A PRIMEIRA LEI DE MENDEL

Em 1856, quando o monge agostiniano Gregor Mendel (1822-1884) começou a estudar ervilhas, as ideias prevalecentes sobre a hereditariedade passavam longe do que de fato acontece na transmissão das características de progenitor para descendente. Até então, os cientistas se dividiam nas mais diferentes correntes de pensamento. Havia os pré-formistas, que defendiam a existência de "homúnculos" dentro do espermatozoide ou do óvulo. Esses estudiosos digladiavam, no século XVIII, com os partidários da epigênese, que admitiam a presença de uma substância amorfa dentro dos gametas, ativada na fecundação para formar um novo ser. Houve ainda o retorno da pangênese, capitaneada por Charles Darwin (1809-1882), na segunda metade do século XIX. Nessa época, também era comum a crença da herança por mistura. Os seus adeptos defendiam que os filhos apresentavam geralmente uma média dos caracteres dos pais. Concepção inadequada frente a uma série de evidências, como, por exemplo, a existência de um filho calvo de pais não-calvos. Portanto, esse negócio de herança por mistura acabava sendo uma enorme "forçação" de barra.

Sem dúvidas, as descobertas que aconteceram no século XIX foram cruciais para o entendimento da hereditariedade. Estudos paralelos à discursão sobre esse tema nos permitiram entender o espermatozoide como gameta masculino (tudo bem que eles foram primeiro visualizados por Leeuwennhoek, em 1667, mas apenas em 1841 Kölliker desmonstrou que os espermatozoides eram células modificadas) e o óvulo como célula reprodutiva feminina (em 1828, von Baer descobriu essa célula dentro do foliculo ovariano, descrito inicialmente por Graaf, no século XVII). Além disso, em 1882, Walther Flemming descreveu o comportamento dos filamentos nucleares durante a mitose. Esses filamentos chamados de cromossomos por Waldeyer, em 1888. Já em 1889, Leopold Weismann, sugeriu a existência de um tipo de divisão que depois ficou conhecida como meiose. Faltou, na segunda metade do século XIX, uma mente iluminada para juntar os dados da citologia com os trabalhos do nosso monge genial. Síntese realizada apenas em 1903, por Sutton e Boveri, que trabalhavam independentemente.

Agora, voltemos ao nosso protagonista. Em 1865, Mendel apresentou os resultados dos seus trabalhos com as ervilhas da espécie Pisum sativum em duas conferências feitas na Academia de Ciências de Brno. Neles, uma conclusão, costumeiramente apresentada assim: "cada caráter é condicionado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, nos quais ocorrem em dose simples". Esse que ficou sendo o enunciado para a Primeira Lei de Mendel, também chamada de Lei da Pureza dos Gametas, abriu as portas para o entendimento da hereditariedade, objeto de estudo da ciência que foi chamada de genética pela primeira vez em 1906, por Bateson.

Infelizmente para Mendel, a compreensão de seus serviços para a hereditariedade saíram da escuridão apenas em 1900, quando três cientistas (de Vries, Correns e Tschermak), de modo independente, usaram seus trabalhos como referência em suas pesquisas. A partir daí, Mendel pôde ser conhecido como o pai da Genética em palestras proferidas por Bateson, entre 1902 e 1909.

Analisem a representação de um dos experimentos de Mendel para o monoibridismo:

Agora, resolvam uma listinha de exercícios sobre a primeira lei e assistam aos vídeos sobre Mendel:

1) Dizemos que um determinado gene é recessivo quando sua expressão (fenótipo):

a) só acontece em heterozigose.

b) só ocorre quando em dose dupla.

c) independe da presença de seu alelo.

d) depende de características congênitas.

e) reproduz uma característica provocada pelo ambiente.

2) Algumas pessoas demonstram uma transpiração excessiva mesmo em condições normais. Esse caráter é determinado por um gene dominante S. Como será o genótipo de uma pessoa normal?

3) Um certo tipo de anomalia aparece em filhos de pais normais e, no entanto, trata-se de uma manifestação hereditária. Como você explica esse fato?

4) O gene que determina pêlos curtos no coelho é dominante em relação ao que condiciona pêlos longos. Do cruzamento entre coelhos heterozigotos nasceram 480 coelhinhos, dos quais 360 tinham pêlos curtos. Entre esses coelhinhos de pêlos curtos qual é o número esperado de heterozigotos?

5) Do cruzamento de duas moscas com asas, nasceram 120 descendentes com asas e 40 sem asas. Se os 120 descendentes com asas forem cruzadas com moscas sem asas e se cada cruzamento gerar 100 indivíduos. Qual o número esperado de indivíduos com asas e sem asas obtidos desse ultimo cruzamento?

6) (Fuvest) Dois grupos de mudas obtidas a partir de um mesmo clone de plantas verdes foram colocados em ambientes diferentes: um claro e outro escuro. Depois de alguns dias, as plantas que ficaram no escuro estavam estioladas o que significa que os dois grupos apresentam:

a) o mesmo genótipo e fenótipos diferentes.

b) o mesmo fenótipo e genótipos diferentes.

c) genótipos e fenótipos iguais.

d) genótipos e fenótipos diferentes.

e) genótipos variados em cada grupo.

7) "Casais de pigmentação da pele normal, que apresentam genótipo __(I)__ podem ter filhos albinos. O gene para o albinismo é __(II)__ e não se manifesta nos indivíduos __(III)__. São albinos apenas os indivíduos de genótipo __(IV)__."

No trecho acima, as lacunas I, II, III e IV devem ser preenchidas correta e, respectivamente, por:

a) AA, dominante, homozigoto e aa.

b) AA, recessivo, homozigoto e Aa.

c) Aa, dominante, heterozigotos e aa.

d) Aa, recessivo, heterozigotos e aa.

e) aa, dominante, heterozigotos e AA.

8) (Fuvest) Considere os seguintes cruzamentos para ervilha, sabendo que V representa o gene que determina cor amarela dos cotilédones e é dominante sobre o alelo v, que determina cor verde.

I.    VVx vv

II.   Vv x Vv

III.  Vv x vv

Um pé de ervilha, heterozigoto e que, portanto, produz vagens com sementes amarelas e com sementes verdes, pode resultar

a) apenas do cruzamento I.

b) apenas do cruzamento II.

c) apenas do cruzamento III.

d) apenas dos cruzamentos II e III.

e) dos cruzamentos I, II e III.

9) (Vunesp-SP) Em abóboras, a cor do fruto (branco ou amarelo) é controlada por um par de genes. Uma planta homozigota com frutos brancos foi cruzada com uma planta homozigota com frutos amarelos. A descendência desse cruzamento foi inteiramente constituída por plantas com frutos brancos. O cruzamento entre as plantas dessa descendência produziu 132 abóboras, que foram colhidas por um agricultor.

a) Quantos frutos amarelos e quantos brancos, desses 132, o agricultor espera obter?

b) Quantos, desses 132 frutos, espera-se que sejam homozigotos?

10) O pulmão da doadora substituiu o órgão de um rapaz de 22 anos afetado pela doença autossômica recessiva chamada fibrose cística, a qual produz infecções respiratórias crônicas e graves. Tendo recuperado parte de sua saúde e sabendo-se fértil, o jovem pensa agora em constituir família.

Considerando que sua mulher não tem o gene que causa a fibrose cística, qual é a chance de eles virem a ter descendentes saudáveis?

a) 0%

b) 25%

c) 50%

d) 75%

e) 100%

Gabarito:

1) B

2) ss.

3) A anomalia do filho é recessiva e os pais são heterozigotos

4) 240.

5) 4000 sem asas e 8000 com asas.

6) A

7) D

8) E

9) a) 99 brancos: 33 amarelos; b) 66.

10) E

Fontes:

Disponível em: www.icb.ufmg.br/lbem/aulas/grad/evol/precurs1.html
Acesso em: 27/02/2010.

Amabis, J. M.; Martho, G. R. Biologia das populações. São Paulo: Moderna, 2009.

Linhares, S; Gewandsznajder, F. Biologia Hoje 3. São Paulo: Ática, 2009.

Ivanissevich, A; Videira, A. A. P. (Orgs.) Memória Hoje. Volume 1. Rio de Janeiro: Instituto Ciência Hoje, 2008.

PROTOZOÁRIOS

Dê uma olhadinha nos slides da aula sobre protozoários e resolva alguns testes.


GABARITO:
1)A
2)D
3)E
4)B
5)C
6)D
7)A
8)E
9)E
10)E

MEIOSE

Assista ao vídeo sobre meiose:



Avalie seus conhecimentos sobre meiose resolvendo algumas questões:

TESTE SOBRE MEIOSE

Gabarito:
1) E
2) C
3) B
4) A
5) a) Duas cromátides por cromossomo no início de M e uma cromátide por cromossomo ao final de M2.
b) Duas moléculas de DNA por cromossomo no início de M e uma mólécula de DNA por cromossomo ao final de M2.
6) Sim. O crossing-over permite a formação de uma cromátide sem os genes deletérios N e M.
7) D
8) A
9) A

NOVO ENEM 2009

Depois de um "longo e tenebroso inverno" de vestibulares, agora posso voltar a me dedicar um pouquinho ao meu querido blog. E para reinaugurá-lo vou falar brevemente acerca da biologia no ENEM 2009.

Deixo de lado todo o amadorismo - classifico assim para ser gentil - em relação a aplicação da prova, que vai desde do seu "vazamento" em outubro, passando por anulação de questão, pela alta taxa de abstenção, até a divulgação do gabarito oficial cheio de erros, para falar apenas de como as Ciências da Vida foram contempladas.

No Caderno Amarelo da Prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, são vinte e uma questões que envolvem biologia de modo direto, das quarenta e cinco apresentadas. Perceba bem a importância dada à nossa disciplina.

Das vinte e uma questões de biologia, dez são sobre ecologia, quatro são de genética, três relacionam temas de saúde, duas de fisiologia humana, uma é sobre evolução e uma envolvendo ciclos reprodutivos.

Confesso que a classificação que fiz foi um tanto quanto arbitrária, pois reconheço que há questões que incluem mais de um conteúdo. Por exemplo, uma delas envolve fisiologia humana e genética relacionadas à saúde (ver questão 6). Entretanto, esse panorama nos dá uma ideia de como a prova foi montada.

Tenho obrigação de ressaltar que não encontrei questões que exigiram um elevado número de memorizações - eufemismo para decoreba - para se marcar a assertiva correta. Que bom seria se todas as provas de biologia fossem assim! Desse modo, não teria que ensinar uma matéria tão "chata", como dizem alguns alunos. Aliás, que atire a primeira pedra o professor de biologia que nunca recebeu uma reclamação dessas de um de seus pupilos. Tente ensinar a fotofosforilação acíclica que ocorre nos tilacoides dos cloroplastos para jovens de desesseis anos e depois dizer a eles que biologia não é decoreba, para entender do que estou falando.

Na minha modesta concepção, os vestibuares conteudistas estragam o ensino médio, já que nos obrigam a trabalhar assuntos deveras abstratos para pessoas que muitas vezes tem apenas um interesse superficial sobre a biologia. E devido a essa exigência, deixamos de lado temas realmente significativos, não apenas para biólogos, mas para todos os cidadãos, dando sentido ao ensino de biologia.

Ainda tive que escutar colegas professores resmungarem que a prova foi muito fácil. Ora, considerando os alunos que temos, para avaliar, uma prova não precisa de fato ser difícil quanto aos ,digamos, aspectos técnicos, basta que ela requeira do aluno a capacidade de criticar, ler (no sentido do letramento, não somente da alfabetização) e compreender o mundo e as tecnologias a sua volta. Assim, já me dou por satisfeito porque o ENEM atendeu a essas espectativas.

FILO ECHINODERMATA

Quem você considera um parente mais próximo seu? Uma formiga ou um ouriço-do-mar? A pergunta é meio estranha, mas se é para traçar algum parentesco entre um inseto, um ouriço e um humano, os dois que terão um ancestral comum mais recente - portanto, maior proximidade filogenética - serão os dois últimos. Diante do fato, alguém pode se revoltar:

- Mas como? Um ouriço é um equinodermo, grupo cujo animais adultos não tem cabeça nem gânglios nervosos, são desprovidos de sistema excretor especializado, não tem coração e vivem apenas no ambiente marinho. É ultrajante! Esses animais são estruturalmente mais simples que os insetos, mesmo assim estão mais próximos do nosso Filo - Chordata -, que notoriamente é o que apresenta seres com o maior grau de complexidade. Não acredito!

Pois é, caro amigo. Os curiosos equinodermos estão no capítulo que antecede o dos cordados nos livros porque possuem características marcantes compartilhadas conosco: deuterostomia, enteroceloma e endoesqueleto de origem mesodérmica. Esses três aspectos são muito significativos na construção do cladograma que nos deixam próximos do ouriço-do-mar.

De fato, uma estrela-do-mar e os outros de seu filo são animais relativamente bem simples. Entretanto, seu sucesso adaptativo pode ser remetido a um sistema exclusivo chamado de hidrovascular ou ambulacrário. Um conjunto de canais por onde flui água do mar, associado a projeções, os pés ambulacrais. Esse aparato atua na locomoção e captura de alimento, além de auxiliar a eliminação de excretas, e transporte de várias substâncias pelo animal.

Para mais algumas informações sobre esses animais e para ver mais algumas imagens de equinodermos, obtenham os slides usados nas minhas aulas sobre o tema.

Bons estudos!

CONHECENDO A EVOLUÇÃO

As reportagens da Scientific American Brasil sobre evolução botam pra quebrar!

A edição de fevereiro de 2009 é um show de conceitos, curiosidades, novidades e fundamentos de um dos temas mais fascinantes da biologia. Todos que amam as Ciências da Vida devem conhecer e divulgar as ideias relacionadas à evolução. Afinal de contas, como já disse o geneticista Theodosius Dobzhansky, "nada faz sentido em biologia, a não ser a luz da evolução". E o mesmo completa, "sem essa luz, a biologia se torna uma miscelânia de fatos - alguns deles interessantes ou curiosos, mas desprovidos de significado quando considerados em conjunto". Leiam atentamente a revista, como quem se delicia com um bom livro, e façam jus à afirmação de Darwin, que acompanha uma ilustração que aparece no seu primeiro caderno de anotações sobre a evolução (ver imagem).