A Primeira Lei de Mendel, também conhecida como lei da segregação dos fatores, diz que todas as características de um indivíduo são determinadas por um par de genes e que eles se separam durante a formação dos gametas; portanto, pai e mãe transmitem apenas um gene para seus descendentes.
Neste artigo sobre a Primeira Lei de Mendel, você encontrará:
- Quem foi Mendel e o que é Genética
- Qual é a Primeira Lei de Mendel e o seu experimento
- Conceitos importantes: genes alelos, recessivos, dominantes, homozigotos, heterozigotos, fenótipo e genótipo
- Como ler o Quadro de Punnett
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- Depois de ler este artigo, estude também a Segunda Lei de Mendel!
Quem foi Mendel
Gregor Johann Mendel foi um monge que nasceu em 1822 na atual República Tcheca. Seus pais eram agricultores e não dispunham de recursos financeiros, mas Mendel pôde iniciar os estudos quando ingressou no mosteiro da Ordem de Santo Agostinho, famoso local de atividades científicas.
O abade Napp enviou Mendel para a Universidade de Viena, onde completou os estudos estudando física, matemática e história natural, que seriam essenciais para as suas descobertas mais adiante.
Mendel realizava cruzamentos de tipos de ervilhas e analisava como as características eram passadas. Assim, criou o conceito de “genes” e suas descobertas foram sendo aperfeiçoadas ao longo dos anos até chegar na ciência que chamamos de Genética.
A princípio, a descoberta não foi muito aclamada, sendo ignorada até por Charles Darwin. Aos 61 anos Mendel morreu sem saber que seria o Pai da Genética.
A Primeira Lei de Mendel
De forma simplificada, a primeira Lei de Mendel aponta que as características de um indivíduo são determinadas por estruturas chamadas genes e elas são herdadas do pai e da mãe, sendo que metade vem de um e metade do outro.
Mendel chegou a essa conclusão estudando as ervilhas da espécie Pisum sativa, o que facilitou seus estudos porque era de fácil cultivo, possuía ciclo de vida curto e suas características eram de fácil identificação. Assim, conseguia fazer vários cruzamentos e analisar muitas gerações em pouco tempo.
Outro fator importante foi que Mendel começou analisando somente uma característica por vez, facilitando a compreensão dos elementos básicos da futura Genética.
Experimento da Primeira Lei de Mendel
Cruzando as ervilhas, Mendel observou que ao longo das gerações um par de ervilhas amarelas poderia gerar uma ervilha verde, mas que outro par de ervilhas amarelas nunca havia gerado uma verde. Com base nisso, observou que poderiam haver linhagens puras ou híbridas.
Mendel queria elucidar o porquê de alguns pais verdes poderem gerar filhos amarelos e outros não, também queria compreender como isso acontecia. Iniciou o experimento cruzando uma ervilha amarela pura com uma ervilha verde pura e essa primeira geração recebeu o nome de Parental (P).
O resultado foi que todas as ervilhas geradas eram amarelas e deu o nome dessa geração de F1, uma geração de híbridos, pois possuíam parentais de diferentes características.
Depois, cruzou 2 indivíduos híbridos da F1 entre si, formando novos indivíduos de uma geração F2. O resultado foi que Mendel obteve três ervilhas amarelas e 1 verde (proporção fenotípica 3:1). Portanto, ainda que a cor verde tivesse desaparecido na geração F1, ela reaparece na geração F2.
Conceitos importantes da Genética
É possível explicar o que ocorreu no experimento utilizando os conceitos mais básicos da genética. Se você não conhece, vem conferir:
O que é gene, indivíduos homozigotos e heterozigotos
Observando os esquemas das gerações, Mendel decidiu chamar de “Gene” a estrutura que continha a característica de cor e que era passada de pai para filho.
Observou ainda que uma características deveria ser expressa por 2 genes, porque um indivíduo sempre herdava algo da mãe e do pai.
Quando o gene herdado do pai é o mesmo que foi herdado da mãe, o indivíduo tem um par de genes iguais (homozigoto). Quando o gene herdado do pai é diferente do gene herdado da mãe, o indivíduo tem um par de genes distintos (heterozigoto).
O que é Fenótipo e Genótipo
Tendo em mente a questão da pureza das linhagens e o par de genes, foi possível explicar os resultados do experimento. Acompanhe o raciocínio:
- As ervilhas amarelas podem ser geradas de três formas:
Cruzamento de duas amarelas puras – sempre nascem amarelas puras
Cruzamento de uma amarela pura e uma verde pura – sempre nascem amarelas híbridas
Cruzamento de duas híbridas – nascem mais amarelas, proporção fenotípica 3:1
- Já as ervilhas verdes, só podem ser geradas por:
Cruzamento de duas verdes puras – sempre nascem verdes puras
Cruzamento de duas híbridas – nascem poucas verdes, proporção fenotípica 1:3
Portanto, um fenótipo (característica física) pode ser expressado por mais de um genótipo (característica da linhagem genética).
Genes Recessivos e Dominantes
Neste caso, você deve ter observado que as ervilhas amarelas têm certa dominância em relação às verdes, pois toda a geração F1 é amarela mesmo tendo um dos parentais verdes.
Somando essas informações, podemos estipular que há Genes Dominantes (representados por letras maiúsculas) e Genes Recessivos (representadas por letras minúsculas).
Sendo o gene “V” Dominante e o responsável pela característica amarela, basta que haja apenas 1 dele no par genético para que sua característica seja expressada no fenótipo. Ou seja, pode ser um genótipo homozigoto dominante “VV” ou heterozigoto “Vv”.
Sendo o gene “v” Recessivo e carregador da característica verde, é preciso que o par seja homólogo recessivo “vv”, ou seja, deve haver 2 genes recessivos para sua característica se expressar no fenótipo.
Atenção:
A letra que se usa para identificar o gene é apenas uma representação, você pode encontrar “Aa, aa, AA” ou “Ee, EE, ee” entre outros. O que se mantém é a diferenciação do maiúsculo para o minúsculo para indicar se é dominante ou recessivo.
Conclusões da Primeira Lei de Mendel
Embora a teoria dos genes foi sendo aperfeiçoada com os anos e alguns conceitos foram incorporados, Mendel já pôde concluir com base nos seus experimentos que:
- As características são transmitidas através dos genes e cada característica é expressada por um par de genes
- Cada ser vivo tem uma combinação de genes únicos, somente dele
- As características hereditárias são herdadas metade do pai e metade da mãe, ou seja, um par de genes tem um gene que veio do pai e outro da mãe
- Somente genes transmitem genes, não há outros meios naturais
Dessa forma, podemos enunciar a primeira lei de Mendel formalmente, também chamada de lei da segregação dos fatores:
“Todas as características de um indivíduo são determinadas por genes que se segregam, separam-se, durante a formação dos gametas, sendo que, assim, pai e mãe transmitem apenas um gene para seus descendentes”
Quadro de Punnett
Uma das formas mais práticas de se visualizar os cruzamentos realizados na Genética é por meio do quadro de Punnett. Ele foi desenvolvido pelo geneticista inglês Reginald Crundall Punnett (1875-1967), e é uma tabela em que é possível separar os possíveis gametas e descobrir a possibilidade dos genótipos de seus descendentes.
O quadro de Punnett é construído colocando-se na primeira coluna os possíveis gametas do pai (azul) e, na primeira linha, coloca-se os possíveis gametas da mãe (rosa).
Exemplo
Em certo caso, um homem é heterozigoto para a produção de insulina (Aa) e uma mulher é homozigota dominante (AA) para essa característica. Queremos saber quais são as possibilidades de seus filhos nascerem com ou sem essa característica, então usamos o quadro de Punnett.
Os gametas do homem são “A” e “a”, e os da mulher “A” e “A”. Como apenas um gameta de cada parental pode ser herdado, podemos representar o quadro de Punnett da seguinte maneira:
Para realizar o cruzamento, junta-se os possíveis gametas do pai e da mãe em cada um dos quadrados em branco. Dessa forma, teremos dois alelos da característica estudada em cada quadro, um proveniente do pai e outro proveniente da mãe, formando as possibilidades:
Se o gameta “A” da mãe se juntar ao gameta “A” do pai, os indivíduos serão “AA”; caso o gameta “A” da mãe una-se ao gameta “a” do pai, os indivíduos serão “Aa”.
Portanto, todos os filhos do casal serão capazes de produzir insulina e não há nenhuma chance de ter um um filho com essa deficiência, pois não há possibilidade de nascer um filho “aa”, como indica o quadro.
- Não deixe de conferir nossos exercícios sobre Genética ou os exercícios sobre a Primeira Lei de Mendel!
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