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HEREDITARIEDADE 1ª Lei de Mendel ou Monoibridismo Como explicar? A semelhança entre pais e filhos foi explicada de diversas maneiras: Teoria da pré-formação (1750) um pequeno indivíduo estaria presente no esperma. A semelhança entre pais e filhos foi explicada de diversas maneiras: Teoria da herança misturada – as características paternas e maternas se misturavam nos filhos. Gregor Mendel - 1866 -Segredo do sucesso? Quantitativo e estatístico -- 1905, Bateson batizou como Genética. O material biológico Ervilha (Pisum sativum) O material biológico Características favoráveis: • facilidade de cultivo; • ciclo de vida curto; • grande número de descendentes por geração; • órgãos reprodutores facilmente identificáveis; • autopolinização/ controle da fecundação; • caracteres bem definidos e contrastantes (sete): O material biológico Vv O método 1. Cruzar duas linhagens puras geração parental (P) 2. Descendência geração F1 3. Autofecundação geração F2 Cruzamentos Autofecundações Acasalamento ao acaso Cruzamentos direcionados Retrocruzamentos Cruzamento – teste Autofecundação Qual a frequência de plantas Aa e aa na terceira geração de autofecundação sucessiva realizada em uma população original com indivíduos de genótipo Aa? A cada geração de autofecundação a frequência de indivíduos heterozigotos reduz a metade, e esta redução é acrescida igualmente aos demais genótipos homozigotos. Assim, para essa população, obtém-se: Exemplo 100% lisas Exemplo 75% lisas; 25% rugosas E os resultados se repetem... Interpretação de Mendel • Existem dois fatores alternativos para a expressão de um dado caracter; • Para cada caracter, um organismo herda dois fatores, um de cada progenitor; • Se dois fatores são antagônicos, um é dominante e é totalmente responsável pelo aspecto manisfestado, enquanto o que o outro é recessivo e não interfere na aparência do indivíduo; • Na formação dos gametas os dois fatores separam-se – cada gameta fica só com um de cada par (princípio da segregação fatorial). De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade • Fatores de Mendel – são, atualmente, designados por genes. Cada caracter é determinado por um par de formas alternativas do mesmo gene – genes alelos, situados no mesmo local relativo (lócus) em cromossomos homólogos. De Mendel à atualidade • Genótipo – constituição genética de um indivíduo em relação à(s) característica(s) considerada(s). • Fenótipo – características observáveis (morfológicas ou funcionais) do indivíduo, resultante da expressão do genótipo (em interação com o ambiente). De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade • Indivíduo homozigótico – os alelos do par são idênticos e os seus gametas geneticamente semelhantes; • Indivíduo heterozigótico – os alelos do par são diferentes e os seus gametas portadores de um alelo ou de outro. De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade De Mendel à atualidade Interpretação moderna dos resultados de Mendel • No cruzamento parental os progenitores são homozigóticos dominantes (RR) ou recessivos (rr); • Cada progenitor forma gametas contendo um só tipo de alelo; • Os indivíduos da geração F1 são 100% heterozigóticos (Rr); • Os indivíduos da geração F2 são: • 25% homozigóticos dominantes ( RR); • 50% heterozigóticos (Rr); • 25% homozigóticos recessivos (rr); 75% manifestam o fenótipo dominante e 25% manifestam o caráter recessivo. “Os padrões hereditários são determinados por fatores (genes) que ocorrem em pares em um indivíduo, mas que segregam um do outro na formação das células sexuais, de modo que qualquer gameta recebe apenas um ou outro dos alelos pareados.” Segunda Lei de Mendel Após estabelecer o processo hereditário envolvendo um par de genes, Mendel começou a examinar a transmissão de duas características ao mesmo tempo. Ex: Amarela lisa X Verde rugosa AABB X aabb Segunda Lei de Mendel Esta Lei ficou conhecida como “segregação independente”. Os fatores (genes) que condicionam dois ou mais caracteres são transmitidos aos gametas independentemente, combinando-se ao caso e com igual probabilidade nos diversos tipos de células sexuais. O indivíduo VVRR produz por meiose, células VR, enquanto o indivíduo vvrr produz células vr. Quatro tipos de gametas produzidos por um diíbrido Caso tri-hibridismo Quando existe três caracteres segregando independentemente. Ex: Amarela lisa e de casca cinza X verde rugosa e de casca branca. AABBCC X aabbcc P - AABBCC X aabbcc F1 – AaBbCc = 100% de sementes amarelas, lisas e com casca cinza. F2 – é de 64 combinações possíveis de encontros gaméticos. A proporção é de: 27:9:9:9:3:3:3:1 (3:1) (3:1) (3:1) Poli-hibridismo P - AABBCCDDEE X aabbccddee F1 - AaBbCcDdEe Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 1. Número de Gametas = 2n 2. Número de Combinações Gaméticas = 2n (♂) x 2n (♀) 3. Determinar os Tipos de Gametas 4. Número de Combinações Genotípicas 5. Número de Combinações Fenotípicas 6. Cálculo de Probabilidades Onde, n = número de heterozigotos Exemplo: Observe o cruzamento abaixo e responda: (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 1. Número de Gametas (♂) = 2n = 23 = 8 gametas Número de Gametas (♀) = 2n = 22 = 4 gametas 2. Número de Combinações Gaméticas = 2n (♂) x 2n (♀) 23 x 22 = 8 x 4 = 32 Combinações gaméticas (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 3. Determinar os tipos de gametas Homo Hetero (♂) AaBbCCDd A a B b B b C D d d C C C D D d D d ABCD aBCD ABCd aBCd AbCD abCD AbCd abCd Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 3. Determinar os tipos de gametas Homo Hetero (♀) aaBbCCDd a B b C D d C d D aBCD abCD aBCd abCd Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 4. Número de Genótipos (Combinações Genotípicas) Aa x aa = Aa, aa (2) Bb x Bb = BB, Bb, bb (3) CC x CC = CC (1) Dd x Dd = DD, Dd, dd (3) (2) x (3) x (1) x (3) = 24 genótipos (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 5. Número de Fenótipos (Combinações Fenotípicas) Aa x aa = Dom, Rec (2) Bb x Bb = Dom, Rec (2) CC x CC = Dom (1) Dd x Dd = Dom, Rec (2) (2) x (2) x (1) x (2) = 8 fenótipos (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 6. Probabilidade de AaBbCcDd Aa x aa = Aa, aa (1/2) Bb x Bb = BB, Bb, Bb, bb (1/2) CC x CC = CC (0) Dd x Dd = DD, Dd, Dd, dd (1/2) (1/2) x (1/2) x (0) x (1/2) = 0 % (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 6. Probabilidade de aabbccdd Aa x aa = Aa, aa (1/2) Bb x Bb = BB, Bb, Bb, bb (1/4) CC x CC = CC (0) Dd x Dd = DD, Dd, Dd, dd (1/4) (1/2) x (1/4) x (0) x (1/4) = 0 % (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀) Genética Mendeliana Lei da Segregação Independente 6. Probabilidade de AaBBCCDd Aa x aa = Aa, aa (1/2) Bb x Bb = BB, Bb, Bb, bb (1/4) CC x CC = CC (1) Dd x Dd = DD, Dd, Dd, dd (1/2) (1/2) x (1/4) x (1) x (1/2) = 1/16 ou 6,25% (♂) AaBbCCDd x aaBbCCDd (♀)
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