Ciências
O que é hereditariedade e como as características são transmitidas?
Resposta rápida
Hereditariedade é a transmissão de características dos pais para os filhos pelos genes. Cada um dos pais passa um cromossomo de cada par, então você recebe um alelo de cada gene de cada um.
Numa frase
Hereditariedade é a transmissão de características dos pais para os descendentes por meio dos genes, e a genética é a ciência que estuda isso.
Explicação
Por que você tem o sorriso da sua mãe ou o cabelo cacheado do seu avô? Porque dentro de quase todas as suas células existe um conjunto de instruções, e metade dele veio de cada um dos seus pais.
olho
flor
lupa
Essas instruções estão escritas no DNA, uma molécula longa enrolada em dupla hélice. O DNA fica compactado nos cromossomos, dentro do núcleo da célula. A maioria das células do corpo humano tem 46 cromossomos em 23 pares. Um gene é um trecho de DNA com a informação para uma característica, em geral porque diz à célula como fabricar uma proteína.
Os genes têm versões diferentes, chamadas alelos. O gene da altura da ervilha tem um alelo alto e um baixo; o do tipo sanguíneo tem os alelos A, B e O. Como os cromossomos vêm em pares, você tem dois alelos de cada gene: um da mãe e um do pai.
Como isso acontece? Os óvulos e os espermatozoides (gametas) são formados por uma divisão especial, a meiose, e por isso cada um carrega só 23 cromossomos, um de cada par. Na fecundação, eles se unem e o bebê volta a ter 46. Qual cromossomo de cada par vai para cada gameta é questão de acaso; por isso irmãos (exceto gêmeos idênticos) têm misturas diferentes dos genes dos pais. Essa mistura é uma grande fonte de variabilidade, e é sobre ela que a evolução atua.
Dominante e recessivo. Alguns alelos escondem outros. Um alelo dominante (letra maiúscula, T) se manifesta mesmo com uma só cópia. Um alelo recessivo (letra minúscula, t) só se manifesta quando há duas cópias. Assim, uma ervilha TT ou Tt é alta; só a tt é baixa.
Palavras-chave:
- Genótipo: os alelos que um organismo tem (TT, Tt ou tt).
- Fenótipo: a característica que se vê ou se mede (alta ou baixa).
- Homozigoto: dois alelos iguais (TT ou tt). Heterozigoto: dois alelos diferentes (Tt).
Essas regras foram descobertas por Gregor Mendel, um monge que cruzou milhares de pés de ervilha e publicou seus resultados em 1866, muito antes de se conhecer o DNA. No Brasil, costuma-se falar em duas leis: a 1ª Lei de Mendel (segregação dos fatores), segundo a qual cada característica é determinada por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, e a 2ª Lei (segregação independente), segundo a qual genes de características diferentes são herdados separadamente. Em 1953, James Watson e Francis Crick descreveram a dupla hélice do DNA, usando imagens de raios X de Rosalind Franklin e dados de Maurice Wilkins.
Cromossomos sexuais. Um dos 23 pares determina o sexo biológico: XX nas mulheres e XY nos homens. Todo óvulo carrega um X; cada espermatozoide carrega um X ou um Y, então há 1 chance em 2 para cada caso. Os outros 22 pares se chamam autossomos.
Nem tudo é tão simples. Muitas características, como a altura, a cor da pele e a dos olhos, dependem de vários genes (herança poligênica) e também do ambiente: alimentação, exercício, sol, doenças. Gêmeos idênticos têm o mesmo DNA e mesmo assim podem chegar a alturas um pouco diferentes. E o que você adquire ao longo da vida, como uma cicatriz, músculos fortes ou saber tocar piano, não é herdado, porque não muda o seu DNA.
Exemplos
O quadro de Punnett mostra todas as combinações possíveis de alelos de dois pais. Aqui são cruzadas duas ervilhas altas heterozigotas (Tt × Tt):
| T (do genitor 2) | t (do genitor 2) | |
|---|---|---|
| T (do genitor 1) | TT (alta) | Tt (alta) |
| t (do genitor 1) | Tt (alta) | tt (baixa) |
Resultado: 1 TT : 2 Tt : 1 tt, ou seja, 3 altas : 1 baixa. Cada descendente tem 3 chances em 4 (75%) de ser alto e 1 em 4 (25%) de ser baixo. Os experimentos reais de Mendel deram resultados muito próximos dessa proporção.
Mais características hereditárias:
| Característica | Como é herdada |
|---|---|
| Altura da ervilha (Mendel) | um gene: alto (T) dominante sobre baixo (t) |
| Sistema ABO (tipo sanguíneo) | um gene com três alelos: A e B dominam o O, e A com B dá AB (codominância) |
| Sexo biológico | cromossomos XX ou XY |
| Fibrose cística | alelo recessivo: é preciso herdar duas cópias para ter a doença |
| Altura, cor dos olhos e da pele | vários genes mais o ambiente |
Erros comuns
- "Dominante quer dizer mais comum." Não: dominante só quer dizer que se manifesta com uma cópia. Um alelo dominante pode ser raro numa população.
- Confundir genótipo e fenótipo. Genótipo são as letras (Tt); fenótipo é o que se vê (alta).
- Tratar a proporção como garantia. 3 : 1 é uma probabilidade para cada descendente. Uma família com quatro filhos não terá necessariamente três de um tipo e um de outro.
- "Pais de olhos azuis nunca têm filhos de olhos castanhos." O modelo simples de um gene diz isso, mas a cor real dos olhos depende de vários genes; é raro, mas pode acontecer.
Passo a passo
Passo a passo
- Escolha as letrasMaiúscula para o alelo dominante e a mesma letra minúscula para o recessivo (T e t).
- Escreva os genótipos dos paisPor exemplo, Tt × Tt.
- Separe os gametas de cada umCada gameta leva um só alelo: T ou t.
- Monte o quadro de PunnettOs gametas de um dos pais em cima e os do outro na lateral. Preencha cada casa com um alelo de cada.
- Leia os resultadosConte os genótipos e transforme-os em fenótipos, proporção (3 : 1), fração (3/4) ou porcentagem (75%).
Exercícios
Hereditariedade e quadro de Punnett
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- O que é um gene?
Ver resposta
Um trecho de DNA com a informação para uma característica, em geral porque codifica uma proteína. - Quantos cromossomos tem um óvulo humano?
Ver resposta
23 (um de cada par) - No modelo simples, olhos castanhos (C) dominam os azuis (c). Qual é a cor dos olhos de uma pessoa Cc?
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Castanhos - No mesmo modelo, qual é o fenótipo de cc?
Ver resposta
Olhos azuis - Tt é homozigoto ou heterozigoto?
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Heterozigoto (dois alelos diferentes) - Cruze TT × tt. Como são os descendentes?
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Todos Tt, então todos altos (100%). - Cruze Tt × tt. Que fração dos descendentes é baixa?
Ver resposta
Tt, Tt, tt, tt: 1/2 (50%) - Cruze Tt × Tt. Qual é a proporção de altos e baixos?
Ver resposta
TT, Tt, Tt, tt: 3 altos : 1 baixo - Qual é a chance de um bebê ter os cromossomos XY?
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O óvulo dá X; o espermatozoide dá X ou Y com chances iguais: 1/2 (50%) - Um dos pais tem genótipo AO para o tipo sanguíneo e o outro BO. Que tipos os filhos podem ter?
Ver resposta
AB, AO, BO, OO: AB, A, B ou O, cada um com 25% - Uma habilidade aprendida, como nadar, passa para os filhos pelos genes?
Ver resposta
Não: características adquiridas não mudam o DNA. - Por que irmãos se parecem mas não são iguais (exceto gêmeos idênticos)?
Ver resposta
Cada gameta recebe uma mistura ao acaso de cromossomos, então cada filho tem uma combinação diferente de alelos. - Gêmeos idênticos têm o mesmo DNA, mas pesos diferentes. Por quê?
Ver resposta
O ambiente (alimentação, exercício, doenças) também influencia as características. - O que é uma mutação?
Ver resposta
Uma mudança no DNA. Ela pode criar um alelo novo.
Problemas
Genética na vida real
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Um jardineiro cruza duas ervilhas Tt e planta 400 sementes. Cerca de quantas darão plantas baixas?
Ver resposta
1/4 × 400 = cerca de 100 - Num experimento, Mendel contou 787 plantas altas e 277 baixas. Qual é a proporção de altas para baixas, com uma casa decimal?
Ver resposta
787 ÷ 277 ≈ 2,8 : 1, bem perto do 3 : 1 esperado. - Os dois pais carregam um alelo da fibrose cística (Ff). Qual é a chance de um filho ter a doença (ff)?
Ver resposta
FF, Ff, Ff, ff: 1/4 (25%) para cada filho - Uma família tem três meninas. Qual é a chance de o quarto filho ser menino?
Ver resposta
Cada nascimento é independente: 1/2 (50%) - Em porquinhos-da-índia, o pelo preto (P) domina o branco (p). Um porquinho preto é cruzado com um branco, e alguns filhotes nascem brancos. Qual é o genótipo do porquinho preto?
Ver resposta
Pp: um porquinho PP teria só filhotes Pp (pretos). - A mãe é do tipo O (OO) e o pai do tipo AB. Que tipos os filhos podem ter?
Ver resposta
AO ou BO: A ou B, 50% cada; nunca O nem AB.
Perguntas frequentes
O que é hereditariedade na biologia?
É a transmissão de características dos pais para os descendentes pelos genes. Cada um dos pais passa metade dos cromossomos, então os filhos recebem um alelo de cada gene de cada um.
Qual é a diferença entre hereditariedade e genética?
Hereditariedade é o fenômeno: a passagem das características de uma geração para a outra. Genética é a ciência que estuda esse fenômeno, os genes e o DNA.
O que é a hereditariedade de Mendel?
É a herança que segue as leis de Mendel: características controladas por um gene com alelos dominantes e recessivos, que dão proporções como 3 : 1 na segunda geração.
Qual é a relação entre hereditariedade e reprodução?
Na reprodução sexuada, os gametas levam metade dos cromossomos de cada um dos pais e se juntam na fecundação. É assim que as características passam adiante e que cada filho fica diferente dos irmãos.
Como é herdado o tipo sanguíneo?
Por um gene com três alelos: A, B e O. A e B dominam o O, então AO é tipo A, BO é tipo B, AB é tipo AB e só OO é tipo O.
Como calcular probabilidades em genética?
Monte o quadro de Punnett, conte as casas com a característica procurada e divida pelo total de casas. Em Tt × Tt, 1 casa tt em 4 dá probabilidade 1/4.
Quiz rápido
Hereditariedade e genética
Veja o que você sabe com 5 perguntas rápidas.
Pergunta 1 de 5
Quantos cromossomos tem a maioria das células do corpo humano?
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