2ª Lei de Mendel - Lei da segregação independente

• Para estabelecer a 1ª Lei, Mendel estudou separadamente cada carácter, ou seja, cruzou plantas que diferiam em apenas uma característica (monohibridismo). Nos trabalhos seguintes, passou a utilizar algumas características ao mesmo tempo, como por exemplo, cruzou plantas de sementes rugosas e verdes com plantas de sementes lisas e amarelas.

• Nesta experiência, a Geração Parental (P) consistia apenas em indivíduos puros, ou seja, homozigotos. Como possuem o gene para as duas características, podem ser representados genotipicamente da seguinte forma: VVRR para plantas com sementes amarelas e lisas, e vvrr para verdes e rugosas.

• Como resultado deste cruzamento, obteve-se 100% da geração F1 VvRr, o que já era esperado, visto que existe dominância entre os genes;

• Durante a formação de gametas, os genes separam-se (meiose) de forma independente (1ª Lei de Mendel); e como estamos a estudar duas características ao mesmo tempo, separamos os genes da seguinte forma:

                   - Sementes amarelas e lisas: VVRR, formarão apenas gametas VR

                   - Sementes verdes e rugosas: vvrr, formarão apenas gametas vr

 

• Mendel então deixou que as plantas da Geração F1 se autofecundassem, dando origem à Geração F2.

• Durante a meiose, na separação dos genes de um diíbrido (2 pares de caracteres), 4 tipos de gametas são formados. Os gametas que têm o gene V precisam ter os genes R e r, então metade dos gametas V são VR e metade Vr. O mesmo ocorre para gametas com o gene v.



• Resultados:

• Na Geração F2 encontramos a seguinte proporção fenotípica:

9:3:3:1, onde:
9/16 = sementes amarelas e lisas
3/16 = sementes verdes e lisas
3/16 = sementes amarelas e rugosas
1/16 = sementes verdes e rugosas

• Mendel então concluiu que a cor e a textura da semente eram independentes uma da outra e os pares de genes segregavam-se de forma independente.

• Essa conclusão recebeu o nome de 2ª Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente.



1ª Lei de Mendel - Mendel e as ervilhas

Formulação do problema/ inicio do estudo:

• Baseado em trabalhos já existentes acerca de hibridização de plantas ornamentais, mas que não haviam sido bem-sucedidos, tais como o trabalho de Kölreuter, Gartner, e outros, Mendel decidiu estudar o mesmo problema.
• O primeiro cuidado que teve foi selecionar devidamente o material de estudo; para isso, estabeleceu alguns critérios e procurou material que se lhes adequassem.
• Tais critérios consistiam principalmente em encontrar plantas de caracteres nitidamente distintos e facilmente diferenciáveis; que essas plantas cruzassem bem entre si, e que os híbridos delas resultantes fossem igualmente férteis e se reproduzissem bem; e, por fim, que fosse fácil protegê-las contra polinização estranha.

• Baseado nesses critérios, depois de várias análises, Mendel escolheu algumas variedades e espécies de ervilhas (Pisum sativum), conseguindo um total de sete pares de caracteres distinto.



Estudo do problema:

• Vamos chamar de linhagem os descendentes de um ancestral comum. Mendel observou que as diferentes linhagens, para os diferentes caracteres escolhidos, eram sempre puras, isto é, não apresentavam variações ao longo das gerações. Por exemplo, a linhagem que apresentava sementes da cor amarela produziam descendentes que apresentavam exclusivamente a semente amarela.

• O mesmo caso ocorre com as ervilhas com sementes verdes. Essas duas linhagens eram, assim, linhagens puras. Mendel resolveu então estudar esse caso em especifico.

• Mendel escolheu alguns pés de ervilha de semente amarela e outros de semente verde, emasculou as flores ainda jovens, ainda não-maduras. Para isso, retirou das flores as anteras imaturas, tornando-as, desse modo, completamente femininas.

• Depois de algum tempo, quando as flores se desenvolveram e estavam maduras, polinizou as flores de ervilha amarela com o pólen das flores de ervilha verde, e vice-versa. Essas plantas constituem portanto as linhagens parentais. Os descendentes desses cruzamentos constituem a primeira geração em estudo designada por geração F¹, assim como as seguintes são designadas por F², F³, etc.

Resultados:

Interpretação dos resultados:

• Para explicar a ocorrência de somente sementes amarelas em F¹ os dois tipos em F², Mendel começou admitindo a existência de factores que passassem dos pais para os filhos por meio dos gametas. Cada factor seria responsável pelo aparecimento de um caráter.

• Assim, existiria um fator que condiciona o caráter amarelo e que podemos representar por X (maiúsculo), e um fator que condiciona o caráter verde e que podemos representar por x (minúsculo). Quando a ervilha amarela pura é cruzada com uma ervilha verde pura, o híbrido F¹ recebe o fator X e o fator x, sendo portanto, portador de ambos os fatores.

• As ervilhas obtidas em F¹ eram todas amarelas, isso quer dizer que, por ter o fator X (maiusculo), esse se manifestou, sendo assim chamado de "dominante". Mendel chamou de "recessivo" (x)(minúsculo) o fator que não se manifesta em F¹.

• Utiliza-se sempre a letra do caráter recessivo para representar ambos os caráteres, sendo maiúscula a letra do dominante e minúscula a do recessivo.

• Continuando a análise, Mendel contou em F², o número de indivíduos com caráter recessivo, e verificou que eles ocorrem sempre na proporção de 3 dominantes para 1 recessivo.

• Mendel chegou a conclusão que o factor para verde só se manifesta em individuos puros, ou seja com ambos os fatores iguais à x (minúsculo). Em F¹ as plantas possuíam tanto os fatores X quanto o fator x sendo, assim, necessariamente amarelas. Podemos representar os indivíduos da geração F¹ como Xx (heterozigoto e, naturalmente, dominante). Logo para poder formar indivíduos xx (homozigotos recessivos) na geração F² os gametas formados na fecundação só poderiam ser xx.

• Esse facto não seria possível se a geração desse origem a gametas com fatores iguais aos deles (Xx). Isso só seria possível se ao ocorrer a fecundação houvesse uma segregação dos fatores X e x presentes na geração F¹, esse factores seriam misturados entre os fatores X e x provenientes do pai e os factores X e x provenientes da mãe. Os possíveis resultados sendo: XX, Xx, xX (a letra que representa o dominante deve vir sempre a frente da letra que representa o recessivo, asim ficaria Xx ) e xx.

• Esse facto foi posteriormente explicado pela meiose, que ocorre durante a formação dos gametas.

Mendel havia criado então sua teoria sobre a hereditariedade e da segregação dos factores.

Breve biografia de Mendel

Gregor Johann Mendel nasceu a 20 de Julho de 1822, na Silésia, sendo batizado a 22 de julho de 1822, o que gera uma confusão em relação ao dia de seu nascimento. Segundo consta, era pobre, e aos 21 anos de idade entrou para um convento da Ordem de Santo Agostinho, de onde os seus superiores o enviaram a Viena a fim de estudar história natural. Indicado depois para professor-substituto dessa matéria, jamais conseguiu, entretanto, a aprovação nos exames para se tornar efetivo no cargo.
O seu trabalho genial, colocou-o no nível dos maiores cientistas da humanidade. A sua obra Experiências com hibridização de plantas, que não abrange mais de 30 páginas impressas, é um modelo de método científico.
O que descobriu, e vem sendo ensinado desde 1900, tornou-se absolutamente imprescindível para a compreensão da Biologia moderna.