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GENÉTICA: Leis de Mendel Prof. Dr. Fernando Patrício FACULDADE ESTÁCIO- SÃO LUÍS CURSO DE ENFERMAGEM Teorias sobre a hereditariedade • Pângenese (Hipócrates 460 – 370 a.c.) ▫ Partes do corpo formavam partículas hereditárias • Pró-gênese ou pré-formação (“homúnculo”) • Epigênese ▫ As partes do corpo se formavam gradualmente • Descobertas dos gametas ▫ Espermatozóides – Kolliker (1841) ▫ Óvulos - Gegenbaur (1861) Gregor Mendel Genética -Considerado o pai da Genética. - Botânico austríaco nascido em 1822 e falecido em 1884. -Monge e professor de Ciências Naturais na escola superior de Brunn. - Começou seus experimentos com as plantas cultivadas no jardim do mosteiro. Gregor Mendel Genética - 1865: apresentou seu trabalho “Experimentos com hibridização em plantas” em dois encontros científicos. as características são herdadas por “partículas” intactas ao longo das gerações - A partir de 1900 (16 anos após sua morte) teve seu mérito reconhecido e confirmado por outros cientistas. Gregor Mendel Pisum sativum (ervilha) Genética Por que Mendel decidiu trabalhar com ervilhas? - Fácil cultivo. - Produzem muitas sementes. -Possuem características simples e contrastantes (cor das flores, sementes, etc.). - Apresentam autofecundação. Genética Os sete caracteres estudados por Mendel Branca Terminal Curto Com constrições Amarela Rugoso Verde Púrpura Axial Longo Lisa Verde Lisa Amarela Cor da corola Posição da flor Comprimento do caule Forma da vagem Cor da vagem Forma da semente Cor da semente Genética O trabalho de Mendel 1º Passo: Obter linhagens puras. Para ser considerado um indivíduo puro, a característica observada deveria ser a única forma presente em várias gerações. Genética Ex: para ervilhas de coloração amarela serem consideradas puras para essa característica elas só podem gerar ervilhas de mesma coloração 100% da prole é igual aos genitores O trabalho de Mendel 2º Passo: Cruzar plantas puras que se diferenciavam quanto a cada uma das sete características escolhidas. Exemplo: Plantas de sementes amarelas x Plantas de semente verdes Genética X O trabalho de Mendel Genética X P F1 - A geração constituída pelas variedades puras é chamada de geração parental (P). - Os descendentes imediatos desse cruzamento é chamada de primeira geração híbrida ou geração filial (F1). 100% amarelas X F1 F2 3/4 AMARELAS 1/4 VERDES (Amarela puras) (verde pura) O trabalho de Mendel Mendel observou que na geração F1: sementes amarelas. Genética O que teria acontecido com o fator para a cor verde???? O trabalho de Mendel Genética X P F1 - A descendência resultante da autofecundação da primeira geração híbrida (F1) é chamada de segunda geração híbrida ou geração (F2) 100% amarelas X F1 F2 3/4 AMARELAS 1/4 VERDES AUTOFECUNDAÇÃO O trabalho de Mendel Mendel obteve a resposta quando realizou a autofecundação da geração F1. Genética O fator verde não tinha sido destruído, mas não se expressava na presença do fator para a cor amarela. O trabalho de Mendel Com a autofecundação da geração F2, Mendel observou que Genética Entre as amarelas 1 era pura e 2 impuras. Já a verde era sempre pura 100% amarelas 75% amarelas: 25% verdes 100% verdes • Hipóteses de Mendel Genética a) Cada organismo possui um par de fatores responsável pelo aparecimento de determinada característica. b) Esses fatores são recebidos dos indivíduos paterno e materno; cada um contribui com apenas um fator de cada par. c) Quando o organismo tem dois fatores diferentes, pode ocorrer que apenas uma das características se manifeste (dominante) e a outra não apareça (recessiva). O trabalho de Mendel Genética O fator que desaparecia na geração F1 foi chamado de recessivo. O fator que manifestado na geração F1 foi chamado de dominante. Visualizando as partículas hereditárias de Mendel V = amarela v = verde P X Genótipo: VV vv Gametas: V v F1 Vv Fenótipo: 100% sementes amarelas Genética As partículas hereditárias de Mendel F1 X Genótipo: Vv Vv Gametas : V V F2 VV v v vv Vv Vv Proporção genotípica: 1 VV : 2 Vv : 1 vv Proporção fenotípica: 3 amarelas : 1 verde Genética • Hipóteses de Mendel Genética “As características dos indivíduos são condicionadas por pares de fatores, que se separam durante a formação dos gametas, indo apenas um fator do par para cada gameta”. PRIMEIRA LEI DE MENDEL NOTAS: 1) Mendel não sabia a natureza física dos fatores hereditários, isso dificultou a aceitação de sua teoria. 2) Só em meados do século 20 é que foi descoberto que o DNA que continha os fatores hereditários conhecidos hoje como genes Quadrado de Punnet • Genótipo do pai = Vv V ; v • Genótipo da mãe = Vv V ; v Masculinos V v Feminino V v gametas gametas Exercícios – conceitos básicos COLUNA I 1. Cromossomos homólogos 2. Alelo dominante 3. Fenótipo 4. Genótipo 5. Cromossomo autossômico 6. Heterozigoto • COLUNA II • ( ) Determina uma característica que se manifesta em heterozigose . • ( ) Patrimônio genético de um indivíduo. • ( ) Indivíduos que possuem diferenes alelos de um gene. • ( ) Aspectos externos (morfológicos ou funcionais). • ( ) cromossomos de um mesmo par • ( ) qualquer cromossomo não sexual Relacione a coluna I com a coluna II: Aplicações da 1º lei de mendel • 1) Estabeleça os possíveis cruzamentos entre os indivíduos com genótipos listados abaixo: (utilize o quadrado de Punnet) • AA x aa • Aa x AA • Aa x aa • Aa x Aa Exemplos de herança monogênica - Aplicações da lei de mendel • Sabendo que o albinismo é determinado por um alelo autossômico recessivo. Represente os genótipos dos filhos nascidos a partir do casamento entre um indivíduo homozigoto não afetado e uma mulher albina? • A partir desse resultado determine qual a probabilidade de nascer uma criança albina? • Exercícios Considerando que uma certa característica é determinada pelos genes alelos “A” e “a”, sendo “A” dominante sobre “a”, podemos afirmar corretamenteque: • a)Dois indivíduos, um com genótipo AA e outro com genótipo Aa, têm fenótipos iguais com relação a este caráter biológico. • b) Do cruzamento Aa x Aa resultam descendentes de 2 genótipos. • c) Do cruzamento Aa x aa resultam descendentes de dois fenótipos, em proporções iguais. • d)Os genitores de um indivíduo aa podem ter fenótipos diferentes entre si. • e) Um indivíduo com genótipo Aa produz dois tipos de gametas, em proporções iguais Exemplos de herança monogênica - Aplicações da lei de mendel • A fibrose cística é uma doença causada por alelo autossômico recessivo. Um homem afetado cujos pais são normais, casa-se com uma mulher também afetada cujos pais são normais. Qual a probabilidade desse casal ter filhos afetados pela fibrose cística? • DÚVIDAS???? “Cada caráter é determinado por dois genes alelos que se separam na gametogênese passando apenas um gene para cada gameta”. Recapitulando... Primeira Lei de Mendel Mas, como seria o comportamento de duas características num mesmo cruzamento? X Amarela Lisa Verde Rugosa Segunda Lei de Mendel P X Genótipo: VVRR vvrr Gametas: VR vr F1 VvRr Cor da semente: V (amarela) ou v (verde) Textura da semente: R (lisa) ou r (rugosa) Fenótipo: 100% sementes lisa e amarelas Segunda Lei de Mendel F1 X Genótipo: VvRr VvRr Gametas: VR vr F2 9/16 Vr vR vr vR Vr VR 3/16 3/16 1/16 Proporção fenotípica: 9 : 3 : 3 : 1 Os alelos para cor da semente V/v segregam-se independentemente dos alelos que condicionam a textura da semente R/r. Lei da segregação independente. Segunda Lei de Mendel “Em um cruzamento em que estejam envolvidos dois ou mais caracteres, os fatores que determinam cada um se separam de forma independente durante a formação dos gametas, se recombinam ao acaso e formam todas as combinações possíveis”. Segunda Lei de Mendel “Em um cruzamento em que estejam envolvidos dois ou mais caracteres, os fatores que determinam cada um se separam de forma independente durante a formação dos gametas, se recombinam ao acaso e formam todas as combinações possíveis”. NOTA: A 2º lei é válida para genes localizados em cromossomos distintos Quadrado de Punnet – 2º LEI de mendel • Genótipo do pai = VvRr VR; Vr; vR; vr • Genótipo da mãe = VvRr VR; Vr; vR; vr Gametas Gametas Masculinos VR Vr vR vr Femin ino VR Vr vR vr Formação de gametas 2n = números de tipos de diferentes gametas onde n = número de pares de alelos em heterozigose. Exemplos: AaBb: nº de pares de alelos em heterozigose= 2 2n = 22 = 4 Segunda Lei de Mendel B = gameta AB A b = gameta Ab B = gameta aB a b = gameta ab Dúvidas? Aplicações da lei de mendel • A doença de Huntington é uma doença que leva a degeneração neural ocasionando convulsões e morte prematura . Trata-se de uma doença genética monogênica dominante herdada de modo mendeliano. Represente os genótipos de indivíduos normais e afetados. Exemplos de herança monogênica - Aplicações da lei de mendel • A fibrose cística é uma doença causada por alelo autossômico recessivo. Um homem afetado cujos pais são normais, casa-se com uma mulher também afetada cujos pais são normais. Qual a probabilidade desse casal ter filhos afetados pela fibrose cística? • • Exercitando... A visão normal é dominante sobre a miopia. Um homem de visão normal, filho de pai de visão normal e mãe míope, casa-se com uma mulher míope. A probabilidade de que tenham um filho míope é de: Genética a) 25% b) 50% c) 0% d) 100% e) 75% • Exercitando... A capacidade de sentir o gosto de uma substância amarga chamada feniltiocarbamida (PTC) deve- se a um gene dominante. A probabilidade de um casal (sensível a essa substância e heterozigoto) ter um filho sensível ao PTC é: Genética a) 1/4 b) 1/8 c) 3/4 d) 1/2 e) 1/5 Praticando Um indivíduo de genótipo AABb se reproduz através de autofecundação. Os números de gametas e de genótipos diferentes produzidos por esse indivíduo são, respectivamente: a) 2 e 3. b) 4 e 9 c) 2 e 9. d) 2 e 6 e) 4 e 3 Imagine uma espécie animal na qual um gene A dominante determina a formação do olho e seu alelo recessivo determina a ausência de olhos. Um outro gene B dominante determina a pigmentação clara dos olhos, enquanto seu alelo recessivo determina a cor escura. Sabe-se que o gene A está em um cromossomo e B em outro. Feito um cruzamento entre individuos duplo heterozigóticos, é corrreto afirmar que (mais de uma alternativa pode estar correta: a) 9/16 dos descendentes desse cruzamento terão olhos normais e com pigmentação escura. b) 3/16 dos descendentes desse cruzamento terão olhos normais e com pigmentação clara. c) 4/16 dos descendentes nascerão sem olhos. d) Este problema envolve a Segunda Lei Mendeliana, ou seja, "Lei da Segregação Independente dos Caracteres".
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