As Leis de Mendel, também conhecidas como as Leis da Hereditariedade, formam um conjunto de princípios que explicam o mecanismo de transmissão de caracteres hereditários durante as várias gerações . As leis foram estudadas pelo monge agostiniano Gregor Mendel e fundamentaram a Genética Moderna.
Entre os anos de 1856 e 1863, Mendel realizou vários experimentos utilizando ervilhas. Seu objetivo era entender como funcionavam as características de hereditariedade.
Em 8 de março de 1865, ele apresentou o seu trabalho na Sociedade de História Natural de Brunn. Contudo, chamou pouca atenção da comunidade científica e as leis seguiram por muito tempo desconhecidas.
Somente em 1900, as Leis de Mendel foram redescobertas por três pesquisadores: o holandês Hugo de Vries, o alemão Karl Correns e o austríaco Erich Von Tschermak. Esse fato marcou o início da Genética Moderna.
Conceitos básicos em genética
A genética é a área da biologia que estuda os processos de transmissão das características genéticas de um indivíduo para outro da mesma família. Para entender essa área e, consequentemente, as Leis de Mendel alguns termos são fundamentais:
- Alelo: forma alternativa de um gene e que afeta a mesma característica de modo diferente;
- Células diploides e haploides: as células diploides possuem dois cromossomos (2n) e as células haploides possuem somente um cromossomo (n);
- Cromossomos: sequências de DNA condensadas que carregam vários genes;
- Fenótipo: características bioquímicas, fisiológicas e morfológicas observáveis visualmente em um indivíduo;
- Hereditariedade: fenômeno em que os genes e as características dos pais são transmitidas aos seus descendentes, por meio da reprodução;
- Gametas: células especializadas pela reprodução sexuada. Nos humanos existem os espermatozoides (masculino) e os óvulos (feminino);
- Gene: fragmento sequenciais de DNA que codifica e determina as características do indivíduo;
- Genótipo: constituição genética do indivíduo.
Experimentos
Para realização dos seus estudos, Mendel utilizou as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum). Essa planta não foi escolhida por acaso, entre os motivos da seleção estão a facilidade no cultivo, ciclo reprodução curto e produção de muitas sementes.
O método experimental realizado pelo monge consistia no cruzamento de ervilhas de linhagem pura – aquelas que após seis gerações ainda apresentavam as mesmas características. Após a identificação das linhagens puras, o procedimento realizado foi a polinização ou fecundação cruzada.
No processo de cruzamento, o pólen era retirado de uma planta pura e depositado no estigma de outra também com linhagem pura, mas com característica diferente da primeira. Por exemplo, o pólen foi extraído de uma planta com sementes amarelas e colocado em uma com sementes verdes.
Os primeiros descentes foram chamados de geração de filhos primária (F1), que posteriormente foram autofecundadas dando origem à geração de filhos secundária (F2).
Com base nos dois tipos de descentes, Mendel analisou as seguintes características da geração parental (P):
- Cor da semente;
- Textura da semente;
- Cor da casca da semente;
- Forma da vagem;
- Cor da vagem;
- Posição das flores;
- Altura das flores;
Após o experimento com as ervilhas, Mendel realizou outros cruzamentos com o objetivo de verificar as características herdadas pelos descentes. Assim foram consolidadas as Leis de Mendel, que serão explicadas a seguir.
As Leis de Mendel
1ª lei: Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo
A primeira Lei de Mendel 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”
Mendel chegou a essa conclusão após perceber, que embora hibridas, a geração F1 era composta apenas por ervilhas de sementes amarelas. Bem como, após a autofecundação a geração F2 era formada por sementes amarelas (75%) e sementes verdes (25%).
A primeira lei sustenta a ideia de que cada característica é determinada por dois fatores (genes), que se separam na formação dos gametas e se unem após a fecundação, estabelecendo uma relação de dominância que faz uma característica ser expressa.
Em resumo, as ervilhas da F1 amarelas possuíam o fator A, que se manifestou, sendo chamado de dominante. Enquanto o fator b, que não se manifestou na F1, foi denominado de recessivo.
2ª lei: Lei da Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo
A segunda Lei de Mendel possui o seguinte enunciado:
“As diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em outras características”.
Assim como no caso anterior, Mendel também realizou o cruzamento de ervilhas de linhagens puras: sementes amarelas e lisas (fator dominante) com sementes verdes e rugosas (fator recessivo). Como esperado, a geração F1 foi composta por sementes amarelas e lisas.
Posteriormente ele fez a autofecundação da F1 e descobriu na F2 diferentes fenótipos:
- 9 sementes amarelas e lisas;
- 3 sementes verdes e lisas;
- 3 sementes amarelas e rugosas;
- 1 semente verde e rugosa.
Deste modo, o monge inferiu que os fatores de características diferentes eram segregados de modo independente, dando origem a indivíduos de características não relacionadas. Ou seja, uma semente amarela não será obrigatoriamente lisa, bem como a verde não será obrigatoriamente rugosa.