COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS – COORD.: PROFa. CRISTIANA LIMONGI
1º & 2º TURNOS 3ª SÉRIE/ENSINO MÉDIO REGULAR & INTEGRADO ANO LETIVO 2015
PROFESSORES: FRED & PEDRO MURTA
TEXTO COMPLEMENTAR 09 / 2015: INTRODUÇÃO À HERANÇA MENDELIANA
HISTÓRICO
Johann Gregor Mendel ( 20/07/1822 –
06/01/1884) nasceu em Heinzendorf, na Áustria.
Segundo consta, era pobre, e aos 21 anos de
idade entrou para um convento da Ordem de
Santo Agostinho, da cidade de Brünn, hoje Brno,
na atual República Tcheca, de onde seus
Fonte: http://ecoprofundo.files.wordpress.com/2011/07/mendel.gif
superiores o enviaram à Universidade de Viena,
onde estudou matemática e ciências naturais por
Baseado em trabalhos já existentes (mas
dois anos. Indicado para professor-substituto
malsucedidos) acerca de hibridização de plantas
dessa matéria, jamais conseguiu a aprovação nos
ornamentais, Mendel decidiu estudar o mesmo
exames para se tornar efetivo no cargo.
problema. O primeiro cuidado que teve foi
Passou o resto da vida em Brünn, e
selecionar devidamente o material de estudo;
continuou interessado em ciências: fez estudos
após o que estabeleceu alguns critérios:
meteorológicos, estudou a vida das abelhas e
(1)
cultivou
plantas,
tendo
produzido
novas
variedades de maçãs e peras.
Entre 1856 e 1865, realizou uma série de
distintos e facilmente diferenciáveis.
(2)
Que essas plantas cruzassem bem entre si.
(3)
Que os híbridos delas resultantes fossem
experimentos com ervilhas, com o objetivo de
entender como as características hereditárias
eram transmitidas de pais para filhos.
Encontrar plantas de caracteres nitidamente
igualmente férteis e se reproduzissem bem.
(4)
Que
fosse
fácil
protegê-las
contra
polinização estranha.
Seu trabalho genial colocou-o no nível dos
Baseado nesses critérios, depois de várias
maiores cientistas da humanidade. Sua obra
análises, Mendel escolheu algumas variedades e
Experiências com Hibridização de Plantas, que
espécies de ervilhas (Pisum sativum).
não abrange mais de 30 páginas impressas, é um
modelo de método científico. O que descobriu se
tornou
absolutamente
imprescindível
para
a
compreensão da Biologia moderna.
Fonte: http://www.infonetbiovision.org/res/res/files/809.400x400.jpeg
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Dentre as razões que proporcionaram êxito
METODOLOGIA ADOTADA
a Mendel em seus trabalhos devem ser citadas:
1)
2)
3)
Mendel
O material escolhido possui fácil cultivo,
observou
diferentes
linhagens,
descendentes (sementes) por geração.
escolhidos, eram sempre puras, isto é, não
reprodução
tem
por
norma
a
os
as
com ciclo vital curto e grande número de
A
para
que
diferentes
caracteres
apresentavam variações ao longo das gerações.
autofecundação, garantindo a obtenção de
Por
exemplo,
a
linhagem
que
apresentava
variedades puras.
sementes da cor amarela produzia descendentes
As características analisadas não variam ao
que apresentavam exclusivamente a semente
longo das gerações.
amarela. O mesmo caso ocorre com as ervilhas
sete
com sementes verdes. Essas duas linhagens
características da ervilha, isoladamente. Depois,
eram, assim, linhagens puras. Mendel resolveu
estudou-as combinadas duas a duas:
então estudar esse caso em especifico.
Inicialmente,
Mendel
estudou
A flor de ervilha é uma flor típica da família
CARÁTER
Cor da semente
Forma da semente
Cor da vagem
Forma da vagem
DOMINANTE RECESSIVO
Amarela
Verde
Lisa
Rugosa
Verde
Amarela
Lisa
Ondulada
Alta
Baixa
(160 cm)
(40 cm)
Axial
Terminal
Altura do pé
Posição da flor
Cor da casca
semente
da
Cinza
Branca
das Leguminosae: apresenta cinco pétalas, duas
das quais estão opostas formando a carena, em
cujo
interior
ficam
os
órgãos
reprodutores
masculinos e femininos. Por isso, o grão de pólen
da antera de uma flor cairá no pistilo da própria
flor, não ocorrendo fecundação cruzada. Logo
para cruzar uma linhagem com a outra era
necessário evitar a autofecundação.
Mendel escolheu alguns pés de ervilha de
semente amarela e outros de semente verde,
emasculou as flores ainda jovens, ainda nãomaduras. Para isso, retirou das flores as anteras
imaturas,
tornando-as,
completamente
femininas.
desse
Depois
modo,
de
algum
tempo, quando as flores se desenvolveram e
estavam maduras, polinizou as flores de ervilha
amarela com o pólen das flores de ervilha verde, e
vice-versa. Essas plantas constituem, portanto, as
Fonte: http://www.sobiologia.com.br/figuras/Genetica/ervilha.jpg
linhagens parentais. Os descendentes desses
cruzamentos constituem a primeira geração em
estudo designada por geração F1, assim como as
seguintes são designadas por F2, F3, etc.
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EXPERIMENTOS E RESULTADOS
OS ÚLTIMOS ANOS E A
REDESCOBERTA DE SEUS TRABALHOS
Num primeiro momento, Mendel analisou
cada uma das sete variedades isoladamente. A
Mendel morreu em Brünn, em 1884. Os
robustez e constância de seus resultados, sempre
últimos anos de sua vida foram amargos e cheios
que plantas heterozigotas (por ele denominadas
de desapontamento. Os trabalhos administrativos
híbridas)
do
eram
autofecundadas,
tornaram-lhe
mosteiro
o
impediam
de
se
dedicar
possível enunciar sua “LEI DA SEGREGAÇÃO”
exclusivamente à ciência, e o monge se sentia
ou “LEI DA PUREZA DOS GAMETAS”: 1ª LEI.
frustrado
O segundo experimento envolveu a análise
por
reconhecimento
não
ter
público
obtido
pela
sua
qualquer
importante
caracteres. Novamente, a
descoberta. Hoje Mendel é tido como uma das
constância dos resultados permitiu-lhe enunciar
figuras mais importantes no mundo científico,
sua “LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE”:
sendo considerado o “pai” da Genética. No
2ª LEI.
mosteiro onde viveu existe um monumento em
conjunta
de dois
Embora as conclusões de Mendel tenham
sua homenagem, e os jardins onde foram
se baseado em trabalhos com uma única espécie
realizados os célebres experimentos com ervilhas
de planta, os princípios enunciados nas duas leis
até hoje são conservados.
aplicam-se a todos os organismos de reprodução
As leis de Mendel foram redescobertas
apenas em 1900, por três pesquisadores: Hugo de
sexuada.
Vries (1848-1935), Carl Correns (1864-1933) e
PUBLICAÇÃO DOS TRABALHOS
Em
8
de
março
de
1865,
Erich von Tschermak-Seysenegg (1871-1962).
Mendel
apresentou um trabalho à Sociedade de História
Natural de Brünn, no qual enunciava as suas leis
de hereditariedade, deduzidas das experiências
com as ervilhas. Publicado em 1866, com data de
1865, esse trabalho permaneceu praticamente
desconhecido do mundo científico até o início do
século XX. Pelo que se sabe, poucos leram a
Fonte: http://www.odnavaiaescola.com.br/dna/6/bio.htm
publicação, e os que leram não conseguiram
compreender sua enorme importância para a
Biologia.
Os três trabalhavam separadamente em
diferentes
mesmas
plantas
híbridas,
conclusões
que
e
chegaram
Mendel
sobre
às
a
hereditariedade.
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Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:StThomasAbbeyBrno.jpg
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Mendel%C2%B4s_statue.JPG
Fontes (com diversas adaptações):
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendel (acesso em 10/07/2013).
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_mendeliana (acesso em 10/07/2013).
http://www.odnavaiaescola.com.br/dna/6/bio.htm (acesso em 10/07/2013).
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel.php (acesso em 10/07/2013).
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CONCEITOS BÁSICOS EM GENÉTICA CLÁSSICA
1.
GENE: Também denominado cístron, é
5.
definido como sendo a menor porção da
gênica. Depende da potencialidade genética
molécula de DNA capaz de comandar a
(genótipo) e da influência ambiental, que
síntese de uma proteína específica e, por
pode afetar a expressão gênica.
consequência,
determinar
uma
FENÓTIPO = GENÓTIPO + MEIO
característica hereditária.
2.
FENÓTIPO: É o resultado da expressão
GENES
ALELOS:
que
Existem certos genes que se expressam de
participam da determinação de uma mesma
forma contínua, sem interferência do meio
característica
de
(ex.: genes do sistema ABO), outros que se
a
expressam em maior ou menor grau, de
mesma posição relativa, denominada locus
acordo com a influência do meio (ex.: genes
gênico (plural loci). Podem ter o mesmo
para cor de pele).
e
cromossomos
São
que,
genes
num
homólogos,
par
ocupam
efeito na determinação do caráter ou
possuir
efeitos
maioria
das
indivíduos
contrastantes.
espécies
possuem
é
Como
diploide,
normalmente
a
6.
FENOCÓPIA: É toda característica não
transmissível
os
que
simula
fenótipos(s)
tipicamente hereditários. Exemplo: a surdez
dois
alelos para uma dada característica.
congênita devida ao vírus da rubéola, que
imita a surdez hereditária.
7.
NORMA DE REAÇÃO: Corresponde a
todos
os
fenótipos
possíveis
que um
genótipo pode determinar, em função da
influência de características ambientais. É
também conhecida como peristase ou
elasticidade gênica.
3.
GENOMA: É o conjunto de todos os genes
8.
de uma espécie.
HOMOZIGOSE: É a situação genética em
que o par de alelos é ocupado por genes de
4.
GENÓTIPO: É o conjunto de genes que um
mesmo
efeito
indivíduo possui para uma determinada
característica. Os indivíduos que possuem
característica.
tal
condição
na
determinação
são
da
denominados
homozigotos ou pertencentes à linhagem
pura.
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9.
HETEROZIGOSE: É a situação genética em
14.
HERANÇA
AUTOSSÔMICA:
É
aquela
que o par de alelos é ocupado por genes de
condicionada por genes autossômicos, isto
efeitos contrastantes na determinação da
é, não relacionados ao sexo. Com isso, tal
característica. Os indivíduos que possuem
tipo
tal
igualmente nos dois sexos.
condição
são
denominados
de
herança
pode
manifestar-se
heterozigotos ou pertencentes à linhagem
15.
híbrida.
HERANÇA SEXUAL: Também denominada
heterocromossômica ou alossômica, é
10.
DOMINÂNCIA:
são
condicionada por genes localizados nos
aqueles que se expressam mesmo quando
cromossomos sexuais. Como nos dois
em
sexos
dose
Genes
simples
dominantes
no
par
alélico,
há
diferenças
entre
tais
determinando no organismo a característica
cromossomos, a expressão deste tipo de
por ele condicionada. Determinam a síntese
herança é diferenciada entre os sexos,
de enzimas funcionais (ativas).
afetando sempre mais um (ou apenas um)
dos sexos.
11.
RECESSIVIDADE: Genes recessivos são
aqueles
que
só
16.
CARÁTER ADQUIRIDO: É aquele que
expressam
em
determinar
a
atinge um organismo durante sua vida pós-
característica por eles condicionada. Em
embrionária, não sendo transmissível à
heterozigose,
tais
genes
descendência.
expressam,
mas
têm
homozigose
se
para
também
seu
se
efeito
“mascarado” pela ação do alelo dominante.
17.
CARÁTER CONGÊNITO: É aquele que é
Determinam a síntese de enzimas inativas
passado da mãe para o filho, através da
(não funcionais).
barreira placentária, e que normalmente só
é detectado no momento do nascimento
12.
FECUNDAÇÃO CRUZADA: Em Genética,
(parto).
este termo representa todo e qualquer
cruzamento entre indivíduos que possuam
genótipos
diferentes
para
uma
dada
característica.
13.
18.
CARÁTER HEREDITÁRIO: É aquele que é
passado de pais para filhos, através dos
genes. É o objeto de estudo da Genética.
AUTOFECUNDAÇÃO: Em Genética, este
termo representa os cruzamentos entre
indivíduos de mesmo genótipo para uma
dada característica.
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EXERCÍCIO
HEREDOGRAMAS (GENEALOGIAS)
(UFF
/
RJ
[Mod.]):
O
heredograma a seguir refere-se a um caso de
Correspondem a representações de famílias
(e de dados caracteres que ela apresente) ao
braquidactilia. Identifique e justifique o tipo de
herança:
longo das gerações.
São construídas por meio de símbolos que
são
convenções
internacionais.
Sua
análise
permite avaliar se um dado caráter é condicionado
por genes dominantes, recessivos, autossômicos
ou ligados ao sexo.
Os principais símbolos utilizados são os
seguintes:
NOÇÕES DE PROBABILIDADE
Denominamos probabilidade como sendo a
chance
de
ocorrência
de
um
resultado
desejado dentre todos os resultados possíveis
em um evento. Em genética, muitas vezes
necessitamos utilizar cálculos probabilísticos para
a
resolução
de
problemas.
Os
eventos
probabilísticos podem ser:
1.
MUTUAMENTE
ocorrência
de
EXCLUSIVOS:
um
evento
impede
a
a
ocorrência de outro(s).
Resolução: soma das probabilidades de
cada evento em separado (regra do “ou”).
2.
INDEPENDENTES: a ocorrência de um
evento
não
impede
ou
favorece
a
ocorrência de outro(s) evento(s).
Resolução: produto das probabilidades de
cada evento separado (regra do “e”).
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EXEMPLO: Sabendo-se ao acaso que em
CRUZAMENTO TESTE (TEST CROSS)
certa espécie animal a pelagem preta é dominante
Quando observamos um indivíduo portador
em relação à branca, imagine o cruzamento entre
de fenótipo dominante não podemos determinar,
dois heterozigotos e responda:
de imediato, se ele é homozigoto ou heterozigoto.
a)
Tomando ao acaso um dos descendentes,
O cruzamento-teste consiste em cruzar este
qual
indivíduo de genótipo desconhecido com um
é
a
probabilidade
de
ele
ser
heterozigoto?
indivíduo de genótipo recessivo. Daí há duas
Resposta: pela 1ª Lei de Mendel, sabemos
que
o
cruzamento
1
produzirá
4
de AA,
2
de
4
de Aa e
1
4
de aa.
Assim, a probabilidade de obtermos um
heterozigoto é de
1
2
possibilidades quanto à descendência:
heterozigotos
1. Se o indivíduo for homozigoto:
A_ x aa → 100% Aa
ou 50%.
2. Se o indivíduo for heterozigoto:
b)
Tomando ao acaso um descendente de
A_ x aa → 50% Aa : 50% aa
pelagem preta, qual a probabilidade de ele
RETROCRUZAMENTO (BACK CROSS)
ser heterozigoto?
Resposta:
note
descendentes
AA e
2
3
3
4
que
entre
todos
são pretos, sendo
1
os
3
de
É o cruzamento entre um indivíduo de F1
com um de seus parentais, de genótipo recessivo.
de Aa.
Pode funcionar como um cruzamento-teste.
ATENÇÃO: neste caso, ao calcularmos a
probabilidade, temos que levar em consideração
uma condição: a de que o descendente em
questão
deve
ser
preto.
Por
isso,
não
consideramos a pelagem branca. Isso é chamado
de probabilidade condicional, e o resultado é de
2
3
:
♂
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
♀
Não deve
ser considerado!
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