos em 80% das células. A porcentagem esperada de gametas Ab que o indivíduo formará é: a) 10% b) 20% c) 30% d) 40% e) 80% 6 - (UNIMEP RJ) Os genes A e B localizados num mesmo cromossomo distam entre si de 16 unidades de recombinação. Um indivíduo de genótipo Ab/aB produzirá os gametas AB, Ab, aB e ab, respectivamente, com as seguintes proporções percentuais: a) 8%, 42%, 42% e 8% b) 42%, 8%, 8% e 42% c) 16%, 34%, 34% e 16% d) 25%, 25%, 25% e 25% e) nenhuma das anteriores 7- (FUVEST SP) Os genes X, Y e Z de um cromossomo têm as seguintes freqüências de recombinação: GENES FREQÜÊNCIA DE RECOMBINAÇÃO X e Y 15% Y e Z 30% Z e X 45% Qual a posição relativa desses três genes no cromossomo? a) Z X Y b) X Y Z c) Y Z X d) X Z Y e) Y X Z

Prof. Fabio Dias Magalhães salabioquimica.blogspot.com 8- (UFPB) Dois pares de genes alelos A/a e B/b estão ligados em loci diferentes e distantes 14 unidades de recombinação. Desta forma, um indivíduo com genótipo A

a

b

B formará os gametas Ab, AB, ab e aB, nas seguintes

percentagens: GAMETAS Ab AB ab aB a) 43 7 7 43 b) 7 43 43 7 c) 36 14 14 36 d) 46,5 3,5 3,5 46,5 e) 14 36 36 14 9 - (UFMS) Numa determinada espécie vegetal, os genes A e B distam entre si 17 (dezessete) unidades de recombinação. Qual a porcentagem de gametas Ab que um indivíduo duplo heterozigoto AB/ab formará? 10 - (UFRRJ) Numa certa espécie de milho, o grão colorido é condicionado por um gene dominante B e o grão liso por um gene dominante R. Os alelos recessivos b e r condicionam, respectivamente, grãos brancos e rugosos. No cruzamento entre um indivíduo colorido liso com um branco rugoso, surgiu uma F1 com os seguintes descendentes: 150 indivíduos que produziam sementes coloridas e lisas, 150 indivíduos que produziam sementes brancas e rugosas, 250 indivíduos que produziam sementes coloridas e rugosas e 250 indivíduos que produziam sementes brancas e lisas. A partir desses resultados, podemos concluir que o genótipo do indivíduo parental colorido liso e a distância entre os genes B e R são: a) BR/br; 62,5 U.R. b) BR/br; 37,5 U.R. c) Br/bR; 62,5 U.R. d) Br/bR; 37,5 U.R. e) BR/br; 18,75 U.R. 11 - (UFTM MG) Considere duas características determinadas por dois diferentes pares de genes situados em um mesmo par de cromossomos autossômicos, como exemplificado no esquema:

Suponha que 500 células germinativas com o mesmo genótipo da célula acima entrem em meiose, e que 20% dessas células apresentem permutação. O número de gametas recombinantes que se espera encontrar ao final do processo é: a) 200. b) 400. c) 500. d) 1 000. e) 2 000.


Gabarito e comentários 1)Sim. A segunda Lei de Mendel fala da segregação independente, o que só ocorre quando se consideram locos em cromossomos diferentes. 2)O caso 2, que ocorre quando os dois locos estão no mesmo cromossomo, com permuta gênica entre eles. A proporção fenotípica 9:3:3:1 ( caso 1) só ocorre quando os dois locos estão em cromossomos diferentes. 3) a)A sequência deve ser: PMNO ou ONMP

. b) Não houve permuta entre os genes P e M, pois se encontram muito próximos entre si. 4. Resposta C. Explicação:Se não houvesse recombinação, teriamos 50% tanto de gametas AB, quanto de ab: Entretanto, existe um total de permutação de 16%, o que significa a produção de 8% de gametas Ab e 8% de gametas aB. Assim, 84% não serão recombinantes, produzindo-se, por isso, 42% de gametas AB e 42% de gametas ab, conforme mostrado na letra C. 5)B 6) A 7)B 8)A 9) 41 10) D 11) A Faça o Curso Genética e Evolução. Inscrições [email protected]

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