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BIOLOGIA 2º EM



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GENÉTICA

G E N É T I C A
(Paulo Ferraz)

Genética é o ramo da biologia que estuda o mecanismo de transmissão dos genes de uma espécie, passados de pai para filho.
Genes: (Mendel chamava de Fator) estruturas hereditárias presentes nos cromossomos do DNA que determina cada parte do corpo do ser vivo, cor do olho, tamanho...

Cromossomos: cada um abriga inúmeros genes ( ex.: X = 3000 genes, Y = 60 genes). O local do cromossomo onde cada gene se situa é chamado de lócus gênico.

Linhagem: É o conjunto de indivíduo que descendem de um ancestral comum.

Linhagem pura: (Homozigoto) quando os descendentes mandem as mesmas características do ancestral ou tem as duas informações iguais para uma mesma característica.

Linhagem Híbridas: (Heterozigoto) Quando o descendente tem informações dos dois ancestrais ou duas informações diferentes para uma mesma característica.

Dominante: As características de um sobressai ao outro (presença de enzima). Representado pela letra maiúscula (L).

Recessivo: As características não sobressaem (não tem a enzima). Representado pela letra minúsculo (r) ( não possui a enzima).

Genótipo: Constituição genética do indivíduo.

Fenótipo: São as características que manifestam em um indivíduo de ordem morfológica ou fisiológica.

Homozigotos: Par de genes alelos iguais para uma mesma característica. Ex.: XX Mulher.

Heterozigotos: Par de genes alelos diferentes para uma mesma característica. Ex.: XY homem.

Proteínas: Podem assumir diferentes papéis biológicos. Por Ex.; como enzima – moléculas reguladoras das reações celulares que determinam a manutenção de vida nas células e define as características do ser vivo. Ex.: pigmento da cor da pele.

Evolução: Todo o processo de evolução dos seres vivos está baseado na mutação, recombinação, reprodução do novo individuo e adaptação ao meio ou seja, alterações do DNA. O meio não interfere nesta alteração.

Conclusão: Para definir a cor dos olhos, cor da pele, altura e o tipo san-guíneo existe um gene e uma enzima específica.

Cromossomos homólogos: Na espécie humana, cada cromossomo possui um par, esse par é denominado Homólogo. Possuindo genes correspondentes com a mesma forma, mesmo tamanho e a mesma estrutura. Um cromossomo é do pai e o outro da mãe.

Genes alelos: Quando em um lócus existe um gene (ex.: cor do olho), no outro lócus do outro cromossomo homólogo também tem um gene condicionado a cor do olho.

Cromossomos Heterólogos: são aqueles que não possuem genes correspondentes.

Meiose: Divisão de uma célula (material gênico) em duas metades contem cada uma a metade do material gênico.




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MENDEL

Gregor Mendel (1822-1884) é chamado, com mérito, o pai da genética. Realizou trabalhos com ervilha (Pisum sativum 2x=14 ) no mosteiro de Brunn, na Áustria.
Sua primeira monografia foi publicada em 1866 mas, devido ao caráter quantitativo e estatístico de seu trabalho, e das influências do trabalho de Darwin (1859) sobre a origem das espécies, pouca atenção foi dada àqueles relatos.

Em 1900 o trabalho de Mendel foi redescoberto por outros pesquisadores. Cada um deles obtiveram, a partir de estudos independentes, evidências a favor dos princípios de Mendel, citando-o em suas publicações.

Em 1905, o inglês William Bateson, batizou essa ciência que começava a nascer de Genética.

O TRABALHO DE MENDEL

Mendel não foi o único a realizar experimentos de hibridação, mas foi o que obteve maior sucesso, devido sua metodologia científica de matemática aplicada e ao material escolhido.

Material escolhido

Mendel escolheu ervilhas como seu organismo experimental, por ser uma planta anual que podia ser cultivada e cruzada facilmente tendo-se a possibilidade de se obter progênie abundante ocupando pouco espaço. Possuia genitores contrastantes com características bem definidas e muita variabilidade para vários caracteres. Além disso, as ervilhas contém flores perfeitas que contém ambas as partes, femininas e masculinas (produtoras de pólem), e elas são normalmente autofertilizadas, atingindo a homozigose e pureza por processo natural de propagação.


Metodologia

Mendel destacou-se por ter adotado procedimentos metodológicos científicos e criteriosos. Destacam-se os fatos de ter analisado um caráter por vez; trabalhado com pais puros; e ter quantificado os dados. Os cruzamentos foram feitos com grande cuidado, qundo as ervilhas estavam em flor. Para prevenir a autofertilização nas "flores-teste", as anteras daquelas fores escolhidas para serem as flores paternais eram removidas antes que suas estraturas receptoras de pólem estivessem completamente maduras. O polem do progenitor escolhido era transferido na época apropriada para o estigma da flor designada para ser a geradora da semente. As sementes eram deixadas para amadurecer nas hastes das plantas. No caso de um caráter tal como a cor da semente. As sementes eram deixadas para amadurecer nas hates das plantas. No caso de um caráter tal como a cor da semente, a classificação podia ser feitra imediatamente; mas para caracteres como a tamanho da planta pudessem ser classificados as sementes tinham que ser plantadas na estação seguinte e esperar que as plantas amadurecessem. Experiencias de hibridização foram realizadas durante várias gerações e retrocruzamentos foram feitos entre híbridos e variedades paternas puras. Mendel visualizava claramente cada problema a ser resolvido e planejava seus cruzamentos para este fim. Ele observou que as condições do tempo, do solo e da umidade afetavam as características do crescimento das plantas, mas fatores hereditários eram os maiores responsáveis pelas características das plantas. Por exemplo em um determinado ambiente as plantas altas mediam 6 á 7 pés, enquanto as anãs mediam de 9 à 18 polegadas. Uma planta anã nunca transformou-se em alta e uma alta nunca transformou-se numa anã.Mendel estudou 7 características, cada uma com duas manifestações fenotípicas.


PRIMEIRA LEI DE MENDEL


Gregor Mendel (1822-1884 - Monge e Formado em Ciências físicas e biológicas) Realizando cruzamentos com ervilhas (Pisum sativum) durante 8 anos. Sua obra só foi reconhecido no século XX.

Nos experimentos com ervilhas, Mendel constatou que os genes das ervilhas pais manifestavam nas gerações das ervilhas filhos.

Estes estudos do Mendel tornaram a base da genética moderna.

Por que ervilhas?

· São de fácil cultivo;

· Possuem flores hermafroditas, facilitando a autofecundação, desenvolvimento de linhagens puras;

· Os híbridos, descendentes entre duas espécies puras, são férteis;

· Gerações rápidas.

Mendel conseguia linhagens puras quando por exemplo, ervilhas com vargens verdes, autofecundadas originavam apenas descendentes com vargens verdes. E linhagens híbridos quando o descendente traz a característica dos dois pais.

O experimento de Mendel

Mendel selecionava determinado caráter de geração pura, e denominava-as de geração parenteral = P. Retirava as anteras (produtor de pólen) das flores. Estas flores atuavam como "fêmeas". Retirava pólen de outra planta e fazia a polinização.



· Cruzando plantas com semente lisa e semente rugosa, Mendel obteve na primeira geração (F1) 100% de Lisa provando que as sementes lisas são dominantes, na segunda geração (F2) 75% de Lisa e 25% de Rugosa.

· Mendel trabalhou com vários caracteres notando que:

· Em F1 prevalecia as características apenas de um;

· Em F2 75% com características do dominante e 25% com características recessivas.





Conclusão da primeira lei de Mendel

Mendel concluiu que cada caráter era determinado por um par de genes. Esses genes são transmitidos aos descendentes. Sendo que ocorre uma separação do por de genes e apenas um é transmitido ao descendente.

Esse processo de segregação de um dos genes deu o nome a primeira lei de Mendel - Lei da segregação.

Hoje a GENÉTICA ocupa lugar de destaque, fundamental para o desenvolvimento do tratamento de doenças, biotecnologia e elevar o padrão de vida do ser humano. A genética moderna tem impulsionado a agricultura, na década de 70 surge a Engenharia Genética. A biotecnologia colocou em 1982 a Insulina humana. Em 1985 o Hormônio do crescimento, em 1996 a clonagem da Ovelha Dolly e em 2002 o anuncio do projeto genoma.


SEGUNDA LEI DE MENDEL

Mendel passa a estudar simultaneamente a transmissão de dois ou mais pares de genes ao longo de gerações de ervilhas




Mendel concluiu que os dois fatores (genes) para os dois estados de uma característica não se misturam no híbrido, pois os descendentes do híbrido pode aparecer um ou o outro estado. (Fig 02 Geração F2).

No segundo experimento, Mendel utilizou sementes de F1 (primeira geração)e deixou as flores se autofecundarem. Mendel colheu 556 sementes de F2 (segunda geração) e constatou 4 tipos (fenótipos) de sementes, com proporção de 9:3:3:1.




Semente Lisa e amarela → 56,25%

Semente Lisa e verde → 18,75%

Semente Rugosa e amarela → 18,75%
Semente Rugosa e verde → 6,25%






Entendendo a segunda lei de Mendel

LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE

Em F2 surgem sementes Amarelas Rugosas e Verdes Lisas diferentes de F1 mostrando que a transmissão de genes independe.

Cada par de genes de cada alelo (V, R,,v, e r) pode ser transmitido inde-pendentemente. Isto mostra que a cor da semente não está ligado ao mecanismo da transmissão da superfície da semente.

Os Genes que transmitem dois caracteres separam-se durante a meiose, recombinando-se com os Genes do outro genitor estabelecendo todas as possíveis combinações entre si. Fig. 01