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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 16
Lição 1: Genética mendelianaA lei da variação independente
Google Sala de AulaA lei de Mendel da segregação independente. Cruzamentos entre dois híbridos. Quadros de Punnett 4x4.
Introdução
A lei da segregação permite-nos predizer como uma única característica associada a um único gene é herdada. Em alguns casos, no entanto, nós podemos querer predizer a herança de duas características associadas a dois genes diferentes. Como podemos fazer isto?
Para realizar uma previsão precisa, necessitamos saber se os dois genes foram herdados independentemente ou não. Isto é, precisamos saber se eles "ignoram" um ao outro quando eles são distribuídos nos gametas, ou se eles estão "juntos" e foram herdados como uma unidade.
Quando Gregor Mendel se perguntou esta questão, ele encontrou que genes diferentes eram herdados independentemente um do outro, seguindo o que é conhecido como lei da segregação independente. Neste artigo, nós examinaremos com atenção a lei da segregação independente e como ela é utilizada para fazer predições. Nós também veremos quando e por que a lei da segregação independente é confirmada (ou não!).
Nota: Se você ainda não está familiarizado com a forma como os genes individuais são herdados, você pode querer conferir o artigo sobre a lei da segregação ou o vídeo sobre a introdução à hereditariedade antes de mergulhar neste artigo.
O que é a lei de segregação independente?
A lei da segregação independente de Mendel afirma que os alelos de dois (ou mais) genes diferentes são distribuídos para os gametas independentemente um do outro. Em outras palavras, o alelo que um gameta recebe para um gene não influencia o alelo recebido por outro gene.
Exemplo: Genes de cor e forma das ervilhas
Vamos analisar um exemplo concreto da lei da segregação independente. Imagine que cruzemos duas linhagens puras de ervilhas: uma com sementes amarelas redondas (YYRR), e uma com sementes verdes enrugadas (yyrr). Como cada genitor é homozigoto, a lei da segregação nos diz que os gametas produzidos pela planta de sementes verdes enrugadas são todos ry, e os gametas produzidos pela planta de sementes redondas, amarelas são todos RY. Isso nos fornece descendentes
O alelo que especifica cor amarela de semente é dominante sobre o alelo que especifica cor verde e o alelo que especifica forma redonda é dominante sobre o alelo para forma enrugada, como indicado pelas letras maiúsculas e minúsculas. Isto significa que as plantas
Um cruzamento entre dois diíbridos (ou, equivalentemente, a auto-fertilização de um diíbrido) é conhecido como um cruzamento diíbrido. Quando Mendel fez este cruzamento e viu a descendência, ele descobriu que havia quatro categorias diferentes de sementes de ervilha: amarelas e redondas, amarelo e enrugada, verde e redonda e verde e enrugada. Estas categorias de fenótipos (categoria definida pelos tratos observacionais) apareceram numa razão de aproximadamente
Esta razão foi a pista chave que levou Mendel à lei de segregação independente. Isto porque a razão
Podemos confirmar a ligação entre os quatro tipos de gametas e a razão
Segregação independente vs. ligação genética
A seção acima nos explica a lei da segregação independente de Mendel em poucas palavras, e nos permite ver como a lei da segregação independente leva a uma razão
Em um caso extremo, os genes para cor da semente e forma da semente podem ter sido sempre herdados como um par. Isto é, os alelos para amarela e redonda podem ter estado juntos sempre e da mesma forma os alelos para verde e enrugada.
Para ver como isto poderia funcionar, imagine que a os genes para cor e forma estão fisicamente presos um ao outro e não podem ser separados, como representado pelas caixas que envolvem os alelos no diagrama abaixo. Por exemplo, isto poderia acontecer se os dois genes estivessem localizados muito, muito próximos um ao outro no mesmo cromossomo (uma ideia que exploraremos mais adiante ao final do artigo).
Ao invés de distribuir o alelo para cor e o alelo para a forma separadamente para cada gameta, a planta diíbrida
Podemos usar um quadro de Punnett para predizer os resultados da auto-fertilização neste caso, como mostrado acima. Se os genes para cor e forma da semente fossem de fato sempre herdados como uma unidade, ou completamente ligados, um cruzamento diíbrido deveria produzir apenas dois tipos de descendentes, amarela/redonda e verde/enrugada, em uma proporção de
A razão para a segregação independente
Para ver por que acontece a segregação independente, precisamos nos adiantar meio século e descobrir que os genes estão fisicamente localizados nos cromossomos. Para ser exato, as duas cópias de um gene pertencentes a um organismo (tais como um alelo Y e y) estão localizados em posições correspondentes nos dois cromossomos de um par de homólogos. Cromossomos homólogos são similares mas não idênticos, e um organismo recebe um membro de cada par de cada um de seus genitores.
A base física da lei da segregação independente reside na meiose I da formação dos gametas, quando pares homólogos pareiam em orientações ao acaso no meio da célula enquanto se preparam para separar. Nós podemos obter gametas com diferentes combinações de homólogos "mamãe" e "papai" (e portanto, de alelos nesses homólogos) porque a orientação de cada par é aleatória.
Para ver o que isto significa, compare a combinação cromossômica 1 (acima) e a combinação cromossômica 2 (abaixo) na etapa da metáfase I no diagrama abaixo. Em um caso, os cromossomos vermelhos "mamãe" vão juntos, enquanto no outro, eles se separam e misturam-se com os cromossomos azuis "papai". Se a meiose acontece muitas vezes, como em uma planta de ervilha, nós obteremos ambas as combinações — e portanto as classes de gametas RY, Ry, rY, e ry — com igual frequência.
Genes que estão em cromossomos diferentes (como os genes Y e R) segregam independentemente. Os genes para cor e para forma da semente estão, respectivamente, nos cromossomos 1 e 7 do genoma da ervilha, na vida real
Há, no entanto, pares de genes que não segregam independentemente. Quando os genes estão muito próximos em um cromossomo, os alelos de um mesmo cromossomo tendem a ser herdados como uma unidade mais frequentemente que o contrário. Tais genes não apresentam segregação independente e são denominados ligados. Nós examinaremos a ligação gênica em outros artigos e vídeos.
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Conteúdo lindo demais.
Obrigado, Khan Academy!(1 voto)