CAPÍTULO 1
Genética - As leis da hereditariedade - Gregor Mendel
e as ervilhas (1865)
Desde os tempos mais remotos o homem
tomou consciência da importância do macho e da fêmea na geração de seres da
mesma espécie, e que características como altura, cor da pele etc. eram
transmitidas dos pais para os descendentes. Assim, com certeza, uma cadela
quando cruzar com um cão, irá originar um filhote com características de um cão
e nunca de um gato. Mas por quê?
Mendel, o
iniciador da genética
Gregor Mendel nasceu em 1822, em
Heinzendorf, na Áustria. Era filho de pequenos fazendeiros e, apesar de bom
aluno, teve de superar dificuldades financeiras para conseguir estudar. Em
1843, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn, hoje
Brno, na atual República Tcheca.
Após ter sido ordenado monge, em 1847, Mendel
ingressou na Universidade de Viena, onde estudou matemática e ciências por dois
anos. Ele queria ser professor de ciências naturais, mas foi mal sucedido nos
exames.
De volta a Brünn, onde passou o resto da vida.
Mendel continuou interessado em ciências. Fez estudos meteorológicos, estudou a
vida das abelhas e cultivou plantas, tendo produzido novas variedades de maças
e peras. Entre 1856 e 1865, realizou uma série de experimentos com ervilhas,
com o objetivo de entender como as características hereditárias eram
transmitidas de pais para filhos.
Em 8 de março de 1865, Mendel
apresentou um trabalho à Sociedade de História Natural de Brünn, no qual
enunciava as suas leis de hereditariedade, deduzidas das experiências com as
ervilhas. Publicado em 1866, com data de 1865, esse trabalho permaneu
praticamente desconhecido do mundo científico até o início do século XX. Pelo
que se sabe, poucos leram a publicação, e os que leram não conseguiram
compreender sua enorme importância para a Biologia. As leis de Mendel foram
redescobertas apenas em 1900, por três pesquisadores que trabalhavam
independentemente.
Mendel morreu em Brünn, em 1884. Os
últimos anos de sua vida foram amargos e cheios de desapontamento. Os trabalhos
administrativos do mosteiro o impediam de se dedicar exclusivamente à ciência,
e o monge se sentia frustrado por não ter obtido qualquer reconhecimento
público pela sua importante descoberta. Hoje Mendel é tido como uma das figuras
mais importantes no mundo científico, sendo considerado o “pai” da
Genética. No mosteiro onde viveu existe um monumento em sua homenagem, e os
jardins onde foram realizados os célebres experimentos com ervilhas até hoje
são conservados.
Os
experimentos de Mendel
A escolha da planta
A ervilha é uma planta herbácea leguminosa que
pertence ao mesmo grupo do feijão e da soja. Na reprodução, surgem vagens
contendo sementes, as ervilhas. Sua escolha como material de experiência não
foi casual: uma planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que
produz muitas sementes. Desde os tempos de Mendel existiam muitas variedades
disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Por exemplo, a
variedade que flores púrpuras podia ser comparada com a que produzia flores
brancas; a que produzia sementes lisas poderia ser comparada cm a que produzia
sementes rugosas, e assim por diante. Outra vantagem dessas plantas é que
estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal,
ficam encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso
favorece a autopolinização e, por extensão, a autofecundação, formando
descendentes com as mesmas características das plantas genitoras.
A partir da autopolinização, Mendel
produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as características
que ele pretendia estudar. Por exemplo, para cor de flor, plantas de flores de
cor de púrpura sempre produziam como descendentes plantas de flores púrpuras, o
mesmo ocorrendo com o cruzamento de plantas cujas flores eram brancas. Mendel
estudou sete características nas plantas de ervilhas: cor da flor, posição da
flor no caule, cor da semente, aspecto externo da semente, forma da vagem, cor
da vagem e altura da planta.
Os cruzamentos
Depois de obter linhagens puras, Mendel
efetuou um cruzamento diferente. Cortou os estames de uma flor proveniente de
semente verde e depois depositou, nos estigmas dessa flor, pólen de uma planta
proveniente de semente amarela. Efetuou, então, artificialmente, uma polinização
cruzada: pólen de uma planta que produzia apenas semente amarela foi
depositado no estigma de outra planta que só produzia semente verde, ou seja,
cruzou duas plantas puras entre si. Essas duas plantas foram consideradas como
a geração parental (P), isto é, a dos genitores.
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Após repetir o mesmo procedimento
diversas vezes, Mendel verificou que todas as sementes originadas desses
cruzamentos eram amarelas – a cor verde havia aparentemente “desaparecido”
nos descendentes híbridos (resultantes do cruzamento das plantas), que Mendel
chamou de F1 (primeira geração filial). Concluiu,
então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Chamou o
caráter cor amarela da semente de dominante e o verde de recessivo.
A seguir, Mendel fez germinar as
sementes obtidas em F1 até surgirem as plantas e
as flores. Deixou que se autofertilizassem e aí houve a surpresa: a cor verde
das sementes reapareceu na F2 (segunda geração filial), só eu
em proporção menor que as de cor amarela: surgiram 6.022 sementes amarelas
para 2.001 verdes, o que conduzia a proporção
3:1. Concluiu que na verdade, a cor
verde das sementes não havia “desaparecido” nas sementes da geração F1.
O que ocorreu é que ela não tinha se manifestado, uma vez que, sendo uma
caráter recessivo, era apenas “dominado” (nas palavras de Mendel) pela cor
amarela. Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois
fatores, cada um determinando o surgimento de uma cor, amarela ou verde.
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Era necessário definir uma
simbologia para representar esses fatores: escolheu a inicial do caráter
recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava o fator
recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava
o fator recessivo – para cor verse – e a letra V, maiúscula, o fator dominante
– para cor amarela.
VV
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vv
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Vv
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Semente amarela pura
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Semente verde pura
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Semente amarela híbrida
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Persistia, porém, uma dúvida: Como explicar o desaparecimento da cor verde na geração F1 e
o seu reaparecimento na geração F2?
A resposta surgiu a partir do
conhecimento de que cada um dos fatores se separava durante a formação das
células reprodutoras, os gametas. Dessa forma, podemos entender como o material
hereditário passa de uma geração para a outra. Acompanhe nos esquemas abaixo os
procedimentos adorados por Mendel com relação ao caráter cor da semente em
ervilhas.
Resultado: em F2, para cada três sementes
amarelas, Mendel obteve uma semente de cor verde. Repetindo o procedimento para
outras seis características estudadas nas plantas de ervilha, sempre eram
obtidos os mesmos resultados em F2, ou seja a proporção de três
expressões dominantes para uma recessiva.
---------------------------------CAPA - MODELO--------------------------------
ESCOLA: ________________________________________________
DISCIPLINA: ____________________________________
DISCIPLINA: ____________________________________
PROFESSOR(A):
______________________________________
"As 100 maiores descobertas da história:
GENÉTICA"
ALUNO(A):
_________________________________________________________
Nº: ______
SÉRIE: _____
TURMA: _____
FORTALEZA, ___ DE
_______________ DE _____
---------------------------------CONTRA-CAPA - MODELO----------------------
"As 100 maiores descobertas da história:
GENÉTICA"
ALUNO(A):
_________________________________________________________
---------------------APRESENTAÇÃO - MODELO--------------------------------
Apresentação
A genética é o campo da biologia que estuda a natureza química do
material hereditário, isto é, o mecanismo de transferência das informações
contidas nos genes, compartilhados de geração em geração (dos pais para os filhos).
Além de auxiliar na identificação de anormalidades
cromossômicas, ainda durante o desenvolvimento embrionário, promove em caráter
preventivo e curativo a utilização de terapias gênicas como medidas corretivas.
A maior colaboração para a genética atual foi dada pelo monge Gregor Mendel, através de seus experimentos com ervilhas e a proposição de suas leis (segregação independente), mesmo antes de se conhecer a estrutura da molécula de DNA.
A maior colaboração para a genética atual foi dada pelo monge Gregor Mendel, através de seus experimentos com ervilhas e a proposição de suas leis (segregação independente), mesmo antes de se conhecer a estrutura da molécula de DNA.
