Gregor Mendel e as Leis da Hereditariedade

MENDELISMO Universidade Federal de Pelotas Instituto de Biologia Departamento de Zoologia e Genética Profa Beatriz Helena Gomes Rocha Monastério de Gregor Mendel austríaco 20 de Julho de 1822 06 de Janeiro de 1884 Dedicouse ao estudo do cruzamento de muitas espécies feijões chicória bocasdedragão plantas frutíferas abelhas camundongos e principalmente ervilhas GREGOR MENDEL Cichorium intybus Phaseolus vulgaris Laranjal em Avaré Apis melífera Mus musculus Pisum sativum Na sua infância revelouse muito inteligente em casa costumava observar e estudar as plantas Aos 21 anos em 1843 foi encorajado a entrar para o mosteiro da Ordem de Santo Agostinho Era botânico e meteorologista Mendel foi inspirado e pressionado pelos professores e pelos colegas do mosteiro a estudar a variação do aspecto das plantas pois seu monastério dedicavase ao ensino de ciências e pesquisas científicas GREGOR MENDEL Mendel publicou dois grandes trabalhos agora clássicos Ensaios com Plantas Híbridas e em 1865 formula e apresenta em dois encontros da Sociedade de História Natural de Brno as leis da hereditariedade hoje chamadas Leis de Mendel Após 1868 as tarefas administrativas mantiveramno tão ocupado que ele não pode dar continuidade às suas pesquisas vivendo o resto da sua vida em relativa obscuridade O jardim de Mendel no Mosteiro agostiniano 21000 plantas 18561863 Mendel e colegas do mosteiro ao redor de 1862 Nas mãos de Mendel um broto de fúcsia uma planta que usou para fazer híbridos Anotações de Mendel de próprio punho de alguns de seus resultados com ervilhas Microscópio de Mendel A primeira página do trabalho científico de Mendel em alemão escrita de próprio punho 1865 331 Os genes não se misturam Genes são coisas reais httpwwwodnavaiaescolacomdna Células surgem a partir de outras células Cromossomos especializados determinam o sexo httpwwwodnavaiaescolacomdna Alguns genes são dominantes Trabalhos de Mendel A ervilha Pisum sativum 2n2x14 como material genético A espécie apresenta características adequadas ao estudo da hereditariedade Características diferenciadas e contrastantes Fácil cultivo e rápido crescimento Obtenção de várias gerações e elevado número de descendentes num curto intervalo de tempo Flor com estrutura adequada à autopolinização e ao controle da fecundação pois a posição das suas pétalas impede a entrada de pólen de outras plantas Os experimentos de Mendel Boa técnica científica Experimentos planejados cuidadosamente Coleta de grande quantidade de dados Utilização de análise matemática para mostrar a consistência de suas hipóteses exploratórias As predições das hipóteses foram testadas com novas rodadas de experimentos CONCEITOS ALELOS codificam para mesma característica mesma localização no cromossomo GENES mas não alelos codificam para características diferentes diferentes localizações no cromossomo Gene Unidade Hereditária LOCO local definido ocupado pelo gene no cromossomo ALELOS OCUPAM O MESMO LOCO GÊNICO EM CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS Homozigoto AA Indivíduo HETEROZIGOTO aquele que apresenta para determinado gene os alelos diferentes Indivíduo HOMOZIGOTO aquele que apresenta para determinado gene alelos iguais GENÓTIPO constituição genética de um indivíduo FENÓTIPO a forma apresentada formas alternativas de expressão de uma característica que depende do genótipo e do ambiente Geração Parental P plantas das linhagens puras Primeira geração filial F1 plantas resultantes do cruzamento das linhagens puras Dominância Recessividade Localização dos genes em cromossomos homólogos CLASSE FENOTÍPICA Termo aplicado para agrupar indivíduos que apresentam para um determinado gene um mesmo fenótipo Cor da flor de ervilha 2 classes fenotípicas PÚRPURA BRANCA Mendels factors Chromosomes Pairing A a Segregation A a CLASSE GENOTÍPICA Termo aplicado para agrupar indivíduos que apresentam para um determinado gene um mesmo genótipo AA AA Aa Aa Mesma classe fenotípica classes genotípicas diferentes aa aa Mesmas classes genotípicas e fenotípicas aa aa Herança monogênica 1 gene 2 alelos 1 característica fenotípica Os dois membros de um gene segregam para gametas logo metade dos gametas leva um dos membros do par e a outra metade dos gametas leva o outro membro do par 1ª LEI de MENDEL Lei da Segregação Duplicação dos homólogos M I Célula 2n M II a A A A A A A A a a a a a a Células n Etapas no estudo do controle genético de um caráter Escolha do material expressões contrastantes Exemplo textura semente milho lisa e rugosa Condução do experimento forma de polinização genitores puros obtenção da F1 AUTÓGAMA ALÓGAMA Pólen proveniente P1 Estigma Antera portando pólen Ovário Carena Óvulo EMASCULAÇÃO da flor de ervilha Cruzamiento recíproco Teste das hipóteses formuladas avaliação das segregações obtidas em F2 RC1 e RC2 Interpretação genética dos resultados Gametas b b B Bb Bb B Bb Bb Gene B cor da flor B púrpura B branca b ¾ dominantes ¼ recessivo Proporções fenotípicas esperadas a partir do cruzamento entre heterozigotos Bb x Bb Gametas B b B BB Bb b Bb bb 31 Autopolinización Interpretação de Mendel Existem dois fatores alternativos para a expressão de um dado caráter Para cada caráter um organismo herda dois fatores um de cada progenitor Se dois fatores são antagônicos um é dominante e é totalmente responsável pelo aspecto manifesto enquanto que o outro é recessivo e não interfere na aparência do indivíduo Na formação dos gametas os dois fatores separam se cada gameta fica só com um de cada par principio da segregação fatorial BB ou Bb Para descobrir o genótipo de um indivíduo que manifesta fenótipo dominante realizase um test cross Cruzamento Teste ou Test Cross Exemplo YY ou Yy Cruzamento Teste ou Test Cross Gametas y y Y Yy Yy y yy yy 11 Proporção fenotípica 2ª Lei de Mendel Lei da Segregação Independente dos Fatores genes Fatores hoje genes que condicionam dois ou mais caracteres separamse durante a formação dos gametas recombinandose ao acaso de maneira a estabelecer todas as possíveis combinações entre si Dihibridismo Gene R textura Gene Y cor Analisando separadamente Gene R textura R textura lisa r textura rugosa Gene Y cor Y semente amarela y semente verde Proporção fenotípica Geração F2 Probabilidades dos eventos 2ª Lei de Mendel Válida para genes que se encontram em cromossomos não homólogos A a A e a B e b são alelos A e B A e b a e B a e b Não são alelos Aa Bb AA aa AA aa BB bb 1ª Possibilidade aa AA BB bb A B B A a b M II a b 2ª Possibilidade AA bb aa BB b b A a B A M II a B Aa Bb Portanto um indivíduo duplamente heterozigoto dihíbrido AaBb B b A a B a A b produz 4 tipos de gametas AB Ab aB ab Exceções às Leis de Mendel Dominância incompleta situações nas quais o fenótipo dos heterozigóticos é intermédio entre os dois homozigóticos sem ocorrer mistura dos alelos pois aparecem homozigóticos em F2 Alelos múltiplos existência de mais de dois alelos num dado gene Podem surgir alterações num alelo de um indivíduo que posteriormente o pode transmitir à sua descendência provocando o aparecimento de mais de dois alelos para um dado gene numa população Todavia cada indivíduo apenas possui dois alelos herdados dos seus progenitores Codominância nenhum alelo exerce dominância sobre o outro e ambos se expressam fenotipicamente ex sistema sanguíneo ABO Alelos letais causam a morte pré ou pósnatal ou então produzem uma deformidade significante A combinação letal modifica a proporção dos fenótipos dos sobreviventes 21 OBRIGADA