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SDE0922 – GENÉTICA Aula 01: Introdução a genética humana AULA 02: Introdução à Genética Genética Plano de aula 2 Objetivos: Conhecer o termo genética e entender seu significado como ciência; Conhecer experimentos realizados por Mendel e identificar as suas contribuições para a Genética; Entender as Leis de Mendel; Relacionar as descobertas de Mendel com a genética moderna; Conhecer a organização dos cromossomos humanos; Relacionar cromossomos e hereditariedade 2 2 AULA 02: Introdução à Genética Gregor Mendel Gregor Johann Mendel, monge agostiniano, nascido na República Tcheca em 1822; Considerado o “Pai da genética”; Iniciou uma série de experimentos com uma variedade de ervilha, para tentar entender como as características eram transmitidas; 3 3 AULA 02: Introdução à Genética Teorias sobre hereditariedade Pessoas selecionavam animais através de cruzamentos; Três teorias sobre a hereditariedade na época: Pangenesis; Teoria do Pré-formismo; Herança por mistura. 4 4 AULA 02: Introdução à Genética Genética Teorias sobre hereditariedade Pangenesis: Partículas hereditárias (gêmulas) de cada parte dos parentais formariam os gametas; Adeptos como Hipócrates, Hugo de Vries e Charles Darwin; 5 Zigoto Óvulo Espermatozoide 5 AULA 02: Introdução à Genética Genética Teorias sobre hereditariedade Teoria do Pré-formismo: Humano pré-formado (homúnculos) já estaria dentro do espermatozoide ou óvulo, e viria apenas a crescer; Posteriormente acreditavam que estaria no zigoto todas as partes do adulto; Adeptos como Anton von Leeuwenhoek, Marcello Malpighi, e Jan Swammerdam 6 6 AULA 02: Introdução à Genética Teorias sobre hereditariedade Herança por mistura: Descendentes são fruto da mistura de material hereditário dos parentais, resultando em uma média das características; Ex.: Pai alto + mãe baixa = filho média estatura. 7 7 AULA 02: Introdução à Genética Experimentos de Mendel Ervilha de jardim - Pisum sativum; Fácil obtenção das sementes e variedade de características; Estruturas reprodutivas masculinas e femininas na mesma flor, permite autopolinização. 8 emasculação 8 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Mendel obteve sete pares de linhagens puras para sete caracteres; Cada par das linhagens apresenta um caractere diferente – uma diferença contrastante entre duas linhagens de organismos de um caractere particular. Fenótipos. 9 9 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Fenótipo: são as características observáveis ou caracteres de um organismo ou população, como: morfologia, desenvolvimento, propriedades bioquímicas ou fisiológicas e comportamento. Sementes amarelas X Sementes verdes F1: 100% amarelas F2: 3:1 10 10 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Cresceu as sementes de F2 e fez autopolinização. 11 11 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Gene dominante representado por letra maiúscula (A) e gene recessivo por letra minúscula (a); 12 AA aa aa AA Aa Aa Aa Aa 12 AULA 02: Introdução à Genética Genética Primeira Lei de Mendel Todas as caraterísticas são determinadas por um par de fatores que se segregam durante a formação dos gametas. 13 13 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Gene dominante representado por letra maiúscula (A) e gene recessivo por letra minúscula (a); Genótipos: AA – Homozigoto dominante: aa – Homozigoto recessivo; Aa - Heterozigoto 14 AA aa aa Aa Aa Aa Aa Aa aa 14 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Duas características diferentes. 15 15 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel 16 Avaliar caracteres separadamente 9:3:3:1 16 AULA 02: Introdução à Genética Genética Segunda Lei de Mendel Os fatores para duas ou mais características segregam-se de maneira independente, distribuindo-se para os gametas e recombinando-se aleatoriamente. 17 17 AULA 02: Introdução à Genética Genética Experimentos de Mendel Há casos que não seguem o padrão de dominância e recessividade como nos exemplos anteriores. Codominância: combinação dos genes alelos produz um fenótipo intermediário, como é observado nas flores de Mirabilis jalapa (maravilha), em que plantas descendentes do cruzamento de plantas de flores vermelhas com plantas de flores brancas originam plantas de flores cor-de-rosa. 18 18 AULA 02: Introdução à Genética Genética Organização dos cromossomos humanos A cromatina é formada pelo DNA e um número de proteínas especializadas. As proteínas podem ser Histonas e Não-Histonas e participam do empacotamento do DNA. Chamamos de Nucleossoma a estrutura formada pelo DNA rodeando as histonas. 19 2 moléculas de cada histona H2A, H2B, H3 e H4 H1 DNA 19 AULA 02: Introdução à Genética Organização dos cromossomos humanos Quando a célula vai se dividir, a cromatina se condensa e acaba originando a estrutura conhecida como cromossomo. Uma molécula de DNA de 2 m vira um cromossomos de 700 nm. Resultado líquido: cada molécula de DNA foi compactada em um cromossomo mitótico que é 10 mil vezes menor que a sua forma estendida. 20 Pequena região de dupla-hélice de DNA Forma da cromatina “colar de contas” Fibra de cromatina de 30nm com nucleossomos empacotados Secção de um cromossomo na forma estendida Secção condensada de um cromossomo centrômero 20 AULA 02: Introdução à Genética Genética Organização dos cromossomos humanos Os cromossomos são um estado funcional da cromatina. Estrutura composta de DNA e proteínas. Contêm parte ou toda a informação genética de um organismo. 21 Cromossomo em divisão 21 AULA 02: Introdução à Genética Genética Organização dos cromossomos humanos Os cromossomos são compostos por: Duas cromátides divididas em braços (curto e longo); Centrômero; Telômeros. 22 Braço cromossômico Constrição secundária Centrômetro (constrição primária) Cromátide telômeros 22 AULA 02: Introdução à Genética Organização dos cromossomos humanos Os cromossomos são, também, classificados em: Autossômicos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais; Alossômicos: são os 2 cromossomos sexuais. 23 23 AULA 02: Introdução à Genética Cromossomos Os cromossomos de cada par cromossômico são chamados de cromossomos homólogos e carregam os mesmos genes na mesma sequência, podendo diferir em alguns pontos dentro de alguns genes. Tais diferenças geram os alelos. (Aa) Um membro de cada par de cromossomos é herdado do pai e o outro da mãe. 24 24 AULA 02: Introdução à Genética Genética Cromossomos De acordo com a quantidade de cromossomos, as células são classificadas em: Diploide (2n) – cromossomos aos pares, como nas células somáticas; Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par, como nos espermatozoides e ovócitos. 25 25 AULA 02: Introdução à Genética Cromossomos Existe uma quantidade padrão de cromossomos em cada espécie de ser vivo. 26 Curiosidade: Espécies diferentes podem ter números cromossomais diferentes. Espécie N° Cromossomos (2n) Humana 46 Milho 20 Ervilha 14 Drosófila 8 Dália 64 Cachorro 78 Cavalo 64 Gato 38 Vaca 60 26 AULA 02: Introdução à Genética Genética cromossomos e hereditariedade 27 27 AULA 02: Introdução à Genética Genética Exercícios de Fixação 28 As células de um indivíduo, para um determinadolocus, apresentam o mesmo gene em ambos os cromossomos homólogos. Esseindivíduo é denominado: a)hemizigoto b) heterozigoto c)heterogamético d) homozigoto e)haplóide 2. Osgenes podem ser considerados recessivos ou dominantes. Um gene é considerado recessivo quando sua expressão (fenótipo): a) sóacontece emheterozigose. b) sóocorre quando emhomozigose. c) ocorreindepende da presença de seu alelo. d) reproduzuma característica provocada pelo ambiente. e) acontecetanto emheterozigosecomoemhomozigoze. 28 AULA 02: Introdução à Genética 29 3. Nosseus experimentos com ervilhas, Mendel observou que na geração F1 todos os indivíduos produziram sementes lisas, ou seja, a variedade rugosa não apareceu em F1. Depois, ele deixou ocorrer a autofecundação das plantas de F1 (F1 x F1) e analisou os descendentes (geração F2). Constatou que em F2 cerca de 75% das sementes eram lisas e 25% eram rugosas. Estas observações permitiram afirmar que: a) Osindivíduos da geração F1 não apresentaram a característica semente rugosa porque eles não possuíam o gene que determina esta característica. b) Nageração F1, embora estivesse presente no genótipo dos indivíduos, o gene que determina esta característica não se expressou. c) Osindivíduos da geração F1 só continham no seu genótipo o gene que determina a característica semente lisa e por isso só esta característica foi observada. d) Quandoos indivíduos da geração F1 se autofecundarão, eles passaram a possuir o gene que determina a característica semente rugosa, por isso o resultado da F2. e) Osindivíduos da geração F2 não poderia apresentar tais características por não ter herdado o gene que determina a característica semente rugosa. 29 AULA 02: Introdução à Genética 30 4. Doisindivíduos heterozigotos casam e tem um filho homozigoto dominante. Qual a probabilidade desse casal ter filho homozigoto recessivo? a) 100% b) 50% c) 25% d) 75% e) 0,0(zero) 5.Supondo que um casal possua os seguintes genótipos: homem é homozigoto recessivo para o gene “X” e também para o gene “Y”; mulher é heterozigoto para o gene “X” e também para o gene “Y” . Qual a probabilidade desse casal ter filho heterozigoto para ambos os genes? a) 100% b) 50% c) 25% d) 75% e) 0,0(zero) Genética Exercícios de Fixação 30 AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Leitura do livro: 1. Introdução Genética Humana 1.6 A estrutura do DNA; 1.7 Organização dos Cromossomos Humanos; 1.8 Ploidia e Ciclo Celular; 1.9 Mitose; 1.10 O cariótipo humano; 1.11 Meiose; 1.12 Gametogênese; 1.13 Espermatogênese; 1.14 Ovogênese ou oogênese; 1.15 Importância Médica da Mitose e da Meiose. 31
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