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Património Genético
Trabalhos de Thomas Morgan




                             Isabel Lopes
Drosophila melanogaster
                          (mosca da fruta)

      Thomas Morgan realizou trabalhos com moscas da fruta

– Reduzida dimensão (fácil manutenção
  em laboratório)

– Frequentes sobre os frutos maduros

– Ciclo de vida curto (aproximadamente
  10 a 15 dias)

– Características observadas à lupa após
  anestesia

– Forma   selvagem        (mais   comum      na
  natureza):      corpo     cinzento,   olhos
  vermelhos e asas longas




                                                             IL 2009
Outras formas (mutações)
                      Ver desenvolvimento
                            da pupa
Exemplos:
• Corpo negro
• Asas vestigiais
• Olhos brancos




  Dimorfismo sexual




                                            IL 2009
Como se transmitem
             os olhos brancos
       Morgan encontrou um dia por acaso um macho de
       olhos brancos e começou a estudar esta característica:



Macho com olhos brancos X                                           Utiliza-se a
                                                                       inicial da
Fêmea olhos selvagens                                                    palavra
                                                                inglesa para a
                                              F1                 característica
                                                                      mutante -
    100% Fêmeas com olhos selvagens                                        white
    100% Machos com olhos selvagens                               (W), usando
                                                                  para a forma
                                                                    selvagem a
                                                    F2            mesma letra
        2459 fêmeas olhos selvagem
                                                                  acrescida do
        1011 machos com olhos selvagem                             sinal + (W+)
        782 machos olhos brancos




                                                                                    IL 2009
Como se transmitem
              os olhos brancos
       Morgan estudou também o cruzamento inverso macho de
       Olhos selvagens e fêmea de olhos brancos



Macho com olhos selvagens x                                     Utiliza-se a
                                                                   inicial da
Fêmea olhos brancos                                                  palavra
                                                              inglesa para
                                           F1                               a
                                                             característica
     100% Fêmeas com olhos selvagens                              mutante -
     100% Machos com olhos brancos                                     white
                                                              (W), usando
                                                              para a forma
        129 fêmeas olhos selvagem               F2              selvagem a
        88 fêmeas de olhos brancos                            mesma letra
        132 machos com olhos selvagem                         acrescida do
        86 machos olhos brancos                                sinal + (W+)




                                                                                IL 2009
Como explicar estes resultados ?

Na drosófila, como na maioria dos animais, o sexo depende do
par de cromossomas sexuais

 • As fêmeas de drosófila possuem 3 pares de
 autossomas e um par de cromossomas X.
 • Os machos possuem             3 pares de autossomas,
 mas apenas um cromossoma X e um cromossoma Y
 (praticamente sem genes)– sexo heterogamético.
 • Devemos considerar que o alelo responsável pela
 cor branca dos olhos se localiza no cromossoma X.




                                                               IL 2009
Como explicar estes resultados ?
                 Macho com olhos brancos X Fêmea olhos selvagens

                                             Gâmetas
Cor dos olhos:                   ♂
branco - W
                                        Xw             Y
                            ♀
Selvagem - W+




                                                                   100% Olhos vermelhos
                                w+   Xw+Xw             Xw+Y
                            X
                  Gâmetas




                                w+   Xw+Xw             Xw+Y
                            X




                                                                                          IL 2009
Como explicar estes resultados ?
                 Macho com olhos selvagens X Fêmea olhos brancos

                                                   Gâmetas
Cor dos olhos:                      ♂
branco - W
                                            Xw+              Y
                            ♀
Selvagem - W+




                                w          XwXw+             XwY
                            X




                                                                   Olhos brancos
                                                                    Todos os ♂
                  Gâmetas




                                w
                            X              XwXw+             XwY




                                                                                   IL 2009
                                          Todas as ♀
                                        olhos selvagens
Genes…
• Autossómicos
  – Quando se localizam nos Autossomas


• Heterossómicos ou ligados ao sexo
  – Quando se localizam nos cromossomas
    sexuais




                                          IL 2009
Ideias-Chave
• Nos seres heterogaméticos, os genes
  localizados nos cromossomas sexuais
  expressam-se       de    forma   diferente
  consoante o sexo do indivíduo.
   – Os indivíduos do sexo masculino
     expressam o gene transportado no
     cromossoma X que herdaram da
     progenitora feminina;
   – Os genes dos cromossomas X dos
     indivíduos do sexo feminino expressam-
     se de forma idêntica aos genes
     localizados nos autossomas.




                                               IL 2009
Ligação Factorial ou em Linkage
            A localização dos genes nos cromossomas
            implica que vários genes se localizem no mesmo
            cromossoma

P:   ♀ corpo cinzento e asas longas   X    ♂ corpo negro e asas vestígiais   Corpo:
                                                                             negro - b
                                                                             cinzento - b+
                                                                             Asas:
F1:                 ♀e♂       corpo cinzento e asas longas
                                                                             vestígiais - vg
                                                                             longas - vg+



                   F1 x F1:                           Cruzamento teste:
       75% corpo cinzento e asas longas                F1 x bbvgvg
       25% corpo negro e asas vestígiais       50% corpo cinzento e asas longas
                                               50% corpo negro e asas vestígiais
Os genes transmitem-se em conjunto não ocorrendo segregação independente
                    (excepção à segunda lei de Mendel)




                                                                                               IL 2009
Ligação Factorial ou em Linkage
A localização dos genes nos cromossomas implica que
vários genes se localizem no mesmo cromossoma e
assim     se     comportem   como   uma    unidade
indissociável, mas…




… na maioria das vezes, como resultado do crossing-over
que ocorre durante a meiose, os genes podem separar-se
e surgir nos gâmetas como se estivessem em
cromossomas separados




                                                          IL 2009
Ideias-Chave
• Os genes localizados no mesmo
  cromossoma constituem um grupo de
  ligação factorial e podem transmitir-se:

  – Em conjunto, como se se tratasse de um
    caso de monoibridismo, originando o
    mesmo número e a mesma proporção de
    classes fenotípicas;
  – Separados devido à ocorrência de
    crossing-over durante a meiose




                                             IL 2009
Interacções Génicas - Epistasia
                                     “Cada espiga vermelha, cada espiga de milho-rei – como por lá lhe chamam – é
                                           a sentença promulgada contra o feliz a cujas mãos ela chegou. Cabe-lhe
                                           distribuir por toda a assembleia , ou de receber de toda ela, um abraço mais
                                           ou   menos      apertado;   sentença      que    ele   de    boa    vontade
Experiências de R. Emersom em 1918




                                           cumpre, principalmente quando em tantos abraços, há um pelo que em vão
                                           suspira nas outras épocas do ano.”
                                                                                Júlio Dinis, As Pupilas do Senhor Reitor
                                           P:                 Milho branco X Milho branco
                                                                  AAbb        aaBB


                                                        F1:            Milho-rei
                                                                        AaBb


                                     F2:    56% plantas espigas de Milho-rei
                                            44% plantas apresentam espigas brancas
Explicação dos resultados…

              F1 x F1                  F2:      56% plantas espigas de Milho-rei
          (AaBb X AaBb)                         44% plantas apresentam espigas brancas
           Gâmetas
Gâmetas                    AB                   Ab                     aB    ab
      AB                   AABB               AABb                   AaBB   AaBb
      Ab                   AABb               AAbb                   AaBb   Aabb
      aB                   AaBB               AaBb                   aaBB   aaBb
      ab                   AaBb                Aabb                  aaBb   aabb


                                              Enzima 2

          • Molécula                                     • Pigmento
          Precursora            • Molécula                 vermelho
                                 intermédia
                Enzima 1
                                       Alelos recessivos – não sintetiza
Em síntese…

Muitas características hereditárias não são
 controladas pelo material genético existente
 num único locus, mas sim por vários genes
 existentes em diferentes loci ou mesmo em
 diferentes cromossomas que interactuam no
 estabelecimento da mesma característica.
Dúvidas ?

   Resolver Exercício do manual (p.84)




                                         IL 2009

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PatrimóNio GenéTico Trabalhos De Morgan

  • 1. Património Genético Trabalhos de Thomas Morgan Isabel Lopes
  • 2. Drosophila melanogaster (mosca da fruta) Thomas Morgan realizou trabalhos com moscas da fruta – Reduzida dimensão (fácil manutenção em laboratório) – Frequentes sobre os frutos maduros – Ciclo de vida curto (aproximadamente 10 a 15 dias) – Características observadas à lupa após anestesia – Forma selvagem (mais comum na natureza): corpo cinzento, olhos vermelhos e asas longas IL 2009
  • 3. Outras formas (mutações) Ver desenvolvimento da pupa Exemplos: • Corpo negro • Asas vestigiais • Olhos brancos Dimorfismo sexual IL 2009
  • 4. Como se transmitem os olhos brancos Morgan encontrou um dia por acaso um macho de olhos brancos e começou a estudar esta característica: Macho com olhos brancos X Utiliza-se a inicial da Fêmea olhos selvagens palavra inglesa para a F1 característica mutante - 100% Fêmeas com olhos selvagens white 100% Machos com olhos selvagens (W), usando para a forma selvagem a F2 mesma letra 2459 fêmeas olhos selvagem acrescida do 1011 machos com olhos selvagem sinal + (W+) 782 machos olhos brancos IL 2009
  • 5. Como se transmitem os olhos brancos Morgan estudou também o cruzamento inverso macho de Olhos selvagens e fêmea de olhos brancos Macho com olhos selvagens x Utiliza-se a inicial da Fêmea olhos brancos palavra inglesa para F1 a característica 100% Fêmeas com olhos selvagens mutante - 100% Machos com olhos brancos white (W), usando para a forma 129 fêmeas olhos selvagem F2 selvagem a 88 fêmeas de olhos brancos mesma letra 132 machos com olhos selvagem acrescida do 86 machos olhos brancos sinal + (W+) IL 2009
  • 6. Como explicar estes resultados ? Na drosófila, como na maioria dos animais, o sexo depende do par de cromossomas sexuais • As fêmeas de drosófila possuem 3 pares de autossomas e um par de cromossomas X. • Os machos possuem 3 pares de autossomas, mas apenas um cromossoma X e um cromossoma Y (praticamente sem genes)– sexo heterogamético. • Devemos considerar que o alelo responsável pela cor branca dos olhos se localiza no cromossoma X. IL 2009
  • 7. Como explicar estes resultados ? Macho com olhos brancos X Fêmea olhos selvagens Gâmetas Cor dos olhos: ♂ branco - W Xw Y ♀ Selvagem - W+ 100% Olhos vermelhos w+ Xw+Xw Xw+Y X Gâmetas w+ Xw+Xw Xw+Y X IL 2009
  • 8. Como explicar estes resultados ? Macho com olhos selvagens X Fêmea olhos brancos Gâmetas Cor dos olhos: ♂ branco - W Xw+ Y ♀ Selvagem - W+ w XwXw+ XwY X Olhos brancos Todos os ♂ Gâmetas w X XwXw+ XwY IL 2009 Todas as ♀ olhos selvagens
  • 9. Genes… • Autossómicos – Quando se localizam nos Autossomas • Heterossómicos ou ligados ao sexo – Quando se localizam nos cromossomas sexuais IL 2009
  • 10. Ideias-Chave • Nos seres heterogaméticos, os genes localizados nos cromossomas sexuais expressam-se de forma diferente consoante o sexo do indivíduo. – Os indivíduos do sexo masculino expressam o gene transportado no cromossoma X que herdaram da progenitora feminina; – Os genes dos cromossomas X dos indivíduos do sexo feminino expressam- se de forma idêntica aos genes localizados nos autossomas. IL 2009
  • 11. Ligação Factorial ou em Linkage A localização dos genes nos cromossomas implica que vários genes se localizem no mesmo cromossoma P: ♀ corpo cinzento e asas longas X ♂ corpo negro e asas vestígiais Corpo: negro - b cinzento - b+ Asas: F1: ♀e♂ corpo cinzento e asas longas vestígiais - vg longas - vg+ F1 x F1: Cruzamento teste: 75% corpo cinzento e asas longas F1 x bbvgvg 25% corpo negro e asas vestígiais 50% corpo cinzento e asas longas 50% corpo negro e asas vestígiais Os genes transmitem-se em conjunto não ocorrendo segregação independente (excepção à segunda lei de Mendel) IL 2009
  • 12. Ligação Factorial ou em Linkage A localização dos genes nos cromossomas implica que vários genes se localizem no mesmo cromossoma e assim se comportem como uma unidade indissociável, mas… … na maioria das vezes, como resultado do crossing-over que ocorre durante a meiose, os genes podem separar-se e surgir nos gâmetas como se estivessem em cromossomas separados IL 2009
  • 13. Ideias-Chave • Os genes localizados no mesmo cromossoma constituem um grupo de ligação factorial e podem transmitir-se: – Em conjunto, como se se tratasse de um caso de monoibridismo, originando o mesmo número e a mesma proporção de classes fenotípicas; – Separados devido à ocorrência de crossing-over durante a meiose IL 2009
  • 14. Interacções Génicas - Epistasia “Cada espiga vermelha, cada espiga de milho-rei – como por lá lhe chamam – é a sentença promulgada contra o feliz a cujas mãos ela chegou. Cabe-lhe distribuir por toda a assembleia , ou de receber de toda ela, um abraço mais ou menos apertado; sentença que ele de boa vontade Experiências de R. Emersom em 1918 cumpre, principalmente quando em tantos abraços, há um pelo que em vão suspira nas outras épocas do ano.” Júlio Dinis, As Pupilas do Senhor Reitor P: Milho branco X Milho branco AAbb aaBB F1: Milho-rei AaBb F2: 56% plantas espigas de Milho-rei 44% plantas apresentam espigas brancas
  • 15. Explicação dos resultados… F1 x F1 F2: 56% plantas espigas de Milho-rei (AaBb X AaBb) 44% plantas apresentam espigas brancas Gâmetas Gâmetas AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Enzima 2 • Molécula • Pigmento Precursora • Molécula vermelho intermédia Enzima 1 Alelos recessivos – não sintetiza
  • 16. Em síntese… Muitas características hereditárias não são controladas pelo material genético existente num único locus, mas sim por vários genes existentes em diferentes loci ou mesmo em diferentes cromossomas que interactuam no estabelecimento da mesma característica.
  • 17. Dúvidas ? Resolver Exercício do manual (p.84) IL 2009