Para realizar seus experimentos, Mendel usou um organismo que apresenta curto tempo de geração

Lana Magalhães

Professora de Biologia

As Leis de Mendel são um conjunto de fundamentos que explicam o mecanismo da transmissão hereditária durante as gerações.

Os estudos do monge Gregor Mendel foram a base para explicar os mecanismos de hereditariedade. Ainda hoje, são reconhecidos como uma das maiores descobertas da Biologia. Isso fez com que Mendel fosse considerado o "Pai da Genética".

Para conduzir os seus experimentos, Mendel escolheu as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum). Essa planta é de fácil cultivo, realiza autofecundação, possui um curto ciclo reprodutivo e apresenta muita produtividade.

A metodologia de Mendel consistiu em realizar cruzamentos entre diversas linhagens de ervilhas consideradas "puras". A planta era considerada pura por Mendel quando após seis gerações ainda apresentava as mesmas características.

Após encontrar as linhagens puras, Mendel começou a realizar cruzamentos de polinização cruzada. O procedimento consistia, por exemplo, de retirar pólen de uma planta com semente amarela e depositá-lo sob o estigma de uma planta com sementes verdes.

As características observadas por Mendel foram sete: cor da flor, posição da flor no caule, cor da semente, textura da semente, forma da vagem, cor da vagem e altura da planta.

Ao longo do tempo, Mendel foi realizando diversos tipos de cruzamentos com objetivo de verificar como as características eram herdadas ao longo das gerações.

Com isso, ele estabeleceu as suas Leis, que também ficaram conhecidas por Genética Mendeliana.

Leis de Mendel

Primeira Lei de Mendel

A Primeira Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”.

Essa Lei determina que cada característica é determinada por dois fatores, que se separam na formação dos gametas.

Mendel chegou a essa conclusão, quando percebeu que linhagens diferentes, com os diferentes atributos escolhidos, sempre geram sementes puras e sem alterações ao longo das gerações. Ou seja, plantas de sementes amarelas sempre produziam 100% dos seus descendentes com sementes amarelas.

Assim, os descendentes da primeira geração, denominada de geração F1,eram 100% puros.

Como todas as sementes geradas eram amarelas, Mendel realizou a autofecundação entre elas. Na nova linhagem, geração F2, surgiram sementes amarelas e verdes, na proporção 3:1 (amarelas:verdes).

Cruzamentos da Primeira Lei de Mendel

Com isso, Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores. Um fator era dominante e condiciona sementes amarelas, o outro era recessivo e determina sementes verdes.

Saiba mais sobre Genes Dominantes e Recessivos.

A Primeira Lei de Mendel se aplica para o estudo de uma única característica. Porém, Mendel ainda estava interessado em saber como ocorria a transmissão de duas ou mais características em simultâneo.

Segunda Lei de Mendel

A Segunda Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“as diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em outras características”.

Nesse caso, Mendel também realizou o cruzamento de plantas com diferentes características. Ele cruzou plantas com sementes amarelas e lisas com plantas de sementes verdes e rugosas.

Mendel já esperava que a geração F1 seria composta por 100% de sementes amarelas e lisas, pois essas características apresentam caráter dominante.

Por isso, fez o cruzamento dessa geração, pois imaginava que iriam surgir sementes verdes e rugosas, e ele estava certo.

Os genótipos e fenótipos cruzados eram os seguintes:

  • V_: Dominante (cor Amarela)
  • R_: Dominante (forma Lisa)
  • vv: Recessivo (cor Verde)
  • rr: Recessivo (forma Rugosa)

Cruzamentos da Segunda Lei de Mendel

Mendel descobriu na geração F² diferentes fenótipos, nas seguintes proporções: 9 amarelas e lisas; 3 amarelas e rugosas; 3 verdes e lisas; 1 verde e rugosa.

Leia também sobre Genótipos e Fenótipos.

Biografia de Gregor Mendel

Nascido no ano de 1822, em Heinzendorf bei Odrau, na Áustria, Gregor Mendel era filho de pequenos e pobres fazendeiros. Por esse motivo, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn em 1843, onde foi ordenado monge.

Posteriormente, ingressou na Universidade de Viena em 1847. Ali, estudou matemática e ciências, realizando estudos meteorológicos sobre a vida das abelhas e o cultivo de plantas.

A partir de 1856, iniciou seu experimento procurando explicar as características hereditárias.

Seu estudo fora apresentado à "Sociedade de História Natural de Brünn", em 1865. Todavia, os resultados não foram compreendidos pela sociedade intelectual da época.

Mendel morreu em Brünn, em 1884, amargurado por não obter reconhecimento acadêmico de sua obra, a qual só foi valorizada décadas depois.

Quer aprender mais sobre Genética? Leia também Introdução à Genética.

Exercícios

1. (UNIFESP-2008) Uma planta A e outra B, com ervilhas amarelas e de genótipos desconhecidos, foram cruzadas com plantas C que produzem ervilhas verdes. O cruzamento A x C originou 100% de plantas com ervilhas amarelas e o cruzamento B x C originou 50% de plantas com ervilhas amarelas e 50% verdes. Os genótipos das plantas A, B e C são, respectivamente: a) Vv, vv, VV. b) VV, vv, Vv. c) VV, Vv, vv. d) vv, VV, Vv.

e) vv, Vv, VV.

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2. (Fuvest-2003) Em plantas de ervilha ocorre, normalmente, autofecundação. Para estudar os mecanismos de herança, Mendel fez fecundações cruzadas, removendo as anteras da flor de uma planta homozigótica de alta estatura e colocando, sobre seu estigma, pólen recolhido da flor de uma planta homozigótica de baixa estatura. Com esse procedimento, o pesquisador a) impediu o amadurecimento dos gametas femininos. b) trouxe gametas femininos com alelos para baixa estatura. c) trouxe gametas masculinos com alelos para baixa estatura. d) promoveu o encontro de gametas com os mesmos alelos para estatura.

e) impediu o encontro de gametas com alelos diferentes para estatura.

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c) trouxe gametas masculinos com alelos para baixa estatura.

3. (Mack-2007) Suponha que, em uma planta, os genes que determinam bordas lisas das folhas e flores com pétalas lisas sejam dominantes em relação a seus alelos que condicionam, respectivamente, bordas serrilhadas e pétalas manchadas. Uma planta diíbrida foi cruzada com uma de folhas serrilhadas e de pétalas lisas, heterozigota para esta característica. Foram obtidas 320 sementes. Supondo que todas germinem, o número de plantas, com ambos os caracteres dominantes, será de: a) 120. b) 160. c) 320. d) 80.

e) 200.

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4. (UEL-2003) Na espécie humana, a miopia e a habilidade para a mão esquerda são caracteres condicionados por genes recessivos que se segregam de forma independente. Um homem de visão normal e destro, cujo pai tinha miopia e era canhoto, casa-se com uma mulher míope e destra, cuja mãe era canhota. Qual a probabilidade de esse casal ter uma criança com fenótipo igual ao do pai? a) 1/2 b) 1/4 c) 1/8 d) 3/4

e) 3/8

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Veja também: Exercícios sobre Primeira Lei de Mendel

Gregor Mendel (1822-1884), conhecido como o pai da genética, foi um monge agostiniano que contribuiu fortemente para a compreensão atual dessa ciência. Realizando experimentos com ervilhas em um mosteiro na Áustria, ele acabou postulando as atualmente chamadas Leis de Mendel.

Mendel realizou diversos experimentos com ervilhas a fim de demonstrar os mecanismos de hereditariedade. Ele resolveu utilizar as ervilhas porque elas realizam autofecundação, possuem ciclo de vida curto, são cultivadas facilmente e produzem um grande número de descendentes.

As ervilhas, além das vantagens já citadas, possuem características simples de se observar, tais como a cor e a forma da semente. Mendel analisou sete dessas características que não possuíam intermediários: textura da semente, cor da semente, cor do tegumento, forma das vagens, cor das vagens, posição das flores e altura das plantas.

O monge passou dois anos selecionando as sementes antes de iniciar o seu estudo, o que contribuiu muito para a obtenção de resultados precisos. Ele acreditava que cada característica da planta deveria ser determinada por um fator.

Para realizar seus experimentos, ele usou as plantas que foram chamadas por ele de puras. Essas linhagens caracterizavam-se pelo fato de serem fruto de autofecundação por várias gerações. Para obter plantas puras, ele realizava a autofecundação e analisava os descendentes, que deveriam possuir a mesma característica da planta que os originou.

Em um dos seus experimentos, Mendel cruzou plantas puras de sementes lisas com plantas puras de sementes rugosas. Ele esperava obter indivíduos que fossem uma mistura entre as características lisas e rugosas. Entretanto, o que ele observou foi a presença apenas de sementes lisas. Esses indivíduos foram chamados de híbridos por serem resultado de um cruzamento de plantas com características diferentes.

Para realizar seus experimentos, Mendel usou um organismo que apresenta curto tempo de geração

A partir do cruzamento de linhagens puras de ervilhas com sementes lisas e rugosas, Mendel obteve apenas sementes lisas

Ele então pegou as plantas originadas desse cruzamento (híbridos), cruzando-as entre si. Ele obteve desse cruzamento sementes lisas e rugosas em uma proporção de 3: 1, ou seja, 75% das sementes eram lisas e 25% eram rugosas.

Para realizar seus experimentos, Mendel usou um organismo que apresenta curto tempo de geração

Ao realizar o cruzamento dos híbridos, Mendel obteve uma proporção de lisas e rugosas de 3:1

Mendel resolveu chamar a característica que mais apareceu nos indivíduos de dominante e aquela que pouco se manifestou de recessiva. Ele nomeou a geração que deu início ao experimento de parental (P), a primeira geração de filhos de F1 e a segunda geração recebeu o nome de F2.

Para todos os caracteres analisados, Mendel observou que a geração F2 sempre apresentava uma proporção de 3:1, o que poderia sugerir que sempre haveria um fator que dominava sobre o outro.

Baseando-se nesses resultados, Mendel formulou algumas hipóteses:

- As características são determinadas por pares de fatores hereditários.

- Um fator é herdado da mãe e o outro é herdado do pai.

- Indivíduos ditos puros possuem os fatores iguais. Já os híbridos possuem fatores diferentes entre si e produzem dois tipos de gameta.

- Quando dois fatores são encontrados em um individuo, apenas um deles manifesta-se.

- Quando os gametas formam-se, ocorre a separação dos fatores.

Diante dessas hipóteses, originou-se a Primeira Lei de Mendel, também conhecida como Princípio da segregação dos fatores ou Princípio da pureza dos gametas, que pode ser enunciada da seguinte maneira:

Cada caráter é condicionado por um par de fatores que se segrega na formação dos gametas, nos quais ocorrem em dose simples.”

Aproveite para conferir as nossas videoaulas sobre o assunto: