2 O cruzamento-teste de fêmeas de Drosophila heterozigotas para três mutações recessivas e (corpo ébano [ebony]), s t (olhos escarlate [scarlet]) e ss (ausência de cerdas [spineless]) obteve a seguinte prole:
Fenótipo Número
tipo selvagem 67
corpo ébano 8
corpo ébano, olhos escarlate 68
corpo ébano, ausência de cerdas 347
corpo ébano, olhos escarlate, ausência de cerdas 78
olhos escarlate 368
olhos escarlate, ausência de cerdas 10
ausência de cerdas
54|
a) O que indica que os genes estão ligados?
b) Qual é a ordem dos genes?
c) Qual é a distância de mapa entre e e st?
d) Qual é a distância de mapa entre e e ss?
e) Faça o diagrama dos cruzamentos desse experimento.

Passo 1

O enunciado dá um cruzamento-teste de uma fêmea heterozigota para três mutações recessivas e, st e ss. A prole observada (peguei os números do enunciado) é:
\begin{array}{ll} \text{tipo selvagem} & 67\\[2pt] \text{corpo ébano} & 8\\[2pt] \text{corpo ébano, olhos escarlate} & 68\\[2pt] \text{corpo ébano, ausência de cerdas} & 347\\[2pt] \text{corpo ébano, olhos escarlate, ausência de cerdas} & 78\\[2pt] \text{olhos escarlate} & 368\\[2pt] \text{olhos escarlate, ausência de cerdas} & 10\\[2pt] \text{ausência de cerdas} & 54 \end{array}éééêéêêê
Total de descendentes: \;1000 (soma de todos os números).
As perguntas do problema são:
a) O que indica que os genes estão ligados?
b) Qual é a ordem dos genes?
c) Qual é a distância de mapa entre e e st?
d) Qual é a distância de mapa entre e e ss?
e) Faça o diagrama dos cruzamentos desse experimento.]

Passo 2

Conceito básico e estratégia (explicação didática, passo a passo).
  • Em um cruzamento-teste, a fêmea heterozigota produz gametas com diferentes haplótipos; cada gameta, ao ser fertilizado por um macho homozigoto recessivo, gera um fenótipo que revela exatamente quais alelos o gameta carregou. Então as frequências fenotípicas refletem as frequências dos gametas maternos.
  • Quando genes não estão ligados (independência), todos os tipos de gameta ocorrem em frequências previsíveis (e não há excesso consistente de dois tipos). Quando estão ligados, os dois tipos de gameta parentais aparecem muito mais frequentemente que os recombinantes. Portanto:
    • Identificar os dois fenótipos mais frequentes → classes parentais (não recombinantes).
    • Identificar os dois fenótipos menos frequentes → classes de dupla recombinação (DCO).
    • Comparando DCO com parentais determina qual gene está no meio (o gene que muda entre parental e DCO é o do meio).
  • Fórmula de distância de mapa (recombinacão entre dois loci):
\text{distância (cM)} = 100 \times \frac{\text{nº de descendentes recombinantes entre esses loci}}{\text{total}}âº
Explicação do que é “descendentes recombinantes entre esses loci”: são as classes cuja combinação dos dois loci em questão não coincide com as combinações parentais.

Passo 3

Identificação das classes parentais e das de dupla recombinação (aplicando a estratégia).
  • Ordenando as frequências: 368,\;347,\;78,\;68,\;67,\;54,\;10,\;8.
  • As duas classes mais frequentes são:
    • 368: “olhos escarlate” (apenas st)
    • 347: “corpo ébano, ausência de cerdas” (isto é e e ss)
      Logo estas duas são as classes parentais.
  • As duas classes menos frequentes são:
    • 8: “corpo ébano” (apenas e)
    • 10: “olhos escarlate, ausência de cerdas” (isto é st e ss)
      Estas duas correspondem às dupla recombinação (DCO).
  • Conclusão intermediária: os fenótipos parentais representam os haplótipos maternos mais frequentes; os DCO são os menos frequentes, compatível com ligação.

Passo 4

Determinação da ordem dos genes (método com comparação parental × DCO, explicado).
  • Escrevemos os haplótipos (na ordem a determinar, provisoriamente como trinca (e,\,ss,\,st)) correspondendo aos fenótipos:
    • parental 1 ( 347): (e,\;ss,\;+) → fenótipo “corpo ébano, ausência de cerdas”
    • parental 2 ( 368): (+,\;+,\;st) → fenótipo “olhos escarlate”
    • DCO 1 ( 8): (e,\;+\;,\; +) → fenótipo “corpo ébano”
    • DCO 2 ( 10): (+,\;ss,\;st) → fenótipo “olhos escarlate, ausência de cerdas”
  • Regra prática: o gen que difere entre um parental e o seu DCO correspondente é o gene do meio.
    • Compare parental (e,ss,+) com DCO (e,+,+): eles diferem apenas em ss (o segundo componente).
    • Portanto ss é o gene do meio.
  • Conclusão: a ordem linear é
e\;-\;ss\;-\;st.

Passo 5

Cálculo das distâncias de mapa (passo a passo, com identificação explícita das classes recombinantes).
  • Primeiro, listamos novamente todas as classes como haplótipos (e,\;ss,\;st) e seus contagens (peguei do enunciado): \begin{array}{ll} (+,+,+) & \text{tipo selvagem} = 67\\[2pt] (e,+,+) & \text{corpo ébano} = 8\\[2pt] (e,+,st) & \text{corpo ébano, olhos escarlate} = 68\\[2pt] (e,ss,+) & \text{corpo ébano, ausência de cerdas} = 347\\[2pt] (e,ss,st) & \text{corpo ébano, olhos escarlate, ausência de cerdas} = 78\\[2pt] (+,+,st) & \text{olhos escarlate} = 368\\[2pt] (+,ss,st) & \text{olhos escarlate, ausência de cerdas} = 10\\[2pt] (+,ss,+) & \text{ausência de cerdas} = 54 \end{array}éééêéêêê
  • Distância entre e e st (são os loci externos). Parentes entre e e st são (e,+) e (+ , st); recombinantes são (+,+) e (e,st). Assim somamos as classes com (e,st) ou (+,+):
    • (+,+,+): 67 (+,+) em e,st)
    • (+,ss,+): 54 (+,+) em e,st)
    • (e,+,st): 68 (e,st))
    • (e,ss,st): 78 (e,st))
      Soma dos recombinantes entre e e st: 67+54+68+78 = 267.
      Recombinação entre e e st:
    r_{e-st}=\frac{267}{1000}=0{,}267.Em centimorgans: \text{distância } e\text{—}st = 100\times 0{,}267 = 26{,}7\\ \text{cM}.â
  • Distância entre e e ss (loci adjacentes). Parentes entre e e ss são (e,ss) e (+,+); recombinantes são (e,+) e (+ , ss). Assim somamos as classes com (e,+) ou (+,ss):
    • (e,+,+): 8 😭 e,+)
    • (e,+,st): 68 😭 e,+)
    • (+,ss,st): 10 😭 +,ss)
    • (+,ss,+): 54 😭 +,ss)
      Soma dos recombinantes entre e e ss: 8+68+10+54 = 140.
      Recombinação entre e e ss:
    r_{e-ss}=\frac{140}{1000}=0{,}14.Em centimorgans: \text{distância } e\text{—}ss = 100\times 0{,}14 = 14{,}0\\ \text{cM}.â]

Passo 6

Diagrama do cruzamento (passo a passo e interpretação dos haplótipos).
  • Genótipos parentais (fêmea heterozigota, macho testador homozigoto recessivo): usando a ordem e\;-\;ss\;-\;st,
    • Fêmea heterozigota (fase determinada pelos parentais): uma cromossomo materno é (e,\;ss,\;+) e o outro é (+,\;+\;,\;st). Podemos escrever:
    \text{Fêmea}:\quad \dfrac{(e,\;ss,\;+)}{(+,\;+\;,\;st)}ê
    • Macho testador (homozigoto recessivo):
    \text{Macho}:\quad \dfrac{(e,\;ss,\;st)}{(e,\;ss,\;st)}.
  • Interpretação: cada tipo de gameta produzido pela fêmea corresponde diretamente a um fenótipo da prole quando fertilizado por macho (e,ss,st). Os gametas e as classes observadas (com os números) são exatamente os haplótipos listados no Passo 5: \begin{array}{ll} (e,ss,+) & \text{parental, }347\\[2pt] (+,+,st) & \text{parental, }368\\[2pt] (e,ss,st) & \text{single rec. ou dupla, }78\\[2pt] (e,+,st) & \text{single rec., }68\\[2pt] (+,ss,+) & \text{single rec., }54\\[2pt] (+,+,+) & \text{single rec., }67\\[2pt] (e,+,+) & \text{DCO, }8\\[2pt] (+,ss,st) & \text{DCO, }10 \end{array}(na prática, as classes rotuladas como “single rec.” são recombinantes simples e as duas mais raras são as DCO; os dois parentais são os mais frequentes).
  • Esse diagrama resume o experimento e mostra a fase dos alelos na fêmea e como as contagens da prole correspondem aos tipos de gameta.]

Resposta

a) Presença de duas classes parentais muito mais frequentes ( 368 e 347) e classes recombinantes em menor frequência (especialmente duas classes muito raras: 8 e 10), o que indica ligação entre os genes.
b) e - ss - st
c) 26{,}7\\ \text{cM}
d) 14{,}0\\ \text{cM}
e) Fêmea heterozigota: \dfrac{(e,\;ss,\;+)}{(+,\;+\;,\;st)} \times Macho testador: \dfrac{(e,\;ss,\;st)}{(e,\;ss,\;st)}.

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