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Módulo 1 – Leis de Mendel Conteúdo: • Primeira Lei de Mendel • Segunda Lei de Mendel Orientações para estudo • Utilizar a bibliografia indicada; • Estabelecer horários de estudo; • Utilizar o banco de questões (on line) para estudar e verificar os conhecimentos que estão sendo adquiridos. APOIO PARA ESTUDO: Mendel, por meio de experimentos muito bem elaborados, propôs uma teoria de herança particulada, ou seja, sugeriu que as características são determinadas por unidades discretas (“partículas”) que, ao invés de se misturarem umas com as outras na prole, passam intactas ao longo das gerações. Mendel escolheu para estudo a ervilha de jardim (Pisum sativum), principalmente pelo fato de haver uma grande variabilidade de características nesta espécie, e também porque estas plantas podem ser facilmente autofecundadas por manipulação. Além disso, são plantas que têm um curto tempo de geração e produzem uma grande prole. Seu programa de pesquisa sobre hibridação em ervilhas lhe rendeu, postumamente, o título de fundador da ciência da genética. As características selecionadas por Mendel encontram-se listadas abaixo: Cor da semente: Amarela ou verde Cor das flores: Púrpura ou branca Formato da vagem: Inflada ou murcha Cor da vagem: Verde ou amarela Posição das flores no caule: Axial ou terminal Comprimento do caule: Longo ou curto O ponto de partida em qualquer análise genética é a existência de fenótipos contrastantes para uma determinada característica. O passo seguinte é a delineação de cruzamentos entre indivíduos divergentes quanto a estes fenótipos, e este foi o procedimento adotado por Mendel após a obtenção das linhagens puras para cada uma das sete características selecionadas. Em um de seus primeiros experimentos, Mendel polinizou uma planta de flor púrpura com o pólen de planta de flor branca, ambas puras quanto ao seu fenótipo. Estas plantas de linhagens puras empregadas nos cruzamentos constituem o que se denomina, em genética, de geração parental (ou, simplesmente, geração P). A partir do cruzamento mencionado acima, nasceram apenas plantas que tinham flores púrpuras. Esta geração de prole é chamada de primeira geração filial (ou, simplesmente, geração F1). (As gerações subseqüentes produzidas por autofecundação são simbolizadas por F2, F3, e assim por diante). Mendel empregou os termos dominante e recessivo para explicar o fenômeno observado na geração F1. O fenótipo que se manifestava na F1 foi considerado dominante, e aquele fenótipo não manifestado nesta geração recebeu o nome de recessivo. Assim, flor púrpura é dominante sobre flor branca. A flor branca, por sua vez, é recessiva em relação à flor púrpura. Por definição, o fenótipo parental que se expressa na F1 é o dominante. Ao deixar as plantas F1 se autofecundarem, Mendel obteve a geração F2 composta tanto por plantas de flores púrpuras quanto de plantas de flores brancas, na proporção de 3:1. Ou seja, a cada quatro indivíduos pertencentes à F2, a proporção era de três fenótipos dominantes para um fenótipo recessivo. Baseando-se em seus resultados, Mendel propôs uma hipótese que explicava de maneira engenhosa os números que obteve em cada geração: a. A herança deveria ser particulada, e tais “partículas hereditárias” (às quais ele denominou “fatores”) determinariam as características do indivíduo e passariam intactas para sua prole. b. As partículas hereditárias se combinariam aos pares em cada indivíduo. c. Na formação de um novo indivíduo, seria necessário que um dos genitores enviasse, por via gamética, apenas uma dessas partículas, as quais constituiriam um novo par neste indivíduo em formação. Sendo assim, na formação dos gametas dos genitores, suas partículas seriam segregadas, ou seja, seriam separadas, de modo que cada gameta deveria conter apenas uma dessas partículas. d. A combinação entre os gametas provenientes de cada genitor ocorreria ao acaso, sem haver nenhum tipo de favorecimento. Hoje sabemos que as partículas hereditárias ou fatores mendelianos correspondem aos alelos de um determinado gene. Durante a meiose, o par de alelos encontrados em cromossomos homólogos serão separados, de tal modo que um determinado gameta contenha apenas um dos elementos do par. Esse fenômeno é descrito na Primeira Lei de Mendel: “Os alelos, que encontram-se aos pares nas células somáticas dos indivíduos, separam-se durante a produção dos gametas.” Essa lei também é conhecida como “lei da segregação dos alelos” ou “lei da pureza dos gametas”. Mendel também analisou os descendentes de linhagens puras que diferiam em duas características. Por exemplo, uma planta que produzia sementes amarelas e rugosas, pura quanto às duas características (genótipo AAbb), com outra planta que produzia sementes verdes e li sas, igualmente pura (genótipo aaBB). O cruzamento entre estas duas linhagens produziu sement es diíbridas de F1 com o genótipo AaBb, que ele verificou serem lisas e amarelas. Mendel já tinh a conhecimento prévio de que os fenótipos “amarelo” e “liso” eram dominantes, e este resulta do mostrou que a heterozigose em um par de alelos em F1 não interferia na manifestação do fenótipo do outro par. O próximo passo foi autofecundar indivíduos F1 diíbridos para obter a geração F2. Os resultados de F2 revelaram quatro fenótipos diferentes: amarela/lisa, amarela/rugosa, verde/lisa e verde rugosa, na proporção de 9:3:3:1, respectivamente. O modo como Mendel concebeu essa explicação para a proporção 9:3:3:1 ficou conhecido como segunda lei de Mendel, e pode ser expressa da seguinte forma: "pares de genes diferentes se segregam independentemente na formação dos gametas".
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