Probabilidade 

A probabilidade está presente em diversas situações que envolvem resultados possíveis (espaço amostral) e resultados favoráveis (eventos). Os jogos de azar, como o dado, as cartas e as loterias, necessitam dos cálculos probabilísticos na determinação das chances de um jogador ganhar ou perder. A Genética é outra área que utiliza as teorias da probabilidade, pois os acontecimentos nesse ramo da Biologia envolvem eventos aleatórios, como o encontro dos gametas masculinos e femininos com determinados genes na fecundação. Vamos supor que um indivíduo heterozigoto para determinada característica (Aa) forma dois tipos de espermatozoides, A e a. Caso uma mulher também seja heterozigota, formará óvulos A e a.

A fecundação ocorrerá ao acaso, pois não sabemos qual espermatozoide, A ou a será responsável pela concepção ou qual célula feminina será fecundada A ou a.

Observe o esquema:

Veja o quadro de possibilidades: 

Exemplo

Um homem e uma mulher possuem pigmentação normal. O homem é filho de um pai normal e uma mãe albina. A mulher é filha de uma mãe normal e um pai albino. Determine a probabilidade deles terem um filho albino do sexo masculino.

Homem = Aa
Mulher = Aa

Probabilidade de criança albina = 1/4
Probabilidade de criança sexo masculino = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

Os eventos criança albina e criança sexo masculino são independentes, dessa forma temos que para a criança ser albina e possuir o sexo masculino a probabilidade é a seguinte: 1/2 * 1/4 = 1/8 ou 12,5%. 

Ausência de dominância

O gene dominante bloqueia totalmente a atividade do seu alelo recessivo, de maneira que apenas o caráter condicionado pelo gene dominante se manifesta. Nesses casos, portanto, um indivíduo heterozigoto(Aa) exibirá o mesmo fenótipo do homozigoto(AA). Tal fenômeno é chamado de dominância completa.

Mas existem casos em que o gene interage com seu alelo, de maneira que o híbrido ou o heterozigoto apresenta um fenótipo diferente e intermediário em relação aos pais homozigotos ou então expressa simultaneamente os dois fenótipos paternos. Fala-se, então, de ausência de dominância.

Podemos identificar dois tipos básicos de ausência de dominância, cujos os estudos foram desenvolvidos em épocas posteriores á de Mendel: a herança intermediária e co-dominância.

Herança intermediária

A  herança intermediária é o tipo de dominância em que o individuo heterozigoto exibe um fenótipo diferente e intermediário em relação aos genitores homozigotos. Vejamos os seguintes exemplos:

Exemplo 1.  A planta ""maravilha"" (Mirabilis jalapa) apresenta duas variedades básicas para a coloração das flores: a variedade alba(com flores brancas) e a variedade rubra (com flores vermelhas). chamando o gene que condiciona flores brancas de B e o gene para flores vermelhas de V, o genótipo de uma planta com flores brancas é BB, e o genótipo de uma planta com flores rubras é VV. Cruzando-se esses dois tipos de plantas (VV X BB), os descendentes serem todos VB; as flores dessas plantas (VB) serem rosas, isto é, exibirão um fenótipo intermediário em relação aos fenótipos paternais(flores vermelhas e brancas).

Exemplo 2. Nas galinhas de raça andaluza, o cruzamento de um galo de plumagem preta(PP) com uma galinha de plumagem branca(BB) produz descendentes com plumagem azulada (PB). Percebe-se então que a interação do gene para a plumagem preta(P) com o gene para plumagem branca(B) determina o surgimento de um fenótipo intermediário(plumagem azulada).

Co-dominância

A co-dominância é o tipo de ausência de dominância em que o individuo heterozigoto expressa simultaneamente os dois fenótipos paternos. Como exemplo podemos considerar da cor da pelagem em bovinos da raça Shorthon: os indivíduos homozigotos AA tem pelagem vermelha; os homozigotos BB tem pelagem branca; e os heterozigotos AB têm pelos brancos e pelos vermelhos alternadamente distribuídos.

Primeira Lei de Mendel 

A Primeira Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”.

Essa Lei determina que cada característica é determinada por dois fatores, que se separam na formação dos gametas.

Mendel chegou a essa conclusão, quando percebeu que linhagens diferentes, com os diferentes atributos escolhidos, sempre geram sementes puras e sem alterações ao longo das gerações. Ou seja, plantas de sementes amarelas sempre produziam 100% dos seus descendentes com sementes amarelas.

Assim, os descendentes da primeira geração, denominada de geração F¹,eram 100% puros.

Como todas as sementes geradas eram amarelas, Mendel realizou a autofecundação entre elas. Na nova linhagem, geração F², surgiram sementes amarelas e verdes, na proporção 3:1 (amarelas: verdes).

   

  Cruzamentos da Primeira Lei de Mendel

Com isso, Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores. Um fator era dominante e condiciona sementes amarelas, o outro era recessivo e determina sementes verdes.

A Primeira Lei de Mendel se aplica para o estudo de uma única característica. Porém, Mendel ainda estava interessado em saber como ocorria a transmissão de duas ou mais características em simultâneo.

Segunda Lei de Mendel 

A Segunda Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“as diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em outras características”.

Nesse caso, Mendel também realizou o cruzamento de plantas com diferentes características. Ele cruzou plantas com sementes amarelas e lisas com plantas de sementes verdes e rugosas.

Mendel já esperava que a geração F¹ seria composta por 100% de sementes amarelas e lisas, pois essas características apresentam caráter dominante.

Por isso, fez o cruzamento dessa geração, pois imaginava que iriam surgir sementes verdes e rugosas, e ele estava certo.

Os genótipos e fenótipos cruzados eram os seguintes:

• V_: Dominante (cor Amarela)
• R_: Dominante (forma Lisa)
• vv: Recessivo (cor Verde)
• rr: Recessivo (forma Rugosa)

  

Cruzamentos da Segunda Lei de Mendel

Mendel descobriu na geração F² diferentes fenótipos, nas seguintes proporções: 9 amarelas e lisas; 3 amarelas e rugosas; 3 verdes e lisas; 1 verde e rugosa.

Video Semana do meio ambiente e feira de ciências

https://youtu.be/6f7if3pOWHM

Genética

A Genética é uma parte da Biologia que estuda, principalmente, como ocorre a transmissão de características de um organismo aos seus descendentes. 

→ Conceitos Básicos em Genética

• Alelo: Forma alternativa de um mesmo gene que ocupa o mesmo lócus em cromossomos homólogos.

• Aneuploidia: Alteração cromossômica numérica que afeta um ou mais tipos de cromossomos. O tipo mais comum de aneuploidia é a trissomia, em que há um cromossomo extra, ou seja, a pessoa apresenta 47 cromossomos, mas o padrão é 46.

• Autossômico: Dizemos que os cromossomos são autossômicos quando não são sexuais, ou seja, todos os cromossomos, exceto o X e o Y. No total, temos 22 pares de cromossomos autossômicos.

• Cariótipo: É a constituição cromossômica de um indivíduo.

• Codominância: Quando dois alelos que estão em heterozigose expressam-se.
• Cromossomos: sequências de DNA espiraladas que carregam os genes.

• Cromossomos homólogos: cromossomos que formam pares durante a meiose I, apresentando formato e tamanho similares e mesmo local.
  

• Dominância: Um gene exerce dominância quando ele se expressa mesmo que em dose simples, ou seja, em heterozigose
  

• Epistasia: Condição em que um alelo de um gene bloqueia a expressão dos alelos de outro gene.
  

• Euploidia: Alteração cromossômica numérica em que todo o conjunto cromossômico é alterado.
  

• Fenótipo: Características bioquímicas, fisiológicas e morfológicas observáveis em um indivíduo. O fenótipo é determinado pelo genótipo e pelo meio ambiente.
  

• Genes: Sequência de DNA que codifica e determina as características dos organismos. É a unidade fundamental da hereditariedade.
  

• Genótipo: Constituição genética de uma pessoa.
• Heterozigoto: Indivíduo que apresenta dois alelos diferentes em um mesmo lócus em cromossomos homólogos.

• Homozigoto: Indivíduo que apresenta o mesmo alelo em um mesmo lócus em cromossomos homólogos.
• Locus gênico (plural loci): Posição que um gene ocupa em um cromossomo.

• Recessividade: Um gene recessivo só se expressa em homozigose.

   Heredograma

Os heredogramas são gráficos utilizados em Genética para expor a genealogia ou pedigree de um indivíduo ou de uma família. Através de símbolos e sinais convencionais são caracterizados todos os integrantes da linhagem sobre a qual se questiona alguma coisa.

Os sinais mais corretamente usados nos problemas com heredogramas são:

• Indivíduos do sexo masculino são representados por um quadrado;
• Indivíduos do sexo feminino são representados por um círculo;
• Casamento indicando procriação é simbolizado por um traço horizontal que une os dois membros do casal;
• Filhos do mesmo casamento são representados por traços verticais unidos ao traço horizontal do casal;
• Indivíduos de sexo indefinido são representados por um losango;
• Indivíduos afetados por alguma anomalia são representados pelo símbolo que caracteriza seu sexo, preenchidos;
• No caso de acasalamento consanguíneo, os membros do casal são unidos por dois traços horizontais;

A montagem de um heredograma deve ser de acordo com algumas regras:

• O homem deve vir à esquerda do casal e a mulher à direita sempre que possível;
• Os filhos devem ser colocados da direita para a esquerda, em ordem de nascimento;
• Cada geração seguinte é indicada por algarismos romanos (I, II, III, e assim por diante). Dentro de cada geração, os indivíduos são indicados por algarismos arábicos, sempre da esquerda para a direita.

Na interpretação de um heredograma, a primeira informação que se procurar saber é se o caráter em questão é condicionado por um gene dominante ou recessivo. Deste modo, deve ser procurado no heredograma casais fenotipicamente idênticos e que tiverem um ou mais filhos diferente deles. Caso a característica não tenha se manifestado em nenhum dos membros do casal e manifestou-se no filho, significa que esta característica só pode ser determinada por um gene recessivo. Depois que identificado o gene dominante e o gene recessivo, deve ser identificado o homozigoto recessivo, pois todos eles manifestam o

caráter recessivo.

Embriologia

Embriologia

A embriologia é uma área da biologia que estuda o desenvolvimento embrionário dos organismos vivos, ou seja, o processo de formação do embrião a partir de uma única célula, o zigoto, que originará um novo ser vivo.

Ao longo do crescimento embrionário alguns genes são ativados e outros desativados. Dessa maneira surge a diferenciação celular, ou seja, tipos celulares com formatos e funções distintos, que organizam os diversos tecidos e posteriormente formarão os órgãos.

Tipos de Óvulos

Heterolécitos: óvulos com muito vitelo dispersos pela célula, formando uma região distinguindo o pólo animal (com pouco vitelo, contendo o núcleo) e o pólo vegetativo (concentrada em vitelo). 

Tipo de segmentação: holoblástica desigual, formando após divisão, dois tipos de células com tamanhos diferenciados (os micrômeros e os macrômeros). 

Exemplo: moluscos, platelmintos, anelídeos, anfíbios e alguns peixes. 

Oligolécitos: óvulos com baixa quantidade de vitelo, dispersos homogeneamente no citoplasma da célula. 

Tipo de segmentação: holoblástica igual. 

Exemplo: equinodermos, espongiários, protocordados e mamíferos.

Telolécitos: óvulos maiores, contendo muito vitelo disperso na célula. O núcleo fica localizado em uma região delimitada por uma cicatrícula que separa o pólo animal do vegetal. 

Tipo de segmentação: Meroblástica discoidal. 

Exemplo: répteis, aves e alguns peixes. 

Centrolécitos: óvulos com vitelo concentrado na região central juntamente ao núcleo. O vitelo nesse tipo de célula não se divide, porém o núcleo passa por diversas divisões com posterior migração para a periferia. 

Tipo de segmentação: Meroblástica superficial. 

Exemplo: artrópodes.

Desenvolvimento Embrionário Humano

Basicamente em todos os animais o desenvolvimento do embrião abrange três fases principais: segmentação, gastrulação e organogênese.

Segmentação:

Logo após a formação do zigoto iniciam as clivagens, fazendo aumentar o número de células. As divisões são rápidas e em cerca de uma semana, no estágio de blastocisto, se fixará na parede uterina para dar continuidade ao processo. Existem dois tipos de segmentação, são elas:

• Segmentação Total:

Atinge todo o ovo.

Igual: quando origina blastômeros de mesmo tamanhos.Ocorre em alguns ovos oligolécitos.

Desigual: origina blastômeros de tamanhos diferentes. Ocorre na maioria dos ovos oligolécitos e em todos heterolécitos.

• Segmentação Parcial:

Discoidal: em todo zigoto sofre a divisão.

Superficial: apenas a superfície do zigoto sofre divisão. 

Gastrulação:

Nessa fase aumenta não só o número de células, como o volume total do embrião. São formados os três folhetos germinativos ou folhetos embrionários:

Ectoderma: origina a epiderme. Ex: Pelos, unhas.

Mesoderma: origina a derme. Ex: cartilagem, osso, músculos.

Endoderma: origina fígado, pâncreas.

Ao final da gastrulação, o embrião é chamado de gástrula.

Organogênese: 

A organogênese, onde ocorre a diferenciação dos tecidos e órgãos. O primeiro estágio dela é a neurulação, quando há formação do tubo neural, que se diferenciará no sistema nervoso central.  Durante a neurulação, o embrião recebe o nome de nêurula.

A organogênese termina até a oitava semana de gestação, por volta do 56º dia. Nesse período, o embrião mede cerca de 3 cm de comprimento. Depois da 9º semana até o nascimento, o indivíduo em formação passa a ser chamado de feto. O nascimento ocorre em média durante a 38ª semana de gestação.

Anexos Embrionários

Os anexos embrionários são estruturas que se formam a partir dos folhetos embrionários ectoderma, endoderma e mesoderma. Eles surgem durante a gestação, mas não fazem parte do embrião. São eles:

Vesícula vitelina: armazena substâncias nutritivas para o embrião.

Âmnio: membrana que envolve o embrião de répteis, aves e mamíferos. Contém líquido amniótico, cuja função é proteger o embrião contra choques mecânicos e desidratação.

cório: recobre o embrião,fixação do embrião no útero.

Alantoide: armazena escritas transferindo cálcio da casca do ovo para embrião e realiza troca de gases

Placenta: nutri o embrião,promove trocas respiratórias, elimina escreta, função hormonal, produz hormônio (progesterona).