Mendel

Genética Animal - Mendelismo
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MENDELISMO
▪► Primeira Lei de Mendel ou Princípio da Segregação ou Lei da pureza
dos gametas:
Mendel concluiu que os padrões hereditários são determinados por fatores
(genes) que ocorrem em pares em um indivíduo, mas que segregam um do outro na
formação das células sexuais (gametas) de modo que qualquer gameta recebe
apenas um ou outro alelo pareado. O número duplo de genes é então estabelecido
na prole.
Mendel observou que as diferentes
linhagens de um ancestral comum para os
diferentes caracteres escolhidos, eram sempre
puras, isto é, não apresentavam variações ao
longo das gerações. Por exemplo, a linhagem
que apresentava sementes da cor amarela
produziam descendentes que apresentavam
exclusivamente a semente amarela. O mesmo
caso ocorre com as ervilhas com sementes
verdes. Essas duas linhagens eram, assim,
linhagens puras. Mendel resolveu então estudar
esse caso em especifico.
A flor de ervilha é uma flor típica da família
das Leguminosae. Apresenta cinco pétalas,
duas das quais estão opostas formando a
carena, em cujo interior ficam os órgãos
reprodutores masculinos e femininos. Por isso,
nessa família, há autofecundação, ou seja, o
grão de pólen da antera de uma flor cair no
pistilo da própria flor, não ocorrendo fecundação
cruzada. Logo, para cruzar uma linhagem com a
outra era necessário evitar a autofecundação.
Mendel escolheu alguns pés de ervilha de semente amarela e outros de
semente verde, emasculou as flores ainda jovens, ainda não-maduras. Para isso,
retirou das flores as anteras imaturas, tornando-as, desse modo, completamente
femininas. Depois de algum tempo, quando as flores se desenvolveram e estavam
maduras, polinizou as flores de ervilha amarela com o pólen das flores verdes, e
vice-versa. Essas plantas constituem portanto as linhagens parentais. Os
descendentes desses cruzamentos constituem a primeira geração em estudo
designada por geração F1, assim como as seguintes são designadas por F2, F3
etc.
▪ Geração F1:
Todas as sementes obtidas em F1, foram amarelas, portanto iguais a um dos
pais. Uma vez que todas as sementes eram iguais, Mendel plantou-as e deixou que
as plantas quando florescessem, autofecundassem-se, produzindo assim a geração
F2.
▪ Geração F2:
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As sementes obtidas na geração F2 foram amarelas e verdes, sempre na
proporção de 3 para 1.
▪ Interpretação dos resultados:
Para explicar a ocorrência de somente sementes amarelas em F1 os dois tipos
em F2, Mendel admitiu a existência de fatores que passassem dos pais para os
filhos por meio dos gametas, que são haplóides em relação ao conjunto
cromossômico. Cada fator seria responsável pelo aparecimento de um caráter.
Assim, existiria um fator que condiciona o caráter amarelo e que podemos
representar por A, e um fator que condiciona o caráter verde e que podemos
representar por v. Quando a ervilha amarela pura é cruzada com uma ervilha verde
pura, o híbrido F1, recebe o fator A e o fator v, sendo portanto, portador de ambos
os fatores. As ervilhas obtidas em F1 eram todas amarelas, isso quer dizer que,
embora tendo o fator v para verde, esse não se manifestou. Mendel chamou de
dominante o fator que se manifesta em F1, e de recessivo o que não aparece. Já os
indivíduos em F2 ocorrem sempre na proporção de 3 dominantes para 1 recessivo.
Mendel chegou a conclusão de que o fator para verde só se manifesta em
indivíduos puros, ou seja com ambos os fatores iguais a v. Em F1 as plantas
possuiam tanto os fatores A quanto o fator v sendo, assim, necessariamente
amarelas. Podemos representar os indivíduos da geração F1 como Av. Logo, para
poder formar indivíduos vv na geração F2 os gametas formados na fecundação só
poderiam ser vv.
O fenômeno só seria possível se ao ocorrer a fecundação houvesse uma
segregação dos fatores A e v presentes na geração F1, esse fatores seriam
misturados entre os fatores A e v provenientes do pai e os fatores A e v
provenientes da mãe, tendo como possíveis resultados AA, Av, Av e vv.
Esse fato foi posteriormente explicado pela meiose, que ocorre durante a
formação dos gametas. Mendel havia criado então sua teoria sobre a
hereditariedade e da segregação dos fatores.
→ Cruzamento monoíbrido:
Aquele no qual apenas um caráter está sendo considerado.
I) Dominância completa:
Situação na qual um dos alelos de um gene se expressa totalmente em relação
ao outro alelo também presente.
Ao realizar o cruzamento monoíbrido entre dois indivíduos homozigotos, um
verde e outro amarelo, todos os filhos nascem amarelos, como um dos genitores. O
caráter expresso é denominado dominante e outro, recessivo.
II) Dominância incompleta:
Situação na qual um dos alelos de um gene se expressa parcialmente em
relação ao outro alelo também presente.
Ocorre em indivíduos heterozigóticos que apresentam fenótipos intermédios
entre os seus progenitores de linhagens puras, isto acontece porque uma única
copia do gene funcional não ser suficiente para assegurar o fenótipo, em outras
palavras, a expressão gênica de um único gene não é suficiente para produzir uma
quantidade mínima de enzima, por exemplo.
◦ Cor das pétalas da flor "maravilha":
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A cor das pétalas pode ser, quando em homozigose, vermelha ou branca. O
cruzamento de linhagens puras dos dois tipos origina uma flor rosa, ou seja, com
características intermédias às dos progenitores. Isto acontece porque a expressão
gênica de um único alelo para pétalas vermelhas, não é capaz de produzir uma
dada quantidade de enzima e, conseqüentemente, pigmento vermelho suficiente
para dar à pétala a cor vermelha. Assim, a pouca quantidade de pigmento vermelho
origina a cor rosa.
-Proporção fenotípica: 1:2:1
-Proporção genotípica: 1:2:1
III) Codominância:
Condição de heterozigotos na qual os dois membros de um par de alelos
contribuem para o fenótipo, o qual é então uma mistura das características
fenotípicas produzidas por ambas as condições homozigotas. Em outras palavras, o
indivíduo heterozigoto que apresenta dois genes funcionais, produz os dois
fenótipos, isto é, ambos os alelos do gene em um indivíduo diplóide se expressam,
produzindo proteínas distintas, que são detectadas isoladamente. Nessa interação
entre alelos de um gene não há relação de dominância.
◦ Cor da pelagem de bovinos da raça Shorthorn:
A raça possui genes para as
pelagens vermelha e branca. O
cruzamento entre indivíduos homozigotos
para as características vermelha (R1R1) e
branca (R2R2) produz uma prole (R1R2)
cuja pelagem a distância parece cinzaavermelhada
ou
cor
ruão.
Superficialmente, esse caso parece ser
de dominância incompleta, porém o
exame minucioso revela que os ruões
apresentam uma mistura de pêlos
vermelhos e brancos, em vez de pêlos de
tonalidade intermediária.
-Proporção fenotípica: 1:2:1
-Proporção genotípica: 1:2:1
◦ Tipos sangüíneos:
O tipo sanguíneo humano, apresenta 3 alelos IA, IB e i. Portanto, existem 6
genótipos diferentes que originam 4 fenótipos diferentes: A, B, AB e O.
IA IA / IA i → Tipo A
IB IB / IB i → Tipo B
IA IB → Tipo AB, no qual são expressos os dois antígenos de membrana.
i i → Tipo O
▪► Segunda Lei de Mendel ou Princípio da Segregação Independe:
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Após o estudo detalhado de cada um dos sete pares de caracteres em ervilhas,
Gregor Mendel passou a estudar dois pares de caracteres de cada vez. Para
realizar estas experiências, Mendel usou ervilhas de linhagens puras com sementes
amarelas e lisas e ervilhas também puras com sementes verdes e rugosas.
Portanto, os cruzamentos que realizou envolveram os caracteres cor (amarela e
verde) e forma (lisas e rugosas) das sementes, que já haviam sido estudados,
individualmente, concluindo que o amarelo e o liso eram caracteres dominantes.
Mendel então cruzou a geração parental (P) de sementes amarelas e lisas com as
ervilhas de sementes verdes (vv) e rugosas (rr), obtendo, em F1, todos os indivíduos
com sementes amarelas e lisas, como os pais dominantes. O resultado de F1 já era
esperado por Mendel, uma vez que os caracteres amarelo e liso (LL ou Lr) eram
dominantes. Posteriormente, realizou a autofecundação dos indivíduos F1, obtendo
na geração F2 indivíduos com quatro fenótipos diferentes, incluindo duas
combinações inéditas.
Os números obtidos aproximam-se da proporção 9:3:3:1 Observando-se as
duas características, simultaneamente, verifica-se que obedecem à Primeira Lei de
Mendel. Em F2, se considerarmos cor e forma, de modo isolado, a proporção de
três dominantes para um recessivo permanece. Analisando os resultados da
geração F2, percebe-se que a característica cor da semente segrega-se de modo
independente da característica forma da semente e vice-versa. Essa geração dos
genes, independente e ao acaso, constituiu-se no fundamento básico da Segunda
lei de Mendel ou Lei da segregação independente.
→ Cruzamento diíbrido:
Aquele entre indivíduos que diferem em dois pares de genes.
P: LL AA x rr vv → F1: Lr Av
F1 x F1: Lr Av x Lr Av → F2:
Alelos
♀\♂
Lisa e amarela
→LA
Lisa e amarela
→LA
Lisa e amarela
→ LL AA
Lisa e verde →
Lv
Lisa e amarela
→ LL Av
Rugosa
e
amarela → r A
Lisa e amarela
→ Lr AA
Rugosa e verde
→rv
Lisa e amarela
→ Lr Av
Lisa e verde →
Lv
Lisa e amarela Lisa e verde → Lisa e amarela Lisa e verde →
→ LL Av
LL vv
→ Lr Av
Lr vv
Rugosa e
amarela → r A
Lisa e amarela Lisa e amarela Rugosa
e Rugosa
e
→ Lr AA
→ Lr Av
amarela → rr AA amarela → rr Av
Rugosa e verde
→rv
Lisa e amarela Lisa e verde → Rugosa
e Rugosa e verde
→ Lr Av
Lr vv
amarela → rr Av → rr vv
→ Referências bibliográficas:
◦ Concepts of genetics – William S. Klung e Michael R. Cummings – Editora
Prentice Hall – 1997
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◦ Modern genetic analysis – Anthony J. F. Griffiths, Willian M. Gelbart, Jeffrey H.
Miller e Richard C. Lewontin – Editora W. H. Freeman and Company - 1999
◦ Genética – George W. Burns e Paul J. Bottino – Editora Guanabara Koogan –
1991