Ligação Gênica, Determinação Sexual e Herança

Segregação Independente (2ª Lei de Mendel)

Proporção esperada: 9:3:3:1.

Cruzamento Teste: Proporção esperada: 1:1:1:1.

Ligação Gênica (Linkage)

Ocorre quando genes estão localizados no mesmo cromossomo. Estes genes ligados podem sofrer permutação (crossing-over) durante a meiose.

Resultados esperados em cruzamentos:

• Mais de 50% de descendentes com fenótipos parentais.
• Menos de 50% de descendentes com fenótipos recombinantes.

Arranjos dos alelos:

• Cis: Alelos dominantes/selvagens para ambos os genes em um cromossomo e recessivos/mutantes no homólogo (Ex: AB/ab ou VG+B+/vg b).
• Trans: Um alelo dominante/selvagem e um recessivo/mutante em cada cromossomo homólogo (Ex: Ab/aB ou VG+b/vg B+).

Cálculo da Frequência de Recombinação (FR)

Em cruzamento teste:

FR = (Número de Recombinantes / Número Total de Descendentes) * 100

Para mapeamento com duplo crossing-over:

• Frequência de Recombinação Região I: FR(RI) = (Recombinantes I + Duplos Recombinantes) / N * 100
• Frequência de Recombinação Região II: FR(RII) = (Recombinantes II + Duplos Recombinantes) / N * 100
• Frequência de Duplos Recombinantes Observada: FR(DO) = (Nº de Duplos Recombinantes Observados / N) * 100
• Frequência de Duplos Recombinantes Esperada: FR(DE) = FR(RI) * FR(RII) / 100
• Coeficiente de Coincidência: CC = FR(DO) / FR(DE)
• Interferência: I = 1 - CC

Mecanismos de Determinação do Sexo

Organismos Monóicos e Dióicos

• Monóicos: Indivíduos hermafroditas (possuem ambos os sexos).
• Dióicos: Indivíduos com sexos separados (machos e fêmeas).

Determinação em Organismos Dióicos

Determinação Ambiental

O sexo é determinado por fatores ambientais:

• Lapa (Crepidula fornicata): Sexo determinado pela posição na pilha.
• Verme Marinho (Bonellia viridis): Larvas que se fixam no substrato tornam-se fêmeas; larvas que entram em contato com fêmeas tornam-se machos parasitas.
• Orquídea (Catasetum): Fêmea com aumento de luz; macho com diminuição de luz.
• Cavalinha (Equisetum): Gametófito feminino em solo rico; masculino em solo pobre.
• Répteis (ex: tartarugas, crocodilos): Sexo determinado pela temperatura de incubação dos ovos (fêmeas em temperaturas mais altas, machos em mais baixas, ou vice-versa dependendo da espécie).

Determinação Genética

O sexo é determinado por genes ou cromossomos:

• Sistema XY: Fêmeas XX (homogaméticas), Machos XY (heterogaméticos). Ex: Maioria dos mamíferos, algumas plantas (ex: Melandrium), alguns insetos (ex: Drosophila).
  • Em Drosophila, o sexo é determinado pelo balanço entre cromossomos X e autossomos. O cromossomo Y é essencial para a fertilidade masculina.
  • Em mamíferos, o gene SRY no cromossomo Y determina a masculinidade.
  • Inativação do Cromossomo X (Corpúsculo de Barr): Em fêmeas de mamíferos, um dos cromossomos X é inativado aleatoriamente nas células somáticas para compensação de dose gênica.
• Sistema XO: Fêmeas XX, Machos X0 (sem cromossomo Y). Ex: Insetos como gafanhotos, grilos, baratas.
• Sistema ZW: Fêmeas ZW (heterogaméticas), Machos ZZ (homogaméticos). A fêmea determina o sexo da prole. Ex: Aves, borboletas, mariposas, alguns peixes e répteis.
• Sistema Z0: Fêmeas Z0, Machos ZZ. Ex: Algumas mariposas, galinhas domésticas. A fêmea determina o sexo da prole.
• Outros Sistemas: Podem envolver múltiplos cromossomos sexuais (ex: Tilápia com sistema WZ e variações Y, W, Z) ou a influência de genes autossômicos específicos (ex: Milho, Pepino).

Padrões de Herança

Herança Influenciada pelo Sexo

Genes autossômicos cuja expressão do fenótipo é influenciada pelo sexo do indivíduo. Exemplos:

• Calvície em humanos (dominante em homens, recessiva em mulheres).
• Presença de chifres em algumas raças de ovinos.

Herança Autossômica Dominante

O fenótipo geralmente aparece em todas as gerações. Uma pessoa afetada tem, via de regra, pelo menos um genitor afetado.

Herança Autossômica Recessiva

O fenótipo pode não aparecer por várias gerações (salta gerações). Indivíduos afetados podem surgir de genitores não afetados (heterozigotos).

Herança Ligada ao X Dominante

Um homem afetado transmite a característica para todas as suas filhas e para nenhum de seus filhos.

Herança Ligada ao X Recessiva

Incidência muito maior em homens. Um homem afetado transmite o alelo recessivo para todas as suas filhas (que serão portadoras, se a mãe for homozigota dominante) e para nenhum de seus filhos.

Herança Mitocondrial

Herança de genes localizados no DNA mitocondrial. É transmitida exclusivamente pela mãe para todos os seus descendentes (filhos e filhas).