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SDE0922 – GENÉTICA Aula 03: Estrutura do DNA, Ciclo Celular e Gametogênese Aula 03: Estrutura do DNA, Ciclo Celular e Gametogênese Genética Plano de aula 3 e 4 Objetivos: Conhecer a estrutura da molécula de DNA e relacionar com a organização dos cromossomos; Entender o ciclo celular e como acontece a divisão celular de acordo com a ação de moléculas regulatórias CDKs e CDIs; Relacionar a organização dos cromossomos com a importância do estudo do cariótipo humano. 2 2 Aula 03: Estrutura do DNA, Ciclo Celular e Gametogênese Genética Plano de aula 3 e 4 Objetivos: Conhecer o processo da meiose identificando os eventos de cada fase e como se comporta o material genético; Relacionar a meiose com a formação dos gametas masculinos e femininos; Entender como acontecem os processos de espermatogênese e ovogênese; Relacionar mitose com a manutenção de células germinativas, além de identificar a importância médica da mitose e meiose. 3 3 AULA 02: Introdução à Genética Genética Exercícios de Fixação 4 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 emheterozigosecomo emhomozigoze. 4 AULA 02: Introdução à Genética Genética Exercícios de Fixação 5 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 emheterozigosecomo emhomozigoze. 5 AULA 02: Introdução à Genética 6 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. 6 AULA 02: Introdução à Genética 7 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. 7 AULA 02: Introdução à Genética 8 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 8 AULA 02: Introdução à Genética 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 A a A AA Aa a Aa aa xy xy xy xy XY XxYy XxYy XxYy XxYy Xy Xxyy Xxyy Xxyy Xxyy xY xxYy xxYy xxYy xxYy xy xxyy xxyy xxyy xxyy 9 Estrutura da molécula de DNA O núcleo da célula possui nossa informação genotípica dentro de uma molécula chamada DNA. O DNA é uma molécula grande capaz de se replicar e de comandar as funções celulares. Cadeia dupla em hélice do DNA Genética 10 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 10 Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos. Os Nucleotídeos são formados por: 1 carboidrato (pentose) 1 base nitrogenada 1 grupo fosfato Nucleotídeos Pentose Genética 11 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 11 Bases nitrogenadas Existem cinco bases nitrogenadas diferentes, que são divididas em dois grupos: Purinas: Adenina e Guanina; Pirimidinas: Timina e Citosina. Adenina Guanina Bases púricas Adenina Bases pirimídicas Timina Genética 12 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 12 A fita dupla do DNA O DNA possui uma molécula de fita dupla: Timina Adenina Guanina Citosina Esqueleto de fosfato - - desoxirribose Genética 13 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 13 A T G C O DNA – Pontes de Hidrogênio As duas cadeias se ligam por meio de pontes de hidrogênio entre as bases. TIMINIA ADENINA TIMINIA ADENINA CITOSINA GUANINA ADENINA TIMINIA 5´para 3´direção 5´para 3´direção Genética 14 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 14 Genética Compactação do DNA Formação do cromossomo 15 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 15 Genética Nucleossomo Proteínas Histonas (H) 1, 2A, 2B, 3 e 4. 16 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular Clique aqui para assistir o Histonas. 16 Genética Formação do Cromossomo 17 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 17 Genética Formação do Cromossomo Texto 18 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 18 Genética Formação do Cromossomo 19 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 19 Genética Formação do Cromossomo 20 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular Clique aqui para assistir A Formação do Cromossomo. 20 Genética 21 AULA 03: Estruturado DNA e o Ciclo Celular 21 Genética Ciclo celular As células precisam se dividir constantemente para: ???? 22 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular Fonte: sciepro / science photo library 22 Genética Ciclo celular As células precisam se dividir constantemente para: Crescimento do organismo; Reposição de células mortas; Para permitir a reprodução. 23 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular O núcleo participa ativamente da divisão celular, pois os cromossomos são divididos entre as células-filhas. Fonte: sciepro / science photo library 23 Genética Ciclo celular A divisão celular é parte do ciclo celular, segmentado em: 24 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular G0 – Repouso G1 – Síntese de proteínas S – Divisão do DNA G2 – Reparo Anáfase Telófase Metáfase Prófase G2 S G0 G1 Interfase 24 Genética Ciclo celular 25 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular G0 – Repouso G1 – Síntese de proteínas S – Divisão do DNA G2 – Reparo A duração de G1 (pré-sintese) varia muito dependendo de diversos fatores, como a duração do ciclo total. Tecido ósseo G1= 25 horas. A fase S (síntese de DNA) dura aproximadamente 8 horas e G2 cerca de 2,5 a 3 horas. (Junqueira e Carneiro, Histologia básica, 10th) 25 Genética Ciclo celular 26 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular G0 – Repouso G1 – Síntese de proteínas S – Divisão do DNA G2 – Reparo As quatro fases do ciclo celular: Em G1 a célula pode continuar o ciclo ou entrar numa fase de repouso, chamada fase 0 (zero). Desta fase 0, muitas células podem reentrar no ciclo ativo, porém algumas permanecem em G0 por um tempo muito longo ou mesmo permanentemente. O ponto de restrição (R) pode impedir que células defeituosas entrem na fase S e continuem o ciclo. Na mitose (M) se originam as duas células filhas. (Junqueira e Carneiro, Histologia básica, 10th) 26 Genética Ciclo celular 27 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular G0 – Repouso G1 – Síntese de proteínas S – Divisão do DNA G2 – Reparo Anáfase Telófase Metáfase Prófase G2 S G0 G1 Interfase 27 Formação do fuso acromático Degradação da carioteca. PRÓFASE Perfilamento dos cromossomos replicados. METÁFASE Fuso acromático Separação das cromátides irmãs. ANÁFASE Divisão celular propriamente dita. TELÓFASE Genética Ciclo celular 28 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 28 PRÓFASE Perfilamento dos cromossomos replicados. METÁFASE Fuso acromático Separação das cromátides irmãs. ANÁFASE TELÓFASE Genética Ciclo celular 29 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular Interfase Prófase Metáfase Anáfase Telófase Início Telófase Final 29 PRÓFASE Perfilamento dos cromossomos replicados. METÁFASE Fuso acromático Separação das cromátides irmãs. ANÁFASE TELÓFASE Genética Ciclo celular 30 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular Interfase Prófase Metáfase Anáfase Telófase Início Telófase Final Clique aqui para assistir a Mitose. 30 Existem dois tipos de divisão celular: Mitose Divisão das células somáticas; Células-filhas idênticas à célula inicial; Objetiva o desenvolvimento do organismo e a renovação ou regeneração dos tecidos. Meiose As células-filhas não são idênticas à célula inicial; Células diploides originam haploides; Destina-se à formação de gametas e reprodução da espécie. Genética Ciclo celular 31 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 31 Genética Ciclo celular 32 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 32 PRÓFASE I ANÁFASE I PRÓFASE II METÁFASE II ANÁFASE II GAMETAS 1 2 3 4 5 6 Formação do fuso acromático; Degradação da carioteca; Crossing over. Separação dos cromossomos Homólogos. Os cromossomos não podem ficar com as cromátides divididas. Perfilamento do cromossomos duplicados. Separação das cromátides irmãs. Os quatro gametas são diferentes. CROSSING OVER Genética Ciclo celular 33 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 33 Fonte: Douglas Clulow Genética Ciclo celular 34 AULA 03: Estrutura do DNA e o Ciclo Celular 34 AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Leitura do livro: 2. Genoma Humano 2.1 Aspectos históricos; 2.2 Definição de gene; 2.3 Projeto Genoma Humano; 2.4 Estrutura química do DNA; 2.5 Aspectos gerais sobre a Replicação (ou Duplicação )do DNA; 2.6 Teorias de replicação do DNA; 2.7 Moléculas de RNA e processamento do RNA; 2.8 Descoberta do Código Genético; 2.9 Controle da Expressão Gênica, 35
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