Genética Vegetal - Mapeamento Genético e Exercícios Resolvidos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE GENÉTICA DISCIPLINA BG 062 GENÉTICA VEGETAL Profa Lygia Vitória Galli Terasawa AULA 11 MAPEAMENTO GENÉTICO EXERCÍCIOS 1 Num cruzamento teste de um triplo heterozigoto na F1 sem sabermos se a configuração é cis ou trans e nem sabemos a ordem dos loci escreveremos arbitrariamente a ordem dos genes ABC Verifique a tabela abaixo GENÓTIPO Nº DESCENDENTES ABCabc 370 abcabc 385 Abcabc 45 aBCabc 50 ABcabc 2 abCabc 3 AbCabc 75 aBcabc 70 TOTAL 1000 Faça o mapa calcule a interferência e coeficiente de coincidência 2 No milho um gene dominante C produz aleurona colorida e seu alelo recessivo c produz aleurona incolor Outro gene dominante Sh produz grãos cheios e lisos enquanto que seu alelo recessivo sh produz grãos contraídos devido ao colapso do endosperma Um terceiro gene dominante Wx produz endosperma amiláceo normal e seu alelo recessivo wx produz endosperma amiláceo e ceroso Uma planta homozigota oriunda de uma semente lisa com endosperma incolor e ceroso é cruzada com uma planta homozigota oriunda de uma semente contraída com endosperma colorido e amiláceo normal A F1 quando submetida ao cruzamento teste com uma linhagem incolor contraída e cerosa produziu sementes que exibiram os seguintes fenótipos 113 incolores contraídos e amiláceos 4 coloridos lisos e amiláceos 2708 incolores lisos e cerosos 526 incolores lisos e amiláceos 2 incolores contraídos e cerosos 116 coloridos lisos e cerosos 2538 coloridos contraídos e amiláceos 601 coloridos contraídas e cerosos a Faça o mapa genético para esta região do cromossomo b Calcule a interferência nesta região 3 Suponha que numa espécie vegetal encontramos os seguintes fatores flores vermelhas A e flores brancas a folhas lisas B e folhas recortadas b plantas altas C e baixas c a Esquematize usando genótipos um cruzamentoteste b Em um experimento foram obtidos os seguintes resultados aBC 137 ABc 11 ABC 590 AbC 114 abc 539 abC 4 Abc 120 e aBc 107 Dê a ordem dos genes nos cromossomos Calcule o valor de c entre AB BC e AC Verifique que a distância entre A B não é igual à soma das distâncias entre AC e BC Procure explicar esta observação Calcule o valor da coincidência e da interferência Qual o significado destes valores Se o valor de interferência fosse zero o que isto significaria E se fosse 1 Construa um mapa genético utilizando os valores encontrados 4 Homes e Lachman1974 The Journal of Heredity 65 3134 verificaram que os genes responsáveis pelo fenótipo de flores indeiscentes plantas sem antocianina e sem pelos apresentaram respectivamente os alelos recessivos ida e h situados no cromossomo 11 do tomateiro conforme o seguinte mapa genético H a id 37 57 744 a Esquematize um cruzamento teste envolvendo os três genes em fase de atraçãocis b Considerando que 1000 indivíduos foram nesse cruzamento teste qual o número esperado para cada fenótipo I 02 5 Os alelos da serie S referemse ao sistema de autoincompatibilidade gametofítica Foi realizado o seguinte cruzamento 𝐴𝐵 𝑎𝑏 S1S2 x 𝑎𝐵 𝑎𝐵 S2S3 Admitindo que ocorra dominância completa para os dois genes e que o gene S não interfere na expressão fenotípica quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência deste cruzamento considerandose que cab020 6 Considerando a existência do genótipo AbcaBC Considere ainda que durante a meiose os seguintes eventos aconteceram Frequência de células que apresentaram permuta só entre os genes ab 12 Frequência de células que apresentaram permuta só entre os genes bc 52 Frequência de células que apresentaram permuta dupla 8 Frequência de células que não apresentaram permuta 28 Calcule o valor do coeficiente de interferência desse experimento GABARITO Questão 01 GENÓTIPO Nº DESCENDENTES ABCabc 370 abcabc 385 Abcabc 45 aBCabc 50 ABcabc 2 abCabc 3 AbCabc 75 aBcabc 70 TOTAL 1000 Parentais têm a frequência maior e duplos recombinantes a frequência menor e as duas outras classes são agrupadas por resultados parecidos P ABC 370 e abc 385 DR ABc 2 e abC 3 SR1 Abc 45 e aBC 50 SR2 AbC 75 e aBc 70 Como o único alelo que mudou em relação aos pais no duplo recombinante foi o c isso indica que ele está entre os dois outros alelos logo a sequência dos alelos é ACB c AB 45507570 1000 c AB 024 c BC 237570 c BC 015 1000 c AC 234550 c AC 010 1000 10 15 A C B 24 FDR obs 23 1000 FDR obs 0005 FDR esp 010 x 015 FDR esp 0015 cc 𝐹𝐷𝑅 𝑜𝑏𝑠 cc 0005 cc 033 𝐹𝐷𝑅 𝑒𝑠𝑝 0015 I 1 cc I 1 033 I 067 Questão 02 Aleurona colorido C c aleurona incolor Grãos lisos Sh sh grãos contraídos Endosperma amiláceo normal Wx wx endosperma amiláceo e ceroso P 𝑆ℎ 𝑐 𝑤𝑥 𝑆ℎ 𝑐 𝑤𝑥 x 𝑠ℎ 𝐶 𝑊𝑥 𝑠ℎ 𝐶 𝑊𝑥 G Sh c wx sh C Wx F1 𝑆ℎ 𝑐 𝑤𝑥 𝑠ℎ 𝐶 𝑊𝑥 x 𝑠ℎ 𝑐 𝑤𝑥 a Característica Observados Fenótipo Tipo Incolor lisa e cerosa 2708 c Sh wx P Colorida contraída e amilácea 2538 C sh Wx P Incolor contraída e amilácea 113 c sh Wx SR Colorida lisa e cerosa 116 C Sh wx SR Incolor lisa e amilácea 526 c Sh Wx SR Colorida contraída e cerosa 601 C sh wx SR Colorida lisa e amilácea 4 C Sh Wx DR Incolor contraída e cerosa 2 c sh wx DR Total 6608 plantas Para calcular a distância entre dois genes somamse todas as plantas em que os dois genes em questão diferem dos parentais e divide pelo total de plantas c C Sh 11311642 6608 c C Sh 00356 ou 356 um c C Wx 526601113116 6608 c C Wx 02052 ou 2052 um c Sh Wx 52660142 c Sh Wx 01715 ou 1715 um 6608 00356 01715 C sh Wx 02052 b Para calcular a interferência I primeiro precisamos calcular a coincidência cc que é dada pela razão entre o duplo recombinante observado DRO e o duplo recombinante esperado DRE cc 𝐷𝑅0 cc 426608 cc 015 𝐷𝑅𝐸 00356 𝑥 01715 I 1 015 I 085 Obs como a distância entre C e sh é muito pequena a coincidência será muito pequena Questão 03 a 𝐴𝐵𝐶 x 𝑎𝑏𝑐 𝑎𝑏𝑐 𝑎𝑏𝑐 b P ABC 590 e abc 539 DR abC 4 e ABc 11 SR1 aBC 137 e Abc 120 SR2 AbC 114 e aBc 107 ordem dos genes ACB quando se compara os parentais com os duplo recombinantes o único alelo que muda é o C por isso ele está entre A e B Cálculo das distâncias cAB 137120114107 cAB 02947 1622 cAC 411137120 cAC 01677 1622 cBC 411114107 1622 cBC 01455 Soma das distâncias de ac e bc 03132 A diferença entre a soma das distâncias dos genes para a distância dos genes localizados nas duas pontas se dá porque foram ignorados os duplo recombinantes que são indivíduos com duas permutas na região o que gerou um genótipo igual ao dos cromossomos parentais para os genes das pontas diferindo só o do central Coincidência e interferência cc 4111622 01677 𝑥 01455 cc 038 I 1cc I 1 038 I 062 Isso significa que 62dos duplorecombinantes esperados não foram observados Se I 0 todos os duplo recombinantes esperados foram encontrados se I 1 nenhum duplo recombinante foi observado Mapa genético 01677 01455 A C B 02947 Questão 04 a Um esquema de um cruzamento teste é um tipo de cruzamento cuja finalidade é de identificar se um indivíduo desconhecido é homozigoto ou heterozigoto e para comprovar a segregação ou a distribuição de dois ou mais genes Para isto cruzase este individuo com um testador homozigótico para os alelos recessivos envolvidos no estudo com os três genes em fase de atração segue 𝐻 𝐴 𝐼𝑑 x ℎ 𝑎 𝑖𝑑 ℎ 𝑎 𝑖𝑑 ℎ 𝑎 𝑖𝑑 b Pelo mapa identificamos os seguintes gametas Parentais H a id h A Id SR ha H A Id h a id SR a id H a Id h A id Duplo recombinante H A id h a Id Devemos iniciar o exercício pelos duplorecombinantes Percebemos que há a indicação que existe uma interferência de 20 logo devemos reduzir esse percentual do número estimado Calculamos antes as distâncias entre os genes segundo o mapa 20 174 H a id região I região II Partimos para o cálculo da quantidade de duplorecombinante FDR esp 020 x 0174 FDResp 00348 Sabemos então que numa situação hipotética teríamos 348 de duplo recombinantes na população Todavia com o 20 de interferência esse valor reduz cc 1 I cc 1 02 cc 08 cc 𝐹𝐷𝑅𝑜𝑏𝑠 08 𝐹𝐷𝑅 𝑜𝑏𝑠 FDRobs 002784 𝐹𝐷𝑅 𝑒𝑠𝑝 00348 Esse valor de Duplo recombinante observado deve ser dividido em duas classes 001392 H A id e 001392 h a Id Frequência dos simples recombinantes O cálculo da frequência de Recombinante na Região I é simples o total de recombinantes na região I é de 20 Destes 2784 são duplorecombinantes e já foram contados Sobram então 17216 a serem divididos pelos dois genótipos 008608 H A Id e 008608 h a id Mesmo procedimento para a região II todavia a soma neste caso é de 174 o que nos deixa com 14616 de recombinantes na região II 007308 H a Id e 007308 h A id Frequência dos Parentais A frequência dos parentais é obtida simplesmente pelo que sobrou do total 1 FDR SRh a SRa id dividido pelos dois genótipos P 1 002784 017216014616 P 065384 032692 H a id e 032692 h a Id Na população Frequência População Parentais 002784 H a id 032692 32692 h A Id 032692 32692 SR ha 017216 H A Id 008608 8608 h a id 008608 8608 SR a id 014616 H a Id 007308 7308 h A id 007308 7308 Duplo recombinante 065384 H A id 001392 1392 h a Id 001392 1392 total 1000 Questão 05 𝐴𝐵 𝑎𝑏 S1S2 x 𝑎𝐵 𝑎𝐵 S2S3 02 AB S1 02 AB S2 02 ab S1 02 ab S2 005 Ab S1 005 Ab S2 005 aB S1 005 aB S2 05 a B S2 01 𝐴𝐵 S1S2 𝑎𝐵 01 𝑎𝑏 S1S2 𝑎𝐵 0025 𝐴𝑏 S1S2 𝑎𝐵 0025 𝑎𝐵 S1S2 𝑎𝐵 05 a B S3 01 𝐴𝐵S1S3 𝑎𝐵 01 𝑎𝑏 S1S3 𝑎𝐵 0025 𝐴𝑏 S1S3 𝑎𝐵 0025 𝑎𝐵 S1S3 𝑎𝐵 Obs Tendose em vista que 50 dos cruzamentos não são realizados devido à incompatibilidade deverseà multiplicar por 2 cada frequência acima encontrada a fim de que obtenhamos 100 Proporção Genotípica 20𝐴𝐵 S1S2 20𝐴𝐵S1S3 20𝑎𝑏 S1S2 20𝑎𝑏 S1S3 5𝐴𝑏 S1S2 5 𝐴𝑏 S1S3 5𝑎𝐵 𝑎𝐵 S1S2 5𝑎𝐵 S1S3 𝑎𝐵 𝑎𝐵 𝑎𝐵 𝑎𝐵 𝑎𝐵 𝑎𝐵 𝑎𝐵 Proporção fenotípica 50 AB 50 aaB Questão 06 Sem permuta 28 28 P Abc e aBC 6 PAbc e aBC Permuta AB 12 6 SRAB ABC e abc 26 P Abc e aBC Permuta BC 52 26 SRBC AbC e aBc 2 P Abc e aBC 2 SRAB ABC e abc Dupla permuta 8 2 SRBC AbC e aBc 2 DR ABc e abC cab 622 cab 010 100 cbc 2622 cbc 030 100 FDRobs 2 100 FDR obs 002 FDResp 010 x 030 FDR esp 003 cc 𝐹𝐷𝑅𝑜𝑏𝑠 cc 002 cc 066 𝐹𝐷𝑅 𝑒𝑠𝑝 003 I 1 cc I 034