Genética: Lei de Mendel.

4.015 visualizações

Publicada em

Conteúdo para estudo da prova de Biologia do dia 20/06/13.
2º Ano A - Januária.

Publicada em: Educação
  • Seja o primeiro a comentar

Genética: Lei de Mendel.

  1. 1. GenéticaTrabalho de Gregor Mendel
  2. 2. • Gregor Mendel (1822-1884) é chamado, com mérito, opai da genética. Realizou trabalhos com ervilha (Pisumsativum 2x=14 ) no mosteiro de Brunn, na Áustria.• Sua primeira monografia foi publicada em 1866 mas,devido ao caráter quantitativo e estatístico de seutrabalho, e das influências do trabalho de Darwin (1859)sobre a origem das espécies, pouca atenção foi dadaàqueles relatos.• Em 1900 o trabalho de Mendel foi redescoberto poroutros pesquisadores. Cada um deles obtiveram, a partirde estudos independentes, evidências a favor dosprincípios de Mendel, citando-o em suas publicações.• Em 1905, o inglês William Bateson, batizou essaciência que começava a nascer de Genética
  3. 3. Material escolhido• Mendel escolheu ervilhas como seu organismoexperimental, por ser uma planta anual quepodia ser cultivada e cruzada facilmente tendo-se a possibilidade de se obter progênieabundante ocupando pouco espaço. Possuíagenitores contrastantes com característicasbem definidas e muita variabilidade paravários caracteres. Além disso, as ervilhascontém flores perfeitas que contém ambas aspartes, femininas e masculinas (produtoras depólen), e elas são normalmente autofertilizadas,atingindo a homozigose e pureza por processonatural de propagação.
  4. 4. Metodologia• Mendel destacou-se por ter adotado procedimentosmetodológicos científicos e criteriosos. Destacam-se osfatos de ter analisado um caráter por vez; trabalhadocom pais puros; e ter quantificado os dados. Oscruzamentos foram feitos com grande cuidado, quandoas ervilhas estavam em flor. Para prevenir aautofertilização nas "flores-teste", as anterasdaquelas fores escolhidas para serem as florespaternais eram removidas antes que suas estaturasreceptoras de pólen estivessem completamentemaduras. O pólen do progenitor escolhido eratransferido na época apropriada para o estigma da flordesignada para ser a geradora da semente. Assementes eram deixadas para amadurecer nas hastesdas plantas. No caso de um caráter tal como a cor dasemente
  5. 5. • As sementes eram deixadas para amadurecer nashastes das plantas. No caso de um caráter tal como acor da semente, a classificação podia ser feitaimediatamente; mas para caracteres como a tamanhoda planta pudessem ser classificados as sementestinham que ser plantadas na estação seguinte e esperarque as plantas amadurecessem. Experiências dehibridização foram realizadas durante váriasgerações e retrocruzamentos foram feitos entrehíbridos e variedades paternas puras. Mendelvisualizava claramente cada problema a ser resolvido eplanejava seus cruzamentos para este fim
  6. 6. • Ele observou que as condições do tempo, do solo e daumidade afetavam as características do crescimento dasplantas, mas fatores hereditários eram os maioresresponsáveis pelas características das plantas. Porexemplo em um determinado ambiente as plantasaltas mediam 6 á 7 pés, enquanto as anãs mediamde 9 à 18 polegadas. Uma planta anã nuncatransformou-se em alta e uma alta nuncatransformou-se numa anã.Mendel estudou 7características, cada uma com duas manifestaçõesfenotípicas. Elas são relacionadas na tabela que segue.
  7. 7. • Utilizando trinta e quatro tipos distintos de ervilhas,escolhidas pela facilidade de controlar a polinização dasplantas, o frade então deu início a uma cautelosa série decruzamentos para tentar obter novas variedades. O estudoenvolveu um planejamento cuidadoso, um espaço amostralde quase 30 mil plantas e, pelas suas próprias contas, maisde oito anos de trabalho. Com seu labor, Mendeldemonstrou que a presença de diferentes caracteres emgerações consecutivas seguia uma determinadaproporção estatística, deduzida através da observação.Antes de Mendel, a hereditariedade era entendida como umprocesso de mistura ou diluição, onde as características dosdescendentes constituíam-se em uma espécie de meio-termo das qualidades dos pais. O frade agostiniano foipioneiro em aplicar a matemática aos estudos em biologia,e através da estatística derivou as leis de descendência quehoje levam seu nome.
  8. 8. • A primeira Lei de Mendel é também conhecida porprincípio da segregação dos caracteres, em que cadasexo deve doar apenas um fator para cadacaracterística a ser transmitida. A segunda trata doprincípio da independência dos caracteres, ou seja,características hereditárias não se combinam oumisturam, mas são passadas de forma independentepara as gerações seguintes. Mendel formulou ainda oconceito de dominância, segundo o qual algumascaracterísticas sobressaem-se no fenótipo individual porserem estatisticamente dominantes, encobrindocaracteres recessivos.
  9. 9. • Mendel leu seu artigo “Experimentos na hibridização deplantas” em dois encontros da Sociedade de HistóriaNatural de Brünn, em 1865. Mas quando o texto foipublicado, em 1866, o impacto foi quase nulo. Naprimavera de 1900, três botânicos, Hugo de Vries(Holanda), Karl Correns (Alemanha), e Erich vonTschermak (Áustria) redescobriram Mendel ereportaram, de forma independente, experimentos quecolocavam o seu trabalho à prova, o que resultou naconfirmação de suas deduções. Trinta e quatro anosforam necessários até que a descoberta de Mendeltivesse seu valor reconhecido.
  10. 10. • Exemplo da primeira lei de Mendel em um animal• Vamos estudar um exemplo da aplicação da primeira lei de Mendelem um animal, aproveitando para aplicar a terminologiamodernamente usada em Genética. A característica queescolhemos foi a cor da pelagem de cobaias, que pode ser preta oubranca. De acordo com uma convenção largamente aceita,representaremos por B o alelo dominante, que condiciona a corpreta, e por b o alelo recessivo, que condiciona a cor branca.• Uma técnica simples de combinar os gametas produzidos pelosindivíduos de F1 para obter a constituição genética dos indivíduosde F2 é a montagem do quadrado de Punnet. Este consiste em umquadro, com número de fileiras e de colunas que correspondemrespectivamente, aos tipos de gametas masculinos e femininosformados no cruzamento. O quadrado de Punnet para ocruzamento de cobaias heterozigotas é:
  11. 11. • A regra do “e”• A teoria das probabilidades diz que a probabilidade de dois oumais eventos independentes ocorrerem conjuntamente é igualao produto das probabilidades de ocorrerem separadamente.Esse princípio é conhecido popularmente como regra do “e”, poiscorresponde a pergunta: qual a probabilidade de ocorrer umevento E outro, simultaneamente?• Suponha que você jogue uma moeda duas vezes. Qual aprobabilidade de obter duas “caras”, ou seja, “cara” no primeirolançamento e “cara” no segundo? A chance de ocorrer “cara” naprimeira jogada é, como já vimos, igual a ½; a chance de ocorrer“cara” na segunda jogada também é igual a1/2. Assim aprobabilidade desses dois eventos ocorrer conjuntamente é 1/2 X1/2 = 1/4.No lançamento simultâneo de três dados, qual aprobabilidade de sortear “face 6” em todos? A chance de ocorrer“face 6” em cada dado é igual a 1/6. Portanto a probabilidade deocorrer “face 6” nos três dados é 1/6 X 1/6 X 1/6 = 1/216. Isso querdizer que a obtenção de três “faces 6” simultâneas se repetirá, emmédia, 1 a cada 216 jogadas.
  12. 12. • A regra do “ou”• Outro princípio de probabilidade diz que a ocorrência de dois eventosque se excluem mutuamente é igual à soma das probabilidades comque cada evento ocorre. Esse princípio é conhecido popularmente comoregra do “ou”, pois corresponde à pergunta: qual é a probabilidade deocorrer um evento OU outro?• Por exemplo, a probabilidade de obter “cara” ou “coroa”, ao lançarmos umamoeda, é igual a 1, porque representa a probabilidade de ocorrer “cara”somada à probabilidade de ocorrer “coroa” (1/2 + 1/2 =1). Para calcular aprobabilidade de obter “face 1” ou “face 6” no lançamento de um dado,basta somar as probabilidades de cada evento: 1/6 + 1/6 = 2/6.Em certoscasos precisamos aplicar tanto a regra do “e” como a regra do “ou” emnossos cálculos de probabilidade. Por exemplo, no lançamento de duasmoedas, qual a probabilidade de se obter “cara” em uma delas e “coroa” naoutra? Para ocorrer “cara” na primeira moeda E “coroa” na segunda, OU“coroa” na primeira e “cara” na segunda. Assim nesse caso se aplica aregra do “e” combinada a regra do “ou”. A probabilidade de ocorrer “cara” E“coroa” (1/2 X 1/2 = 1/4) OU “coroa” e “cara” (1/2 X 1/2 = 1/4) é igual a 1/2(1/4 + 1/4).•
  13. 13. Cariótipo
  14. 14. • O albinismo é uma anomalia genética, na qualocorre um defeito na produção demelanina (pigmento), esta anomalia é a causada ausência total ou parcial de pigmentação dapele, dos olhos e dos cabelos. O albinismo éhereditário e aparece com a combinação dosdois pais portadores do gene recessivo. Oalbinismo, também conhecido comohipopigmentação, recebe seu nome da palavralatina “albus” e significa branco. Esta anomaliaafeta todas as raças
  15. 15. Alelos Múltiplos• Apesar de poderem existir mais de doisalelos para a determinação de umdeterminado caráter, um indivíduo diplóideapresenta apenas um par de alelos para adeterminação dessa característica, isto é,um alelo em cada lócus do cromossomoque constitui o par homólogo.
  16. 16. • Um exemplo bem interessante e de fácil compreensão,é a determinação da pelagem em coelhos, ondepodemos observar a manifestação genética de umasérie com quatro genes alelos: o primeiro C,expressando a cor Aguti ou Selvagem; o segundo Cch,transmitindo a cor Chinchila; o terceiro Ch,representando a cor Himalaia; e o quarto alelo Ca,responsável pela cor Albina.Sendo a relação de dominância → C > Cch > Ch > Ca
  17. 17.    
  18. 18. • Como ocorre a Herança dos GruposSanguíneos no Sistema ABO?• A produção de aglutinogênios A e B sãodeterminadas, respectivamente, pelosgenes I A e I B. Um terceiro gene,chamado i, condiciona a não produção deaglutinogênios. Trata-se, portanto de umcaso de alelos múltiplos. Entre os genes IA e I B há co-dominância (I A = I B), mascada um deles domina o gene i (I A > i e IB> i).
  19. 19. • O sistema RH de grupos sanguíneos• Um terceiro sistema de grupos sanguíneos foi descoberto a partir dos experimentosdesenvolvidos por Landsteiner e Wiener, em 1940, com sangue de macaco dogênero Rhesus. Esses pesquisadores verificaram que ao se injetar o sangue dessemacaco em cobaias, havia produção de anticorpos para combater as hemáciasintroduzidas. Ao centrifugar o sangue das cobaias obteve-se o soro que continhaanticorpos anti-Rh e que poderia aglutinar as hemácias do macaco Rhesus. Asconclusões daí obtidas levariam a descoberta de um antígeno de membrana que foidenominado Rh (Rhesus), que existia nesta espécie e não em outras como as decobaia e, portanto, estimulavam a produção anticorpos, denominados anti-Rh.• Há neste momento uma inferência evolutiva: se as proteínas que existem nashemácias de vários animais podem se assemelhar isto pode ser um indício deevolução. Na espécie humana, por exemplo, temos vários tipos de sistemassanguíneos e que podem ser observados em outras espécies principalmente demacacos superiores.• Analisando o sangue de muitos indivíduos da espécie humana, Landsteiner verificouque, ao misturar gotas de sangue dos indivíduos com o soro contendo anti-Rh, cercade 85% dos indivíduos apresentavam aglutinação (e pertenciam a raça branca) e15% não apresentavam. Definiu-se, assim, "o grupo sanguíneo Rh +”( apresentavam o antígeno Rh), e "o grupo Rh -“ ( não apresentavam o antígenoRh).• No plasma não ocorre naturalmente o anticorpo anti-Rh, de modo semelhante ao queacontece no sistema Mn. O anticorpo, no entanto, pode ser formado se uma pessoado grupo Rh -, recebe sangue de uma pessoa do grupo Rh +. Esse problema nastransfusões de sangue não são tão graves, a não ser que as transfusões ocorramrepetidas vezes, como também é o caso do sistema MN

×