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Primeira Lei de Mendel

 

 

Gregor Mendel foi o primeiro cientista a elucidar os mecanismos básicos da hereditariedade.

Ele obteve com êxito em relação a outros cientistas, devido a uma adequada escolha do material de pesquisa. Além disso, usou um método que empregava indivíduos de linhagens puras, observando um caráter de cada vez e não todos os caracteres ao mesmo tempo, como fizeram seus predecessores.E, finalmente, interpretou os dados de suas experiências empregando análises estatísticas de modo a obter resultados quantitativos sobre suas pesquisas.

Quando Mendel desejou cruzar diferentes variedades de ervilhas, preocupou-se em evitar o processo de autopolinização. Para isso, retirava os órgãos masculinos de uma flor antes que ela iniciasse a produção de grãos de pólen. Posteriormente, coletava o pólen de outra planta de variedade diferente e o depositava sobre o órgão reprodutor da flor feminilizada, promovendo uma polinização cruzada.

Através deste processo, Mendel analisou isoladamente o comportamento de sete características que eram de fácil observação e nitidamente contrastantes.

Características Menos freqüente Mais freqüente
1. Cor da Semente Amarela Verde
2. Aspecto da Semente Liso Rugoso
3. Cor da Vagem Verde Amarela
4. Forma da Vagem Lisa Ondulada
5. Altura da Planta Alta Baixa
6. Posição da Flor Axilar Terminal
7. Cor da Casca da Semente Cinza Branca

Inicialmente, Mendel promoveu o cruzamento entre plantas de sementes lisas com plantas de sementes rugosas. Ambas as plantas eram puras para esta característica. Os indivíduos deste cruzamento foram denominados de geração P ou parental. Os indivíduos resultantes deste cruzamento foram denominados de F1, correspondendo à primeira geração de filhos que apresentou 100% de plantas com sementes lisas. O caráter rugoso não se manifestou em F1.

Posteriormente, Mendel permitiu a autofecundação dos indivíduos de F1. Obteve então a geração F2, com 75% de plantas de sementes lisas e 25% de plantas de sementes rugosas, em uma proporção de três lisas para uma rugosa.

Em F1 todos os indivíduos eram de sementes lisas, sendo filhos de plantas puras de sementes lisas e de plantas puras de sementes rugosas. Portanto, Mendel denominou a característica lisa de dominante e a característica rugosa de recessiva, pois ela não se manifestou em F1. No entanto, a característica rugosa voltou a se manifestar em F2 de modo que ela não foi destruída em F1; pelo contrário, estava presente, mas apenas não se manifestara. Mendel concluiu, portanto, que todos os indivíduos de F1 eram híbridos de constituição LR. Em F1, apenas o fator L se manifestou, por ser dominante. No entanto, todos os indivíduos de F1 eram portadores do fator R (gene) para o aspecto rugoso, que não se manifestou por ser recessivo perante o fator liso. As plantas de F1, ao se autofecundarem, firmam dois tipos de gametas, L e R. Deste modo, tornaram-se possíveis quatro combinações de gametas.

Fonte: www.geocities.com

Primeira Lei de Mendel

Johann Mendel nasceu a 22 de julho de 1822, em Heinzendorf, na parte da Silésia que então pertencia à Áustria. Em 1843 entrou no Mosteiro Agostiniano de São Tomás, em Brünn, hoje Brno, na República Tcheca, onde foi ordenado padre com o nome de Gregório (Gregor), e tornou-se, mais tarde, abade (Superior).

Não conseguindo aprovação no exame para professor ginasial (hoje 5ª a 8ª série do ensino fundamental), ainda como suplente, foi lecionar Filosofia em Ormutz.

Saiu dali entre 1851 e 1853, enviado à Universidade de Viena por seu superior, que queria dar ao jovem clérigo uma oportunidade de desenvolver seu interesse pela ciência. Após três anos de dedicação à física, química, biologia e matemática, voltou a província. E dividiu o tempo entre lecionar numa escola técnica (Física e História Natural em Staatsrealschule) e plantar ervilhas no jardim no mosteiro. Com alguns colegas de magistério, fundou em 1862 a Sociedade de Ciências Naturais de Brno.

E paradoxalmente, enquanto tentava ser aprovado oficialmente como professor de Biologia - o que nunca conseguiu - Mendel fez descobertas que criaram um novo ramo dentro das ciências biológicas: a genética, ciência que estuda a herança e a variação.

Tinha a seu cargo a supervisão dos jardins do mosteiro, o que lhe proporcionava inúmeros passeios, onde observou que plantas da mesma espécie apresentavam diferentes aspectos. A partir destas observações, Mendel delineou um estudo com o objetivo de descobrir como apareciam as diferentes características nos indivíduos. Realizou estudos com plantas e animais, mas os melhores resultados que obteve foram com a ervilheira Pisum sativum, que ele criava no jardim do mosteiro. Entre 1856 e 1863 cultivou, cruzou e anotou a distribuição dos descendentes, num total de 28.000 pés de ervilhas.

Apresentações dos resultados das pesquisas

Os seus dois grandes trabalhos, hoje clássicos, são: Ensaios sobre a Hibridação das Plantas e Sobre Algumas Bastardas das Hieráceas Obtidas pela Fecundação Artificial. As leis de Mendel (ou mendelismo) são a base da moderna genética.

Mendel apresentou os resultados de suas pesquisas pela primeira vez em duas conferências para a Sociedade de História Natural de Brno, nos dias 8 de fevereiro e 8 de março de 1865. Existem duas versões para esses acontecimentos. A primeira relata que as conferências foram assistidas por um público muito pequeno, o que fez com que o monge cientista se limitasse à leitura de seus manuscritos. Portanto, sua apresentação teria sido considerada pouco interessante.

Uma segunda versão relata que o público era numeroso, e que ele não só apresentou seus dados como também os demonstrou com fórmulas matemáticas. A propósito, ele era considerado um excelente professor. Os textos das duas conferências foram publicados em 1866 na revista Relatórios dos Trabalhos da Sociedade Natural de Brno. Algumas cópias foram enviadas para Alemanha, Áustria, Estados Unidos e Inglaterra. Não houve receptividade e foram recebidos, por alguns, friamente. Mesmo sendo ignorado pela comunidade científica da época, ele manteve o otimismo e a confiança em seu trabalho

Em 1900, a obra do monge cientista foi revista, adquirindo a importância que lhe era devida.

Essa valorização, ainda que tardia, deve-se a três biólogos: o holandês Hugo de Vries (1848-1935), o alemão Carls Correns (1864-1933) e o austríaco Erich Tschermak (1871-1962), que obtiveram resultados idênticos aos de Mendel em seus experimentos. Esses pesquisadores, através de uma consulta bibliográfica, verificaram que o trabalho do monge sobre hereditariedade tinha sido publicado 35 anos antes de seus próprios estudos. Em sua homenagem, batizaram as leis da hereditariedade de Leis de Mendel.

Razões para o sucesso de Mendel

Material escolhido: grande número de descendentes e rápida reprodução, permitindo ao mesmo observador a análise de várias gerações sucessivas. O que ocorria em somente uma geração era considerado acidental e somente a repetição, em várias gerações, permitia transformar uma observação num fato.

Método de estudo: um caráter por vez, ignorando os demais detalhes.

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, isolados em canteiros diferentes do Mosteiro; e ter quantificado os dados. Para executar seus experimentos, Mendel adquiriu em casas especializadas sementes de 34 variedades puras de ervilhas. Para assegurar-se de que estava lidando com variedades verdadeiramente puras, cultivou-as durante vários anos, antes de iniciar suas experiências. Os cruzamentos foram feitos com grande cuidado, quando as ervilhas estavam em flor. Para prevenir a autofertilização nas "flores-teste", as anteras daquelas flores escolhidas para serem as flores paternais eram removidas antes que suas estruturas receptoras de pólen estivessem completamente maduras. O pólen do progenitor escolhido era transferido na época apropriada para o estigma da flor designada para ser a geradora da semente.

Ao realizar experimentos com sete características diferentes de variedades puras de ervilhas, Mendel deduziu a existência de unidades hereditárias, que atualmente chamamos de genes, os quais expressam, freqüentemente, caracteres dominantes ou recessivos.

Uma das características estudadas por Mendel foi a "cor da semente" das ervilhas. Mendel cruzou ervilhas de sementes amarelas, consideradas puras por serem obtidas por autofecundação natural, com ervilhas de sementes verdes, também puras. Esta primeira geração é denominada parental e simbolizada pela letra P.

Como resultado obteve na geração seguinte, simbolizada por F1 (filhos da primeira geração), apenas ervilhas de sementes amarelas. Em seguida deixou que os indivíduos da geração F1 se autofecundassem naturalmente. Obteve assim os filhos da segunda geração, simbolizados por F2.

Na geração F2 encontrou 8023 descendentes, assim distribuídos: 6022 eram ervilhas de sementes amarelas e 2001 ervilhas de sementes verdes. Ou seja, há em F2 uma proporção de 3 ervilhas de sementes amarelas (6022/2001) para 1 de sementes verdes (2001/2001) ou 75% para 25%.

Observando que todos os indivíduos da primeira geração de descendentes apresentavam sementes amarelas, e que provinham do cruzamento de linhagens puras amarela e verde, Mendel denominou a característica amarela de dominante. Para o caráter verde reservou o termo recessivo, pois essa característica permanecia em recesso na geração F1.

Para explicar a proporção obtida na segunda geração de descendentes, Mendel elaborou a hipótese de que as características hereditárias são determinadas por fatores ou elementos que não se misturam.

Concluiu ainda que: “cada característica é determinada por um par de fatores ou elementos. Estes se separam ou segregam-se entre si durante a formação dos gametas, indo apenas um fator para cada gameta. Ocorrida a união dos gametas, esses fatores voltam a se juntar reconstituindo o par”. O experimento mendeliano aqui apresentado pode ser esquematizado.

Para isso representam-se os fatores mendelianos (atualmente genes) por letras, de acordo com a seguinte regra: “toma-se à letra inicial do caráter recessivo. Esta letra, minúscula, representará o fator recessivo. A mesma letra, maiúscula, representará o fator dominante”.

Como no cruzamento apresentado o caráter recessivo é a cor verde das sementes de ervilha, e o dominante, a cor amarela, usam-se: v para representar o fator verde e V para o fator amarelo. O fator para amarelo (V) domina o fator para verde (v).

Homozigóticos produzem um só tipo de gameta.

Heterozigóticos produzem 2 tipos de gametas para o caráter em questão.

Cruzando 2 linhagens puras (homozigóticos), todos os descendentes serão heterozigóticos.

Trabalhamos com probabilidades: cruzando dois heterozigóticos (Vv) a probabilidade de nascerem homozigóticos dominantes (VV) é de 1/4 ou 25%, de nascerem heterozigóticos (Vv), como os pais, é de 2/4 ou 50% e a de nascerem homozigóticos recessivos (vv) é de 1/4 ou 25%.

Utiliza-se a primeira lei de Mendel ou lei da segregação, ou ainda lei da pureza dos gametas, sempre que representamos os anterozóides ou as oosferas que uma ervilha pode produzir ou os espermatozóides ou óvulos que um animal pode produzir para certa característica. Hoje ela é conhecida como Meiose e corresponde ao final da metáfase e início da anáfase I.

Hoje também sabemos que os fatores propostos por Mendel são os genes alelos. Por isso, com base nos atuais conhecimentos biológicos, podemos enunciar a primeira lei de Mendel da seguinte forma

“Cada caráter é condicionado por um par de genes alelos que se segregam entre si, com a mesma probabilidade, na formação dos gametas, indo apenas um gene para cada gameta”. Lembrar sempre que os gametas são células haplóides e jamais apresentarão, enquanto normais, gens aos pares para uma característica, de modo que qualquer gameta recebe apenas um dos alelos pareados, para cada característica.

A Primeira Lei de Mendel Resumo

A primeira lei de Mendel permite identificar uma série de descobertas sobre a genética, mediante aos estudos realizados, foi possível observar que os filhos de um casal, por exemplo, nasciam com características que eram herdadas de seus pais, fazendo com que as crianças também apresentassem tais vertentes, normalmente com a mesma proporção de fatores maternos e paternos. Estes fatores eram chamados de gametas, fazendo com que fosse possível identificar o gameta feminino e o gameta masculino, além de que também foi possível, mediante ao estudo, visualizar o que eram linhagens puras, ou seja, com gametas iguais em uma só pessoa, fazendo com que a mesma fosse considerada híbrida. O cruzamento era simples, fazendo com que dois híbridos resultassem em uma mescla das características de cada um.

Relembrem o vocabulário utilizado

Gene dominante: expressa-se no heterozigótico. Quando seu efeito se faz notar, mesmo que ocorra em dose simples.
Gene:
segmento de DNA que, quando transcrito, gera uma molécula de RNAm. Esse RNAm, quando traduzido, forma uma molécula de proteína capaz de manifestar uma característica, um detalhe capaz de identificar um organismo.
Genes alelos:
genes que se localizam em um mesmo locus de um par de cromossomos homólogos (do mesmo par), um herdado da mãe e outro do pai. São responsáveis por uma determinada característica.
Homozigoto: (homozigótico):
Indivíduo que possui dois genes alelos iguais para uma determinada característica (AA ou aa).
Heterozigoto:(heterozigótico):
Indivíduo que possui dois genes alelos diferentes para uma determinada característica (Aa).
Genótipo:
bagagem genética de um indivíduo; conjunto de genes que ele herdou de seus pais.
Fenótipo:
tudo o que um indivíduo expressa, de acordo com o material genético que possui (genótipo) e das inf luências ambientais. O conceito de fenótipo se estende não só aos caracteres físicos herdados, mas também aos psicológicos, comportamentais, fisiológicos, bioquímicos, etc.
Recessivo:
não se expressa no hetrozigótico. É um gene cuja característica não aparece expressa, no estado heterozigótico. As características genéticas recessivas manifestam-se apenas quando os dois genes herdados forem recessivos. Se um dos genes for dominante, a característica recessiva permanece oculta, mas fica armazenada nos cromossomos e pode ser transmitida para a próxima geração. Quando para manifestar seu efeito tem de estar em dose dupla.

Fonte: www.marcobueno.net

Primeira Lei de Mendel

Primeira Lei de Mendel de Genética (lei de segregação)

A análise genética antecede Gregor Mendel, mas as leis de Mendel formam a base teórica do nosso entendimento da genética de herança.

Mendel fez duas inovações para a ciência da genética:

  1. linhas puras desenvolvidos
  2. contadas seus resultados e manteve notas estatísticos

Linha pura - uma população que gera verdadeiro para uma característica em particular [isso foi uma inovação importante, pois qualquer (segregação) geração não seria pura e se confundir os resultados de experimentos genéticos]

Os resultados de experimentos de Mendel

Cruz Parental F 1 Fenótipo F 2 fenotípica Relação F 2 Relação
Rodada x Semente enrugado Volta 5474 Rodada: 1850 enrugado 2.96:1
Amarelo x Sementes Verdes Amarelo 6022 Amarelo: 2001 Verde 3.01:1
Red x Flores Brancas Vermelho 705 Vermelho: 224 Branco 3.15:1
Altura x Anão Plantas Alto l787 Tall: 227 Anão 2.84:1

Termos e resultados encontrados na Tabela

Fenótipo - literalmente significa "a forma que é mostrado"; é a aparência exterior, física de uma determinada característica

Plantas de ervilha de Mendel exibiu os seguintes fenótipos:

Redondas ou semente enrugada fenótipo

Amarelo ou verde fenótipo semente

Flor fenótipo vermelho ou branco

Alto ou anão fenótipo da planta

Conclusões de Mendel

Mendel conclui que os fatores (genes) seriam transmitidos aos descendentes através dos gametas. Entretanto, esses “fatores” separar-se-iam durante processo de formação dos gametas de forma que cada gameta herdaria apenas um “fator” de cada par.

Nome da Lei: Lei da pureza dos gametas, Lei da Segregação dos fatores ou monoibridismo.

Enunciado:

“Cada caráter é condicionado por 2 fatores, que se separam na formação dos gametas, passando apenas um fator por gameta”.

Por que Mendel escolheu plantas de ervilha para as suas pesquisas?

a) trata-se de uma planta de fácil cultivo em canteiros;
b)
apresenta uma série de características bem contrastantes e de fácil observação;
c)
são plantas de ciclo vital curto e produzem um grande número de sementes (descendentes) por exemplar. Desse modo, foi possível estudar várias gerações de plantas em um tempo relativamente curto;
d)
as flores de ervilhas reproduzem-se predominantemente por autofecundação, pois são monóclinas (bissexuais), e seus órgãos reprodutores encontram-se protegidos no interior das pétalas. Portanto, as linhagens encontradas na natureza são puras.

Observação: A manifestação rugosa não apareceu em nenhum indivíduo de F1, mas reapareceu na progênie de F2, quando descendiam apenas de sementes lisas.

Mendel concluiu que:

Cada planta transmite, através de seus gametas, apenas um fator (gene) ao descendente. Em F1, todos os indivíduos eram de sementes lisas, sendo filhos de plantas puras de sementes lisas e de plantas puras de sementes rugosas. Mendel denominou a característica lisa de dominante e a característica rugosa de recessiva, pois esta não se manifestou em F1. No entanto, a característica rugosa voltou a se manifestar em F2. Mendel concluiu, portanto, que todos os indivíduos de

F1 eram híbridos de constituição Rr. Se cada indivíduo produz gametas R e r, os gametas podem combinar-se como mostra a descendência.

Primeira Lei de Mendel

Os descendentes, na geração F2, serão:

1/4 ou 25% RR (lisas - puras)

F2:       2/4 ou 50% Rr  (lisas - impuras)

            1/4 ou 25% rr  (rugosas)

Portanto:

3/4 ou 75% com sementes lisas

1/4 ou 25% com sementes rugosas

Primeira Lei de Mendel

Toda característica do indivíduo apresenta, no mínimo, duas variedades, cada uma é determinada por um gene.

Por exemplo: a textura do cabelo pode ser lisa ou crespa, etc. Os genes que determinam variedades diferentes do mesmo caráter são denominados alelos. Cada gene ocupa um local específico (lócus genético) no cromossomo.

Os genes alelos expressam o genótipo de um indivíduo, ou seja, sua constituição genética para uma determinada característica. O genótipo, influenciado pelas interferências do meio ambiente, expressa-se no fenótipo, que representa o somatório de todas as características observáveis em um indivíduo. Quando um determinado caráter é condicionado por alelos iguais, o indivíduo denomina-se homozigoto. Se os alelos forem diferentes, denomina-se heterozigoto. O alelo dominante é representado por uma letra maiúscula; o recessivo é representado por letra minúscula.

AA - Fenótipo dominante

Aa - Fenótipo dominante

aa - Fenótipo

HERANÇA SEM DOMINÂNCIA

Algumas flores apresentam duas ou mais colorações, como, por exemplo, vermelho e branco, o alelo para a cor vermelha é V e para a cor branca, B. Quando a planta apresenta os dois alelos V e B simultaneamente, suas flores apresentam coloração rósea. A diferença entre a dominância completa e a herança sem dominância reside no efeito fisiológico que os genes produzem nos indivíduos heterozigotos. Na dominância completa, o gene dominante, quando em dose simples, produz o mesmo efeito fenotípico como se estivesse em dose dupla.

Na herança sem dominância, os dois alelos interagem de modo que o heterozigoto apresenta um caráter fenotípico intermediário entre os apresentados pelos indivíduos parentais. Em certos casos, os descendentes heterozigotos assemelham-se mais a um dos tipos parentais que a outro, mas essa semelhança não é completa. O fenômeno é denominado, então, de dominância incompleta.

Cruzamento entre "MARAVILHAS", ilustrando um caso de Codominância

VV X BB

Gametas V e B

F1- VB- 100%

Fenótipo- 100% de flores rosa

Gametas

V      B

V     B

Fazendo-se o quadro de combinações: 

 

V

B

V

VV

VB

B

VB

BB

 

F1- VV 25% - VB- 50% - vv 25% Fenótipo- 25% de flores brancas; 50% de flores rosa e 25% de flores vermelhas.

Em F1 o fenótipo das flores é intermediário: rosa. Efetuando-se o cruzamento entre duas plantas híbridas de F1, observa-se que os fenótipos parentais reaparecem.

Em F2, a proporção fenotípica é de 1:2:1.

Fonte: www.biomania.com.br

Primeira Lei de Mendel

Mendel escolheu a ervilha (Pisum sativum) como organismo experimental por ser uma planta que possuía uma variedades de características facilmente observáveis (cor, forma da semente, altura da planta, cor da flor etc.).

Ele também observou que a flor da ervilha possuía os dois órgãos sexuais, e reproduziam por autofecundação e fecundação cruzada.

Foi então que ele deu início aos seus experimentos.

Mendel cruzou, por autofecundação várias ervilhas, várias vezes até conseguir indivíduos puros.

Mendel cruzou uma planta alta (AA) com uma planta anã (aa), e obteve uma geração F1 (Filha 1) era toda alta.

Cruzou dois indivíduos da geração F1, obtendo uma geração F2 composta por indivíduos altos e baixos.

Mendel concluiu que "os indivíduos devem conter fatores em pares que se separam durante a formação dos gamentas e se unem na formação de um novo indivíduos", Mendel não sabia que esses "fatores" eram os genes.

Primeira Lei de Mendel

Fonte: www.crazymania.com.br

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