Trabalho de genética

Faculdade de Ciências e TecnologiasUniversidade de Coimbra

Licenciatura em Biologia

Genética

Mutação em Drosophila

Melanogaster

Trabalho elaborado por: Ana Carina Maia

Rita Graça Daniela Oliveira

Mutação em Drosophila melanogaster

João Neves

Coimbra, Janeiro de 2009

2


Índice

Introdução pp.3

Materiais e Métodos pp.6

Resultados pp.8

Conclusão

pp.14

3


IntroduçãoEste trabalho é acerca do estudo do cruzamento de Drosophila melanogaster,

nomeadamente de uma fêmea white (w) e de um macho vestigial (vg). Esta espécie

encontra-se taxonomicamente classificada da seguinte forma:

Reino: Animalia

Filo: Arthropoda

Classe: Hexapoda

Ordem: Diptera

Família: Drosophilidae

Género: Drosophila

Espécie: Drosophila melanogaster

Utiliza-se este organismo porque apresenta diversas vantagens:

Mantêm-se facilmente em laboratório é de manuseamento muito simples

Muito abundante e fácil de capturar

Produz uma grande quantidade de descendentes

Ciclo biológico curto, 10-11 dias, a 25ºC

Tem apenas quatro pares de cromossomas

O ciclo de vida da Drosophila melanogaster, apresenta quatro estados de

desenvolvimento:

Ovo

Larva

Pupa

Adulto

O primeiro estado de desenvolvimento do ciclo (ovo) apresenta diversas

características, o ovo pode medir até 0.5 mm e é branco. Apresenta um invólucro forte

com dois apêndices delgados (suspensores) na extremidade anterior. As divisões

mitóticas que ocorrem ao longo desta fase originam um sincício, onde os núcleos

compartilham um mesmo citoplasma, estes dividem-se sincronizadamente de 10 em 10

minutos. Outra característica é a celularização que ocorre 150 minutos depois da

fecundação.

O estado larvar inicia-se quando ocorre a eclosão do ovo (ao final de um dia) e

dele sai uma larva de cor branca e que apresenta mandíbulas negras e um par de

espiráculos com função traqueal em cada extremidade. As larvas são muito vorazes o

4


que leva a um crescimento muito rápido. Este estado de desenvolvimento é constituído

por três estádios larvares com duas mudas.

Quando as larvas abandonam o meio de cultura e se fixam dá-se o início do

estádio de pupa, esta vai ser constituída por uma cutícula branca e flexível que acabará

por se tornar escura e endurecer. Durante este estado de desenvolvimento vai ocorrer

substituição dos tecidos larvares pelos do adulto. Ao final de cerca de quatro dias irá

aparecer o adulto, último estado de desenvolvimento, o corpo deste irá ser constituído

pela cabeça, tórax e abdómen.

No estado adulto os machos e as fêmeas vão apresentar diferentes características,

o que irá permitir a sua distinção. Essas características podem ser visualizadas na tabela

seguinte:

Macho Fêmea

Dimensões Menores Maiores

Abdómen Arredondado Afilado

Extremidade do

Abdómen

Mais escura (bandas

fundidas)

Presença de bandas pigmentadas

mas bem distintas umas das outras

Pente Sexual Presente Ausente

A Drosophila melanogaster apresenta um cariótipo de apenas quatro

cromossomas (2n=8) sendo três destes autossomas (II, III e IV) e um o cromossoma

sexual (I).

Os cromossomas II e III designam-se por isobranquiais ou metacêntricos, o

cromossoma IV por punctiforme, enquanto no cromossoma I o X se designa por

heterobranquial telocêntrico e o Y por heterobranquial acrocêntrico.

.

Uma mutação é definida como uma modificação permanente na informação do

DNA. Estas podem ser espontâneas ou induzidas e ainda afectarem as células da linha

germinativa ou células da linha somática.

5

Cariótipo MasculinoCariótipo Feminino


Envolvem mutações génicas ou mutações cromossómicas, sendo estas as mais

graves porque afectam um maior número de informação.

Os tipos selvagens são espécies que não apresentam nenhuma variação no seu

genoma. Os mutantes aparecem quando ocorre alguma modificação permanente.

Em Drosophila existem diversas mutações:

Mutações nos olhos;

Mutações das sedas e pêlos;

Mutações das asas;

Mutações da cor do corpo.

A mutação estudada por nós estava associada á cor dos olhos e ao tamanho das

asas. A mutação ao nível dos olhos era a “white” (w) onde os olhos apresentavam uma

cor branca em vez da habitual cor avermelhada; é uma mutação recessiva, ligada ao

cromossoma I (X).

A mutação ao nível das asas, estava associada ao seu tamanho e era a “vestigial”

(vg) onde as asas se apresentavam mais pequenas do que o normal e com contornos

irregulares; é uma mutação recessiva, ligada ao cromossoma II.

Os objectivos deste trabalho são:

Cruzar mutantes diferentes de Drosophila melanogaster

Observar a descendência de cada geração

Formular uma hipótese explicativa dos resultados obtidos

Localizar os genes em autossomas ou cromossomas sexuais

Explicar o mecanismo de transmissão

Usando o teste do , comprovar estatisticamente a hipótese em estudo.

6


Materiais e Métodos

Material:

1 Frasco de cultura, com cerca de 10 dias, de um mutante simples de Drosophila

melanogaster proveniente de um stock de linhas puras, recessivas para o tipo

selvagem

Frasco de uma cultura, com cerca de 10 dias, de Drosophila melanogaster tipo

selvagem, proveniente de uma linha pura

Eterizador

Pincel

20 Frascos

Morgue

Rótulos

Éter

Papel de filtro

14 Frascos com meio de cultura

Lupa binocular

Métodos:

1) Isolar pupas de raça a fim de obter fêmeas virgens.

2) Cruzar estas fêmeas com machos de raça. Estas moscas são designadas por

progenitores.

3) Rotular os frascos indicando o tipo de cruzamento e data.

4) Após 7 a 8 dias, libertar os progenitores.

5) A nova geração de moscas, resultante do cruzamento de progenitores, é designada

por F1.

a) Observar e registar os fenótipos e respectivas frequências por sexo durante 7 a 8

dias após a eclosão das primeiras moscas.

b) Cruzar F1 entre si. Utilizar 6 a 8 pares de moscas.

6) Rotular os frascos indicando o tipo de cruzamento e data.

7) Após 7 a 8 dias, libertar as moscas de F1.

8) A nova geração de moscas é designada por F2. Observar e registar os fenótipos e

respectivas frequências por sexo durante 7 a 8 dias após a eclosão das primeiras

moscas.

7


9) Após cada contagem, colocar em álcool as moscas separadas por fenótipos.

10) Formular uma explicação para os resultados do cruzamento efectuado, com base nos

conhecimentos de hereditariedade.

11) Aplicar o método de análise estatística ( ) á hipótese formulada.

12) Verificar se existe acordo; caso contrário, formular uma nova explicação,

procedendo em seguida ao método de análise estatística.

13) Uma vez comprovada a hipótese formulada, construir um esquema se sumarize, para

cada uma das duas gerações, as conclusões a que chegou.

CALENDÁRIO:

Dia 0: Isolamento das pupas

1º Dia: Início do cruzamento parental

8º Dia: Libertação dos progenitores

13º Dia: Início das contagens de F1

Início do cruzamento F1 F1

15º Dia: Contagens

17º Dia: Contagens

19º Dia: Contagens

20º Dia: Libertação dos pais (F1)

25º Dia: Início das contagens de F2

27º Dia: Contagens

29º Dia: Contagens

31º Dia: Contagens

8


ResultadosF1

No cruzamento para obtenção de F1 foram usados como progenitores uma fêmea

white (olhos brancos, asas normais com genótipo Xw Xw vg+ vg+) e um macho vestigial

(olhos vermelhos, asas vestigiais com genótipo Xw+ Y vg vg).

Na geração F1 obtemos 50% da descendência com olhos vermelhos e asas

normais (genótipo Xw+ Xw vg+ vg, ou seja, fêmeas) e 50% com olhos brancos e asas

normais (genótipo Xw Y vg+ vg, machos).

♀ ♂

Xw vg+

Xw+ vg Xw+ Xw vg+ vg

Y vg Xw Y vg+ vg

Todos estes resultados podem ser retirados da tabela de contagens de F1.

Os frascos 4 e 5 não constam da tabela anterior visto que no início das contagens

foi detectado bolor no seu interior.

Frascos Macho (White)Fêmea

(Selvagem)Total

1 107 96 203

2 85 89 174

3 95 84 179

6 76 79 155

Total 363 348 711

9


F2 – Cruzamento F1xF1

O cruzamento entre um macho e uma fêmea da geração F1, dará origem à geração

F2, da seguinte forma:

Os descendentes da geração F2 poderão ter os seguintes pares de características:

asas vestigiais e olhos “selvagens”, asas “selvagens” e olhos brancos, asas e olhos

“selvagens”, ou asas vestigiais e olhos brancos. Verifica-se isso pelo seguinte quadro

de xadrez mendeliano:

Por este quadro, podemos então concluir que a proporção fenotípica da

geração F2 é a seguinte:

Em termos de sexo, a proporção entre machos e fêmeas é de 1:1.

Geração F2 – Contagens

Para obter a geração F2, foram utilizados 8 frascos, cada um com 2 casais. Foi

feita uma contagem posterior, apresentada na seguinte tabela:

10


Geração F2 – Teste do x2

Como forma de comprovar se se verificava a proporção acima mostrada,

utilizámos o teste estatístico do x2, considerando-se assim H0 (hipótese nula) a

proporção 6:6:2:2. Apresenta-se de seguida a tabela correspondente a cada frasco.

Frasco 1

Frasco 2

11


Frasco 3

Frasco 4

Frasco 5

Frasco 6

Frasco 7

12


Frasco 8

Para o número de graus de liberdade neste caso (nºde graus = 3), o x2 crítico

correspondente é de 7,815. Logo, frascos em que valores o x2 tenha um valor superior a

7,815, consideram-se rejeitados, face à hipótese nula, não se verificando nestes a

proporção de 6:6:2:2.

A tabela que resume os valores de x2 de cada frasco, e a sua aceitação/rejeição

face à H0, é a seguinte:

Assim, conclui-se que os frascos 5, 6 e 8 não cumprem as proporções acima

previstas pelo xadrez mendeliano.

Através de um teste de x2, utilizando todas as contagens juntas, averigua-se a

homogeneidade das amostras, como é possível ver nesta tabela:

13


Logo, as amostras não são homogéneas, como é possível constatar.

14


Conclusão

Deduzimos que a percentagem de Machos e Fêmeas em F1 é aproximadamente

igual (50%).

711 -- 100

363 -- x x = 363 × 100 = 51%

711

711 -- 100

348 -- x x = 348 × 100 = 49%

711

Ao fazer a apresentação alguns erros foram cometidos. Seguem-se as correcções

referentes aos resultados obtidos da F1.

O genótipo do macho progenitor é Xw Y vg vg e não Xw Y vg+ vg+.

O genótipo da fêmea progenitora é Xw Xw vg+ vg+ e não Xw+ Xw+ vg vg.

Na tabela de cruzamento, os gâmetas Xw+ vg e Y vg correspondem, obviamente,

ao macho e não à fêmea como estava escrito (devido a uma troca dos símbolos

sexuais)

Os descendentes da F1 não são todos selvagens. Apenas as fêmeas são

selvagens. Os machos têm olhos brancos.

O genótipo das fêmeas F1 estava correcto mas o dos machos é Xw Y vg+ vg+ e

não o que estava escrito.

Na tabela de contagens, os machos não têm fenótipo selvagem, mas sim fenótipo

white.

Durante a experiência outros aspectos falharam:

1. Aparecimento de bolor no interior dos frascos

2. Erro nas contagens efectuadas

3. Fuga de moscas

4. Morte de moscas com excesso de éter

5. Moscas retidas no interior do alimento

Este trabalho pretendia mostrar o efeito de mutações ao nível da cor dos olhos e do

tamanho do corpo em Drosophila melanogaster. A mutação da cor dos olhos está ligada

ao cromossoma X.

Obtivemos para F1 as proporções esperadas e em F2 obtivemos uma proporção de

6:6:2:2.

15


Através do x2 percebemos que não existia homogeneidade das amostras, uma vez

que havia frascos em que foi rejeitada a Ho.

16

Trabalho de genética

Documents

Transcript of Trabalho de genética