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17/08/2015 1 Genética Mendeliana Fundamentos da moderna Genética Faculdade de Talentos Humanos - FACTHUS Profa- Janainna Olegario 2/2015 Gregor Johann Mendel (1822-1884) • Fez experimentos com várias espécies de plantas de jardim e com abelhas. • Seu maior sucesso foi com as ervilhas, esses experimentos foram completados em 1864. • Em 1865, apresentou seus resultados à Natural History Society. • Ficou na obscuridade até 1900. 1900 – Início da genética moderna: holandês Hugo de Vries, um alemão Carl Correns e um austríaco Eric von Tschermak-Seysenegg ORIGEM DA GENÉTICA Estudos de Mendel O organismo experimental de Mendel, a ervilha de jardim Muitas variedades disponíveis e fácil cultivo. Tempo de geração (descendentes férteis). Pétalas da flor se fecham firmemente e impedem que grãos de pólen entrem ou saiam – autofertilização. Características contrastantes. Pisum sativum 17/08/2015 2 DEFINIÇÕES • CARACTERÍSTICA – Um dos muitos detalhes de estrutura, forma ou função que constitui um organismo individual. • GENÓTIPO – A constituição genética (constituição gênica) de um organismo. • FENÓTIPO – As característica observáveis de um organismo. CARACTERÍSTICAS ESTUDADAS POR MENDEL Griffiths et al., 2008 - Introdução à genética, 9ª ed. EXPERIMENTOS DE MENDEL DOIS MÉTODOS DE CRUZAMENTOS Griffiths et al., 2008 - Introdução à genética, 9ª ed. PRIMEIRO CRUZAMENTO DE MENDEL Ervilhas amarelas x Ervilhas verdes F1 – Todas amarelas Autofecundação Polinização cruzada 17/08/2015 3 PRIMEIRO CRUZAMENTO DE MENDEL Griffiths et al., 2008 - Introdução à genética, 9ª ed. Descrevendo o experimento de Mendel através do genótipo Ervilhas amarelas x Ervilhas verdes F1 – Todas amarelas AA aa Aa Aa Aa Aa Continuou cruzando...... Autofecundação F1 Aa x Aa 100% Heterozigotas AA Aa Aa aa 3 1 TRADUÇÃO DOS RESULTADOS DE MENDEL • Um fator hereditário chamado gene era necessário para produzir a cor da ervilha. • Cada planta tem um par deste tipo de gene. • O gene existe em duas formas chamadas de alelos. • Uma planta pode ser AA, Aa ou aa. TRADUÇÃO DOS RESULTADOS DE MENDEL • Na planta A/a o alelo A domina, e, assim, o fenótipo será amarelo. Logo, o fenótipo da planta A/a define o alelo A como dominante e o alelo a como recessivo. Na meiose, os membros de um par de genes separam-se igualmente em ovócitos e espermatozóides PRIMEIRA LEI DE MENDEL OU LEI DA SEGREGAÇÃO IGUAL PRINCÍPIO DA DOMINÂNCIA 17/08/2015 4 DEFINIÇÕES Um planta com um par de alelos idênticos é chamadas de HOMOZIGOTA Uma planta na qual os alelos do par diferem é chamada de HETEROZIGOTA Um indivíduo pode ser classificado como: • Homozigoto dominante – A/A • Heterozigoto – A/a • Homozigoto recessivo – a/a PRINCÍPIOS MENDELIANOS NA GENÉTICA HUMANA Características dominantes Acondroplasia Cabelo encaracolado Braquidactilia Cegueira noturna congênita Neurofibromatose Características recessivas Albinismo Anemia falciforme Alcaptonúria Distrofia muscular Duchenne Fenilcetonúria RESUMO – Parte I • Os primeiros experimentos de Mendel foram realizados com ervilhas de Jardim. • Primeiramente ele cruzou ervilhas amarelas com ervilhas verdes (linhagens puras). • Analisando somente uma característica das ervilhas CRUZAMENTO MONOÍBRIDO Descobriu: 1. Princípio da Dominância 2. Princípio da Segregação ANÁLISE DE DUAS CARACTERÍSTICAS SIMULTÂNEAMENTE • Importantes no cruzamentos de animais e na agricultura; • Revolução Verde – 1960 -2000; 17/08/2015 5 CRUZAMENTO DIÍBRIDOS Segunda análise de Mendel: Dois tipos de características – forma e cor da semente. Cor da semente: 3 amarelos, 1 verde Forma da semente: 3 lisos, 1 rugoso. CRUZAMENTO DIÍBRIDOS Griffiths et al., 2008 - Introdução à genética, 9ª ed. SEGUNDA LEI DE MENDEL PRINCÍPIO DA DISTRIBUIÇÃO INDEPENDENTE MEIOSE SEGUNDA LEI DE MENDEL PRINCÍPIO DA DISTRIBUIÇÃO INDEPENDENTE Uma célula diplóide Quatro células haplóides APLICAÇÕES DOS PRINCÍPIOS DE MENDEL Os princípios de Mendel podem ser usados para prever resultados de cruzamentos entre linhagens diferentes de organismos. 1. Método do quadrado de Punnet 2. Método da Probabilidade 17/08/2015 6 MÉTODO DO QUADRADO DE PUNNET • Situações que envolvem um ou dois genes. • Baseado no princípio da dominância. • É um modo direto de prever os resultados dos cruzamentos. • Para situações que envolvam mais de dois genes, este método não é recomendável. MÉTODO DO QUADRADO DE PUNNET Griffiths et al., 2008 - Introdução à genética, 9ª ed. R/R : y/y x r/r : Y/Y R/y r/Y R/r:Y/y F1 P MÉTODO DA PROBABILIDADE • Um método alternativo ao quadrado de Punnet. • Rápido. • Baseado no princípio da probabilidade. Suponhamos uma cruzamento: Aa x Aa Qual a chance de um zigoto ser AA? AA, Aa, Aa e aa AA = ¼ Aa= ½ aa= ¼ MÉTODO DA PROBABILIDADE Suponhamos que tenhamos duas plantas com genótipos: A/a; b/b;C/c; D/d; E/e e. A/a; B/b; C/c; d/d; E/e De um cruzamento entre estas plantas, queremos recuperar uma prole de plantas com o genótipo a/a; b/b; c/c; d/d; e/e. Que proporção da prole deve ser homozigota recessiva tendo este genótipo? 17/08/2015 7 Resolvendo através do método da probabilidade... Cruzando A/a x A/a = ¼ aa De b/b x B/b = ½ bb De C/c x C/c = ¼ cc De D/d x d/d = ½ dd De E/e x E/e = ¼ ee ¼ x ½ x ¼ x ½ x ¼ = 1/256 probalidade geral de se obter o genótipo: aabbccddee. RESUMO PARTE II • Nos cruzamentos diíbridos Mendel analisou 2 características diferentes entre as ervilhas. • Baseado na segunda observação de Mendel, foi possível concluir que os genes relacionados com cada característica tem distribuição independente. • Os princípios de Mendel podem ser usados para prever resultados de cruzamentos de diferentes organismos através de 2 métodos: quadrado de Punnet e o método da probabilidade. EXERCÍCIO 1. Sabendo que o albinismo é uma doença causada por um gene recessivo, qual é a probabilidade de um casal heterozigoto para o albinismo vir a ter um fillho(a) albino? EXERCÍCIO 2. Com base na lei distribuição independente, responda o seguinte: A – Que proporção fenotípica e genotípica é produzida pelo cruzamento de um homem e uma mulher com o seguinte genótipo A/a ; B/b? Lembrando que o gene A está ligado a acrondroplasia (característica dominante). O gene B está ligado ao albinismo (característica recessiva)
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