Isabel Lopes

Património genéticoO contributo de Mendel

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Quem foi Gregor Mendel ?

Nasceu na Áustria. Sendo um brilhante estudante a sua família encorajou-o

a seguir estudos superiores, e mais tarde aos 21 anos a entrar num

mosteiro onde Mendel tinha a seu cargo a supervisão dos jardins do

mosteiro.

Desde 1843 a 1854 tornou-se professor de ciências naturais, dedicando-se

ao estudo do cruzamento de muitas espécies: principalmente ervilhas

cultivadas na horta do mosteiro onde vivia, analisando os resultados

matematicamente, durante cerca de sete anos. Gregor Mendel, "o pai da

genética". Propôs que a existência de características (tais como a cor) das

flores é devido à existência de um par de unidades elementares de

hereditariedade, agora conhecidas como genes.IL 2009

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Material de trabalho - Ervilheira

Partes da planta

Masculinas e Femininas

(fecundação –semente)

Auto polinização

Polinização cruzada

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Determinação e preserverança…

1º

• Retirou as anteras de uma planta (evitando a auto-polinização)

2º• Recolheu o pólen de

outra planta

3º

• Transferiu o pólen para a planta cujas anteras haviam sido removidas

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Rigor e método…•Mendel estudou a forma como uma característica passa de uma geração à geração seguinte

Contributo

•Trabalhou com ervilheiras

• (Pisum sativum)

Material de estudo

•Começou os seus trabalhos isolando Linhas Puras (2 anos)

DetalheIL 2009

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O que são Linhas Puras?

Ao longo de numerosas gerações, todos os descendentes eram

sempre iguais aos progenitores

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Cruzamentos de Mendel…Cruzamento Parental (linhas puras)

x

Todas as plantas da F1 originaram vagens com sementes lisas…

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Como explicá-lo?

Plantas da 1ª geração = F1

Polinização cruzada

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Princípio da segregação factorial…

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Na interpretação destes resultados

experimentais, Mendel propôs a seguinte

explicação:

Cada organismo contém dois factores para cada

carácter.

Na formação dos gâmetas, os factores separam-se

de tal modo que cada gâmeta contém um só factor

de cada par, pureza de gâmetas.

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Xadrez Mendeliano

estigma

antera L L

l Ll Ll

l Ll Ll

Cruzamento Parental (linhas puras)

gâmetas

gâ

meta

s

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Factor L

L – Lisa (dominante)l – rugosa (recessivo)

Fa

cto

rl

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Exemplos de características que estudou…

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Contou…

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Resolução de exercícios…

Página 62 do manual

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estigma

antera V V

v Vv Vv

v Vv Vv

V – Cor vermelhav – cor branca

F1

Vermelha (Vv)

Cruzamento Parental: Cruzamento F1 x F1:

estigma

antera V v

V VV Vv

v Vv vv

F2

3 Vermelha (VV eVv):1 branca (vv)

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Como determinar o genótipo?

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V – Cor vermelhav – cor branca

Cruzamento F1 x F1:

V v

V VV Vv

v Vv vv

F2

3 Vermelha (VV eVv):1 branca (vv)

SOLUÇÃO:

Cruzamento teste

ou

retro cruzamento

Cruzamento com Homozigótico recessivo

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Cruzamento teste

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V V

v Vv Vv

v Vv Vv

V v

v Vv vv

v Vv vv

?_______

Homozigótica vv?_________

Heterozigótica

Cruzar com

recessivo

100% Vermelhas 50% Vermelhas50% Brancas

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Os caractéres estudados por Mendel…

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Algumas ideias a reter…

As características herdadas estão nos genes e estes nos cromossomas

Os cromossomas encontram-se aos pares, logo os genes também

As diferentes formas de um gene são os alelos

Autossomas e Heterossomas (ou Cromossomas sexuais)

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Princípios da Hereditariedade Mendeliana

Homozigótico: ambos os alelos de um gene são iguais

Heterozigóticos: apresenta alelos diferentes para um gene

Hemizigóticos: apresentam apenas um único alelo para um gene (ex.: cromossoma X ou cromossoma Y)

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Princípios da Hereditariedade Mendeliana

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Genótipo: Conjunto de genes que um organismo herdou

dos seus progenitores. Nos seres diplóides, herdam metade

dos genes da mãe e a outra metade do pai.

Fenótipo: É a manifestação externa do genotipo, ou seja é

o conjunto de caracteristicas observáveis num individuo. É o

resultado da interacção entre o genótipo e o meio ambiente.

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Leis de Mendel à luz da Biologia Moderna

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À luz dos conhecimentos da Biologia Moderna, as leis de Mendel

podem ser reformuladas da seguinte maneira:

Primeira lei de Mendel*: os dois factores (alelos)

responsáveis por uma dada característica ocorrem aos pares e

segregam-se aleatoriamente durante a formação dos gâmetas, de

tal modo que há probabilidade de metade dos gâmetas transportar

um dos factores (alelos) e a outra metade transportar o outro

O par de factores (genes alelos) que participam na determinação

de um carácter, ocupam a mesma posição (locus) nos

cromossomas homólogos. Esses cromossomas separam-se durante

a meiose que ocorre na gametogénese.

* Também conhecida como lei da pureza dos gâmetas ou da segregação factorial

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Leis de Mendel à luz da Biologia Moderna

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Segunda lei de Mendel: Durante a formação dos gâmetas, a

segregação dos factores de um carácter (alelos de um gene) é

independente da segregação dos factores de outra

característica (alelos de outro gene).

Os pares de genes alelos que participam na determinação de

diferentes caracteres, e que se encontram em cromossomas

homólogos diferentes, separam-se de maneira independente e

aleatória na gametogénese.

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Exercício 1Estudou-se simultaneamente a transmissão hereditária de duas

características do pêlo dos pastores alemães. Os progenitores,homozigóticos para as duas características, eram de pêlo preto ecurto e de pêlo longo e castanho. Os descendentes do primeirocruzamento apresentavam pêlo curto e preto.

1.1. Caracterize este tipo de hereditariedade no que se refere a:

1.1.1. Monohibridismo/ Dihibridismo

1.1.2. Dominância/ recessividade dos genes.

1.2. Apresente o genótipo dos indivíduos da F1.

1.3. Efectuou-se um novo cruzamento com indivíduos semelhantes,resultantes da primeira geração.

1.3.1. Indique a constituição genotípica dos gâmetas e asrespectivas probabilidades.

1.3.2. Determine as proporções fenotípicas e genotípicas dosindivíduos da segunda geração.

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Exercício 2 Do cruzamento entre gado de raça vermelha e gado de

raça branca obteve-se gado de cor ruão. Vista de perto,

esta cor corresponde à mistura de pêlos vermelhos e

pêlos brancos.

2.1. Identifique este tipo de hereditariedade. Justifique.

2.2. Indique o genótipo dos progenitores.

2.3. Indique o genótipo dos híbridos de primeira geração.

2.4. Determine, recorrendo ao xadrez mendeliano, as

proporções fenotípicas e genotípicas dos indivíduos da

segunda geração.

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Co - Dominância

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Exercício 3Quando se cruzam galinhas andaluzas de penas brancas

com galos de penas pretas, os descendentes são todos de

penas azuis. Quando as galinhas azuis são cruzadas entre

si, os descendentes são de penas brancas, azuis e pretas

na proporção 1:2:1.

3.1. Caracterize o tipo de transmissão hereditária

verificada nestas galinhas.

3.2. Indique o genótipo dos progenitores e dos

descendentes de F1.

3.3. Explique se a primeira e a segunda leis de Mendel se

verificam nestes cruzamentos.IL 2009

Dominância Incompleta

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Exercício 4 O rato-japonês que dança valsa apresenta um

comportamento muito peculiar: faz piões à medida quepersegue a cauda. Um rato homozigótico normal foicruzado com um rato que dança valsa. Os ratos dageração F1 eram normais.

4.1. Indique o genótipo dos progenitores.

4.2. Indique o genótipo dos ratos de F1.

4.3. Cruzaram-se dois ratos resultantes de F1. Indique,justificando com o xadrez mendeliano, a probabilidadede, na geração F2, surgirem ratos dançantes de valsa.

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Exercício 5A figura representa o resultado do cruzamento de cães de

uma determinada raça.

5.1. Classifique o tipo de hereditariedade verificada na

transmissão da cor do pêlo destes cães.

5.2. Indique o genótipo de cada indivíduo.

5.3. Indique se é verificada alguma das leis de Mendel

nestes cruzamentos. Justifique.

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Exercício 6Um agricultor pretende obter uma variedade de tomate de

tamanho anão e com polpa de cor escura. Para isso,cruzou uma planta de tamanho normal e com polpa de corescura, homozigótica dominante para ambos oscaracteres, com outra de tamanho anão e com polpa decor amarela, homozigótica recessiva para ambos oscaracteres.

6.1. Justifique se é ou não possível obter tal variedade de

tomate, a partir do cruzamento indicado.

6.2. Indique em que geração pode aparecer essa variedade.

6.3. Indique, justificando com o xadrez mendeliano, qual a

proporção em que pode aparecer essa variedade de

tomate.IL 2009

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Exercício 7Numa população de ratinhos, existe o alelo A (preto) e Ay

(amarelo) como cores principais nas populações, em que

a cor amarelo é dominante. Quando os cientistas

cruzavam ratos amarelos entre si, obtinham sempre os

mesmos resultados: 2/3 de ratos amarelos e 1/3 de

ratos negros. Nenhum cruzamento entre ratos amarelos

resultou numa descendência toda amarela, o que seria

de esperar se fossem homozigóticos)

Indique uma possível justificação, apoiada num xadrez

mendeliano.

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Genótipo letal