Princípios de Herança de Mendel - Explicados!

Leia este artigo para aprender sobre o mendelismo ou os princípios de herança de Mendel!

O mendelismo ou os princípios mendelianos são regras de herança descobertas pela primeira vez por Mendel.

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Existem quatro princípios ou leis de herança baseadas em cruzamentos monohíbridos e poli-híbridos.

Uma Herança Genética:

Cada personagem é controlado por um gene que tem pelo menos dois alelos (herança monogênica). O estudo da herança de um único par de alelos (fatores) de um caractere por vez (cruz mono-híbrido) é chamado de herança genética. Com base em suas observações sobre o cruzamento monohíbrido, Mendel propôs um conjunto de generalizações (postulados) que resultaram na formulação das seguintes três leis da herança.

1. Princípio dos Fatores Emparelhados:

Um personagem é representado em um organismo (diplóide) por pelo menos dois fatores. Os dois fatores estão nos dois cromossomos homólogos no mesmo locus. Eles podem representar o mesmo (homozigotos, por exemplo, TT no caso de plantas de Ervilha altas, tt no caso de plantas de Ervilha anãs) ou expressões alternativas (heterozigotas, por exemplo, Tt no caso de plantas de Ervilha híbridas altas) do mesmo caráter.

Fatores que representam a forma alternativa ou a mesma de um personagem são chamados de alelos ou alelomorfos.

2. Lei ou Princípio da Dominância:

Em indivíduos heterozigotos ou híbridos, um caráter é representado por dois fatores contrastantes chamados alelos ou alelomorfos. Dos dois alelos contrastantes, apenas um é capaz de expressar seu efeito no indivíduo. É chamado de fator dominante ou alelo dominante. O outro alelo que não mostra seu efeito no indivíduo heterozigoto é chamado de fator recessivo ou alelo recessivo. Mendel usou símbolos de letras para denotar fatores.

O símbolo da carta refere-se ao fator dominante. É dada uma letra maiúscula ou maiúscula do alfabeto. Uma letra pequena ou minúscula correspondente é atribuída ao fator recessivo, por exemplo, T (altura) e t (nanismo).

Mendel fez experiências com Pisuin sativum por apenas sete caracteres. Em cada caso, ele descobriu que uma expressão ou traço do personagem (por exemplo, T ou altura em caso de altura) é dominante sobre a outra expressão ou traço do personagem. Isso também pode ser provado experimentalmente.

Tome duas plantas de ervilha, uma pura ou homozigota (altura 1, 2-2, 0 m) e outra anã pura ou homozigota (altura 0, 25-0, 5 m; Fig. 5.4). Cruze os dois e levante sua progênie chamada primeira filial ou F, geração. Todas as plantas de F, geração são altas (altura 1, 2-2, 0 m), embora eles também receberam um fator de nanismo.

Que o fator da nanotecnologia esteja presente nas plantas F ₁ pode ser testado criando-as quando os indivíduos da geração F ₂ forem altos e anões na proporção de 3: 1. Portanto, em F ₁ plantas tanto os fatores de altura nanismo estão presentes. No entanto, o fator de nanismo é incapaz de se expressar na presença de fator de estatura. Assim, o fator de altura é dominante sobre o fator de nanismo. O fator de nanismo é recessivo.

Significado:

(i) Explica porque indivíduos de F, geração expressam característica de apenas um dos pais, (ii) Lei de dominância é capaz de explicar a ocorrência de proporção 3: 1 em indivíduos F ₂, (iii) Indica porque população mista é superior como esconde muitos dos alelos recessivos defeituosos.

3. Princípio ou Lei de Segregação:

Os dois fatores de um personagem presentes em um indivíduo mantêm sua identidade distinta, separada no momento da gametogênese ou esporogênese, são distribuídos aleatoriamente para diferentes gametas e, em seguida, são novamente pareados em descendentes diferentes, conforme o princípio da probabilidade.

O princípio da segregação (a primeira lei do mendelismo) pode ser deduzido a partir de um cruzamento monoíbrido recíproco, digamos entre uma planta de ervilha alta (altura 1, 2-2, 0 m) e uma planta anã de ervilha (altura 0, 25-0, 5 m). Os híbridos ou plantas da primeira geração filial (F ₁ ) são todos altos, embora eles também tenham recebido o fator de nanismo.

É porque o fator de altura é dominante, enquanto os fatores de nanismo são recessivos. Se os híbridos são capazes de se reproduzir, as plantas da segunda geração filial ou F ₂ parecem ser altas e anãs na proporção fenotípica de 3: 1 (Fig. 5.5).

A autoformação dessas plantas mostra que as plantas anãs se reproduzem de forma verdadeira (tt), isto é, produzem apenas plantas anãs. Entre plantas altas, 1/3 de raça verdadeira, isto é, produzem apenas plantas altas. Os 2/3 restantes das plantas altas F ₂ ou 50% das plantas F ₂ totais comportam-se como plantas híbridas e produzem plantas altas e anãs na proporção de 3: 1.

Portanto, a razão fenotípica F ₂ de 3: 1 é genotipicamente 1 altura pura: 2 híbridos altos: 1 anão. A cruz acima mostra que

(i) Embora as plantas F ₁ mostrem apenas uma característica alternativa ou dominante de um personagem, ela realmente carrega fatores ou alelos de ambas as características do personagem, porque a segunda característica alternativa ou recessiva aparece na geração F ₂ . Portanto, as plantas F1 são geneticamente híbridas, no caso acima Tt.

(ii) F, plantas são um produto da fusão de gametas masculinos e femininos. Como eles carregam o complemento gênico de Tt, os gametas de fusão devem trazer apenas um fator cada (T de TT e t de pai).

(iii) A geração F2 é produzida por auto-cultivo das plantas F ₁ . A geração F ₂ consiste em três tipos de plantas - puro alto, híbrido alto e anão. Isso só é possível quando (a) Os dois fatores mendelianos presentes no F ₁, segregam as plantas durante a formação do gameta, (b) Gametas carregam um único fator ou alelo para um personagem, 50% de um tipo e 50% do segundo tipo (c) Os fatores são distribuídos aleatoriamente na prole devido à fusão aleatória ou casual dos gametas durante a fertilização.

Como apenas um dos dois fatores passa para um gameta, 50% dos gametas masculinos e femininos formados pela planta F ₁ possuem o fator de altura, enquanto os 50% restantes possuem o fator de nanismo. Sua fusão aleatória resulta no seguinte:

O princípio da segregação é o princípio mais fundamental da hereditariedade que tem aplicação universal, sem exceção. Alguns trabalhadores como Bateson chamam o princípio de segregação como o princípio da pureza dos gametas porque a segregação dos dois fatores mendelianos de uma característica resulta em gametas recebendo apenas um fator de um par. Como resultado, os gametas são sempre puros para um personagem. É também conhecida como lei da não mistura de alelos.

Herança de dois genes:

Para verificar seus resultados de cruzamentos monohíbridos, Mendel também cruzou plantas de ervilha, diferindo em dois caracteres (cruz di-híbrida). Isso o ajudou a entender a herança de dois genes (ou seja, dois pares de alelos) por vez. Verificou-se que a herança de um par de alelos (um caractere) não interfere na herança de outro par de alelos (segundo caractere). Com base nisso, Mendel propôs um segundo conjunto de generalizações (postulado) que agora é chamado de lei do sortimento independente.

4. Princípio ou Lei do Sortimento Independente:

Foi chamado Segunda Lei do Mendelismo por Correns. De acordo com este princípio ou lei, os dois fatores de cada personagem se agrupam ou se separam independentemente dos fatores de outros personagens no momento da formação do gameta e são aleatoriamente rearranjados na prole, produzindo novas combinações parentais e novas de traços.

O princípio ou lei do sortimento independente pode ser estudado por meio de cruzamento diíbrido, por exemplo, entre plantas de ervilha de reprodução pura com sementes redondas amarelas (YYRR) e plantas de ervilha de reprodução pura com sementes verdes enrugadas (yyrr).

As plantas da primeira geração filial ou F ₁ têm todas as sementes amarelas e redondas (YyRr) porque as características amarela e redonda são respectivamente dominantes sobre as características verdes e rugosas. No auto-cultivo, a segunda geração filial ou F ₂ resultante mostra quatro tipos de plantas (Fig. 5.6). Os dados obtidos por Mendel são os seguintes:

Amarelo e redondo = 315/556 = 9/16

Amarelo e Enrugado = 101/556 = 3/16

Verde e Redondo = 108/556 = 3/16

Verde e Enrugado = 32/556 = 1/16

Assim, a relação fenotípica de um cruzamento diíbrido é de 9: 3: 3: 1. A ocorrência de quatro tipos de plantas (duas a mais do que os tipos parentais) na geração F ₂ de cruz diíbrida mostra que os fatores de cada um dos dois caracteres independente dos outros como se o outro par de fatores não estivesse presente. Também pode ser provado estudando os caracteres individuais da cor da semente e da textura da semente separadamente.

Cor da semente:

Amarelo (9 + 3 = 12): Verde (3 + 1 = 4) ou 3:

Textura da semente:

Rodada (9 + 3 = 12): Enrugada (3 + 1 = 4) ou 3:

O resultado de cada personagem é semelhante à relação mono-híbrida. Que os fatores dos dois caracteres sejam classificados independentemente, podem ser provados multiplicando-se os diferentes prováveis.

Objeção:

O princípio ou lei do sortimento independente é aplicável somente àqueles fatores ou genes que estão localizados distantemente no mesmo cromossomo ou ocorrem em diferentes cromossomos. Na verdade, um cromossomo contém centenas de genes.

Todos os genes ou fatores presentes em um cromossomo são herdados juntos, exceto quando ocorre o cruzamento. O fenômeno da herança de vários genes ou fatores devido à sua ocorrência juntos nos mesmos cromossomos é chamado de ligação. O próprio Mendel descobriu que as plantas de ervilha branca sempre produziam sementes brancas, enquanto as plantas de flores vermelhas sempre produziam sementes cinzentas.

Descobertas Pós-Mendelianas (Era Pós-Mendeliana - Outros Padrões de Herança):

A interação genética é a influência de alelos e não-alelos na expressão fenotípica normal dos genes. É de dois tipos, intragênico (interalélico) e intergênico (não alélico).

Na interação intragênica, os dois alelos (presentes no mesmo locus gênico nos dois cromossomos homólogos) de um gene interagem de modo a produzir uma expressão fenotípica diferente do típico fenótipo dominante-recessivo, por exemplo, dominância incompleta, co-dominância, alelos múltiplos.

Na interação intergênica ou não-alélica, dois ou mais genes independentes presentes no mesmo ou em diferentes cromossomos interagem para produzir uma expressão diferente, por exemplo, epistasia, genes duplicados, genes complementares, genes suplementares, genes letais, genes inibidores, etc.