Mendel, o pai da Genética
Gregor Johann Mendel (1822 - 1884) nasceu na Áustria, tornando-se monge agostiniano e especialista em botânica e meteorologia. Aos 21 anos entrou para o mosteiro da Ordem de Santo Agostinho, no mosteiro de Brunn, onde lhe deram o cargo de supervisor dos jardins.
Grande parte das plantas estudadas era cultivada na horta do mosteiro onde vivia, sendo que Mendel passou cerca de sete anos analisando os resultados dos seus experimentos matematicamente.
Nos estudos com plantas, o principal cuidado que tinha antes de começar seus experimentos era o de selecionar devidamente o material de estudo; para isso, estabeleceu alguns critérios e procurou material que se adequasse. Tais critérios consistiam em encon- trar plantas com características nitidamente distintas e facilmente diferenciáveis, e que essas plantas cruzassem bem entre si, e que os híbridos delas resultantes fossem igualmente férteis e se reproduzissem bem.
Assim, a espécie mais estudada por Mendel e que atendia a todos os critérios estabelecidos foi a ervilha (Pisum sativum), conseguindo estudar um total de sete pares de características distintas, a saber: cor da semente (amarela ou verde), forma da semente (lisa ou rugosa), cor da vagem (verde ou amarela), forma da vagem (lisa ou ondulada), altura do pé (alta -160 cm ou baixa -40 cm), posição da flor (ao longo dos ramos ou terminal) e cor da flor (púrpura ou branca).
Primeira lei de Mendel
"A primeira lei de Mendel, também chamada de Princípio da Segregação dos Caracteres ou Lei da Segregação, diz que cada característica é condicionada por um par de fatores que se separam na formação dos gametas. Para chegar a essa conclusão, Mendel realizou uma série de experimentos com ervilhas e conseguiu aplicar a matemática em seus estudos."
"O experimento de Mendel"
Mendel iniciou seus experimentos em torno de 1857, quando começou a trabalhar com o cruzamento de ervilhas. As ervilhas foram uma escolha importante para o sucesso do experimento, uma vez que apresentam várias características que podem ser estudadas, apresentam curto tempo de geração, geram grande número de descendentes, além do fácil cultivo.
Para realizar seu experimento, Mendel analisou características que apresentavam duas formas distintas, como sementes verdes e amarelas, e flores brancas e púrpuras. No total, foram estudadas sete características: forma da semente (lisa ou ondulada), cor da semente (amarela ou verde), cor da flor (púrpura ou branca), forma da vagem (inflada ou constrita), cor da vagem (verde ou amarela), posição da flor (axial ou terminal) e comprimento do caule (alto ou anão).
Nesses experimentos, ele utilizou plantas chamadas de puras, ou seja, plantas que, após sucessivas gerações, davam origem a plantas com a mesma característica."
Veja as características presentes em ervilhas e estudadas por Mendel."
"Mendel realizava a polinização cruzada das plantas puras, transferindo o pólen de uma planta para outra. Esse cruzamento entre plantas puras é chamado de hibridização. Os progenitores puros recebem a denominação de geração parietal ou geração P.
Após cruzar a geração parietal, os descendentes dessa geração foram obtidos, os quais receberam o nome de primeira geração filial ou geração F1. O cruzamento entre indivíduos F1 levou à produção da segunda geração filial ou geração F2."
"Resultados dos experimentos de Mendel
Mendel obteve importantes resultados em seus experimentos com o cruzamento de ervilhas. Com base nos dados obtidos, ele pôde compreender melhor os princípios da hereditariedade. Para compreender melhor o trabalho de Mendel, vamos considerar o cruzamento entre plantas que geram flores púrpuras e flores brancas."
"Observe a figura exemplificando os resultados obtidos por Mendel em seu experimento.
Mendel realizou o cruzamento entre plantas puras que apresentavam flores púrpuras e plantas puras que apresentavam flores de cor branca. O cruzamento gerou híbridos F1 100% com flores púrpuras. A cor das flores era exatamente como aquela apresentada pelas plantas puras, o que levou à seguinte questão: o que aconteceu com o fator que determinava a cor branca das flores?
Mendel não interrompeu seus trabalhos na geração F1, o que foi essencial para a compreensão do processo. Após o resultado de 100% das plantas com flores púrpuras, ele realizou a fecundação entre plantas F1 e teve uma grande surpresa: as plantas que geravam flores brancas reapareceram.
O resultado apresentado foi de, aproximadamente, três plantas com flores púrpuras para uma planta com flor branca, ou seja, 75% das plantas geradas apresentavam flores púrpuras, enquanto 25% apresentavam plantas com flores brancas."
"Conclusões de Mendel"
Com os resultados obtidos, Mendel chegou a algumas importantes conclusões:
Existem fatores responsáveis por uma determinada característica. No caso do experimento citado, podemos concluir que existem fatores que determinam a cor branca e a cor púrpura. Esses fatores são o que hoje conhecemos como genes e as versões desses fatores são o que chamamos de alelo.
Cada indivíduo possui dois fatores que determinam uma característica, sendo um fator herdado do pai e outro da mãe. Isso significa que cada organismo herda dois alelos, um proveniente da mãe e outro proveniente do pai. No caso da geração F1, os descendentes apresentavam fatores para a flor branca e para a flor púrpura.
Existem fatores dominantes e fatores recessivos. Os alelos dominantes são capazes de esconder ou mascarar o alelo recessivo. No caso das flores púrpuras da geração F1, o alelo para a cor púrpura era dominante e expressou-se, enquanto o alelo para a cor branca não era. Os alelos recessivos só se expressam quando estão aos pares.
Cada indivíduo passa apenas um fator para cada característica em cada gameta. Isso significa que os alelos separam-se durante a formação dos gametas e apenas um alelo estará presente no gameta."
"Primeira lei de Mendel: As características dos indivíduos são determinadas por pares de fatores, os quais se separam na formação dos gametas, indo apenas um fator para cada gameta.
Com base nas conclusões obtidas, analise o esquema a seguir:"
"Perceba que as flores púrpuras apresentam genótipo (composição genética) PP, enquanto a branca apresenta genótipo pp. Como os alelos separam-se na formação dos gametas e combinam-se na fecundação, podemos perceber que, após o cruzamento da geração P, temos 100% dos descendentes genótipo Pp. Como o fator P é dominante sobre p, as plantas apresentam em sua totalidade a cor púrpura.
As combinações possíveis são feitas por meio do quadro de Punnet. Nesse quadro, colocamos os alelos de um indivíduo na horizontal e os alelos do outro na vertical. Posteriormente, basta juntar os alelos em cada um dos quadrados.
Segunda lei de Mendel
"A segunda lei de Mendel, também conhecida como lei da segregação independente, estabelece que cada par de alelos segrega-se de maneira independente de outros pares de alelos, durante a formação dos gametas. Ela foi formulada com base em análises da herança de duas ou mais características acompanhadas ao mesmo tempo"
"Experimento de Mendel
Como sabemos, Gregor Mendel (1822-1884) foi um monge e biológo, nascido na região da Áustria, que se destaca pelos seus estudos sobre a hereditariedade. Seus experimentos foram iniciados em torno de 1857 e baseavam-se no estudo do cruzamento de ervilhas. Com base nesses estudos, Mendel chegou a importantes conclusões, que ficaram conhecidas como a primeira lei e a segunda lei de Mendel.
As primeiras conclusões, que deram origem à chamada primeira lei de Mendel, foram baseadas na análise do processo de hereditariedade de apenas uma característica das ervilhas. Mendel então deu prosseguimento aos seus trabalhos e realizou análises de duas ou mais características ao mesmo tempo. Foram essas análises que deram origem à lei da segregação independente, mais conhecida como segunda lei de Mendel."
"Para compreendermos melhor esses experimentos, utilizaremos a seguir o exemplo do cruzamento de indivíduos que apresentam semente lisa e amarela (RRVV) com indivíduos que apresentam a semente rugosa e verde (rrvv). Baseando-se nos seus estudos anteriores, Mendel já sabia que as sementes amarelas eram dominantes sobre as verdes, e que as sementes lisas eram dominantes sobre as rugosas."
"Em seu experimento, Mendel sempre utilizava como geração parental progenitores puros, ou seja, que, após várias gerações de autopolinização, geram descendentes com a mesma característica. Desse cruzamento, Mendel obteve 100% de ervilhas com semente lisa e amarela (geração F1). As plantas dessa geração são dí-hibridas, pois são heterozigotas para as duas características (RrVv).
Mendel então realizou o cruzamento entre indivíduos da geração F1, obtendo sua geração F2. Nessa geração, o biológo obteve quatro categorias fenotípicas com uma proporção de 9:3:3:1 (nove sementes amarelas lisas, para três verdes lisas, para três amarelas rugosas, para uma verde rugosa).
Mendel fez então a análise das diferentes características das ervilhas combinando-as de forma di-híbrida. Seus resultados sempre demonstraram a mesma proporção fenotípica: 9:3:3:1"
"Conclusões de Mendel
Ao realizar seus experimentos, Mendel procurava responder a uma questão:
Os fatores para determinada característica estão sempre juntos ou os fatores para diferentes características são herdados de maneira independente?
Para responder a essas dúvidas, o cientista analisou os resultados de F1 e F2.
Caso os alelos fossem transmitidos sempre juntos, os indivíduos da geração F1 deveriam produzir apenas dois tipos de gametas: RV e rv. Essa forma de separação dos fatores formaria uma geração F2 com proporção de 3:1, entretanto, o que pode ser observado foi uma proporção de 9:3:3:1.
Com o resultado obtido, podemos concluir que a geração F1 produziu quatro tipos de gametas diferentes (RV, Rv, rV e rv) e que, consequentemente, cada alelo é transmitido de maneira independente do outro. Além disso, quando ocorre a fecundação entre indivíduos de F1, temos quatro tipos diferentes de gametas femininos e quatro tipos diferentes de gametas masculinos, que se combinarão de 16 formas diferentes (observe figura seguinte). Portanto, os alelos distribuem-se de maneira independente e na fecundação combinam-se ao acaso."
"Enunciado da segunda lei de Mendel ou lei da segregação independente
A segunda lei de Mendel, ou lei da segregação independente, pode ser enunciada da seguinte forma:
Os pares de fatores para duas ou mais características segregam-se de forma independente na formação dos gametas."
A Segunda Lei de Mendel é também chamada de Lei da Segregação independente ou Diibridismo e diz que uma característica não está relacionada com outra. Veja o enunciado:
Características diferentes são herdadas independentemente das diferenças em outras características observadas.
Para chegar a essa conclusão, Mendel observou como se daria a transmissão de mais de uma característica ao mesmo tempo, e para isso cruzou sementes amarelas e lisas, e sementes verdes e rugosas, ambas de plantas puras.
As sementes amarelas e lisas tinham traços dominantes (VVRR) e as sementes verdes rugosas tinha traços recessivos (vvrr). Como resultado da primeira fecundação, todas as novas sementes eram amarelas e lisas.
Em seguida, com as sementes híbridas de F1 (VvRr), Mendel realizou a autofecundação e como resultado obteve diferentes características, ou fenótipos, conforme o quadro apresenta:
Se os genes de diferentes características fossem dependentes, as ervilhas amarelas sempre seriam lisas e as verdes sempre seriam rugosas. Mas não foi isso o que ocorreu.
Como resultado desse cruzamento, foram obtidas sementes de fenótipos diferentes, sendo: 9 amarelas e lisas, 3 verdes e lisas, 3 amarelas e rugosas e 1 verde e rugosa.
Após a realização desse experimento, Mendel concluiu que as características são transmitidas de maneira independente, ou seja, elas não estão relacionadas. Nesse caso, isso significava que uma semente amarela não seria necessariamente lisa e uma semente verde, não seria necessariamente rugosa.
Com esse resultado, Mendel compreendeu que os alelos – os genes individuais que compõem o par – segregavam-se de maneira independente, uma vez que surgiram mais variações que o esperado.
Portanto, temos a postulação final da Segunda Lei de Mendel:
“Os fatores (alelos) para duas ou mais características se distribuem independentemente durante a formação dos gametas e se combinam ao acaso”.
Nenhum comentário:
Postar um comentário