herança quantitativa 

A herança quantitativa refere-se a características fenotípicas que são determinadas por vários genes (ou loci) em combinação com o ambiente e que apresentam uma variação contínua, ou seja, os indivíduos exibem uma gama de fenótipos intermediários, em vez de categorias distintas. Esse tipo de herança é responsável por muitas das características que vemos em organismos, como altura, peso, produtividade agrícola, cor da pele e inteligência.

Em contraste com a herança mendeliana (que segue padrões simples de herança, como dominância e recessividade), a herança quantitativa envolve múltiplos genes, cada um contribuindo com uma pequena quantidade para a característica fenotípica final. Esses genes podem interagir de forma aditiva e influenciar a característica de maneira contínua.

Características da Herança Quantitativa:

1. Variação Contínua: As características quantitativas não apresentam um número fixo de categorias distintas, mas uma gama de fenótipos intermediários. Por exemplo, a altura de uma pessoa pode variar entre 1,50 m e 1,90 m, e essa variação pode ser influenciada por vários genes, com cada um tendo um pequeno efeito.

2. Influência de Múltiplos Genes (Poligênicos): A maioria das características quantitativas é controlada por múltiplos genes, ou seja, genes que estão em locais diferentes no genoma. Cada gene contribui de forma aditiva para o fenótipo final, o que cria uma distribuição contínua na população.

3. Interação com o Ambiente: Além dos genes, o ambiente também tem um papel significativo na expressão de características quantitativas. Por exemplo, a nutrição pode influenciar o crescimento de uma planta ou de um ser humano, ou a exposição ao sol pode afetar a cor da pele.

4. Herança Aditiva: Em muitos casos de herança quantitativa, o efeito de cada alelo é aditivo. Isso significa que o efeito total de um gene é a soma dos efeitos de todos os alelos presentes nesse locus.

5. Distribuição Normal ou Gaussiana: Quando se observa a distribuição das características quantitativas em uma população, muitas vezes ela segue uma distribuição normal (ou gaussiana), o que significa que a maioria dos indivíduos está perto da média, com poucos indivíduos nas extremidades (ou seja, muito altos ou muito baixos).

Exemplo de Herança Quantitativa:

Vamos usar o exemplo da altura humana, que é uma característica quantitativa. A altura não é determinada por um único gene, mas sim por vários genes que interagem com fatores ambientais como nutrição e saúde.

• Múltiplos genes: Existem muitos genes envolvidos na determinação da altura, cada um com um pequeno efeito. Por exemplo, indivíduos que possuem vários alelos "altos" nos loci relevantes para a altura terão uma estatura mais alta. Indivíduos com alelos "baixos" terão estatura mais baixa.

• Distribuição contínua: Quando você observa uma população de seres humanos, verá que a altura não segue uma distribuição de "alto" ou "baixo", mas sim uma distribuição contínua com a maioria das pessoas em torno de uma média (por exemplo, 1,70 m), com alguns indivíduos sendo muito mais altos ou mais baixos.

• Efeito ambiental: Além dos genes, fatores ambientais também influenciam a altura. Uma boa nutrição durante a infância pode permitir que uma pessoa atinja seu potencial máximo de altura, enquanto a falta de nutrientes pode limitar o crescimento, mesmo que a pessoa tenha genes que indicariam uma altura maior.

Como Funciona a Herança Quantitativa:

A herança quantitativa é frequentemente descrita pelo modelo de herança poligênica, onde o fenótipo é o resultado da soma dos efeitos de múltiplos genes. Cada gene contribui com um pequeno valor para o fenótipo, e esses valores podem ser somados para gerar a característica observada. Além disso, fatores ambientais podem modificar a expressão do fenótipo.

1. Herança Aditiva:

Se considerarmos dois loci, cada um com dois alelos (um dominante e um recessivo), a soma dos efeitos desses alelos pode ser aditiva. Vamos usar um exemplo hipotético de dois loci para a altura, onde cada alelo "A" (dominante) aumenta a altura em 2 cm e cada alelo "a" (recessivo) não tem efeito.

• Se um indivíduo tem o genótipo AA no primeiro locus e aa no segundo locus, ele terá uma altura maior do que um indivíduo com o genótipo aa no primeiro locus e aa no segundo.
• A altura seria a soma dos efeitos desses alelos, e quanto mais alelos dominantes um indivíduo tiver, maior será sua altura.

2. Modelo de Quantificação:

Suponha que temos n loci que controlam uma característica quantitativa, e cada locus tem dois alelos, um dominante e um recessivo. O valor fenotípico para cada locus pode ser somado para determinar o fenótipo final. O resultado da interação desses vários loci gera uma gama de fenótipos.

Por exemplo, se tivermos 3 loci, e cada gene pode ter 3 valores diferentes de efeito (um valor "alto", "médio" e "baixo"), a combinação de diferentes alelos nos loci resultará em uma distribuição contínua do fenótipo.

3. Distribuição Normal:

Como os efeitos dos múltiplos genes são somados de forma aditiva, a distribuição dos fenótipos tende a seguir uma curva normal (em forma de sino) quando observada em uma grande população. Isso ocorre porque a probabilidade de um número específico de alelos se combinar para produzir um fenótipo extremo (muito baixo ou muito alto) é menor do que a probabilidade de alelos se combinarem para produzir um fenótipo próximo da média.

Aplicações da Herança Quantitativa:

1. Melhoramento Genético: Em plantas e animais, o melhoramento genético de características quantitativas, como produtividade, resistência a doenças, ou tamanho do corpo, envolve selecionar indivíduos com os genes favoráveis para essas características e cruzá-los para obter descendentes com características aprimoradas.

2. Estudos de Associação Genômica: Para entender como a variação genética influencia características quantitativas, são realizados estudos de associação genômica, que tentam identificar os loci específicos associados a características como altura, peso, ou rendimento de grãos.

3. Saúde Humana: Muitos traços relacionados à saúde, como pressão arterial, níveis de colesterol, ou risco de doenças complexas como diabetes tipo 2, têm uma base genética quantitativa, onde múltiplos genes contribuem com pequenas quantidades para o risco ou proteção.

4. Melhoramento de Culturas: Em agricultura, características como rendimento de grãos, resistência ao calor, e resistência a pragas são controladas por múltiplos genes quantitativos. Melhorar essas características envolve selecionar variedades com genes que contribuem positivamente para o fenótipo desejado.

A herança quantitativa é um conceito chave para entender características biológicas que exibem variação contínua e são controladas por múltiplos genes e fatores ambientais. Ao contrário da herança mendeliana, que lida com genes únicos e categorias fenotípicas claras, a herança quantitativa lida com a interação de muitos genes, cada um com um pequeno efeito, e é fundamental para áreas como melhoramento de plantas e animais, estudos de saúde humana e genética complexa.