Como foi o cruzamento das ervilhas?

Em seus experimentos com cruzamentos de ervilhas, Mendel analisou a herança de várias características dessas plantas, como cor e textura das sementes, cor e forma das vagens, cor das pétalas, altura das plantas e localização das flores no caule.

Em alguns cruzamentos, Mendel considerava uma característica de cada vez em suas análises e, dessa forma, obteve as proporções de 3:1 nos cruzamentos entre híbridos, o que deu origem à chamada 1ª Lei ou Lei da segregação ou, ainda, Lei da pureza dos gametas.

Em outros cruzamentos, ele analisava duas características simultaneamente: por exemplo, cor e textura das sementes. Assim, Mendel promovia o cruzamento de linhagens puras de sementes amarelas e lisas com plantas de sementes verdes e rugosas. Todos os descendentes híbridos da geração F1 apresentavam sementes amarelas e lisas.

Ao promover a autofecundação desses descendentes, Mendel obteve, na geração F2, plantas com sementes amarelas e lisas, amarelas e rugosas, verdes e lisas e verdes e rugosas, na proporção 9:3:3:1.

Esses resultados repetiram-se nos demais cruzamentos em que ele considerava duas características simultaneamente, o que o levou a concluir que os fatores determinantes de duas ou mais características segregam-se nos híbridos, distribuindo-se independentemente nos gametas. O enunciado dessa conclusão foi chamado de 2ª Lei de Mendel ou Lei da segregação independente.

Hoje sabemos que os "fatores" aos quais Mendel se referia são, na verdade, os genes que se encontram localizados nos cromossomos. Os conhecimentos obtidos sobre essas estruturas e sobre a divisão celular, particularmente a meiose, permitem explicar melhor os resultados obtidos por Mendel.

Meiose e segregação dos alelos

Quase todas as células que constituem um indivíduo possuem cromossomos aos pares, chamados cromossomos homólogos. Os gametas desse indivíduo, no entanto, possuem apenas um cromossomo de cada um dos pares. Essa redução no número de cromossomos ocorre porque as células que dão origem aos gametas sofrem meiose, um tipo de divisão celular em que, numa das etapas, ocorre a separação (segregação) dos cromossomos homólogos.

Como os genes estão localizados nos cromossomos, a separação dos homólogos é também a separação dos genes alelos, aqueles genes localizados no mesmo lócus dos cromossomos homólogos e relacionados à determinação de uma mesma característica.

Suponhamos características determinadas pelos genes A e B, localizados em cromossomos diferentes. Um indivíduo heterozigoto (híbrido) para as duas características (AaBb) pode formar quatro tipos de gametas. Isso porque os cromossomos que contêm o gene A e seu alelo a separam-se independentemente dos cromossomos que contêm o gene B e seu alelo b. Dessa forma, o indivíduo heterozigoto formará gametas contendo os genes A e B, ou A e b, ou a e B ou a e b, aproximadamente nas mesmas proporções.

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  Esquema representando as possíveis transfusões Segregação independente de genes localizados em cromossomos diferentes durante a meiose., considerando-se o sistema ABO.

Os resultados de Mendel

As plantas híbridas obtidas por Mendel em F1 apresentavam o genótipo VvRr e, portanto, formavam gametas VR, Vr, vR e vr.

Através da autofecundação, Mendel obtinha alguns descendentes com genótipos VVRR, VVRr, VvRR e VvRr, que apresentavam fenótipo sementes amarelas e lisas. Outros descendentes, com genótipos VVrr e Vvrr, formavam sementes amarelas e rugosas. Os de genótipo vvRR ou vvRr, sementes verdes e lisas; e, por fim, aqueles com genótipo vvrr apresentavam sementes verdes e rugosas. O esquema abaixo permite verificar que a proporção para cada um desses fenótipos é de 9:3:3:1.

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  Esquema representando os genótipos e fenótipos obtidos num dos cruzamentos feitos com ervilhas por Mendel.

Não se esqueça que esses resultados são obtidos quando estamos trabalhando com características determinadas por genes que estão em cromossomos diferentes. Teremos resultados diversos se os genes estiverem localizados no mesmo cromossomo.

Gregor Johan Mendel foi um monge agostiniano nascido no ano de 1822 que se interessou em explicar como as características dos pais são transmitidas a seus descendentes. Conhecido como o pai da genética, Mendel realizou todas as suas pesquisas sobre hereditariedade com ervilhas de cheiro (Pisum sativa), escolha que foi uma das razões de seu sucesso com suas pesquisas, pois essa leguminosa apresenta diversas vantagens como fácil cultivo, produção de grande quantidade de sementes, ciclo de vida curto, além de características contrastantes e de fácil identificação. Outro fato que contribuiu para o sucesso das pesquisas de Mendel foi que ele analisou apenas uma característica de cada vez, sem se preocupar com as demais características.

Em seus experimentos, Mendel teve o cuidado de utilizar apenas plantas de linhagens puras, por exemplo, plantas de sementes verdes que só originassem sementes verdes e plantas de sementes amarelas que só originassem sementes amarelas. Você deve estar se perguntando, como Mendel sabia que as plantas eram puras? Pois bem, para que ele tivesse certeza de qual planta era pura, ele as observava durante seis gerações, período de aproximadamente dois anos. Se durante essas gerações as plantas originassem indivíduos diferentes da planta inicial, elas não eram consideradas puras, mas se ocorresse o contrário e elas só originassem descendentes com as mesmas características da planta inicial, eram consideradas puras.  

Uma vez constatado que as plantas eram puras, Mendel escolheu uma característica, por exemplo, plantas puras de sementes amarelas com plantas puras de sementes verdes, e realizou o cruzamento. Essa primeira geração foi chamada de geração parental ou geração P. Como resultado desse cruzamento, Mendel obteve todas as sementes de cor amarela e a essa geração denominou de geração F1. Os indivíduos obtidos nesse cruzamento foram chamados por Mendel de híbridos, pois eles descendiam de pais com características diferentes.

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Em seguida, Mendel realizou uma autofecundação entre os indivíduos da geração F1, chamando essa segunda geração de geração F2. Como resultado dessa autofecundação, Mendel obteve três sementes amarelas e uma semente verde (3:1). A partir dos resultados obtidos, Mendel concluiu que como a cor verde não apareceu na geração F1, mas reapareceu na geração F2, as sementes verdes tinham um fator que era recessivo, enquanto as sementes amarelas tinham um fator dominante. Por esse motivo, Mendel chamou as sementes verdes de recessivas e as sementes amarelas de dominantes.

Em diversos outros experimentos, Mendel observou características diferentes na planta, como altura da planta, cor da flor, cor da casca da semente, e notou que em todas elas algumas características sempre se sobressaíam às outras.

Diante desses resultados, Mendel pôde concluir que:

→ Cada ser vivo é único e possui um par de genes para cada característica;

 → As características hereditárias são herdadas metade do pai e metade da mãe;

→ Os genes são transmitidos através dos genes;

→ Os descendentes herdarão apenas um gene de cada característica de seus pais, ou seja, para uma determinada característica, haverá apenas um gene do par, tanto da mãe quanto do pai.

Dessa forma, podemos enunciar a primeira lei de Mendel, também chamada de lei da segregação dos fatores da seguinte forma: “Todas as características de um indivíduo são determinadas por genes que se segregam, separam-se, durante a formação dos gametas, sendo que, assim, pai e mãe transmitem apenas um gene para seus descendentes”.

Como foi feito o cruzamento das ervilhas?

Como Mendel cruzou as ervilhas?

Qual foi a conclusão de Mendel após os cruzamentos das ervilhas?

Como foi a experiência de Mendel?