A VARIABILIDADE E O PROCESSO EVOLUTIVO
Thiago de Ávila Medeiros
botanicatam@yahoo.com.br
Disciplina: Evolução
4º e 5º perí...
MUTAÇÃO E A RECOMBINAÇÃO GÊNICA
MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS
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Recapitulando . . .
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servem para realizar estudos e retirar conclusões
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TEOREMA DE HARDY-WEINBERG
(o enunciado)
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MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS
Existem dois tipos de processos:
PROCESSOS SISTEMÁTICOS, ...
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MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS
MUTAÇÃO
Constitui a origem de todas as variações genética...
MUTAÇÃO
 Alterações do material genético (DNA) que originam novas versões de
um gene, definitivas e hereditárias;
 Acúmu...
TIPOS DE MUTAÇÃO
Afetam a sequência de bases do gene que codifica
uma determinada proteína.
Afetam cromossomos
Substituição: substituição de uma só base do DNA.
 Mutação silenciosa: é muito comum e responsável pela diversidade
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A Base Molecular
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS
Mutações Cromossômicas Numéricas
Euploidia: alteração completa do genoma.
 Haploidia: perda de met...
RECOMBINAÇÃO GÊNICA
 Mistura de genes provenientes de indivíduos diferentes que ocorre na
reprodução sexuada;
 Ocorre po...
A variabilidade genética
As trocas de pedaços das cromátides homólogas provocam o
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A variabilidade genética
Os alelos de cada gene
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Alterações no
material genético
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Seleção
natural
Mutação
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Variabilidade
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Adaptação
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Percebe-se que existem dois modelos básicos que provocam alterações nas frequências gênicas de uma população. Os PROCESSOS SISTEMÁTICOS, que tendem a mudar as frequências gênicas de maneira previsível, tanto na quantidade como na direção; e PROCESSOS DISPERSIVOS, que surgem dos efeitos de amostragem em populações pequenas, sendo previsível na quantidade, e não na direção.
Para melhor compreensão, precisamos assumir que cada um deles está atuando em um determinado momento para,então,colocá-los em conjunto e ver como eles interagem.
Começaremos por um processo sistemático, o de mutação, considerando uma população grande com cruzamento ao acaso, de forma a excluir o processo de dispersão do cenário. Depois daremos uma olhada no processo de recombinação e a relação dos mesmos com o processo evolutivo.

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Evolução - Aula 7 (variabilidade gênica e o processo evolutivo)

  1. 1. A VARIABILIDADE E O PROCESSO EVOLUTIVO Thiago de Ávila Medeiros botanicatam@yahoo.com.br Disciplina: Evolução 4º e 5º período em Ciências Biológicas Faculdades São José Rio de Janeiro – 2015.2
  2. 2. MUTAÇÃO E A RECOMBINAÇÃO GÊNICA MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS Até agora, vimos que uma grande população com cruzamento ao acaso é estável com respeito às frequências gênicas e genotípicas, na ausência de processos que levem à mudança nas propriedades genéticas. Agora, podemos prosseguir no estudo desses processos, através dos quais ocorrem as mudanças nas frequências gênicas e, consequentemente, nas frequências genotípicas.
  3. 3. Recapitulando . . .
  4. 4. São representações simplificadas da natureza que servem para realizar estudos e retirar conclusões sobre uma determinada situação. Modelos
  5. 5. TEOREMA DE HARDY-WEINBERG (o enunciado) ”Em uma população infinitamente grande, em que os cruzamentos ocorrem ao acaso e sobre o qual não há atuação de fatores evolutivos, as freqüências gênicas e genotípicas permanecem constantes ao logo das gerações”.
  6. 6. Uma população de indivíduos diplóides que possuem dois alelos com frequências A=p e B=q, onde p+q=1. Para que uma população seja considerada em Equilíbrio de Hardy-Weinberg, um conjunto de condições (pressupostos) deve ser respeitado: – Os organismos devem ser diplóides; – A reprodução, sexuada; – As gerações, não sobrepostas; – O cruzamento, ao acaso; – O tamanho de população, grande; – A freqüência de alelos nos sexos deve ser igual; – A ausência de migração; – A ausência de mutação; – A ausência de seleção. Equilíbrio de Hardy-Weinberg
  7. 7. MUTAÇÃO E A RECOMBINAÇÃO GÊNICA MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS Existem dois tipos de processos: PROCESSOS SISTEMÁTICOS, que tendem a mudar as frequências gênicas de maneira previsível, tanto na quantidade como na direção; e PROCESSOS DISPERSIVOS, que surgem dos efeitos de amostragem em populações pequenas, sendo previsível na quantidade, e não na direção. Vamos estudá-los separadamente primeiro, assumindo que cada um deles está atuando em um determinado momento para, então, colocá-los em conjunto e ver como eles interagem. Começaremos por um processo sistemático, o de mutação, considerando uma população grande com cruzamento ao acaso, de forma a excluir o processo de dispersão do cenário.
  8. 8. MUTAÇÃO E A RECOMBINAÇÃO GÊNICA MUDANÇAS NAS FREQUÊNCIAS GÊNICAS MUTAÇÃO Constitui a origem de todas as variações genéticas em uma população, sejam elas grandes (mutações cromossômicas, supergenes), ou pequenas (um único nucleotídeo de um gene). Mutação, portanto, é um conceito que se aplica desde a rearranjos cromossômicos até a troca, perda ou adição de nucleotídeos de um gene, produzindo novos alelos. Usada no seu sentido amplo, a mutação refere-se a qualquer mudança imprevista e herdável no genótipo de um organismo. O termo mutação refere-se tanto à (1) mudança no material genético quanto (2) ao processo pelo qual ocorre a mudança. Um organismo que exibe um fenótipo novo, resultante de mutação, é chamado mutante.
  9. 9. MUTAÇÃO  Alterações do material genético (DNA) que originam novas versões de um gene, definitivas e hereditárias;  Acúmulo de mutações vantajosas ocorrem pela ação da seleção natural, durante os bilhões de anos de evolução biológica;  São fontes primárias da variabilidade dos seres vivos;  As mutações são feitas ao acaso, não têm qualquer relação com as necessidades do organismo;  Ocorrem espontaneamente ou podem ser induzidas por agentes externos como radiações ionizantes e certas substâncias;  Células germinativas (gametas) hereditariedade evolução;  Células somáticas câncer.
  10. 10. TIPOS DE MUTAÇÃO Afetam a sequência de bases do gene que codifica uma determinada proteína. Afetam cromossomos
  11. 11. Substituição: substituição de uma só base do DNA.  Mutação silenciosa: é muito comum e responsável pela diversidade genética que não é expressa fenotipicamente;  Mutação com perda de sentido: tem como consequência a substituição de um aminoácido por outro na proteína codificada. Ex.: anemia falciforme;  Mutação sem sentido (nonsense): origina uma proteína mais curta ou mais longa do que a proteína normal. Deleção: remoção de uma ou mais bases do DNA. Inserção: adição de uma ou mais bases ao DNA. MUTAÇÕES GÊNICAS
  12. 12. A Base Molecular
  13. 13. MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS Mutações Cromossômicas Numéricas Euploidia: alteração completa do genoma.  Haploidia: perda de metade do material genético;  Poliploidia: ganho de material genético. Aneuploidia: existem cromossomos a mais ou a menos em relação ao número normal.  Nulissomia – faltam os dois cromossomos de um par de homólogos (2n-2);  Monossomia – ausência de um dos homólogos num dado par (2n-1);  Polissomia – um ou mais cromossomos extras. Mutações Cromossômicas Estruturais Deleção: falta uma porção de um cromossomo; Duplicação: existência de duas cópias de uma dada região cromossômica; Translocação: transferência de segmentos entre cromossomos não homólogos; Inversão: remoção de um segmento de DNA e inserção numa posição invertida num outro local do cromossomo.
  14. 14. RECOMBINAÇÃO GÊNICA  Mistura de genes provenientes de indivíduos diferentes que ocorre na reprodução sexuada;  Ocorre por meio de dois processos que acontecem na meiose (crossing-over e segregação independente);  Produz gametas com diferentes combinações de alelos (genes);  Os genes dos pais recombinam-se e são transmitidos aos descendentes;  Ocorrem novos arranjos nos indivíduos nos quais a seleção natural atua;  Gera maior variabilidade genética.
  15. 15. A variabilidade genética As trocas de pedaços das cromátides homólogas provocam o surgimento de novas sequências de genes ao longo dos cromossomos. Quiasma Cromossomos Homólogos
  16. 16. A variabilidade genética Os alelos de cada gene localizados em diferentes pares de cromossomos homólogos se separam independentemente e determinam as características distintas.
  17. 17. Alterações no material genético Variações nos indivíduos de uma mesma espécie Gametas com as variações Descendentes com características variadas
  18. 18. Seleção natural Mutação Recombinação genética Variabilidade genética Adaptação
  19. 19. A VARIABILIDADE E O PROCESSO EVOLUTIVO Thiago de Ávila Medeiros botanicatam@yahoo.com.br Disciplina: Evolução 4º e 5º período em Ciências Biológicas Faculdades São José Rio de Janeiro – 2015.2 MUITO OBRIGADO!

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