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Hereditariedade e as Leis de Mendel

Hereditariedade é a passagem de características dos pais para os filhos por meio dos genes. Cada pai dá uma cópia de cada gene. Uma cópia dominante esconde a recessiva, e por isso Mendel viu 3:1 no cruzamento monoíbrido e 9:3:3:1 no di-híbrido. Genes são pedaços de DNA que fabricam proteínas, e as proteínas constroem a característica.

🎬 História passo a passo

  1. Conheça duas ervilheiras: uma alta (TT) e uma baixa (tt). Os filhos se parecem com os pais, mas nunca são idênticos. Essas pequenas diferenças se chamam variações.
  2. Cada pai produz gametas (pólen e óvulo). Um gameta leva apenas UMA cópia de cada gene: o pai alto dá T, o pai baixo dá t.
  3. Cruze as duas. Todas as plantas filhas são Tt, e todas são altas. T é dominante: esconde o t recessivo, mas o t continua lá dentro.
  4. Agora cruze duas plantas Tt. O quadro de Punnett dá TT, Tt, Tt e tt. Três altas, uma baixa: a proporção 3:1. A característica baixa escondida volta!
  5. Duas características ao mesmo tempo: forma da semente (R lisa, r rugosa) e cor (Y amarela, y verde). RrYy × RrYy dá 16 quadradinhos: 9:3:3:1. As características são herdadas de forma independente.
  6. Sua vez: escolha quaisquer dois pais (TT, Tt ou tt) ou passe para duas características, e veja o quadro de Punnett se preencher sozinho.

Dica: arraste a cena 3D para girar. Use dois dedos para dar zoom.

🤔 Dúvidas comuns, esclarecidas

Se todas as plantas da F1 são altas, para onde foi a característica baixa?

Ela está escondida dentro de cada planta da F1 como o t recessivo. Aparece de novo quando duas cópias t se encontram na F2.

Por que um gameta recebe só uma letra?

Os gametas são feitos para que cada um receba uma cópia de cada gene. Óvulo + espermatozoide formam o par de novo e o número de cromossomos continua constante.

O 3:1 é exato todas as vezes?

Não. É uma probabilidade. Com poucas sementes você pode obter 5:3 ou 7:1; com centenas de sementes a proporção chega bem perto de 3:1. Teste no quadro livre para ver as chances.

Dominante quer dizer mais comum ou melhor?

Nem um nem outro. Dominante só quer dizer que aparece quando há uma cópia presente. Algumas características dominantes são raras.

Como um gene pode deixar uma planta alta?

O gene faz uma enzima que produz um hormônio de crescimento. Mais enzima funcionando significa mais hormônio e uma planta mais alta.

Por que aparecem combinações novas num cruzamento di-híbrido?

Os genes da forma e da cor são separados nos gametas de forma independente, então se formam gametas RY, Ry, rY e ry, e surgem também lisa verde e rugosa amarela.

Acúmulo de variação na reprodução

Quando os seres vivos se reproduzem, a cópia do DNA nunca é perfeita, então cada nova geração traz pequenas mudanças. Na reprodução assexuada (como bactérias se dividindo) as diferenças são minúsculas. Na reprodução sexuada metade dos genes vem de cada pai e eles se misturam em novas combinações, por isso a variação é muito maior.

Essas variações se acumulam geração após geração. Nem toda variação ajuda, mas algumas dão mais chance de sobreviver num ambiente que muda. Por isso a variação é a matéria-prima da evolução.

Hereditariedade e características herdadas

Hereditariedade é a passagem de características dos pais para os filhos. Uma característica é qualquer traço que você pode ver ou medir: altura, cor dos olhos, tipo sanguíneo, formato do lóbulo da orelha. Os filhos recebem dos pais uma cópia do projeto básico do corpo, mais pequenas variações.

Uma característica herdada é controlada por genes e passa para a próxima geração. Uma característica que você adquire ao longo da vida (uma cicatriz, músculos de tanto exercício) é adquirida e não é transmitida.

Contribuições de Mendel: regras da herança

Gregor Johann Mendel, um monge da década de 1860, estudou ervilhas de jardim. As ervilhas foram uma escolha esperta: crescem rápido, dão muitas sementes, podem se autopolinizar ou ser polinizadas à mão, e têm características contrastantes bem claras (alta/baixa, semente lisa/rugosa, semente amarela/verde, flor violeta/branca).

Ele chamou as unidades escondidas de fatores; hoje as chamamos de genes. As diferentes formas de um gene são os alelos (T e t). Uma planta com dois alelos iguais (TT ou tt) é pura / homozigota; com dois alelos diferentes (Tt) é híbrida / heterozigota.

Características dominantes e recessivas

A característica que aparece no híbrido é dominante (alta, T). A que fica escondida é recessiva (baixa, t). Uma característica recessiva só aparece quando as duas cópias são recessivas (tt). A composição genética (TT, Tt, tt) é o genótipo; o que você vê (alta ou baixa) é o fenótipo.

Cruzamento monoíbrido: uma característica, 3:1

Pais (P): alta pura TT × baixa pura tt. Gametas: T e t. F1: todas Tt, todas altas. Autopolinize a F1 (Tt × Tt): gametas T e t de cada lado.

Tt
TTTTt
tTttt

Proporção de fenótipos na F2: 3 altas : 1 baixa. Proporção de genótipos: 1 TT : 2 Tt : 1 tt. A característica baixa sumiu na F1 mas reapareceu na F2, o que prova que o fator nunca se perdeu nem se misturou. Essa é a lei da dominância e a lei da segregação: as duas cópias se separam quando os gametas se formam.

Cruzamento di-híbrido: duas características, 9:3:3:1

Pais: lisa amarela (RRYY) × rugosa verde (rryy). F1: todas RrYy, lisas e amarelas (lisa e amarela são dominantes). F1 × F1: cada planta faz quatro tipos de gametas (RY, Ry, rY, ry), então o quadro de Punnett tem 4 × 4 = 16 quadradinhos.

F2: 9 lisas amarelas : 3 lisas verdes : 3 rugosas amarelas : 1 rugosa verde. Aparecem duas misturas totalmente novas (lisa verde e rugosa amarela), então a forma e a cor da semente são passadas de forma independente uma da outra: a lei da segregação independente. Confira: cada característica sozinha ainda dá 12:4 = 3:1.

Como as características se manifestam? Genes, DNA e proteínas

Dentro do núcleo, o DNA fica empacotado em cromossomos. Um gene é um trecho de DNA que guarda as instruções para fazer uma proteína. As proteínas fazem o trabalho que constrói uma característica.

Exemplo: a altura da planta depende de um hormônio de crescimento. Um gene faz uma enzima (uma proteína) que produz esse hormônio. Se a cópia do gene funciona bem, há muita enzima, muito hormônio, e a planta fica alta. Se a cópia é menos eficiente, há menos hormônio e a planta fica baixa. Então: gene → proteína (enzima) → hormônio → característica.

Cada célula do corpo tem duas cópias de cada cromossomo, uma de cada pai. Os gametas têm só um conjunto, então quando óvulo e espermatozoide se unem o par é restaurado e o número de cromossomos continua o mesmo geração após geração.

Foco para a prova

A determinação do sexo também faz parte deste capítulo: veja Determinação do sexo na espécie humana.

Fórmulas e definições principais

Exemplos resolvidos

1. Uma ervilheira pura de flor violeta (VV) é cruzada com uma pura de flor branca (vv). Como será a F1?

Gametas: V de um pai, v do outro. F1 = Vv. Violeta é dominante, então todas as plantas da F1 têm flores violeta.

2. Duas ervilheiras Tt são cruzadas e 400 sementes são plantadas. Cerca de quantas serão baixas?

Quadro de Punnett: TT, Tt, Tt, tt. Baixa = tt = 1 em 4. 400 × 1/4 = 100 plantas baixas (e 300 altas).

3. Uma planta alta de genótipo desconhecido é cruzada com uma baixa (tt). Metade dos filhos é baixa. Qual era o genótipo do pai alto?

Os filhos baixos são tt, então cada um recebeu um t do pai alto. O pai alto só pode ser Tt. (Se fosse TT, todos os filhos seriam Tt, altos.) Isso se chama cruzamento-teste.

4. Num cruzamento di-híbrido RrYy × RrYy, são produzidas 160 sementes. Quantas se espera que sejam rugosas e verdes?

Rugosa verde = rryy = 1 em 16. 160 × 1/16 = 10 sementes.

5. Explique por que a característica baixa desaparece na F1 mas reaparece na F2.

A F1 é Tt. T é dominante e esconde o t, então todas parecem altas. Na F2, duas plantas Tt podem dar t cada uma, e 1 em 4 filhos recebe t + t = tt, que é baixa. O fator t estava escondido, nunca foi perdido.

Erros comuns

Quiz de prática

1. A proporção de fenótipos na F2 de um cruzamento monoíbrido é:
2. Uma ervilheira de genótipo Tt é:
3. Um gene é uma parte do:
4. A proporção 9:3:3:1 mostra que duas características são:
5. Qual característica é recessiva nas ervilhas de Mendel?

Prática: responda você mesmo

Digite ou escolha sua resposta e aperte Conferir. Use a dica se travar; a solução completa aparece depois que você responder.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre cruzamento monoíbrido e di-híbrido?

O cruzamento monoíbrido acompanha um par de características contrastantes (proporção 3:1 na F2). O di-híbrido acompanha dois pares ao mesmo tempo (proporção 9:3:3:1 na F2).

Quais são as leis de Mendel da herança?

Lei da dominância (um alelo pode esconder o outro), lei da segregação (as duas cópias se separam nos gametas) e lei da segregação independente (características diferentes se distribuem de forma independente).

A hereditariedade cai nas provas de Biologia do ensino médio?

Sim. Genética básica, com os cruzamentos de Mendel, quadro de Punnett, genótipo e fenótipo, é um tema clássico do ensino médio e dos vestibulares.

Onde isso é ensinado

Canada (Ontario)Grade 11D. Genetics
ItalyScuola secondaria di primo grado – classe 3ªBiology
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Reproduction
NetherlandsVWO 5Reproduction (part 2)
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIIV. Genetics
RomaniaClasa a VIII-aHeredity and variation in humans
Spain4º ESOGenetics and evolution
Ukraine9 класHeredity and variation
Ukraine10 класHeredity and variation
Ukraine10 класHeredity and variation
CBSE (India)Class 10World of Living
England (GCSE, A level)Year 9Biology: Genetics and evolution
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-LS1 From molecules to organisms
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Heredity: inheritance and variation of traits
Japan中学3年Field 2 (5): Continuity of life
South Korea중학교 3학년Reproduction and heredity
South Korea고등학교 2학년Continuity and diversity of life
FranceTroisièmeLiving things and evolution
FrancePremièreBiochemistry-biology: thematic modules
FrancePremièreEarth, life and organisation
FranceTerminaleContemporary health issues
Russia9 классHuman genetics
China八年级(初二)U6 Ch.2 Heredity and variation
China高一Comp.2 Ch.1 Mendel

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