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Genética I
MENDELISMO
Prof. JOSE AMARAL/2012
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O que é a genética?
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Concepções genéticas antigas
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Genética
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Aplicações da genética
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Aplicações da genética
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Aplicações da genética
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A Genética no tempo• Cerca de 1860
O monge Gregor Mendel faz uma pesquisa pioneira sobre herança genética ao cultivar ervilhas.
1909Identificação da composição química do DNA, uma longa cadeia molecular de fosfato e açúcar. O termo "gene" é usado pela primeira vez.
1953James Watson e Francis Crick descrevem a estrutura de dupla hélice do DNA.
1969O primeiro gene é isolado.
1970O primeiro gene artificial é produzido.
• 1972• Descoberta das enzimas de restrição e vislumbre da possibilidade de mistura de
DNA’s de origens diferentes.
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A genética no tempo• 1978
Bactérias são projetadas para produzir insulina.
1984Apresentação das impressões digitais genéticas.
1990Lançado o Projeto Genoma Humano - uma empenho, liderado pelos EUA, de cientistas do setor público de mapear o código genético humano.
1996Decodificado o mapa genético da levedura, o organismo mais complexo até aqui.
1998Uma rival do setor privado, a Celera Genomics, entra na corrida pelo genoma humano.
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A genética no tempo• 1998
Um verme nematódeo, C. elegans, é o primeiro animal multicelular a ter o genoma decifrado.
• 2000
O presidente dos EUA, Bill Clinton, e o primeiro-ministro britânico, Tony Blair, fazem um apelo para que a sequência do genoma esteja disponível gratuitamente para o mundo.
Genomas da mosca-das-frutas e do rato, dois dos animais mais usados em pesquisas, são solucionados.
Cientistas franceses anunciam a primeira terapia genética efetiva, revertendo fraquezas no sistema imunológico de bebês "bolha", forçados a viver em tendas plásticas esterilizadas.
Pesquisadores completam o primeiro rascunho do genoma humano.
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Mendel (1822-1884)
• Pai da genética
• Iniciou seus experimentos em 1854, promovendo cruzamentos com ervilhas de cheiro (Pisum sativum).
• Seu trabalho foi ignorado por muito tempo, sendo redescoberto em 1900.
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Importância de Mendel
• Criou um modelo experimental que explica a transmissão de características de geração
para geração.
• O grande mérito de Mendel foi imaginar um modelo que seria comprovado,mais tarde, a partir das observações do núcleo da célula, do processo de divisão celular e dos elementos envolvidos nesta divisão (Cromossomos).
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•Trabalhou com ervilhas, que eram
cultivadas em canteiro no jardim do
mosteiro.
•Mendel verificou que os caracteres
estudados se manifestavam nas ervilhas
descendentes (transmissão hereditária)
DETALHES DO TRABALHO DE MENDEL
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• Por que as ervilhas?
- São de fácil cultivo e se reproduzem
relativamente rápido
- Porque possuem flores hermafroditas,
facilitando a ocorrência de auto-fecundação,e,
conseqüentemente, a obtenção de linhagens
puras.
- Os híbridos são férteis (provenientes das
linhagens puras)
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A ervilha de Mendel
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- As ervilhas apresentavam uma distinção clara entre traços de uma mesma característica:
Textura da semente: lisa ou rugosa,
Cor da semente: amarela ou verde,
Cor da flor: púrpura ou branca,
Forma da vagem: lisa ou ondulada,
Cor da vagem: verde ou amarela,
Posição da flor: ao longo dos ramos ou
terminal,
Altura da planta: alta (160cm) ou baixa (40cm).
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O método experimental de Mendel
• Seleção de variedades puras (geração P)
• Cruzamento de duas variedades puras: Retirava as anteras da flor de algumas plantas para evitar a autofecundação.
• Utilizava o pólen de anteras de flores de outras plantas e promovia a polinização.
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Modelo Experimental de Mendel
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MÉTODO TEÓRICO UTILIZADO POR MENDEL Característica: Cor da flor
Ervilhas de flores púrpuras (puras)
Ervilhas de flores brancas (puras)
XP:
Ervilhas de flores púrpuras 100%F1:
BB bb
B bGameta
Bb
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F2:
B b
X
Gametas da F1:
Bb Bb
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Ervilhas de flores púrpuras Ervilhas de flores púrpuras
BB Bb
Bb bb
B b
B
b
BB = flores purpuras (1/4)
Bb= flores purpuras (2/4)
bb= flores brancas (1/4)
B b
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Modelo teórico de Mendel
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MÉTODO TEÓRICO UTILIZADO POR MENDEL Característica: Cor da semente
Ervilhas de sementes amarelas (puras)
Ervilhas de sementes verdes (puras)
XP:
Ervilhas com sementesamarelas
100%F1:
VV vv
V vGameta
Vv
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F2:
V v V v
X
Gametas da F1:
Vv Vv
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Ervilhas com sementes amarelas Ervilhas de sementes amarelas
VV Vv
Vv vv
V v
V
v
VV = sementes amarelas (1/4)
Vv= sementes amarelas (2/4)
vv= sementes verdes (1/4)
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MÉTODO TEÓRICO UTILIZADO POR MENDEL Característica: Forma da semente
Ervilhas de sementes lisas (puras)
Ervilhas de sementes rugosas (puras)
XP:
Ervilhas com sementeslisas
100%F1:
RR rr
R rGameta
Rr
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F2:
R r R r
X
Gametas da F1:
Rr Rr
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Ervilhas com sementes lisas Ervilhas com sementes lisas
RR Rr
Rr rr
R r
R
r
RR = sementes lisas (1/4)
Rr= sementes lisas (2/4)
rr= sementes rugosas (1/4)
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EXERCÍCIO: Montagem de um cruzamento mendeliano Característica: Altura da planta
XP:
%F1:
Gameta
Genótipo
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F2:
X
Gametas da F1:
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Plantas................................. Plantas...........................
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EXERCÍCIO: Montagem de um cruzamento mendeliano Característica: Altura da planta
Planta alta (puras) Planta anãs (puras)XP:
100%F1:
Gameta
Genótipo AAaa
A a
AaPlantas altas
Traço dominante
Fator ou gene dominante
Fator ou gene recessivo
Fenótipos
Homozigotodominante
Homozigotorecessivo
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F2:
X
Gametas da F1:
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Plantas................................. Plantas...........................
AA Aa
Aa aa
altas altas
Aa Aa
A a A a
A
A
a
a
AA= planta alta (1/4)
Aa= planta alta (2/4)
aa = planta anã (1/4)
Traço recessivo
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Conclusão Mendeliana: Os fatores hereditários
• No cruzamento de duas variedade puras, o aspecto (variante da característica) que se manifesta na F1 é dominante.
• O aspecto encoberto é o recessivo.• No exemplo do cruzamento com a altura da
planta: Planta alta é dominante
Planta baixa é recessivo
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Conclusão Mendeliana: Os fatores hereditários
• Como foi possível gerar plantas anãs a partir do cruzamento de duas plantas altas (híbridas), Mendel imaginou que a característica seria condicionado por um par de fatores (genes).
• No caso, as plantas híbridas (F1) possuiriam os dois fatores, que poderiam se encontrar novamente na geração F2, originando, novamente, plantas anãs.
![Page 37: Genética I MENDELISMO Prof. JOSE AMARAL/2012. O que é a genética?](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062303/552fc0f8497959413d8b5b8f/html5/thumbnails/37.jpg)
Conclusão Mendeliana: Os fatores hereditários
• Como vimos, comportamento similar ocorreu com os cruzamentos que procuravam estudar a herança de várias características (cor da semente, forma da semente, etc), observando-se que:
- Em F1 apenas um dos aspectos (variantes ou traços) se manifestava (dominante)
- Em F2 se mantinha sempre a proporção de 75% com o caráter (ou traço) dominante e 25% com o caráter recessivo
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1a. Lei de Mendel ou lei da pureza dos gametas
• Cada característica é determinada por um PAR DE FATORES (genes) que SE SEGREGAM (separam) na
formação dos gametas, ficando apenas um em cada gameta.
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EXERCÍCIO: Montagem de um cruzamento mendeliano Característica: Cor da Vagem
Planta com vargens verdes (puras)
Planta com vargens amarelas (puras)
XP:
100%F1:
Gameta
Genótipo
Plantas com Vargens verdes
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F2:
X
Gametas da F1:
Autofecundação da F1 (F1 XF1):
Plantas................................. Plantas...........................
![Page 41: Genética I MENDELISMO Prof. JOSE AMARAL/2012. O que é a genética?](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062303/552fc0f8497959413d8b5b8f/html5/thumbnails/41.jpg)
CRUZAMENTO TESTEComo distinguimos o heterozigoto do homozigoto?
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Conceitos importantes advindos do Mendelismo
• Gene: Correspondente ao fator mendeliano. Cada gene ocupa um locus específico num cromossomo.
• Gene responsável pela variante dominante da característica é representado pela letra maiúscula.
• Gene responsável pela variante recessiva da característica é representado pela letra minúscula.
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Conceitos importantes advindos do Mendelismo
• Gene Dominante: Se manifesta no organismo em dose dupla ou em dose simples, ou seja, na linhagem pura ou híbrida. No exemplo da cor da semente: V domina o v pois se manifesta como VV ou Vv.
• Gene Recessivo: Se manifesta no organismo apenas em dose dupla. No exemplo da cor da semente: v é recessivo, pois só se manifesta na forma vv.
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Conceitos importantes advindos do Mendelismo
• Genótipo: A constituição genética do indivíduo (planta, animal, ser humano). No caso dos cruzamentos mendelianos de 1ª lei: VV, Vv, vv, etc.
• Fenótipo: É a característica morfológica ou fisiológica manifestada num indivíduo. No caso dos cruzamentos mendelianos de 1ª lei: semente amarela ou verde, semente lisa ou rugosa, etc.
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Conceitos importantes advindos do Mendelismo
• Homozigoto: Indivíduo que apresenta um par de genes alelos igual para um determinado caráter.
Nos exemplos das ervilhas de Mendel: VV ou vv; RR ou rr, etc. O mesmo que “puro”.
• Heterozigoto: Indivíduo cujos genes alelos são diferentes. É o mesmo que “híbrido”. Nos exemplos das ervilhas de Mendel: Vv; Rr, etc.