Genes, Traços e Lei de Segregação de Mendel
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Como as características são passadas de pais para filhos? A resposta é por transmissão genética. Os genes estão localizados em cromossomos e consistem em ADN . Estes sãopassado de pais para filhosAtravés dosreprodução.
Os princípios que regem a hereditariedade foram descobertos por um monge chamado Gregor Mendel na década de 1860. Um desses princípios é agora chamado Lei da segregação de Mendel , que afirma que os pares de alelos se separam ou segregam durante a formação dos gametas e se unem aleatoriamente na fertilização.
Existem quatro conceitos principais relacionados a este princípio:
- Um gene pode existir em mais de uma forma ou alelo.
- Os organismos herdam dois alelos para cada característica.
- Quando as células sexuais são produzidas por meiose, os pares de alelos se separam deixando cada um célula com um único alelo para cada característica.
- Quando os dois alelos de um par são diferentes, um é dominante e o outro é recessivo.
As experiências de Mendel com plantas de ervilha
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Evelyn Bailey - Imagem HD baseada na imagem original de Steve Berg
Mendel trabalhou com plantas de ervilha e selecionou sete características para estudar que cada uma ocorria em duas formas diferentes. Por exemplo, uma característica que ele estudou foi a cor da vagem; algumas plantas de ervilha têm vagens verdes e outras têm vagens amarelas.
Como as ervilhas são capazes de autofecundação, Mendel foi capaz de produzir procriação verdadeira plantas. Uma planta de vagem amarela verdadeira, por exemplo, produziria apenas descendentes de vagem amarela.
Mendel então começou a experimentar para descobrir o que aconteceria se ele cruzasse uma planta de vagem amarela de reprodução verdadeira com uma planta de vagem verde de reprodução verdadeira. Ele se referiu às duas plantas parentais como a geração parental (geração P) e a prole resultante foi chamada de primeira geração filial ou F1.
Quando Mendel realizou a polinização cruzada entre uma planta de vagem amarela de reprodução verdadeira e uma planta de vagem verde de reprodução verdadeira, ele notou que todos os descendentes resultantes, a geração F1, eram verdes.
A Geração F2
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Mendel então permitiu que todas as plantas F1 verdes se autopolinizassem. Ele se referiu a esses descendentes como a geração F2.
Mendel notou uma 3:1 proporção na cor da vagem. Sobre 3/4 das plantas F2 tinham vagens verdes e cerca de 1/4 tinha vagens amarelas. A partir desses experimentos, Mendel formulou o que hoje é conhecido como a lei da segregação de Mendel.
Os quatro conceitos na lei de segregação
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Como mencionado, a lei de segregação de Mendel afirma que os pares de alelos se separam ou segregam durante a formação dos gametas e se unem aleatoriamente emfertilização. Embora tenhamos mencionado brevemente os quatro conceitos principais envolvidos nessa ideia, vamos explorá-los com mais detalhes.
#1: Um gene pode ter várias formas
UMA gene pode existir em mais de uma forma. Por exemplo, o gene que determina a cor da vagem pode ser (G) para cor de vagem verde ou (g) para a cor da vagem amarela.
#2: Os organismos herdam dois alelos para cada característica
Para cada característica ou traço, os organismos herdam duas formas alternativas desse gene, uma de cada pai. Essas formas alternativas de um gene são chamadas de alelos .
As plantas F1 no experimento de Mendel receberam, cada uma, um alelo da planta-mãe de vagem verde e um alelo da planta-mãe de vagem amarela. As plantas de vagem verde verdadeiras têm (GG) alelos para a cor da vagem, plantas de vagem amarelas verdadeiras têm (gg) alelos, e as plantas F1 resultantes têm (Gg) alelos.
A Lei dos Conceitos de Segregação Continuação
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#3: Pares de alelos podem se separar em alelos únicos
Quando gametas (células sexuais) são produzidas, pares de alelos se separam ou segregam deixando-os com um único alelo para cada característica. Isso significa quecélulas sexuaiscontêm apenas metade do complemento de genes. Quando os gametas se unem durante a fertilização, a prole resultante contém dois conjuntos de alelos, um conjunto de alelos de cada pai.
Por exemplo, a célula sexual da planta de vagem verde tinha um único (G) alelo e a célula sexual para a vagem amarela tinham um único (g) alelo. Após a fertilização, as plantas F1 resultantes tinham dois alelos (Gg) .
#4: Os diferentes alelos em um par são dominantes ou recessivos
Quando os dois alelos de um par são diferentes, um é dominante e o outro é recessivo. Isso significa que um traço é expresso ou mostrado, enquanto o outro está oculto. Isso é conhecido como dominância completa.
Por exemplo, as plantas F1 (Gg) eram todos verdes porque o alelo para a cor verde da vagem (G) foi dominante sobre o alelo para a cor amarela da vagem (g) . Quando as plantas F1 foram autorizadas a se autopolinizar, 1/4 das vagens de plantas da geração F2 eram amarelas. Esse traço foi mascarado porque é recessivo. Os alelos para a cor da vagem verde são (GG) e (Gg) . Os alelos para a cor da vagem amarela são (gg) .
Genótipo e Fenótipo
Evelyn Bailey - Imagem HD baseada na imagem original de Steve Berg' id='mntl-sc-block-image_2-0-27' /> (Figura A) Cruzamento genético entre vagens de ervilha verde e amarela verdadeiras. Evelyn Bailey - Imagem HD baseada na imagem original de Steve Berg
Pela lei de segregação de Mendel, vemos que os alelos para uma característica se separam quando os gametas são formados (através de um tipo de divisão celular chamada meiose ). Esses pares de alelos são então unidos aleatoriamente na fertilização. Se um par de alelos para uma característica é o mesmo, eles são chamados homozigoto . Se forem diferentes, são heterozigoto .
As plantas da geração F1 (Figura A) são todas heterozigotas para a característica de cor da vagem. Sua composição genética ou genótipo é (Gg) . Seus fenótipo (característica física expressa) é a cor verde da vagem.
As plantas de ervilha da geração F2 apresentam dois fenótipos diferentes (verde ou amarelo) e três genótipos diferentes (GG, Gg ou gg) . O genótipo determina qual fenótipo é expresso.
As plantas F2 que têm um genótipo de (GG) ou (Gg) são verdes. As plantas F2 que possuem um genótipo de (gg) são amarelos. A proporção fenotípica que Mendel observou foi 3:1 (3/4 plantas verdes para 1/4 plantas amarelas). A razão genotípica, no entanto, foi 1:2:1 . Os genótipos para as plantas F2 foram 1/4 homozigotos (GG) , 2/4 heterozigotos (Gg) , e 1/4 homozigoto (gg) .
Resumo
Principais conclusões
- Na década de 1860, um monge chamado Gregor Mendel descobriu princípios de hereditariedade descritos pela Lei de Segregação de Mendel.
- Mendel usou plantas de ervilha para seus experimentos, pois elas têm características que ocorrem em duas formas distintas. Ele estudou sete dessas características, como a cor da vagem, em seus experimentos.
- Agora sabemos que os genes podem existir em mais de uma forma ou alelo e que a progênie herda dois conjuntos de alelos, um conjunto de cada pai, para cada característica distinta.
- Em um par de alelos, quando cada alelo é diferente, um é dominante enquanto o outro é recessivo.
Fontes
- Reece, Jane B. e Neil A. Campbell. Campbell Biologia . Benjamin Cummings, 2011.