Por que os filhos são parecidos c/os pais?

Por que não são idênticos aos pais?

Por que gatos geram gatinhos e não cachorros,

por exemplo?

O que é hereditariedade?

Como são passadas as características de pais

para filhos?

O que são genes?

O que é DNA? Onde eles estão localizados?

Quem é o pai da Genética?

PROBLEMATIZAÇÃO

CAPÍTULO 1 – p. 12 Primeira Lei de Mendel • Filhos costumam apresentar algumas característi-cas físicas dos pais. Mas, apesar das semelhanças, não são idênticos aos pais. Dois pais de sangue tipo A, podem ter um filho tipo O.

• Mas por que isso acontece? Será que existem leis ou modelos que nos permitem prever o grupo sanguíneo e também outras características dos filhos, como o tipo de cabelo ou de nariz, a partir das características dos pais? E esses modelos funcionam tb para outros organismos?

• A Genética estuda justamente as leis que explicam a hereditariedade, isto é, como certas caracterís-ticas são transmitidas de pais para filhos.

GENÉTICA

Área da Biologia que estuda:

• As leis da hereditariedade, ou seja, como o potencial para certas características é transmitido pelos genes de pais para filhos através das gerações.

• A presença de sardas é uma das muitas caracte-rísticas hereditárias estudadas pela genética (gene localizado no cromos. 4)

A semelhança entre pais e filhos foi explicada de diversas maneiras:

Teoria da pré-formação (1750) um pequeno indivíduo estaria presente no esperma.

Homunculu

1. Hereditariedade: 1os estudos – p. 13

Teoria da pangênese (1868) – Darwin defen-dia a teoria pela qual os elementos sexuais continham partículas minúsculas, as gêmu-las, provenientes de todas as partes do corpo. Essas partículas seriam transmitidas através das gerações e seriam responsáveis pela hereditariedade.

Para alguns, não eram partículas, e sim fluídos (como o sangue) que continha as características transmitidas. Ainda hoje há vestígios desse conceito em expressões como indivíduos “sangue azul” ou cavalo “puro sangue”.

Teoria da herança misturada - Havia também a ideia de que elementos determinantes a das características paternas e maternas se misturavam nos filhos. Essa ideias se mantiveram

por quase todo século XIX.

As leis básicas da genética começaram a ser desven-dadas em meados o séc. XIX, pelo monge Gregor Mendel (1822 – 1884).

Ele publicou em 1866 um trabalho em relação à hereditariedade, que foi ignorado. Somente a partir de 1900 vários pesquisadores confirmaram seus resultados.

Monge Gregor Mendel (1822 – 1884 Pai da Genética

Mosteiro na cidade de Brünn, na Áustria hoje Brno, na República Tchec

VÍDEO: Mendel e a ervilha – parte 1

Duração: 8min. 56

Motivos do sucesso de Mendel

1º) O material escolhido: a ervilha “Pisum sativum”:

a) Planta fácil de cultivar. b) Produz grande no de sementes e

consequentemente grande nº de descendentes em pouco tempo.

c) Flor hermafrodita e se reproduz por autofecundação (corola fechada).

d) Caracteres bem definidos.

X

2º) O método empregado nas experimen-tações, associado à aplicação da estatística.

a) Adotou procedimentos metodológicos científicos e criteriosos.

b) Analisou um caráter por vez. c) Trabalhou com pais puros. d) Quantificou os dados. e) Cruzamentos feitos com cuidado,

quando as ervilhas estavam em flor.

A técnica de Mendel 1º) P/ impedir a autofecundação ele abria a flor

e removia os estames. 2º) A seguir ele recolhia os grãos de pólen c/

um pincel e o passava no estigma de outra flor.

OS PRIMEIROS CRUZAMENTOS

Mendel supôs que, se uma planta tinha semente amarela, ela devia possuir al-gum “fator” responsável por essa cor.

O mesmo ocorrendo com a planta de semente verde.

Em um dos seus experimentos Mendel cruzou plantas de semente amarela com plantas de sementes verdes, ambas puras.

Essa 1ª geração do cruzamento é

chamada atualmente, de geração

parental ou P.

Os descendentes, foram chamados

de primeira geração ou F1 todas as

ervilhas apresentavam sementes

amarelas.

Mendel chamou esses indivíduos

de híbridos (pais diferentes).

Um dos experimentos de Mendel

amarela

(PURA) X P

100% amarelas

(HÍBRIDAS) F1

Verde

(PURA)

O que aconteceu com o fator verde?

A resposta surgiu quando Mendel rea-lizou a autofecundação de um desses indivíduos híbridos.

As plantas resultantes, da 2ª geração, ou F2, surgiram cerca 75% (3/4) de se-mentes amarelas e 25% (1/4) de se-mentes verdes, ou seja, uma propor-ção de 3 amarelas para 1 verde.

Amarela

(Híbrida)

X

F1

75% Amarela

3/4

F2

Amarela

(Híbrida) AUTOFECUNDAÇÃO

3 : 1

25% Verde

1/4

O aparecimento de sementes ver-des permitiu a Mendel concluir que o fator para a cor verde não tinha sido destruído, apenas não se manifestava na presença do fator para cor amarela.

Com isso passou a considerar a er-vilha amarela como “dominante” e a verde como “recessiva”.

Característica Dominante:

aquela que se manifesta na F1.

Característica Recessiva:

aquela que permanece “escon-

dida” na F1, só reaparece na F2

e em menor frequência.

Mendel chamou de:

P/ todas as características estudadas Mendel sempre obtinha a mesma proporção 3:1 entre as variedades dominante e recessiva.

CONCLUSÕES DE MENDEL: Cada organismo possui um par de fatores

responsável pelo aparecimento de deter-minada característica.

Esses fatores são recebidos dos indivíduos paterno e materno; cada um contribui com apenas um fator de cada par.

Qdo. um organismo tem dois fatores dife-rentes, pode ocorrer que apenas uma das características se manifeste (a dominante) e a outra não apareça (a recessiva).

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam

na formação dos gametas, nos quais ocorrem em dose simples”.

Enunciado da 1ª Lei de Mendel:

Monoibridismo: é considerado apenas um caráter por

vez.

Interpretação atual da 1ª Lei

Com base nos conhecimentos atuais sobre a meiose, cromossomos e ge-nes, podemos interpretar as conclu-sões de Mendel e explicar como suas leis são válidas, embora não se apli-quem a todos os tipos de herança, elas explicam a transmissão de mui-tas características em animais e vege-tais.

Simbologia p/ representação dos genes

Por convenção usamos a letra inicial do caráter recessivo para denominar os ale-los. Ex.: Amarela e Verde (usamos V).

Letra maiúscula = alelo dominante (V)

Letra minúscula = alelo recessivo (v)

Obs.: A letra maiúscula (gene dominante) deve ser colocada antes da minúscula (gene recessivo). Ex.: Vv – Aa – Bb

• Células Diploides (2n): as que possuem os cromossomos aos pares (cés. somáticas = cés. que formam o corpo).

• Células Haploides (n): as que possuem apenas um cromossomo de cada par (gametas).

Revisando Conceitos...

Cromossomos homólogos: são os cromossomos do mesmo par, têm o mesmo tamanho e a mesma forma.

Possuem a mesma sequência de ge-nes, relacionadas as mesmas caracte-rísticas genéticas.

Um homólogo tem origem paterna e outro materna.

Cariótipo Humano

Tamanho do Pé

Cor de Cabelo

Tipo Sanguíneo

Temperamento

Tamanho do Pé

Cor de Cabelo

Tipo Sanguíneo

Temperamento

Espermatozoide n Óvulo n

CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS

Óvulo n

Espermatozoide n

Zigoto 2n

Um homólogo veio do pai e outro da mãe.

Lócus gênico: é o lugar em um cro-mossomo onde um gene está situado.

Genes alelos: são os genes que ocupam o

mesmo lócus em cromossomos

homólogos. Embora controlem a mesma

característica, os alelos podem ter efeitos

diferentes (Ex. cor da semente da ervilha).

X

P

A

IA

b

P

a

IB

b

Genes alelos

Homozigoto - indivíduo puro (alelos iguais): Ex.: Amarela (VV), Verde (vv), Lisa (RR), Rugosa (rr)

Heterozigoto- indivíduo híbrido (alelos diferentes). Ex.: Amarela (Vv) Lisa (Rr)

X

• Nº de cromossomos: Em cada espécie de ser vivo o nº de cro-mossomos por célula somática é constante.

Humano=46

Cavalo=64

Trigo=42

• Genótipo: É o conjunto de genes que um indivíduo possui (ou cada par de alelos) que influencia, em interação com o ambiente, as características de um indivíduo. Ex.: Aa – RR.

• Fenótipo: É o conjunto das caracte-rísticas morfológicas ou funcionais do indivíduo determinadas pelo ge-nótipo + ambiente. Ex. cor da ervilha.

• Alelo Dominante: É aquele que deter-mina o mesmo fenótipo, tanto em homozigose como em heterozigose. Ex. VV e Vv (amarelo)

• Alelo Recessivo: É aquele que só se expressa quando em homozigose. Ex.: vv (verde).

Observações importantes:

• Alelo Dominante: Nem sempre é o de

“maior ocorrência” nas populações.

Ex. Tipo sanguíneo O é o mais fre-

quente e é recessivo (ii).

• Alelo Dominante: não significa “me-

lhor” do que o recessivo. Muitos ge-

nes dominantes causam doenças.

Para a cor da ervilha

Se ela apresentar genótipo VV e o fenó-tipo será amarela. Se genótipo vv o fe-nótipo será verde. Se genótipo Vv será amarela.

VV – amarela Vv – amarela vv – verde

O indivíduo c/ fenótipo dominante p/ de-terminada característica pode ser homo-zigoto ou heterozigoto;

Se tiver fenótipo recessivo, será obriga-toriamente homozigoto (o alelo reces-sivo só se manifesta em dose dupla).

MEIOSE: separação dos cromossomos homólogos

A maioria dos organismos possui pares de cromos. em suas células, mas os gametas são haploides (n), isto é, possui um cromossomo de cada par.

Essa redução ocorre na meiose.

Produção de Gametas na Meiose

Que tipo de gametas um indivíduo Aa pode produzir?

a) Bb:

b) dd:

c) TT:

d) Aa:

1) Que tipo de gametas e em que proporções os indivíduos com os genótipos abaixo podem produzir?

MEIOSE - EXERCÍCIO

FECUNDAÇÃO: restauração dos pares de cromossomos homólogos

A união dos gametas masculino e femi-nino produz um ovo ou zigoto, restau-rando o no diploide de cromossomos.

Gametas animais: espermatozoide e óvulo (ovócito II).

Gametas de plantas: anterozoides ou núcleo espermático e oosfera).

Óvulo n

Espermatozóide n

Zigoto 2n

Um homólogo veio do pai e outro da mãe.

Resumindo...

Interpretação dos resultados de Mendel

VV X

G

F1

V V v v

Vv Vv Vv Vv

P

100% Amarela Híbrida (Vv)

vv

X

G

F2

v V v V

VV Vv

Vv

vv

F1

50% Am.

(Vv)

Vv

Vv

25% Verde

(vv)

25% Amarela

(VV)

A proporção de genótipos (PG) na F2 é de:

¼ VV : ½ Vv : ¼ vv A proporção de fenótipos (PF) na F2

é de: ¾ amarelos : ¼ verde

As fecundações ocorrem ao acaso.

No caso das ervilhas tanto o gameta c/ o alelo p/ a cor amarelo qto. o gameta c/ o alelo p/ a cor verde têm a mesma chance de formar o zigoto.

Quanto maior o no de filhos, + próximos devemos ficar da proporção esperada de 3:1 (fenotípica) ou de 1:2:1 (genotípica).

Mendel teve essa preocupação e, por isso, analisava sempre um grande no de indivíduos.

1) Mendel escolheu a ervilha p/ seus experimentos. Que características esta planta possui que foram importantes p/ o sucesso de Men-del?(3)

2) Enuncie a 1ª Lei de Mendel. (3) X

1ª Lei de Mendel - ATIVIDADES

3) DEFINA: (3 linhas cada)

a)Células diploides (2n):

b)Células haploides (n):

c)Cromossomos homólogos:

d)Lócus:

e)Alelos:

f) Homozigoto : X

g) Heterozigoto

h) Genótipo:

i) Fenótipo:

j) Alelo dominante:

k) Alelo recessivo:

l) Meiose: m) Fecundação:

*** X

Resolução de problemas de monoibridismo

• Vamos resolver problemas que envol-vem apenas casos de herança autos-sômica, isto é, influenciada por genes que estão nos cromossomos autos-sômicos e não nos sexuais.

• Na herança autossômica a caracterís-tica aparece igualmente em homens e mulheres.

Cruzamentos

A partir dos cruzamentos podemos prever a

transmissão dos genes em uma família.

♀

♂ Sexo masculino

Sexo feminino

Símbolos que representam:

Exemplo de problema:

Qual será o resultado do cruzamento de uma planta

que produz sementes amarelas heterozigota (Vv)

com outra que produz sementes verdes (vv)?

Vv X

G

F1

v V v v

Vv vv Vv vv

P

50% amarelo heterozigoto (Vv)

50% verde homozigoto (vv)

vv

VV – amarelo

Vv – amarelo

vv – verde

• Outra forma de se determinar as fe-cundações possíveis consiste em usar o quadrado de Punnett.

• Nesse esquema, os gametas de um dos sexos ficam organizados em co-lunas e os do outro sexo em linhas.

• Cada quadrado indica o resultado de uma fecundação possível.

QUADRADO DE PUNNETT

VV – amarelo

Vv – amarelo

vv – verde

Vv x vv

V v

v v

V Vv Vv

v vv vv

♀ ♂

R: 50% amarelo (Vv) e 50% verde (vv).

v v

1

2

3

4

5

1. Leia com cuidado o enunciado e faça uma le-genda respondendo as perguntas:

• Qual é a característica em questão? • Qual característica é condicionada pelo

gene dominante e qual é pelo recessivo? 2. Descubra qual é o genótipo dos pais. 3. Descubra quais tipos de gametas os pais

podem produzir e coloque-os no quadro de Punnett.

4. Faça o cruzamento. 4. Responda a questão (a legenda te ajuda nesse

passo).

Como fazer um cruzamento?

Por que os filhos são parecidos com os pais?

O que é hereditariedade?

Como são passadas as características de pais para filhos?

O que são genes?

O que é DNA?

Onde eles estão localizados?

Quem é o pai da Genética?

PROBLEMATIZAÇÃO

1. Qual o resultado esperado do cruzamento de porquinhos-da-índia de pelo preto, caracterís-tica dominante, com porquinhos-da-índia de pelo marrom, características recessiva, ambos homozigotos.

X

PROBLEMAS - 1ª Lei de Mendel

MM X

G

F1

M M m m

Mm Mm Mm Mm

P

100% preto heterozigoto (Mm)

mm

MM – preto

Mm – preto

mm – marrom

MM – preto

Mm – preto

mm – marrom

MM x mm

M m

m m

M Mm Mm

M Mm Mm

♀ ♂

R: 100% dos filhotes serão pretos (Mm).

M m

1

2

3

4

5

2) Qual o resultado esperado do

cruzamento de um casal de

porquinhos-da-índia de pelo

preto (característica dominan-

te), ambos heterozigotos (Mm)?

X

MM – preto

Mm – preto

mm – marrom

Mm x Mm

M m

MM

R: 75% pretos (25% MM e 50%

Mm) e 25% marrom (mm).

1) Legenda 2) Genótipos pais

4) cruzamento

5) Resultado

3) Gametas

m M

Mm Mm mm

MM – preto

Mm – preto

mm – marrom

Mm x Mm

M M

M m

M MM Mm

m Mm mm

♀ ♂

R: 75% pretos (25% MM e 50% Mm) e 25% marrom (mm).

m m

1

2

3

4

5

♀

♂

M m

M MM 25% ou ¼

preto

Mm 25% ou ¼

preto

m Mm 25% ou ¼

preto

mm 25% ou ¼

marrom

3) Em cobaias, pelos curtos do-

minam pelos longos. Qual o re-

sultado do cruzamento entre um

macho de pelo curto e heterozi-

goto e uma fêmea de pelo lon-

go?

X

LL – curto

Ll – curto

ll – longo

Ll x ll

L l

l l

L Ll Ll

l ll ll

♀ ♂

R: 50% curto (Ll) e 50% longo (ll).

l l

4) Qual o resultado do cru-

zamento entre duas co-

baias heterozigotas para

o tipo de pelo (curto do-

mina longo). X

5) Qual a probabilidade de um casal de heterozigotos p/ o albinismo virem a ter (albino característica recessiva):

a) Uma criança recessiva: ______

b) Uma criança dominante: _____

c) Uma criança heterozigota? ___

d) Uma cça. homozigota dominante?__

Responder as questões:

1 a 12 (exceto 4 e 8)

Atividades – p.30