Cruzamentos mono-híbridos: em que consistem e exemplos

Uma cruz mono-híbrida , em genética, refere-se à cruzada de dois indivíduos que diferem em um único caráter ou característica. Em termos mais exatos, os indivíduos possuem duas variações ou “alelos” da característica a ser estudada.

As leis que prevêem as proporções dessa travessia foram enunciadas pelo naturalista e monge da Áustria Gregor Mendel , também conhecido como o pai da genética.

Cruzamentos mono-híbridos: em que consistem e exemplos 1

Fonte: Por Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Os resultados da primeira geração de um cruzamento mono-híbrido fornecem as informações necessárias para inferir o genótipo dos organismos parentais.

Perspectiva histórica

As regras de herança foram estabelecidas por Gregor Mendel, graças às suas bem conhecidas experiências usando a ervilha ( Pisum sativum ) como organismo modelo . Mendel realizou seus experimentos entre 1858 e 1866, mas eles foram redescobertos anos depois.

Antes de Mendel

Antes de Mendel, os cientistas da época pensavam que as partículas (agora sabemos que são os genes) da herança se comportavam como líquidos e, portanto, tinham a propriedade de se misturar. Por exemplo, se bebermos um copo de vinho tinto e o misturarmos com vinho branco, obteremos vinho rosé.

No entanto, se quiséssemos recuperar as cores dos pais (vermelho e branco), não poderíamos. Uma das consequências intrínsecas desse modelo é a perda de variação.

Depois de Mendel

Essa visão errônea da herança foi descartada após a descoberta das obras de Mendel, divididas em duas ou três leis. A primeira lei ou lei de segregação é baseada em cruzamentos mono-híbridos.

Nas experiências com ervilhas, Mendel fez uma série de cruzamentos mono-híbridos levando em consideração sete caracteres diferentes: cor das sementes, textura da vagem, tamanho do caule, posição das flores, entre outros.

As proporções obtidas nesses cruzamentos levaram Mendel a propor a seguinte hipótese: em organismos, existem alguns “fatores” (agora genes) que controlam a aparência de certas características. O organismo é capaz de transmitir esse elemento de geração em geração discretamente.

Exemplos

Nos exemplos a seguir, usaremos a nomenclatura típica da genética, onde alelos dominantes são representados com letras maiúsculas e recessivos com letras minúsculas.

Um alelo é uma variante alternativa de um gene. Estes estão em posições fixas nos cromossomos, chamados locus.

Assim, um organismo com dois alelos representados com letras maiúsculas é um homozigoto dominante ( AA, por exemplo), enquanto duas letras minúsculas denotam o homozigoto recessivo. Por outro lado, o heterozigoto é representado pela letra maiúscula, seguida pela letra minúscula: Aa.

Nos heterozigotos, o caráter que podemos ver (o fenótipo) corresponde ao gene dominante. No entanto, existem certos fenômenos que não seguem essa regra, conhecidos como codominância e dominância incompleta.

Plantas com flores brancas e roxas: filial de primeira geração

Uma cruz monohíbrida começa com a reprodução entre indivíduos que diferem em uma característica. Se for vegetais, pode ocorrer por aut fertilização.

Em outras palavras, a travessia envolve organismos que possuem duas formas alternativas de um traço (vermelho vs. branco, alto vs. baixo, por exemplo). Aos indivíduos que participam da primeira travessia é atribuído o nome “parental”.

Para o nosso exemplo hipotético, usaremos duas plantas que diferem na cor das pétalas. O genótipo PP (homozigoto dominante) se traduz em um fenótipo roxo, enquanto o pp (homozigoto recessivo) representa o fenótipo da flor branca.

O pai com o genótipo PP produzirá P gametas . Da mesma forma, os gametas pp individuais produzirão gametas p .

O cruzamento em si envolve a união desses dois gametas, cuja única possibilidade de descendência será o genótipo Pp . Portanto, o fenótipo da prole será de flores roxas.

A prole do primeiro cruzamento é conhecida como a primeira geração subsidiária. Nesse caso, a primeira geração filial está formando exclusivamente organismos heterozigotos com flores roxas.

Geralmente, os resultados são expressos graficamente usando um diagrama especial chamado quadrado de Punnett, onde todas as combinações possíveis dos alelos são observadas.

Plantas com flores brancas e roxas: subsidiária de segunda geração

Os descendentes produzem dois tipos de gametas: P e p. Portanto, o zigoto podem ser formados de acordo com os seguintes eventos: que um espermatozóide P encontrar um ovo P . O zigoto será PP dominante homozigoto e o fenótipo serão flores roxas.

Outro cenário possível é que um esperma P encontre um óvulo p. O resultado desse cruzamento seria o mesmo se um espermatozóide p encontrar um óvulo P. Nos dois casos, o genótipo resultante é uma Pp heterozigótica com fenótipo de flores roxas.

Finalmente, o esperma p pode encontrar um óvulo p. Esta última possibilidade envolve um zigoto recessivo homozigoto pp e exibirá um fenótipo de flores brancas.

Isso significa que, no cruzamento entre duas flores heterozigotas, três dos quatro eventos possíveis descritos incluem pelo menos uma cópia do alelo dominante. Portanto, em cada fertilização, há uma probabilidade de 3 em 4 de que a prole adquira o alelo P. E como é dominante, as flores serão roxas.

Por outro lado, nos processos de fertilização, existe uma probabilidade de 1 em 4 de que o zigoto herda os dois alelos p que produzem flores brancas.

Utilidade em genética

Cruzamentos monohíbridos são freqüentemente usados ​​para estabelecer relações de dominância entre dois alelos de um gene de interesse.

Por exemplo, se um biólogo quiser estudar a relação de dominância entre os dois alelos que codificam pêlo preto ou branco em um rebanho de coelhos, é provável que ele use a cruz mono-híbrida como uma ferramenta.

A metodologia inclui o cruzamento entre os pais, onde cada indivíduo é homozigoto para cada personagem estudado – por exemplo, um coelho AA e outro aa .

Se a prole obtida no cruzamento for homogênea e expressar apenas um caráter, conclui-se que essa característica é dominante. Se o cruzamento for continuado, os indivíduos da segunda geração filial aparecerão em proporções 3: 1, ou seja, 3 indivíduos exibindo a característica dominante vs. 1 com a característica recessiva.

Essa proporção fenotípica de 3: 1 é conhecida como “mendeliana” em homenagem a seu descobridor.

Referências

  1. Elston, RC, Olson, JM e Palmer, L. (2002). Genética bioestatística e epidemiologia genética . John Wiley & Sons.
  2. Hedrick, P. (2005). Genética de populações . Terceira edição Editora Jones e Bartlett.
  3. Montenegro, R. (2001). Biologia Evolutiva Humana Universidade Nacional de Córdoba.
  4. Subirana, JC (1983). Didática da genética . Edições Universitat Barcelona.
  5. Thomas, A. (2015). Apresentando Genética. Segunda edição Ciência da festão, Taylor & Francis Group.

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