Aula - Mitose e Meiose; 1 e 2 - Lei de Mendel

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Hereditariedade
COMO as características são 
passadas para as gerações 
seguintes
2
Qual o elo físico entre as 
gerações?
3
Como o DNA está organizado no 
interior do núcleo das células 
eucariontes?
http://psychology.wikia.com/wiki/Chromatin
4
Como é a estrutura macroscópica 
dos cromossomos?
Locus X
Cromossomo duplicado
Cromátide
Locus X
Alelo A
Alelo A 5
Existe relação entre o comportamento dos 
cromossomos e a hereditariedade?
Teoria cromossômica 
da herança (1902 e 
1903)
Genes individuais (fatores) 
são encontrados em 
localizações específicas nos 
cromossomos
O comportamento dos 
cromossomos durante a 
meiose explica porque as 
características são herdadas 
de acordo com as Leis de 
Mendel
_Modified from "Chromosomal theory of inheritance: Figure 1," by OpenStax College, Biology (CC BY 3.0) and from "Thomas Hunt Morgan," (public 
domain)._
6
http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.87:64/Chromosomal-Theory-and-Genetic
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thomas_Hunt_Morgan.jpg
Ciclo celular
7
Que “comportamentos cromossômicos” são 
importantes na transmissão hereditária? 
Replicação dos 
cromossomos
Resultado da 
duplicação do DNA
Assegura a 
manutenção 
da quantidade 
inicial de DNA 
no final das 
divisões 
celulares
8
Prófase Telófase/ 
Citocinese
Intérfase
1 cromossomo
Antes da divisão celular
1 cromossomo
Iniciando a divisão 
celular
1 cromossomo
Após a divisão celular
Que “comportamentos cromossômicos” são 
importantes na transmissão hereditária? 
9
P
a
r 
d
e
 c
ro
m
o
s
s
o
m
o
s
 
h
o
m
ó
lo
g
o
s
10
Exercício 1:
a) Quantas moléculas de DNA existem em um 
cromossomo interfásico (G1)?
b) Quantas fitas de DNA existem em um cromossomo 
interfásico (G1)?
c) Quantas moléculas de DNA existem em um 
cromossomo metafásico?
d) Quantas fitas de DNA existem em um cromossomo 
metafásico?
11
1 cromossomo interfásico= 
1 molécula de DNA 
(1 cromátide)
2 fitas de DNA 
1 par de 
cromossomos 
homólogos
2 cromátides
1 cromossomo 
metafásico= 
2 moléculas de DNA 
(2 cromátides)
4 fitas de DNA 
1 par de cromossomos 
homólogos
4 cromátides
12
Separação das 
cromátides irmãs
Reestabelece a 
quantidade de 
DNA inicial nas 
células filhas
Mitose –
anáfase/telófase 
Meiose II –
anáfase/telófase 
Assegura a 
dosagem gênica 
adequada após 
a combinação 
dos gametas
Que “comportamentos cromossômicos” são 
importantes na transmissão hereditária? 
13
14
Separação dos 
cromossomos 
homólogos
Essencial para manter 
o tamanho do genoma 
em cada geração –
reprodução sexuada
Meiose I –
anáfase/telófase 
A a
Meiose I
Que “comportamentos cromossômicos” são 
importantes na transmissão hereditária? 
15
Pareamento 
aleatório dos 
cromossomos 
homólogos
Segregação independente 
entre os alelos de genes 
localizados em 
cromossomos diferentes –
combinações alélicas 
igualmente frequentes na 
formação dos gametas
Meiose I –
Metáfase 
Que “comportamentos cromossômicos” são 
importantes na transmissão hereditária? 
16
http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica/respostas/pratica_06.html
Meiose I –
Metáfase 
17
Exercício 2:
a)Sendo Aa, Bb e Cc três pares de alelos com segregação 
independente, quantos tipos de gametas poderão ser 
formados por um indivíduo AA Bb Cc?
b)Quantas orientações diferentes são encontradas na 
meiose I?
23-1= 4
2n
Sendo n o número de loci heterozigoto, fornece
a quantidade de gametas diferentes
produzidos a partir dos parentais
ABC
ABc
AbC
Abc
2n-1
n=número haploide de cromossomos
a)
b)
18
Como os cromossomos são transmitidos entre 
as gerações?
Assexuada
Gera indivíduos 
idênticos a um 
parental 
Bactérias
Protozoários
Fungos
Planária
Gerações de 
células somáticas
Sexuada
Gera indivíduos 
diferentes dos 
dois parentais
Mais comum na 
maioria dos seres 
vivos
Mitose
Produzidos a partir da Meiose
Encontro 
de 
gametas
19
Gera indivíduos idênticos ao parental
Como os cromossomos são transmitidos entre 
as gerações?
Mitose
20
Mitose
ALINHAMENTO dos 
homólogos 
Separação das 
CROMÁTIDES irmãs
Equacional
21
Mitose
Centrossoma - centríolos 
Fusos
Microtúbulos dos fusos 
22
Mitose
23
Mitose
24
Mitose
25
Eucariotos que se reproduzem sexualmente 
possuem dois tipos de células:
Mitose Meiose
26
Meiose
PAREAMENTO
dos homólogos 
Separação dos 
CROMOSSOMOS 
HOMÓLOGOS 
ALINHAMENTO 
dos cromossomos
Separação das 
CROMÁTIDES irmãs
Reducional
27
28
29
Prófase I – Paquíteno
Homólogos totalmente 
pareados, crossing 
over pode ocorrer
Cromossomos 
pareados
Gera variabilidade 
genética em algumas 
cromátides, que ao 
final serão 
cromossomos 
recombinantes
Troca de segmentos 
entre cromátides de 
cromossomos 
homólogos
30
31
Metafase I
Pareamento 
ALEATÓRIO dos 
homólogos no plano 
equatorial da célula
Gera todas as 
combinações 
cromossômicas 
possíveis nos gametas 
que serão formados 
32
33
34
Outro 
pareamento 
igualmente 
frequente
Metáfase
OU
35
OU
36
37
38
Exercício 3
a) Complete o quadro comparativo entre mitose e 
meiose com relação as características indicadas
Mitose Meiose
Número de divisões celulares
Quantidade de células resultantes
Separação dos cromossomos 
homólogos
Disjunção das cromátides irmãs
Ocorrência de pareamento e 
permuta
Variabilidade genética 
39
Mitose Meiose
Número de divisões celulares 1 2
Quantidade de células resultantes 2 4
Separação dos cromossomos 
homólogos
Não Sim (anáfase I)
Disjunção das cromátides irmãs Sim (anáfase) Sim (anáfase II)
Ocorrência de pareamento e 
permuta
Não Sim (prófase I)
Variabilidade genética Não Sim
Exercício 3
a) Complete o quadro comparativo entre mitose e 
meiose com relação as características indicadas
40
Prófase Metáfase Anáfase Telófase
MITOSE
MEIOSE I
MEIOSE II
Exercício 4
b) Complete o quadro comparativo entre mitose e meiose quanto a 
quantidade de DNA e número de CROMOSSOMOS em cada uma das 
fases
Considerando na Prófase 2n=4 e 4C (4 picogramas de DNA)
41
Exercício 4
b) Complete o quadro comparativo entre mitose e meiose quanto a 
quantidade de DNA e número de CROMOSSOMOS em cada uma das 
fases
Considerando na Prófase 2n=4 e 4C (4 picogramas de DNA)
Prófase Metáfase Anáfase Telófase
MITOSE
2n=4
4C
2n=4
4C
2n=8
4C
(separação das 
cromátides)
2n=4
2C
(Reestabelecimento da
quantidade de DNA 
antes da duplicação)
MEIOSE I
2n=4
4C
2n=4
4C
2n=4
4C
n=2
2C
(Homólogos 
separados)
MEIOSE II
n=2
2C
n=2
2C
n=4
2C
(separação das 
cromátides)
n=2
1C
42
Primeira Lei de Mendel
Primeira Lei de Mendel, ou lei da 
segregação igual 
Os alelos de um gene separam-se na 
mesma proporção (50%) na formação 
dos gametas
43
Qual a explicação 
“cromossômica” ou celular?
A separação dos homólogos na 
primeira divisão da meiose – Cada 
gameta irá receber 1 alelo de cada 
gene
As características herdadas dos 
pais não se fundem, são herdadas 
como unidades discretas de 
informação que se mantém 
íntegras ao longo das gerações.
A
a
44
Os pares de alelos em 
cromossomos diferentes 
separam-se independentemente 
na meiose.
Segunda Lei de Mendel
Segunda Lei de Mendel, ou lei da 
segregação independente
45
Qual a explicação 
“cromossômica” ou celular?
O PAREAMENTO aleatório dos 
diferentes cromossomos 
homólogos na metáfase I 
A combinação AA e BB / aa e bb
independe da combinação 
AA e bb / aa e BB
Portanto ocorrem em igual 
frequência nos gametas (1/4)46
• Escolha do organismo 
modelo
• Obteve diferentes linhagens 
puras – geneticamente 
homogêneas
• Cruzamentos contrastantes
• Análise de uma ou poucas 
características por vez
O que possibilitou Mendel a chegar nas 
conclusões que culminaram no que hoje 
chamamos desuas “Leis”?
47
O que possibilitou Mendel a chegar nas 
conclusões que culminaram no que hoje 
chamamos de suas “Leis”?
Primeira Lei
Segunda Lei
1 
característica
1 locus – 1 
cromossomo
2 
características
2 loci – 2 
cromossomos
48
Cruzamento 
Contrastante
49
Partindo de um cruzamento contrastante (EM 1 
CARACTERÍSTICA) com linhagens parentais puras o que ele 
encontrou em F2?
Quadro de Punett
50
Partindo de um cruzamento contrastante (EM 1 
CARACTERÍSTICA) com linhagens parentais puras o que ele 
encontrou em F2?
51
E se desconhecermos o genótipo de indivíduos que expressam 
a característica dominante? CRUZAMENTO TESTE
52
E se desconhecermos o genótipo de indivíduos que expressam 
a característica dominante? CRUZAMENTO TESTE
Se o genótipo for YY:
100% Yy (fenótipo dominante)
Se o genótipo for Yy:
50% Yy (fenótipo dominante)
50% yy (fenótipo recessivo)
53
Proporções fenotípicas obtidas em F2; para 1 
característica contrastante
3:1; 1:2:1; 1:1 são proporções diagnósticas de que a característica 
é controlada por um gene com um par de alelos (onde um é 
dominante) que segregam igualmente na meiose
54
Conclusões obtidas dos padrões observados:
 Características são transmitidas como "fatores” 
(alelos) individuais (Princípio da Segregação)
 Cada par de fatores controla uma característica
 Os indivíduos possuem um fator de cada parental –
não faz diferença de quem herdou
 Esses fatores podem não aparecer em uma 
geração e reaparecer em outra – não são perdidos 
(Princípio da Dominância)
55
Partindo de um 
cruzamento contrastante 
(EM 2 CARACTERÍSTICAS) 
com linhagens parentais 
puras o que ele encontrou 
em F2?
56
Partindo de um 
cruzamento contrastante 
(EM 2 CARACTERÍSTICAS) 
com linhagens parentais 
puras o que ele encontrou 
em F2?
57
Partindo de um 
cruzamento contrastante 
(EM 2 CARACTERÍSTICAS) 
com linhagens parentais 
puras o que ele encontrou 
em F2?
58
Mendel observou que 
haviam duas 
proporções 3:1 
combinadas 
aleatoriamente:
Lisas e amarelas: ¾ x ¾ 
= 9/16
Lisas e verdes:
¾ x ¼ = 3/16
Rugosas e amarelas:
¼ x ¾ = 3/16
Rugosas e verdes:
¼ x ¼ =1/16 
59
Mendel aplicou o CRUZAMENTO TESTE – comprovou a sua 
teoria – F2 reflexo direto das proporções gaméticas de F1 
60
9:3:3:1 e 1:1:1:1 são proporções fenotípicas 
diagnósticas da 2ª Lei de Mendel - as 
características são controladas por 2 genes, em 
cromossomos diferentes, cada um com um par 
de alelos segregando de forma independente na 
meiose
61
Exercício 5:
Nos coelhos, a cor preta dos pelos é dominante em relação à
cor branca. Cruzaram-se coelhos pretos heterozigotos entre
si e nasceram 360 filhotes. Destes, o número de
heterozigotos provavelmente é:
a) 90 b) 180 c) 270 d) 360
62
Exercício 6:
Nos porquinhos da Índia, a pelagem negra é dominante sobre
a pelagem branca. Um criador tem um lote de porquinhos-da-
índia negros, com o mesmo genótipo. O que deve fazer para
descobrir se esses animais são homozigotos ou heterozigotos?
Justifique sua resposta
Cruzamento teste – cruzar os indivíduos de fenótipo dominante com os 
indivíduos de fenótipo recessivo – 100% fenótipo dominante, os animais 
são homozigotos; 50% dominante 50 % recessivo, os animais são 
heterozigotos
63
Exercício 7
Na Drosophila melanogaster, a cor do corpo ébano é produzida
por um alelo recessivo (e) e o corpo de cor cinza, pelo alelo
(E). A asa vestigial é produzida por um alelo recessivo (v) e o
tamanho normal da asa é determinado pelo alelo (V). Se
moscas diíbridas são cruzadas entre si e produzem 256
indivíduos, quantas moscas desta progênie apresentarão o
mesmo genótipo dos pais?
a) 144 b) 128 c) 64 d) 8 e) 16
4 em 16 são duplo heterozigotas, ou seja ¼
1/4x256 = 64
64
Exercício 8
No cruzamento entre a cultivar de tomate Santa Cruz (P1), que
possui hipocótilo roxo e folha normal, com a cultivar Folha batata
(P2), que apresenta hipocótilo verde e folha batata, foram obtidos
os seguintes resultados:
Fenótipos
Gerações
Hip. Roxo
Folha normal
Hip. Roxo
Folha batata
Hip. verde
Folha normal
Hip. verde
Folha batata
F1 25 - - -
F2 238 75 80 26
Retro 
cruzamento 1 
(RC1)
163 - - -
Retro 
Cruzamento 2 
(RC2)
45 43 39 44
a) Determine os genótipos das gerações e dos cruzamentos
b) Determine o tipo de herança com base nas Leis de Mendel
65
Exercício 8
No cruzamento entre a cultivar de tomate Santa Cruz (P1), que
possui hipocótilo roxo e folha normal, com a cultivar Folha batata
(P2), que apresenta hipocótilo verde e folha batata, foram obtidos
os seguintes resultados:
Fenótipos
Gerações
Hip. Roxo
Folha normal
Hip. Roxo
Folha batata
Hip. verde
Folha normal
Hip. verde
Folha batata
F1 25 (AaBb) - - -
F2 238 (A_B_) 75 (A_bb) 80 (aaB_) 26 (aabb)
Retro cruzamento 1 
(RC1) = 
F1(AaBb) x P1(AABB)
163 (A_B_) - - -
Retro Cruzamento 2 
(RC2) = F1(AaBb) x P2 
(aabb)
45 (AaBb) 43 (Aabb) 39 (aaBb) 44 (aabb)
b) Herança controlada por 2 genes com 2 alelos cada com dominância completa entre si, 
com segregação independente na meiose
66
Obrigada!
Prof. Luciane Viater Tureck
Laboratório de Polimorfismos e Ligação
Departamento de Genética – UFPR
luviater@gmail.com
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