Hereditariedade: definição, fator, tipos e exemplos

Quando um pai com olhos azuis e um pai com olhos castanhos passam seus genes para a cor dos olhos para seus filhos, este é um exemplo de hereditariedade.

Os filhos herdam os genes que consistem em ácido desoxirribonucléico (DNA) dos pais, podendo ter olhos azuis ou castanhos. No entanto, a genética é complexa e mais de um gene é responsável pela cor dos olhos.

Da mesma forma, muitos genes determinam outras características, como cor ou altura do cabelo.

Hereditariedade é o estudo de como os pais transmitem seus traços aos filhos por meio de genética. Muitas teorias sobre hereditariedade existiram, e os conceitos gerais de hereditariedade apareceram antes que as pessoas entendessem as células completamente.

No entanto, a hereditariedade e a genética modernas são campos mais novos.

Embora a base para estudar genes tenha surgido na década de 1850 e ao longo do século 19, ela foi amplamente ignorada até o início do século 20.

Humano características são características específicas que identificam os indivíduos. Os pais os transmitem por meio de seus genes. Algumas características humanas fáceis de identificar são altura, cor dos olhos, cor do cabelo, tipo de cabelo, inserção do lóbulo da orelha e enrolamento da língua. Quando você compara comum vs. traços incomuns, você geralmente está olhando para dominante vs. recessivo características.

Por exemplo, um traço dominante, como cabelo castanho, é mais comum na população, enquanto um traço recessivo, como cabelo ruivo, é menos comum. No entanto, nem todas as características dominantes são comuns.

Se você vai estudar genética, você tem que entender a relação entre DNA e hereditáriocaracterísticas.

As células da maioria dos organismos vivos têm DNA, que é a substância que compõe seus genes. Quando as células se reproduzem, elas podem transmitir a molécula de DNA ou Informação genética para a próxima geração. Por exemplo, suas células possuem o material genético que determina se você tem cabelo loiro ou preto.

Seu genótipo é o genes dentro das células, enquanto seu fenótipo são as características físicas que são visíveis e influenciadas pelos genes e pelo ambiente.

Existem variações entre os genes, então as sequências de DNA são diferentes. Variação genética torna as pessoas únicas, e é um conceito importante na seleção natural porque as características favoráveis ​​têm maior probabilidade de sobreviver e passar.

Embora gêmeos idênticos tenham o mesmo DNA, sua expressão gênica pode variar. Se um gêmeo recebe mais nutrição do que o outro, ele ou ela pode ser mais alto, apesar de ter os mesmos genes.

Inicialmente, as pessoas entendiam a hereditariedade de uma perspectiva reprodutiva. Eles descobriram conceitos básicos, como o pólen e os pistilos das plantas serem semelhantes ao óvulo e esperma dos humanos.

Apesar da criação de cruzamentos de híbridos em plantas e outras espécies, a genética permaneceu um mistério. Por muitos anos, eles acreditaram que o sangue transmitia hereditariedade. Até Charles Darwin achava que o sangue era responsável pela hereditariedade.

Nos anos 1700, Carolus Linnaeus e Josef Gottlieb Kölreuter escreveram sobre o cruzamento de diferentes espécies de plantas e descobriram que os híbridos tinham características intermediárias.

O trabalho de Gregor Mendel na década de 1860 ajudou a melhorar a compreensão de cruzamentos híbridos e herança. Ele refutou as teorias estabelecidas, mas seu trabalho não foi totalmente compreendido após a publicação.

Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries e Carl Erich Correns redescobriram a obra de Mendel no início do século XX. Cada um desses cientistas estudou híbridos de plantas e chegou a conclusões semelhantes.

Genética é o estudo da herança biológica e Gregor mendel é considerado seu pai. Ele estabeleceu os conceitos-chave de hereditariedade estudando plantas de ervilha. Os elementos herdáveis ​​são genes e os traços são características específicas, como a cor da flor.

Frequentemente chamado Herança mendeliana, suas descobertas estabeleceram a relação entre genes e características.

Mendel se concentrou em sete características nas plantas de ervilha: altura, cor da flor, cor da ervilha, formato da ervilha, forma da vagem, cor da vagem e posição da flor. As ervilhas eram bons objetos de teste porque tinham ciclos reprodutivos rápidos e eram fáceis de cultivar. Depois de estabelecer linhagens puras de ervilhas, ele foi capaz de cruzá-las para fazer híbridos.

Ele concluiu que características como a forma de vagem eram elementos ou genes hereditários.

Os alelos são as diferentes formas de um gene. Variações genéticas, como mutações, são responsáveis ​​pela criação de alelos. As diferenças nos pares de bases do DNA também podem alterar a função ou o fenótipo. As conclusões de Mendel sobre os alelos se tornaram a base para duas leis principais de herança: a lei da segregação e a lei do sortimento independente.

A lei da segregação afirma que os pares de alelos se separam quando os gametas se formam. A lei da classificação independente afirma que os alelos de diferentes genes são classificados independentemente.

Os alelos existem em formas dominantes ou recessivas. Alelos dominantes são expressos ou visíveis. Por exemplo, olhos castanhos são dominantes. Por outro lado, alelos recessivos nem sempre são expressos ou visíveis. Por exemplo, olhos azuis são recessivos. Para que uma pessoa tenha olhos azuis, ela deve herdar dois alelos para isso.

É importante notar que as características dominantes nem sempre são comuns em uma população. Um exemplo disso são certas doenças genéticas, como a doença de Huntington, que é causada por um alelo dominante, mas não é comum na população.

Como existem diferentes tipos de alelos, alguns organismos têm dois alelos para uma única característica. Homozigoto significa que há dois alelos idênticos para um gene, e heterozigoto significa que há dois alelos diferentes para um gene. Quando Mendel estudou suas plantas de ervilha, ele descobriu que o F₂ geração (netos) sempre teve uma proporção de 3: 1 em seus fenótipos.

Isso significa que o traço dominante apareceu três vezes mais frequentemente do que o recessivo.

Quadrados punnett pode ajudá-lo a entender homozigoto vs. cruzamentos heterozigotos e heterozigotos vs. cruzamentos heterozigotos. No entanto, nem todos os cruzamentos podem ser calculados usando quadrados de Punnett devido à sua complexidade.

Nomeado após Reginald C. Punnett, os diagramas podem ajudá-lo a prever fenótipos e genótipos para a prole. Os quadrados mostram a probabilidade de certos cruzamentos.

As descobertas gerais de Mendel mostraram que os genes transmitem hereditariedade. Cada pai transfere metade de seus genes para a prole. Os pais também podem dar diferentes conjuntos de genes a diferentes descendentes. Por exemplo, gêmeos idênticos têm o mesmo DNA, mas irmãos não.

O trabalho de Mendel foi preciso, mas simplista, então a genética moderna encontrou mais respostas. Primeiro, as características nem sempre vêm de um único gene. Controle de múltiplos genes traços poligênicos, como a cor do cabelo, dos olhos e da pele. Isso significa que mais de um gene é responsável por você ter cabelos castanhos ou pretos.

Um gene também pode afetar várias características. Isso é pleiotropia, e os genes podem controlar características não relacionadas. Em alguns casos, a pleiotropia está associada a doenças e distúrbios genéticos. Por exemplo, a anemia falciforme é uma doença genética hereditária que afeta as células vermelhas do sangue, tornando-as em forma de lua crescente.

Além de afetar os glóbulos vermelhos, o distúrbio afeta o fluxo sanguíneo e outros órgãos. Isso significa que ele tem um impacto em vários traços.

Mendel achava que cada gene tinha apenas dois alelos. No entanto, pode haver muitos alelos diferentes de um gene. Vários alelos podem controlar um gene. Um exemplo disso é a cor da pelagem em coelhos. Outro exemplo é o sistema de grupo de tipo sanguíneo ABO em humanos. As pessoas têm três alelos para o sangue: A, B e O. A e B são dominantes sobre O, então eles são codominante.

A dominância completa é o padrão que Mendel descreveu. Ele viu que um alelo era dominante enquanto o outro era recessivo. O alelo dominante era visível porque foi expresso. A forma da semente em plantas de ervilha é um exemplo de dominância completa; os alelos da semente redonda são dominantes sobre os enrugados.

No entanto, a genética é mais complexa e a dominância completa nem sempre ocorre.

Dentro dominância incompleta, um alelo não é completamente dominante. Snapdragons são um exemplo clássico de dominância incompleta. Isso significa que o fenótipo da prole parece estar entre o fenótipo dos dois pais. Quando um snapdragon branco e um snapdragon vermelho se reproduzem, eles podem ter snapdragon rosa. Quando você cruza esses snapdragons rosa, os resultados são vermelho, branco e rosa.

Dentro codominância, ambos os alelos são expressos igualmente. Por exemplo, algumas flores podem ser uma mistura de cores diferentes. Uma flor vermelha e uma flor branca podem produzir descendentes com uma mistura de pétalas vermelhas e brancas. Os dois fenótipos dos pais são expressos, de modo que a prole tem um terceiro fenótipo que os combina.

Certos cruzamentos podem ser letais. UMA alelo letal pode matar um organismo. Nos anos 1900, Lucien Cuenót descobriu que quando cruzava ratos amarelos com ratos marrons, os descendentes eram marrons e amarelos.

No entanto, quando ele cruzou dois ratos amarelos, a prole teve uma proporção de 2: 1 em vez da proporção de 3: 1 que Mendel encontrou. Havia dois ratos amarelos para um rato marrom.

Cuenót descobriu que o amarelo era a cor dominante, então esses ratos eram heterozigotos. No entanto, cerca de um quarto dos camundongos criados a partir do cruzamento dos heterozigotos morreram durante o estágio embrionário. É por isso que a proporção era de 2: 1 em vez de 3: 1.

As mutações podem causar genes letais. Embora alguns organismos possam morrer nos estágios embrionários, outros podem viver anos com esses genes. Os seres humanos também podem ter alelos letais e vários distúrbios genéticos estão ligados a eles.

O resultado de um organismo vivo depende tanto de sua hereditariedade quanto de seu ambiente. Por exemplo, a fenilcetonúria (PKU) é uma das doenças genéticas que as pessoas podem herdar. A PKU pode causar deficiência intelectual e outros problemas porque o corpo não consegue processar o aminoácido fenilalanina.

Se você olhar apenas para a genética, você esperaria que uma pessoa com PKU sempre teria uma deficiência intelectual. No entanto, graças à detecção precoce em recém-nascidos, é possível que as pessoas vivam com PKU com uma dieta baixa em proteínas e nunca desenvolvam problemas de saúde graves.

Quando você olha para os fatores ambientais e genéticos, é possível ver como uma pessoa vive pode afetar a expressão do gene.

Hortênsias são outro exemplo do impacto ambiental em genes. Duas hortênsias com os mesmos genes podem ter cores diferentes por causa do pH do solo. Solos ácidos criam hortênsias azuis, enquanto solos alcalinos criam hortênsias cor-de-rosa. Os nutrientes e minerais do solo também influenciam a cor dessas plantas. Por exemplo, hortênsias azuis devem ter alumínio no solo para se tornarem desta cor.

Embora os estudos de Gregor Mendel tenham criado a base para mais pesquisas, a genética moderna expandiu suas descobertas e descobriu novos padrões de herança, como dominância incompleta e codominância.

Compreender como os genes são responsáveis ​​por características físicas que você pode ver é um aspecto crucial da biologia. De doenças genéticas a melhoramento de plantas, a hereditariedade pode explicar muitas perguntas que as pessoas fazem sobre o mundo ao seu redor.