Em formação

1.3: Genes são as unidades básicas de herança - Biologia


Herança de mistura vs partículas

O conceito outrora predominante (mas agora desacreditado) de herança de mistura propôs que alguma essência indefinida, em sua totalidade, contivesse todas as informações hereditárias para um indivíduo. Contudo, Gregor mendel (Fig 1.10) foi um dos primeiros a adotar uma abordagem quantitativa e científica para o estudo da hereditariedade.

Ele começou com cepas bem caracterizadas, repetiu seus experimentos muitas vezes e manteve registros cuidadosos de suas observações. Trabalhando com ervilhas, Mendel mostrou que as plantas de flor branca podiam ser produzidas cruzando duas plantas de flor roxa, mas apenas se as próprias plantas de flor roxa tivessem pelo menos um progenitor de flor branca (Fig 1.11). Esta foi a evidência de que o fator genético que produziu flores brancas tinha não misturado irreversivelmente com o fator para flores roxas. As observações de Mendel refutam a herança de mistura e favorecem um conceito alternativo, chamado herança particulada, em que a hereditariedade é o produto de fatores discretos que controlam traços independentes.


Genética

A genética é uma disciplina da biologia que estuda os genes e a passagem de características de uma geração para a outra, o que é conhecido como hereditariedade. O processo de hereditariedade é o que faz com que os filhos se pareçam com os pais e é determinado por genes encontrados nas células dos organismos.

A transmissão e a expressão de genes influenciam a aparência física e o comportamento de um organismo. A expressão dos genes também é influenciada pelo ambiente externo. Grande parte do trabalho genético concentra-se no DNA, na composição dos genes da molécula e em como ela controla as reações que eventualmente levam à expressão de certas características dentro de um organismo.

O DNA, ou ácido desoxirribonucléico, é o material que compõe os genes e é encontrado em todas as células vivas. Ele contém a informação que é usada pelas células para construir proteínas e outras moléculas que realizam processos que mantêm a célula viva.

A herança genética é um princípio básico da genética. Ele explica como as características são passadas de geração em geração. O material genético na forma de DNA contém informações para a expressão de um grande número de características diferentes.

Os cromossomos são estruturas genéticas encontradas nas células durante a divisão celular. Um cromossomo é feito de fitas compactas de DNA e um grande número de proteínas chamadas histonas.

A replicação do DNA é uma parte essencial da divisão celular e do crescimento dos organismos. O processo de replicação do DNA usa duas fitas antigas de DNA como modelos para criar novas fitas de DNA.

Os genes fornecem informações para a construção de proteínas. No entanto, eles não criam proteínas diretamente. A produção de proteínas é feita por meio de dois processos: transcrição e tradução.

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Experimentos de Mendel

Cruz Monohybrid

É o cruzamento entre duas plantas que possuem um par de personagens contrastantes. Por exemplo, um cruzamento entre uma planta de ervilha alta e uma planta baixa (anã). O diagrama a seguir explica isso em detalhes.

Observações e conclusões

  • Na primeira geração (F1), a progênie era alta. Não havia planta de altura média.
  • Na segunda geração (F2), 1/4 da prole era baixa e 3⁄4 era alta.
  • A proporção fenotípica em F2 & # 8211 3: 1 (3 alto: 1 baixo)
  • A proporção genotípica em F2 & # 8211 1: 2: 1 & # 8211 (TT: Tt: tt)
  • Para uma planta ser alta, uma única cópia do “T” é suficiente. Mas se uma planta tem que ser curta, ambas as cópias devem ser “t”
  • Em Tt, ‘T’ é expresso e & # 8216t & # 8217 é suprimido. Conseqüentemente, os caracteres & # 8216T & # 8217 são os traços dominantes e & # 8216t & # 8217 são os recessivos.

Você pode baixar a folha de dicas de Hereditariedade e Evolução clicando no botão de download abaixo

Cruz Dihybrid

É o cruzamento entre duas plantas que possuem dois pares de personagens contrastantes. Isso leva em consideração traços alternativos de dois personagens diferentes. Por exemplo, um cruzamento entre uma planta de ervilha com sementes redondas e verdes e a outra planta de ervilha com sementes amareladas e enrugadas. O diagrama a seguir explica a cruz diíbrida em detalhes.

Observações e conclusões

  • A geração F1 contém 100% de plantas híbridas. Porque, quando RRyy cruza com rrYY, todas as plantas descendentes são Rr Yy com sementes redondas e amarelas na primeira geração. Portanto, as sementes Redonda e Amarela são os personagens dominantes.
  • Em F2, a proporção do fenótipo é de 9: 3: 3: 1 e a proporção do genótipo é muito complexa.
  • Isso mostra que os genes são herdados de forma independente.

3. Conclusão

À medida que o segundo século da genética se desenrola, há poucos motivos para pensar que a ciência influente irá desacelerar. Na Nova Zelândia, os líderes governamentais propuseram o uso de tecnologias de edição de genes para erradicar as espécies invasoras da nação insular (Yong 2017). Nos Estados Unidos, foi lançado o All of Us Research Program, com o objetivo de coletar DNA de 1.000.000 de americanos e vincular essas informações a registros médicos para inaugurar um novo paradigma genômico de medicina de precisão (Pear 2016). Na China, os cientistas inseriram um gene humano envolvido no desenvolvimento do cérebro em macacos para ver como a adição desse gene humano alterou o próprio desenvolvimento do macaco (CBC Radio in Other Internet Resources). Esses programas, práticas e propostas levantaram questões profundas sobre os perigos de intervir em ecossistemas complexos, a política de distribuição de recursos biomédicos escassos e a ética da pesquisa com animais não humanos. À medida que a genética progride, o mesmo acontecerá com as questões filosóficas sobre ela.


Para obter mais informações sobre genes:

MedlinePlus Genetics fornece resumos de genes amigáveis ​​ao consumidor que incluem uma explicação da função normal de cada gene e como as variantes no gene causam condições genéticas específicas.

Mais informações sobre como as condições genéticas e os genes são nomeados também estão disponíveis na MedlinePlus Genetics.

O Tech Museum of Innovation da Stanford University descreve os genes e como eles foram descobertos.

O Virtual Genetics Education Center, criado pela Universidade de Leicester, oferece informações adicionais sobre DNA, genes e cromossomos.


Cruzes de Mendel

Mendel rastreou personagens hereditários por três gerações. Na primeira geração, o Geração P (geração parental), Mendel cruzou dois & quotgenuíno& quot pais com características diferentes para um ou mais personagens. "Reprodução verdadeira" significa que todos os descendentes desse indivíduo têm as mesmas características do pai quando os descendentes são produzidos por autopolinização. Nesta figura, o indivíduo com flores brancas era reprodutor verdadeiro porque todos os descendentes produzidos a partir de uma autopolinização tinham flores brancas. Da mesma forma, o indivíduo com flores roxas apenas produziu descendentes com flores roxas quando se autopolinizou.

O cruzamento de dois pais verdadeiros produziu um F1 geração de indivíduos híbridos que exibiram apenas a característica encontrada em um dos pais. O traço que foi expresso no F1 geração foi chamada de Traço dominante. O F1 híbridos de geração foram, então, cada um deles autopolinizados, produzindo um F2 geração. Embora não esteja presente no F1 geração, o traço exibido por um dos pais reapareceu nesta geração, invariavelmente em uma proporção de aproximadamente 3: 1 de um traço dos pais para o outro. O traço que reapareceu no F2 geração foi chamada de Traço recessivo porque retrocedeu na geração anterior. Mendel contou um grande número (centenas a milhares) de descendentes no F2 geração, permitindo-lhe analisar matematicamente os seus resultados a partir dos quais determinou o modo e a forma de herança desta espécie.

Teste de dominância:
Pode-se determinar qual das duas características é dominante realizando um simples cruzamento genético. Cruze pais que diferem nas características de reprodução verdadeira que carregam. Qualquer característica fenotípica encontrada na prole híbrida no F1 geração é o traço dominante.


Figura. Mendel rastreou personagens hereditários por três gerações. (Clique na imagem para ampliar)


Líquenes são simbióticos composto organismos & # x2014 eles são compostos de dois organismos diferentes que vivem juntos em tal harmonia que recebem seu próprio nome. Normalmente são constituídos por uma planta ou bactéria e um fungo. Eles são fundamentais espécies indicadoras as espécies de líquenes encontradas em uma determinada área dependem dos níveis de poluição do ar e do solo. Se a área estiver poluída, você encontrará apenas os líquenes mais resistentes.

Mitose e meiose são os dois tipos de divisão celular observados em todos os organismos vivos. A mitose é usada para reparo, crescimento e manutenção. A meiose é usada para gerar células sexuais. O vídeo oferece uma ótima visão geral com um modelo simplificado de ambos os processos.


DNA, cromossomos e genes

O DNA é chamado de projeto de vida porque contém as instruções necessárias para que um organismo cresça, se desenvolva, sobreviva e se reproduza. O DNA faz isso controlando a síntese de proteínas. As proteínas realizam a maior parte do trabalho nas células e são a unidade básica de estrutura e função nas células dos organismos.

Os genes são as unidades básicas da hereditariedade e estão localizados nos cromossomos.

Os genes são seções do DNA, enquanto os cromossomos são as estruturas nas quais o DNA se dobra antes da divisão celular. Cada célula somática humana contém 23 pares de cromossomos. Todos os genes que codificam a criação, o crescimento e o desenvolvimento de uma pessoa humana são encontrados nesses cromossomos. Além do DNA, esses cromossomos contêm proteínas histonas que ajudam no empacotamento do DNA nos cromossomos.

Nas células eucarióticas, os cromossomos são encontrados no núcleo, mas nas células procarióticas eles são livres para se movimentar.

Responder:

Ácido desoxirribonucléico é o significado disso. É um ácido nucléico que é portador da informação genética.

Explicação:

DNA são as letras do ácido desoxirribonucléico.

Toda a vida na Terra usa esse ácido nucléico como código genético.

Um ácido nucleico é um polinucleotídeo. Um polinucleotídeo consiste em três unidades básicas: um grupo fosfato, um açúcar de 5 carbonos (pentose) e uma base nitrogenada. O açúcar de cinco carbonos é a desoxirribose. Por ser uma cadeia polinucleotídica, as unidades fosfato e desoxirribose são repetitivas, a variação é fornecida pelas bases nitrogenadas.

Existem quatro bases: adenina, guanina, citosina e timina.
Tanto a adenina quanto a guanina são purinas que possuem uma estrutura de anel duplo. A citosina e a timina são piramidinas que consistem em uma única estrutura de anel.

A molécula de DNA é uma dupla hélice, uma escada em forma de espiral. A coluna vertical ou espinha dorsal da escada é feita de grupos alternados de pentose e fosfato mantidos juntos por ligações covalentes. Os degraus ou degraus da escada consistem nas bases. Essas bases são unidas aos açúcares pentose com ligações covalentes. Pares de adenina com timina usando duas ligações de hidrogênio e pares de citosina com guanina usando três hidrogênio.

O código genético é determinado pela seqüência linear das bases.

Por exemplo, a sequência de adenina-guanina-timina não carrega a mesma mensagem que a guanina-timina-adenina.

O código é organizado em forma de trinca que codifica para o RNA que, por sua vez, codifica para os aminoácidos que formam a base das proteínas.


1.3: Genes são as unidades básicas de herança - Biologia

Mitose | Mitose SciShow

Capítulo 11: Meiose e reprodução sexual amp (OpenStax)

Apresentação do estudo de caso de meiose

Meiose (notas tradicionais)

(V) Meiose | SciShow Meiosis

Rotulagem de meiose

Confira as letras também!

Capítulo 12: Genética Básica e Avançada

Capítulo 13: Cromossomos e herança de amp

* Este capítulo foi encurtado para enfocar os grupos de ligação, ligação sexual e anormalidades cromossômicas

Notas de estudo de caso: Calico Cats (cariótipos, não disjunção, traços ligados ao sexo)

Notas de caso: Grupos de ligação de Thomas Morgan Hunt

(V) Recombinação Genética e Mapeamento Genético

Laboratório virtual: drosófila e grupos de ligação

Pratique a criação de mapas cromossômicos

Pratique a identificação de anormalidades cromossômicas

Distúrbios cromossômicos


Regras de probabilidade para herança mendeliana

As regras de probabilidade podem ser aplicadas a cruzamentos de Mendel para determinar os fenótipos e genótipos esperados da prole.

Objetivos de aprendizado

Calcule a probabilidade de características de plantas de ervilha usando cruzamentos de Mendel

Principais vantagens

Pontos chave

  • A regra do produto é usada para determinar o resultado de um evento com dois eventos independentes, a probabilidade do evento é o produto das probabilidades de cada evento individual.
  • A regra da soma é usada para determinar o resultado de um evento com dois eventos mutuamente exclusivos de várias vias, a probabilidade do evento é a soma das probabilidades de cada evento individual.
  • A regra de probabilidade do produto é usada para determinar a probabilidade de ter ambas as características dominantes no F2 progênie é o produto das probabilidades de possuir o traço dominante para cada característica.
  • A regra da soma de probabilidade é usada para determinar a probabilidade de haver um traço dominante na geração F2 de um cruzamento dihíbrido - é a soma das probabilidades de cada indivíduo com aquele traço.

Termos chave

  • regra da soma: a probabilidade de ocorrência de um evento ou do outro evento, de dois eventos mutuamente exclusivos, é a soma de suas probabilidades individuais
  • Regra do produto: a probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem juntos pode ser calculada multiplicando as probabilidades individuais de cada evento ocorrendo sozinho
  • probabilidade: um número, entre 0 e 1, expressando a probabilidade precisa de um evento acontecer

Probabilidade Básica

Probabilidades são medidas matemáticas de probabilidade. A probabilidade empírica de um evento é calculada dividindo o número de vezes que o evento ocorre pelo número total de oportunidades para que o evento ocorra. As probabilidades empíricas vêm de observações como as de Mendel. Um exemplo de evento genético é uma semente redonda produzida por uma ervilha. Mendel demonstrou que a probabilidade de o evento & # 8220round seed & # 8221 ocorrer no F1 descendência de pais verdadeiros, um dos quais com sementes redondas e outro com sementes enrugadas. Quando o F1 as plantas foram posteriormente auto-cruzadas, a probabilidade de qualquer F2 a descendência com sementes redondas era agora três em quatro. Em outras palavras, em uma grande população de F2 descendentes escolhidos ao acaso, esperava-se que 75% tivessem sementes redondas, enquanto 25% teriam sementes enrugadas. Usando um grande número de cruzamentos, Mendel foi capaz de calcular probabilidades e usá-las para prever os resultados de outros cruzamentos.

A regra do produto

Mendel demonstrou que as características da ervilha que estudou foram transmitidas como unidades discretas de pais para filhos. Mendel também determinou que características diferentes eram transmitidas independentemente umas das outras e podiam ser consideradas em análises de probabilidade separadas. Por exemplo, realizar um cruzamento entre uma planta com sementes verdes enrugadas e uma planta com sementes amarelas e redondas produziu uma prole que tinha uma proporção de 3: 1 de sementes verdes: amarelas e uma proporção de 3: 1 de sementes redondas: enrugadas. As características de cor e textura não se influenciam.

A regra de probabilidade do produto pode ser aplicada a esse fenômeno da transmissão independente de características. Ele afirma que a probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem juntos pode ser calculada multiplicando as probabilidades individuais de cada evento ocorrendo sozinho. Imagine que você está lançando um dado de seis lados (D) e lançando uma moeda (P) ao mesmo tempo. O dado pode rolar qualquer número de 1-6 (D#), enquanto a moeda pode virar cara (PH) ou caudas (PT) O resultado de lançar o dado não tem efeito sobre o resultado de jogar a moeda e vice-versa. Existem 12 resultados possíveis e espera-se que cada um ocorra com a mesma probabilidade: D1PH, D1PT, D2PH, D2PT, D3PH, D3PT, D4PH, D4PT, D5PH, D5PT, D6PH, D6PT.

Dos 12 resultados possíveis, o dado tem uma probabilidade de 2/12 (ou 1/6) de rolar um dois, e o centavo tem uma probabilidade de 6/12 (ou 1/2) de dar cara. A probabilidade de você obter o resultado combinado 2 e cara é: (D2) x (PH) = (1/6) x (1/2) ou 1/12. A palavra & # 8220e & # 8221 é um sinal para aplicar a regra do produto. Considere como a regra do produto é aplicada a um di-híbrido: a probabilidade de ter ambas as características dominantes no F2 a progênie é o produto das probabilidades de possuir o traço dominante para cada característica.

Papel da probabilidade na segregação de alelos e fertilização: Em um cruzamento genético, a probabilidade da característica dominante ser expressa depende de sua frequência. Nesse caso, ambos os pais possuíam um gene dominante e um recessivo para o traço da cor da flor. O traço dominante é expresso em 3/4 da prole e o traço recessivo é expresso em 1/4.

A regra da soma

A regra da soma é aplicada ao considerar dois resultados mutuamente exclusivos que podem resultar de mais de um caminho. Afirma que a probabilidade de ocorrência de um evento ou outro, de dois eventos mutuamente exclusivos, é a soma de suas probabilidades individuais. A palavra & # 8220 ou & # 8221 indica que você deve aplicar a regra da soma. Vamos imaginar que você está lançando um centavo (P) e um quarto (Q). Qual é a probabilidade de uma moeda dar cara e outra dar coroa? Isso pode ser alcançado por dois casos: a moeda é cara (PH) e o quarto é coroa (QT), ou o quarto é cara (QH) e a moeda é coroa (PT) Qualquer um dos casos cumpre o resultado. Calculamos a probabilidade de obter uma cabeça e uma cauda como [(PH) × (QT)] + [(QH) × (PT)] = [(1/2) × (1/2)] + [(1/2) × (1/2)] = 1/2. Você também deve notar que usamos a regra do produto para calcular a probabilidade de PH e QT e também a probabilidade de PT e QH, antes de somá-los. A regra da soma pode ser aplicada para mostrar a probabilidade de ter apenas um traço dominante no F2 geração de um cruzamento di-hibrido.

Para usar as leis de probabilidade na prática, é necessário trabalhar com grandes tamanhos de amostra porque pequenos tamanhos de amostra estão sujeitos a desvios causados ​​pelo acaso. As grandes quantidades de ervilhas que Mendel examinou permitiram que ele calculasse as probabilidades das características que aparecem em seu F2 geração. Esta descoberta significa que quando as características parentais são conhecidas, as características da prole & # 8217s podem ser previstas com precisão, mesmo antes da fertilização.


Assista o vídeo: Física - Transformação de Unidades Regra de 3 Aula 08 (Novembro 2021).