As bases da hereditariedade

As bases da hereditariedade
BIOLOGIA 3º ANO

“TAL PAI, TAL FILHO...”
28
Quando, chegado ao fim de sua
idade,
O forte e famoso húngaro extremado,
Forçado a fatal necessidade,
O espírito deu a quem lho tinha dado.
Ficava o filho em tenra mocidade,
Em quem o pai deixava o seu
translado,
Que do mundo os mais fortes
igualava:
Que tal pai tal filho se esperava.
Fonte :
LAURENCE, J.; MENDONÇA, V. Biologia: seres vivos: v.2., São Paulo: Editora Nova
Geração, 2010.
Leia a estrofe 28 do Canto Terceiro de um dos poemas mais
famosos da literatura portuguesa, “Os Lusíadas”, de Luís Vaz de
Camões, publicado em 1572:
BIOLOGIA, 3º Ano do Ensino Médio

Primeiras ideias sobre herança
biológica
“TAL PAI, TAL FILHO...”
No poema Os Lusíadas, vê-se o primeiro registro dessa expressão
popular. No poema, aparece referindo-se a Dom Afonso Henriques, o
primeiro rei de Portugal, que teria herdado a coragem de seu pai.
Perguntas como essa sempre foram alvo de muita especulação desde
o início das civilizações e têm despertado a curiosidade do ser
humano!
Perguntas como essa sempre foram alvo de muita especulação desde
o início das civilizações e têm despertado a curiosidade do ser
humano!
Mas como características hereditárias são transmitidas
de pais para filhos?

As origens da Genética:
Senso
comum
 a herança biológica desafia a curiosidade das pessoas desde a pré-
história;
 o conhecimento empírico permitiu a produção de diversas plantas
para o cultivo e a seleção de animais domésticos.
Selecionar
plantas
Selecionar
animais
ATUALIDADE: a seleção de plantas e animais também pode trazer
sérios problemas para a vida das pessoas, como o que aconteceu com a
introdução do caramujo africano.
Quer saber mais? Acesse o site:
http://chc.cienciahoje.uol.com.br/caramujo-africano-problema-gigante/
> Acesso em: 24 de março de 2018.
ATUALIDADE: a seleção de plantas e animais também pode trazer
sérios problemas para a vida das pessoas, como o que aconteceu com a
introdução do caramujo africano.
Quer saber mais? Acesse o site:
http://chc.cienciahoje.uol.com.br/caramujo-africano-problema-gigante/
> Acesso em: 24 de março de 2018.

Na Grécia antiga, os filósofos divergiam com muitas ideias para explicar os
mecanismos de hereditariedade. Vejamos algumas dessas ideias:
Os filósofos gregos e a hereditariedade
Homens e mulheres tinham sêmen que se
originavam no cérebro.
Homens e mulheres tinham sêmen que se
originavam no cérebro.
O calor do útero era decisivo na determinação
do sexo. Útero quente originava meninos e
útero frio originava meninas.
O calor do útero era decisivo na determinação
do sexo. Útero quente originava meninos e
útero frio originava meninas.
O sêmen ocorria apenas no homem e continha
o protótipo do novo ser. Anaxágoras postulou a
“Teoria direita e esquerda”: meninos eram
gerados no lado direito; meninas, no lado
esquerdo.
O sêmen ocorria apenas no homem e continha
o protótipo do novo ser. Anaxágoras postulou a
“Teoria direita e esquerda”: meninos eram
gerados no lado direito; meninas, no lado
esquerdo.
Alcmeon (500 a.C.)Alcmeon (500 a.C.)
Empédocles (492-432
a.C.)
Empédocles (492-432
a.C.)
Anaxágoras (500-428
a.C)
Anaxágoras (500-428
a.C)
AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. Biologia dos organismos. São Paulo: Editora Moderna, 2010.

Tema para discussão
Diante das ideias apresentadas pelos filósofos gregos, o papel da mulher
na reprodução era visto de modo inferior ao dos homens. A compreensão
de que a herança biológica se baseia na transmissão de informações
hereditárias contidas nos genes e de que homem e mulher têm igual
participação na continuidade da vida abriu caminho para a queda de
concepções errôneas.
A genética humana e o preconceito
Pesquise em livros, jornais ou internet sobre o conhecimento da
genética, explorando os domínios políticos, para justificar atitudes
preconceituosas, como por exemplo, perseguição de grupos étnicos na
história do mundo.
Anote suas observações e descreva um texto com argumentos
contrários a tais atitudes.
Pesquise em livros, jornais ou internet sobre o conhecimento da
genética, explorando os domínios políticos, para justificar atitudes
preconceituosas, como por exemplo, perseguição de grupos étnicos na
história do mundo.
Anote suas observações e descreva um texto com argumentos
contrários a tais atitudes.

Hipócrates e a teoria da Pangênese
Hipócrates, conhecido como o “Pai da
Medicina”, defendia a hipótese da
Pangênese, segundo a qual cada
órgão do corpo de um ser vivo
produzia gêmulas que continham as
informações hereditárias transmitidas
aos descendentes. Isso explicaria as
semelhanças entre pais e filhos.
Figura 1- Hipócrates(460-370 aC.): defensor
da pangênese.
As bases da hereditariedadeImagem:Hippocratespushkin02/autor:shakko/Creative
CommonsAttribution-ShareAlike3.0Unported

Aristóteles discordava da ideia da Pangênese
Figura 2- Aristóteles (384-322 a.C.): elaborou
hipóteses pioneiras sobre a herança biológica.
Aristóteles, filósofo grego que viveu um
século depois de Hipócrates, escreveu um
tratado sobre a reprodução e a
hereditariedade dos animais, descrevendo
quatro tipos de reprodução entre os seres
vivos: reprodução assexuada por
brotamento; reprodução sexuada com
cópula; reprodução sexuada sem cópula e
geração espontânea ou abiogênese.
Pronunciou duras críticas à Teoria da
Pangênese, por não explicar como seriam
produzidas gêmulas de características como
tom da voz, jeito de andar e formas de
comportamentos.
As bases da hereditariedadeImagem:AristotleAltempsInv8575/autor:Jastrow(2006)/publicdomain

Defesas de Aristóteles
 desenvolvimento normal do feto: qualidades do pai prevaleceria;
 falhas no feto: novo ser seria parecido com a mãe;
 falhas maiores fariam prevalecer as características dos avós e,
sucessivamente, de ancestrais mais distantes, até o limite de ser gerado
um ser malformado, um monstro.
FÊMEA
FORNECIA A “MATÉRIA
BÁSICA”
QUE NUTRIA O SER EM
FORMAÇÃO
MACHO
FORNECIA A
“ESSÊNCIA”, FONTE DA
FORMA E DO
MOVIMENTO
76
Contribuição diferencial dos sexos:
Fonte: AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. Biologia dos organismos. São Paulo: Editora Moderna, 2010.

Linha do tempo: marcos da genética
Construa uma linha do tempo sobre os principais avanços da Genética
que ocorreram no século XX. Anote sua pesquisa em um editor de texto
(Word, por exemplo). Salve seu trabalho para eventual consulta.

 Willian Harvey (1578-1657): médico
inglês, propôs que todo ser animal se origina
de um ovo. Ele acreditava que o ovo
produzido pela fêmea necessitava ser
fertilizado pelo sêmen do macho, se opondo a
geração espontânea, muito difundida na
época.
 Nehemia Grew (1641-1711): botânico
inglês, sugeriu ser o grão de pólen o elemento
masculino das plantas com flores.
Contribuições importantes para o conhecimento da
herança biológica
Figura 3 - Willian Harvey: primeiras
ideias sobre fertilização.
Imagem: SS-harvey / autor: Cornelius Jansen / public
domain

Pré-formação X Epigênese
 pré-formação ou pré-formismo: afirmava
que, em um dos gametas masculino ou
feminino, já havia um ser pré-formado. Duas
correntes, então, dividiam a opinião dos
estudiosos da época: os ovistas defendiam que
o ser pré-formado estaria no óvulo; e os
espermatistas, que o ser pré-formado estaria
no esperma;
 epigênese: essa teoria afirmava que o ovo
fertilizado continha um material inicialmente
amorfo e homogêneo que iria se estruturando
ao longo de desenvolvimento do novo ser.
Primeiras ideias sobre fertilização:
Figura 4 - Ilustração de um
homúnculo feita em 1694.
Imagem:HomunculusLarge/autor;NicolaasHartsoeker/publicdomain

A descoberta dos gametas
Alguns avanços foram decisivos
para o desenvolvimento da
Genética:
 Antonie van Leeuwenhoeok
(1632-1723) descobre que o sêmen
contém estruturas microscópicas
com longas caudas;
 Rudolf Albert von Kölliker
(1817-1905) comprovou que os
espermatozoides eram formados
nos testículos;
 Karl Ernest von Baer (1792-
1876) estudou os gametas
femininos, contribuindo para a
futura compreensão dessas células.
Figura 5- A descoberta dos gametas foi um dos
pontos fundamentais para o estudo da herança
biológica.
Imagem: Gray3 / autor: Parte de Gray's Anatomy, / public domain

Gametas e fecundação
A partir da segunda
metade do século XIX,
consolidou-se a ideia de
que tanto na reprodução
de plantas como na de
animais, a formação de um
novo ser envolve a fusão
de uma célula masculina e
outra feminina.
Figura 6- processo da fecundação
Imagem: 06fertilizado / autor: ScienceGenetics / Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Articuladores da teoria celular
Em 1873, surgiram as primeiras descrições sobre a divisão celular. As
ideias e convicções de alguns cientistas levaram à conclusão de que a
célula é o constituinte fundamental dos seres vivos. Esse evento foi um
marco na história da ciência.
Figura 7 - Mathias Jacob Schleiden
(1804-1881)
Figura 8 - Theodor Schwann
(1810-1882)
Figura 9 - Rudolph Virchow
(1821-1882
Imagens da esquerda para direita: (a) PSM V22 D156 Matthias Jacob Schleiden / autor: Desconhecido / public domain; (b)
TheodorSchwann / autor: Desconhecido / public domain; (c) Rudolf Ludwig Karl Virchow / autor: Desconhecido / public domain

Organizando as ideias
 Você acha que a ciência proporciona um conhecimento
verdadeiro aceito por todos?
 O conhecimento científico sempre traz benefícios ou
melhoras para a vida das pessoas?
 Os cientistas são pessoas inteligentes, estranhas que vivem
trancadas em seus laboratórios?
Como vimos, as descobertas científicas são fruto de um trabalho
de cooperação e busca conjunta entre os pesquisadores.

Pesquisadores notáveis
No Brasil, temos muitos pesquisadores que
desenvolveram trabalhos de referência mundial e
contribuíram para o desenvolvimento científico
nacional.
Acesse o site e saiba um pouco mais sobre a vida e obra de alguns
cientistas brasileiros que se destacaram na área da genética.
http://www.canalciencia.ibict.br/menu/listaNotaveis.html >
Acesso em: 24 de março de 2018.
Acesse o site e saiba um pouco mais sobre a vida e obra de alguns
cientistas brasileiros que se destacaram na área da genética.
http://www.canalciencia.ibict.br/menu/listaNotaveis.html >
Acesso em: 24 de março de 2018.

A descoberta dos cromossomos
Algumas observações merecem destaque:
 verificou-se que o número, a forma e o tamanho dos cromossomos
variam entre as espécies;
 entre indivíduos da mesma espécie, o número de cromossomos é
constante;
 o conjunto de cromossomos típico de cada espécie é denominado
cariótipo.
Em 1882, o anatomista alemão Walther Flemming (1843-1905)
descreveu com detalhes o comportamento dos filamentos
nucleares durante o processo de divisão celular. Posteriormente,
esses filamentos foram chamados de cromossomos .

A mitose e os cromossomos
Walter Flemming analisou as formas e os
aspectos dos cromossomos detalhadamente
durante as fases da mitose.
Ele observou que os filamentos
cromossômicos se tornam progressivamente
mais grossos, separam- se em dois grupos e
migram para as células-filhas.
Figura 10- representação das fases da mitose .
Uma célula humana tem 46
cromossomos com tamanhos
e formas característicos.
Imagem:Gray2/autor:PartedeGray’sAnatomy/publicdomain

Se o óvulo e o espermatozoide se fundem juntando os
seus cromossomos para formar um novo indivíduo,
por que o número cromossômico não dobra a cada
geração?
A verificação de que o número de cromossomos se mantém
constante ao longo das gerações levantou uma nova questão:
Os embates da ciência
Em 1885, o biólogo August Friedrich Weismann (1834-1914)
formulou a hipótese de que, durante a formação dos gametas,
ocorreria uma redução do número de cromossomos para a
metade do número presente na célula-mãe.

A meiose e os gametas
Na formação dos gametas, ocorrem duas divisões sucessivas. Esse
processo é atualmente conhecido como meiose.
Figura 11- esquema da meiose com um par de cromossomos homólogos.
Imagem: MajorEventsInMeiosis variant pt / autor: Jakov, tradução por PatríciaR / public domain

O trabalho de Mendel
Gregor Mendel dedicou-se a estudar a
hibridação de plantas e realizou
experimentos com ervilhas. Em 1863,
descobriu, por meio de cruzamentos
entre variedades contrastantes, que as
características hereditárias são herdadas
de acordo com regras bem definidas.
Figura 12 - Gregor Mendel (1822-1884), o monge que
lançou as bases da hereditariedade.
As ideias de
Mendel eram tão
avançadas que
não foram
compreendidas
na sua época.
Imagem:MendelGregor1822-1884/autor:PartedeTheHistoryof
BiologydeErikNordenskiöld/publicdomain

A descoberta da Lei da Segregação
35 anos depois, outros cientistas chegaram às mesmas conclusões que
Mendel sobre as leis que regem a hereditariedade.
Aplicando conhecimentos: pesquise sobre variedades de plantas que,
por meio de técnicas de melhoramento genético, tornaram-se mais
produtivas e mais nutritivas. Registre suas observações.
Aplicando conhecimentos: pesquise sobre variedades de plantas que,
por meio de técnicas de melhoramento genético, tornaram-se mais
produtivas e mais nutritivas. Registre suas observações.
Você acha que os avanços da genética têm contribuído
para o bem-estar de populações em desenvolvimento?

Teoria Cromossômica da Herança
O estudo do comportamento dos cromossomos durante as divisões
celulares - mitose e meiose - foi fundamental para o desenvolvimento da
genética. Em 1903, os cientistas Walter Sutton (1877-1916) e Theodor
Boveri (1862-1915) confirmaram que os cromossomos são a base física da
herança genética.
Figura 13 - Walter Sutton (1877-1916) Figura 14 - Theodor Boveri (1862-1915)
Imagem: Walter sutton / autor:
Desconhecido / public domain
Imagem: Theodor Boveri / autor:
Desconhecido / public domain

Teoria Cromossômica da Herança
Na década de 1910, o pesquisador Thomas Morgan e seus colaboradores
estabeleceram as bases da Teoria Cromossômica da Herança, realizando
uma série de experimentos com a mosca-do-vinagre (Drosophila melanogaster).
Estudando milho, Barbara McClintock, pesquisadora norte-americana, também
confirmou que os fatores hereditários estavam localizados nos cromossomos.
Figura 15 - Thomas Morgan(1866-1945). Figura 16 – Barbara McClintock (1902-1992)
Imagem:ThomasHuntMorgan/autor:
Desconhecido/publicdomain
Imagem:BarbaraMcClintockatC.S.H.1947-2/autor:
Desconhecido/publicdomain

A descoberta do modo de ação do gene
Em meados de 1930, os cientistas George W. Beadle (1903-1989) e
Edward Tatum (1909-19775) descobriram, por meio de experimentos
com moscas e, posteriormente, com fungos, que os genes atuam no
controle e na síntese de enzimas. Os resultados desses experimentos
consolidaram a teoria um gene - uma enzima, sendo ampliada para
um gene - um polipeptídeo.
HORA DA LEITURA: leia o texto A vida nas pontas dos
cromossomos disponível em:
http://www.cienciahoje.org.br/revista/materia/id/171/n/a_vida_nas_pon
tas_dos_cromossomos> Acesso em :24 de março de 2018.
Faça um resumo dos pontos mais importantes da leitura do texto.
HORA DA LEITURA: leia o texto A vida nas pontas dos
cromossomos disponível em:
http://www.cienciahoje.org.br/revista/materia/id/171/n/a_vida_nas_pon
tas_dos_cromossomos> Acesso em :24 de março de 2018.
Faça um resumo dos pontos mais importantes da leitura do texto.

Ferramentas da ciência
Após a descoberta da natureza química do material genético e da
elucidação do modelo da estrutura molecular do Ácido
Desoxirribonucleico (DNA), pelos cientistas James Watson e Francis
Crick em 1952, a biologia molecular tomou novos rumos.
O Projeto Genoma Humano, iniciado em 1990, procura descobrir a
posição e o sequenciamento das bases de cada gene. Em abril de
2003, foi estabelecida a sequência de 99,99% dos genes humanos. A
mídia não se cansou de repetir que os conhecimentos gerados iriam
revolucionar a medicina.
O Projeto Genoma Humano, iniciado em 1990, procura descobrir a
posição e o sequenciamento das bases de cada gene. Em abril de
2003, foi estabelecida a sequência de 99,99% dos genes humanos. A
mídia não se cansou de repetir que os conhecimentos gerados iriam
revolucionar a medicina.

Ciência, tecnologia e sociedade
Atualmente, com os avanços da genética, algumas questões polêmicas
são divulgadas em jornais, sites e outras mídias.
Como a sociedade participa dos debates científicos?
Qual a importância dessa participação?
Escolha um tema polêmico relacionado com a manipulação genética e
seres humanos. Pesquise sobre as implicações políticas, religiosas, sociais
e econômicas relacionadas a ele. Anote suas observações e conheça
opiniões de pessoas do seu convívio sobre o tema. Discuta argumentos
contra e a favor.
Escolha um tema polêmico relacionado com a manipulação genética e
seres humanos. Pesquise sobre as implicações políticas, religiosas, sociais
e econômicas relacionadas a ele. Anote suas observações e conheça
opiniões de pessoas do seu convívio sobre o tema. Discuta argumentos
contra e a favor.

Os eleitos pela Genética
“(...) ‘Vamos ter de conviver, cada vez mais, com informações sobre o
nosso DNA’, diz o especialista em reprodução humana Eduardo Motta,
de São Paulo. De fato, a seleção genética da espécie pode nos conduzir a
outra relação com o tempo e com nós mesmos. Graças a ela, investiga-se
o passado para melhorar o futuro das próximas gerações. Esse
conhecimento antecipado sobre riscos potenciais à saúde ou
determinadas características comportamentais, no entanto, deve
influenciar também a maneira como cada um se comporta no seu dia a
dia. ‘A vida não é só gene’, lembra Eduardo Motta. ‘De nada adiantaria
selecionar um embrião sem o código do colesterol elevado se a pessoa
mantiver um estilo de vida pouco saudável’. Assim, na nova era da
seleção genética, não se deve abandonar o velho conceito de que, antes
de tudo, é preciso saber viver bem o presente.”
Tarantino, M. C. R. Os Eleitos. Revista Superinteressante. Disponível em:
http://www.istoe.com.br/reportagens/5420_OS+ELEITOS+PELA+GENETICA > Acesso em maio de 2012.
Os eleitos pela Genética
“(...) ‘Vamos ter de conviver, cada vez mais, com informações sobre o
nosso DNA’, diz o especialista em reprodução humana Eduardo Motta,
de São Paulo. De fato, a seleção genética da espécie pode nos conduzir a
outra relação com o tempo e com nós mesmos. Graças a ela, investiga-se
o passado para melhorar o futuro das próximas gerações. Esse
conhecimento antecipado sobre riscos potenciais à saúde ou
determinadas características comportamentais, no entanto, deve
influenciar também a maneira como cada um se comporta no seu dia a
dia. ‘A vida não é só gene’, lembra Eduardo Motta. ‘De nada adiantaria
selecionar um embrião sem o código do colesterol elevado se a pessoa
mantiver um estilo de vida pouco saudável’. Assim, na nova era da
seleção genética, não se deve abandonar o velho conceito de que, antes
de tudo, é preciso saber viver bem o presente.”
Tarantino, M. C. R. Os Eleitos. Revista Superinteressante. Disponível em:
http://www.istoe.com.br/reportagens/5420_OS+ELEITOS+PELA+GENETICA > Acesso em maio de 2012.
É interessante ler

Refletindo e concluindo
Como vimos, a partir dos muitos questionamentos e das
muitas tentativas de respondê-los, foi que a humanidade
chegou até aqui.
É, portanto, um privilégio poder acompanhar essa
evolução. Você não acha?
Avalie o que você aprendeu durante a apresentação da aula e
exponha suas ideias e opiniões escrevendo um texto
argumentativo sobre o que a Genética tem a ver com a sua vida.
Bom trabalho!
Avalie o que você aprendeu durante a apresentação da aula e
exponha suas ideias e opiniões escrevendo um texto
argumentativo sobre o que a Genética tem a ver com a sua vida.
Bom trabalho!

Referências
 AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. Biologia das Populações, v3. São Paulo: Editora
Moderna, 2010.
 BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 1998.
 JÚNIOR, C.S.; SASSO, N.S.; JÚNIOR, N.C. Biologia, v3. São Paulo: Editora
Saraiva, 2010.
 LAURENCE, J.; MENDONÇA, V. Biologia: Ser humano, Genética e Evolução,
v3., São Paulo: Editora Nova Geração,2010.
 LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje: genética, evolução e
ecologia. São Paulo: Editora Ática, 2011.
 LOPES, S.; ROSSO, S. Bio:v.2, 1ªed. São Paulo: Saraiva, 2010.
 MARANDINO, M.; SELLES, S.E.; FERREIRA, M.S. Ensino de Biologia:
histórias e práticas em diferentes espaços educativos. São Paulo: Editora
Cortez, 2009.
 PESSOA, O. Frota. Biologia. v. 3, São Paulo: Scipione, 2005.
 PEZZI, A.; GOWDAK, D.O.; MATTOS, N.S. Biologia: genética, evolução e ecologia,
v3. São Paulo: FTD, 2010.
 SANTOS, F.S. (Org.) Biologia:ser protagonista .v3. São Paulo: Edições SMS, 2010.

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