Neste artigo, nós vamos tratar sobre a Primeira Lei de Mendel. Os caracteres de uma espécie são determinados pelos genes, estruturas hereditárias presentes nos cromossomos do núcleo celular.
Grosso modo, um gene é um fragmento de DNA que contém a informação genética propriamente dita, isto é, o código genético necessário para “construir um organismo e mantê-lo funcionando”.
Esse código genético é escrito na sequência de quatro bases químicas nitrogenadas – adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) – da mesma forma que as letras do alfabeto se juntam para formar palavras, frases e parágrafos.
O DNA humano consiste em cerca de três bilhões de bases, e mais de 99% dessas bases são iguais em todas as pessoas. Por isso, a maioria dos genes são iguais para toda uma espécie, mas um pequeno número de genes (menos de 1% do total) é ligeiramente diferente.
Essas sequências de bases determinam proteínas específicas, com diferentes funções biológicas.
Navegue pelo conteúdo
Primeira Lei de Mendel: síntese de proteínas
O processo de síntese de proteínas é realizado em duas etapas: primeiro ocorre a transcrição do código genético contido no DNA em RNAm (para que o ribossomo consiga lê-lo); a seguir, ocorre a tradução desse código, e a sequência de bases nitrogenadas é lida em trincas para formar as proteínas.
Um cromossomo é como uma grande biblioteca que guarda inúmeros livros, e cada livro possui um local exato para ser guardado. Nos cromossomos, os livros são os genes, e o local exato de cada gene é o que chamamos de lócus gênico.
Para cada característica de um indivíduo existem genes específicos que produzirão proteínas específicas para serem expressas. Portanto, os genes são as unidades físicas e funcionais básicas da hereditariedade, que agem como instruções para a síntese de moléculas chamadas proteínas.
Nós somos organismos diploides, isto é, possuímos duas cópias de cada gene compondo nosso material genético.
Isso ocorre porque os cromossomos são duplicados durante a divisão celular para formação dos gametas e, na fecundação, o novo indivíduo recebe um cromossomo do pai e um cromossomo da mãe. Esses dois cromossomos não são iguais, mas possuem genes relacionados com as mesmas características.
Dizemos, portanto, que esses cromossomos são homólogos. Por exemplo, no cromossomo de origem materna existe um gene em uma determinada posição que determina a cor dos olhos. O mesmo gene ocorre na mesma posição no cromossomo de origem paterna.
As duas cópias de cada gene são denominadas alelos. Os alelos são formas do mesmo gene com pequenas diferenças na sua sequência de bases de DNA. Essas pequenas diferenças contribuem para que cada pessoa seja única.
Primeira Lei de Mendel: geração parental
Como exemplo para entendermos o processo, vamos utilizar a característica cor da semente: ele cruzou uma planta pura com sementes verdes com uma planta pura com sementes amarelas.
Em suas observações, Mendel descobriu que ao cruzar a geração parental (P), a primeira geração de descendentes (F1) expressou apenas um dos traços: sementes amarelas.
Depois, ao cruzar a primeira geração entre si (autopolinização), Mendel descobriu que aproximadamente 75% da segunda geração (F2) herdou o mesmo traço que os genitores, ou seja, as sementes amarelas da primeira geração (F1)).
Os 25% restantes expressaram a segunda característica dos genitores originais (P), ou seja, as sementes verdes, característica que parecia estar perdida na primeira geração de descendentes.
Acompanhe o esquema abaixo:
Mendel e o experimento com as ervilhas
Gregor Mendel foi um monge botânico cujos estudos incluíram uma série de experimentos com as ervilhas que cultivava em seu jardim. Ele foi a primeira pessoa a entender corretamente o processo de hereditariedade.
Mendel analisou sete características das ervilhas que possuíam dois estados contrastantes, conforme a figura ao lado. Por exemplo, a característica “cor da flor” da ervilha pode ocorrer no estado “branca” ou no estado “rosa”; a característica “formato da semente” pode ocorrer no estado “liso” ou “rugoso”.
Ele estabeleceu linhagens verdadeiras para cada característica: uma linhagem de plantas produziria apenas flores rosas e outra produziria apenas flores brancas, uma linhagem produziria apenas sementes lisas e outra apenas rugosas, e assim por diante.
Hoje essas linhagens são chamadas de puras, ou seja, linhagens que produzem descendentes com traços (estados) que não variam de uma geração para outra (traços iguais aos dos pais).
As linhagens puras foram produzidas por autofecundação, o processo natural de reprodução dessa espécie.
Como as flores da ervilha possuem pétalas fechadas, elas impedem a entrada de grão de pólen externo e, ao mesmo tempo, impedem a saída do próprio grão de pólen, inibindo a fecundação cruzada com outras plantas e, consequentemente, limitando a variabilidade genética.
Então, Mendel cruzou indivíduos com dois traços diferentes da mesma característica e observou a descendência ao longo de três gerações. Esse cruzamento recebe o nome de geração parental.
Após inúmeros cruzamentos, a primeira prole (F1) sempre apresentava 100% de sementes amarelas. Mendel plantou 1064 dessas sementes e percebeu que, na geração F2 autofecundada, a prole sempre obtinha a proporção de três sementes amarelas (787) para 1 semente verde (277).
Essa proporção de 3:1 levou Mendel a uma conclusão sobre herança genética: cada traço é passado inalterado para os descendentes através de “unidades de herança”.
Hoje sabemos que essas unidades são chamadas de alelos. Ele entendeu que as sementes da geração F1 possuíam um “fator” que determinava a cor verde, mas que esse fator era de alguma forma inibido pelo fator determinante da cor amarela.
O fator inibido (as sementes verdes) ele chamou de recessivo, e o fator expresso (as sementes amarelas) ele chamou de dominante. Hoje, sabemos que esses fatores nada mais são que os alelos de um gene.
Além da cor das sementes, Mendel testou as demais características das ervilhas (Fig. 1) separadamente e obteve sempre resultados na proporção de 3:1 na geração F2.
Mendel publicou seu trabalho em 1865 e o significado de sua pesquisa não foi apreciado até os anos 1900, 16 anos após sua morte. Seus experimentos forneceram as bases de nossa compreensão atual de como o material genético é passado dos pais para os filhos.
Então é isso, pessoal. Espero que vocês tenham gostado dessa aula sobre a Primeira Lei de Mendel. Qualquer dúvida, deixe seu comentário ou entre em contato através do Fórum de Dúvidas ou através das redes sociais.
Abraço,
Professora Bruna Klassa.
Instagram:@profbrunaklassa
Veja também:
- Ciclo da água: o que é, etapas e importância – Estratégia Vestibulares
- Fermentação: o que é, tipos e como ocorre nos organismos anaeróbicos
- Fotossíntese: o que é, como acontece e qual sua função na natureza
- Briófitas e Pteridófitas: o que são e como se classificam
- Genótipo e Fenótipo: conceitos básicos e convenções da Genética
- Heredogramas ou Genealogias: as representações da Genética
- Neodarwinismo: conheça a teoria sintética da evolução
- Síntese proteica: o que é, onde ocorre e etapas!
- Resolução da prova discursiva de Biologia da FAMERP 2020
- Prova de Biologia da FUVEST 2020 com Resolução Comentada
