O documento discute as técnicas de reprodução seletiva e propagação vegetativa usadas para melhorar as características de plantas e animais. Essas técnicas incluem cruzamentos controlados que levaram a melhorias como milho com espigas maiores e gado leiteiro mais produtivo, e a micropropagação que permite a produção em massa de clones idênticos de plantas desejadas. O documento também descreve a introdução de DNA exógeno em plantas para criar organismos geneticamente modificados com características como resistência

1. 2. Exploração das potencialidades da biosfera
2.1 Cultivo das plantas e criação dos animais
O Homem tentou rentabilizar a produção dos alimentos e melhorar as características
dos mesmos, recorrendo e técnicas de propagação vegetativa das plantas e
reprodução selectiva de plantas e animais.
Reprodução selectiva:
Estas técnicas permitem obter plantas e animais com as características desejadas,
através de cruzamentos controlados.
Ex:
Milho – Inicialmente as espigas eram pequenas, tinham poucos grãos que eram
protegidos por uma casca dura. Na altura da disseminação os grãos caíam ao chão o
que dificultava a colheita. Actualmente, as espigas são grandes, com muitos grãos por
espiga que se encontram ligados à espiga e envolvidos por uma bainha protectora.
Gado bovino de raça frísia – a partir de um antepassado comum foi-se apurando a
capacidade para produzir leite. Actualmente, as vacas desta raça podem produzir até
20l de leite por dia.
Desvantagens:
Lentidão do processo;
Apenas se combinam indivíduos da mesma espécie ou de espécies
geneticamente aparentadas;
As variedades resultantes são úteis apenas durante uns anos.
Propagação vegetativa:
Baseia-se na capacidade de reprodução assexuada evidenciada por muitas plantas.
Antigamente os clones eram obtidos a partir de fragmentos da planta -mãe.

2. Actualmente são produzidos milhares de clones através de uma única célula somática
ou de um pedaço de tecido vegetal através da micropropagação (baseada na cultura
de tecidos vegetais in vitro).
Fases da micropropagação:
1. Obter uma ou várias células de um parênquima ou de um explante (pedaço de
tecido proveniente da planta mãe) e colocá-la num meio nutritivo com
ambiente propício ao seu crescimento (nutrientes e hormonas adequadas);
2. Multiplicação das células até se desenvolver o tecido caloso;
3. Desenvolvimento do tecido caloso até que se origina uma plântula que é
transferida para o solo.
Características da plantas que as tornam ideais para serem geneticamente
melhoradas:
Ciclos de vida curtos (selecção rápida de novas características);
Podem ser autofecundadas (fixação de uma nova característica);
São muito prolíficas;
Células vegetais isoladas mantêm a totipotência (podem regenerar um
organismo completo).
Introdução do DNA exógeno:
Modos de introdução do DNA exógeno:
Transferência mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens:
A bactéria penetra nas plantas causando tumores resultantes da transferência
do T-DNA. Por isso, modificou-se a constituição do T-DNA retirando os
oncogenes e introduzindo os genes que se pretendem introduzir na planta.
Bombardeamento de partículas:
Recorre a um canhão de partículas que dispara esferas revestidas com o DNA.
As micropartículas atravessam a parede e a membrana celular das células
introduzindo o DNA no núcleo.

3. Processo de modificação das plantas:
Envolve três fases:
1. Obtenção do gene modificado – remoção do plasmídeo do DNA da E.coli e
inserção da porção de gene com a característica desejada no plasmídeo.
Reinserção do plasmídeo na E.coli para ser cultivada numa cultura para
obtenção de cópias.
2. Obtenção de células vegetais transgénicas – através da Agrobacterium
tumefaciens (plasmídeo da E.coli é transferido para a bactéria que irá introduzi-
lo na planta) e do bombardeamento de partículas (transferência do plasmídeo
para a superfície das esferas que são posteriormente bombardeadas
introduzindo o DNA no núcleo);
3. Obtenção de plantas transgénicas :
Célula transgénica Multiplicação da célula transgénica Obtenção de plântulas
Plantas transgénicas adultas.
Aplicações da modificação de plantas:
Alteração na maturação dos frutos:
O primeiro organismo geneticamente modificado e posto à venda foi o tomate Flvr Svr.
Este tomate foi modificado de forma a não amolecer no processo de amadurecimento.
Modificaram-no de modo produzir menos quantidade da enzima poligalacturonase,
responsável pelo seu amolecimento.
Tolerância a condições ambientais adversas:
Espécies de plantas foram transformadas para produzirem a enzima superóxido
dismutase que transforma a forma reactiva do oxigénio em peróxido de hidrogénio
que é facilmente eliminado (o oxigénio interfere com os processos celulares e
danificam as membranas). As espécies modificadas apresentam maior resistência à
luminosidade.
Para resistirem a secura e à salinidade as plantas são modificadas de modo a
produzirem betaína (um dos osmólitos – compostos que promovem a entrada de água
na célula protegendo-a de elevadas concentrações salinas- mais importantes).
Melhoramento de qualidades nutritivas:
Formas de melhorar as qualidades nutritivas:
Obtenção de leguminosas com elevadas quantidades de metionina;

4. Aumento dos níveis de vitamina A e ferro no arroz;
(ambas as formas são conseguidas através da introdução de DNA exógeno)
Uma outra técnica de melhoramento consiste na fusão de protoplasmas.
Células vegetais cujas paredes
celulares foram removidas por
acção de enzimas. É possível
fundir dois protoplasmas de
espécies diferentes que seriam
reprodutivamente incompatíveis.
Ex:
Para aumentar a resistência aos herbicidas fundiu-se o protoplasma de uma batateira
(não resistente ao herbicida) com o de uma erva-moura (resistente ao herbicida). Os
híbridos resultantes são resistentes aos herbicidas e por isso já se pode utilizar estas
substâncias em culturas de batata.