Monohibridismo: o que consiste e exercícios resolvidos

O monohibridismo refere-se o cruzamento entre dois indivíduos diferentes em apenas um recurso. Da mesma forma, ao fazer cruzamentos entre indivíduos da mesma espécie e ao estudar a herança de uma única característica, fala-se em monohibridismo.

Cruzamentos monohíbridos procuram investigar a base genética de caracteres que são determinados por um único gene. Os padrões de herança desse tipo de reticulação foram descritos por Gregor Mendel (1822-1884), um personagem icônico no campo da biologia e conhecido como o pai da genética.

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Baseado em seu trabalho com plantas de ervilha ( Pisum sativum ), Gregor Mendel enunciou suas leis bem conhecidas. A primeira lei de Mendel explica cruzamentos mono-híbridos.

Em que consiste?

Como mencionado anteriormente, os cruzamentos monohíbridos são explicados na primeira lei de Mendel, que é descrita abaixo:

Primeira lei de Mendel

Nos organismos sexuais, existem pares de alelos ou pares de cromossomos homólogos, que se separam durante a formação de gametas. Cada gameta recebe apenas um membro desse par. Essa lei é conhecida como a “lei da segregação”.

Em outras palavras, a meiose garante que cada gameta contenha estritamente um par de alelos (variantes ou formas diferentes de um gene), e é igualmente provável que um gameta contenha qualquer uma das formas do gene.

Mendel conseguiu enunciar esta lei fazendo cruzamentos de raças puras de plantas de ervilha. Mendel seguiu a herança de vários pares de características contrastantes (flores roxas versus flores brancas, sementes verdes versus sementes amarelas, hastes longas versus hastes curtas), por várias gerações.

Nesses cruzamentos, Mendel contou os descendentes de cada geração, obtendo proporções de indivíduos. O trabalho de Mendel conseguiu gerar resultados robustos, já que ele trabalhou com um número significativo de indivíduos, aproximadamente alguns milhares.

Por exemplo, nos cruzamentos mono-híbridos de sementes redondas lisas com sementes enrugadas, Mendel obteve 5474 sementes redondas lisas e 1850 sementes enrugadas.

Da mesma forma, sementes amarelas cruzadas com sementes verdes produzem um número de 6022 sementes amarelas e 2001 sementes verdes, estabelecendo assim um padrão claro de 3: 1.

Uma das conclusões mais importantes desse experimento foi postular a existência de partículas discretas que são transmitidas de pais para filhos. Atualmente, essas partículas de herança são chamadas de genes.

Foto de Punnett

Este gráfico foi usado pela primeira vez pelo geneticista Reginald Punnett. É uma representação gráfica dos gametas dos indivíduos e de todos os genótipos possíveis que podem resultar do cruzamento de interesses. É um método simples e rápido para resolver cruzamentos.

Exercícios resolvidos

Primeiro exercício

Na mosca da fruta ( Drosophila melanogaster ), a cor cinza do corpo é dominante (D) sobre a cor preta (d). Se um geneticista faz um cruzamento entre um indivíduo homozigoto (DD) dominante e um homozigoto recessivo (dd), como será a primeira geração de indivíduos?

Resposta

O indivíduo homozigoto dominante produz apenas gametas D, enquanto o homozigoto recessivo também produz apenas um tipo de gameta, mas, no caso deles, são d.

Após a fertilização, todos os zigotos formados terão o genótipo Dd. Quanto ao fenótipo, todos os indivíduos terão corpo cinzento, uma vez que D é o gene dominante e oculta a presença de d no zigoto.

Em conclusão, temos 100% de indivíduos na F 1 será cinza.

2º exercício

Que proporções resultam do cruzamento da primeira geração de moscas desde o primeiro exercício?

Resposta

Como se deduz moscas F 1 tem o genótipo Dd. Todos os indivíduos resultantes são heterozigotos para esse elemento.

Cada indivíduo pode gerar gametas D e d. Nesse caso, o exercício pode ser resolvido usando o quadrado de Punnett:

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Na segunda geração de moscas, reaparecem as características dos pais (moscas de corpo preto) que pareciam ter sido “perdidas” na primeira geração.

Obtivemos 25% de moscas com o genótipo homozigoto dominante (DD), cujo fenótipo é o corpo cinza; 50% dos indivíduos heterozigotos (Dd), nos quais o fenótipo também é cinza; e outros 25% de indivíduos homozigotos recessivos (dd), de corpo negro.

Se quisermos vê-lo em termos de proporções, o cruzamento de heterozigotos resulta em 3 indivíduos cinzentos versus 1 preto (3: 1).

Terceiro exercício

Em uma certa variedade de prata tropical, é possível distinguir entre folhas manchadas e folhas lisas (sem manchas, unicolor).

Suponha que um botânico cruze essas variedades. As plantas resultantes do primeiro cruzamento foram autorizadas a fertilizar-se. O resultado da segunda geração foi de 240 plantas com folhas mosqueadas e 80 plantas com folhas lisas. Qual foi o fenótipo da primeira geração?

Resposta

O ponto chave para a resolução deste exercício é pegar os números e levá-los às proporções, dividindo os números da seguinte forma 80/80 = 1 e 240/80 = 3.

Com o padrão 3: 1 evidenciado, é fácil concluir que os indivíduos que deram origem à segunda geração eram heterozigotos e possuíam folhas manchadas fenotipicamente.

Quarto exercício

Um grupo de biólogos estuda a cor do pêlo de coelhos da espécie Oryctolagus cuniculus . Aparentemente, a cor da pelagem é determinada por um locus com dois alelos, A e a. O alelo A é dominante já é recessivo.

Qual genótipo os indivíduos resultantes do cruzamento de um indivíduo homozigoto recessivo (aa) e um heterozigoto (Aa) terão?

Resposta

A metodologia a seguir para resolver esse problema é implementar a praça Punnett. Indivíduos homozigotos recessivos produzem apenas gametas a, enquanto heterozigotos produzem gametas A e a. Graficamente, tem a seguinte aparência:

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Portanto, podemos concluir que 50% dos indivíduos serão heterozigotos (Aa) e os outros 50% serão homozigotos recessivos (aa).

Exceções à primeira lei

Existem certos sistemas genéticos nos quais indivíduos heterozigotos não produzem proporções iguais de dois alelos diferentes em seus gametas, como previsto pelas proporções mendelianas descritas anteriormente.

Esse fenômeno é conhecido como distorção na segregação (ou impulso meiótico ). Um exemplo disso são os genes egoístas, que interferem na função de outros genes que buscam aumentar sua frequência. Observe que o elemento egoísta pode diminuir a eficácia biológica do indivíduo que o carrega.

No heterozigoto, o elemento egoísta interage com o elemento normal. A variante egoísta pode destruir o normal ou impedir seu funcionamento. Uma das consequências imediatas é a violação da primeira lei de Mendel.

Referências

  1. Barrows, EM (2000). Referência da mesa de comportamento animal: um dicionário de comportamento animal, ecologia e evolução . Imprensa CRC
  2. Elston, RC, Olson, JM e Palmer, L. (2002). Genética bioestatística e epidemiologia genética . John Wiley & Sons.
  3. Hedrick, P. (2005). Genética de populações . Terceira edição Editora Jones e Bartlett.
  4. Montenegro, R. (2001). Biologia Evolutiva Humana Universidade Nacional de Córdoba.
  5. Subirana, JC (1983). Didática da genética . Edições Universitat Barcelona.
  6. Thomas, A. (2015). Apresentando Genética. Segunda edição Ciência da festão, Taylor & Francis Group.

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