A terceira regra de Mendel (regra da independência) afirma que diferentes características são herdadas pelos descendentes independentemente umas das outras. Vamos explicar como isso funciona usando exercícios.
A regra de independência refere-se à herança independente de duas características (herança diíbrida). Como os recursos podem ser combinados livremente entre si, novas combinações de recursos aparecem a partir da geração F2. Naquela época, Mendel cruzava plantas que diferiam em duas características homozigotas: uma tinha flores dominantes, grandes e vermelhas, a outra recessiva, flores pequenas e brancas. Na primeira herança (ou seja, na geração F1), todas as flores eram vermelhas e grandes. Na segunda herança (geração F2), o resultado se divide na proporção 9:3:3:1. Deu 9 flores vermelhas grandes, 3 flores vermelhas pequenas, 3 flores brancas grandes e 1 flor branca pequena. Destas, apenas uma flor vermelha grande e a pequena branca são homozigotas em ambas as características. A distribuição da regra de independência se aplica no fenótipo apenas para a herança dominante-recessiva (muito mais comum), no genótipo se aplica a ambos.
Essa regra significa que características diferentes são herdadas separadamente umas das outras. Para fazer isso, no entanto, eles devem estar suficientemente distantes no cromossomo para que possam ser herdados separadamente por crossing over , ou devem estar localizados em cromossomos diferentes. Se este não for o caso, a regra de independência não se aplica, pois esses genes são herdados juntos (nos chamados grupos de ligação). Para a validade da terceira regra de Mendel, os genes devem, portanto, ser desacoplados.
Herança extracromossômica
Nos organismos mais desenvolvidos, existem organelas semi-autônomas (semiautônomas) , como as mitocôndrias e, nas plantas, os cloroplastos no citoplasma das células . Eles têm seu próprio genoma , que também transmitem independentemente, mas não por recombinação, mas por simples replicação de DNA. No citoplasma das células germinativas já existem organelas que são passadas para a geração F. Nas grandes células germinativas femininas, há significativamente mais do que nas pequenas masculinas. Portanto, o material genético dessas organelas, que dificilmente muda, geralmente é transmitido pelo lado materno e, portanto, não se baseia nas regras de Mendel. O genoma dessas organelas é usado para criar árvores genealógicas.
3. A regra de Mendel simplesmente explicada
O monge Gregor Mendel realizou vários experimentos de cruzamento com plantas de ervilha. Seu objetivo era descobrir como certas formas de características são passadas para as gerações subsequentes. Por exemplo, ele examinou a cor e a forma das sementes nas ervilhas.
Sua 3ª regra mendeliana (anteriormente também: 3ª lei Mendelsches) trata da herança de duas características diferentes ( herança diíbrida ). Mendel descobriu que os fatores hereditários responsáveis pelas características podem ser herdados independentemente um do outro.
Por exemplo, ele cruzou ervilhas com sementes amarelas e lisas e ervilhas com sementes verdes e rugosas . Na segunda geração subsequente (geração F2), apareceram de repente sementes de ervilha amarelas , enrugadas e verdes , lisas .
3. Definição da regra de Mendel
Os pais são cruzados, que diferem em duas características ( herança diíbrida/cruzamento diíbrido ), pelo qual são homozigotos. Os respectivos fatores hereditários são transmitidos livre e independentemente para a prole. (regra de independência / regra de recombinação)
Além disso, Mendel cruzou plantas que diferiam em várias características. Exemplo: Um dos pais tinha frutas redondas e vermelhas, o outro amarelo e quadrado. Resultado: Todos os filhos tinham frutas redondas e amarelas (confirmação da 1ª regra de Mendel), mas os netos tinham uma aparência muito diferente: havia frutas com o formato dos pais, mas outros netos traziam frutas vermelho-angulares ou amarelas redondas. A razão de clivagem foi de 9:3:3:1. Em sua terceira regra, a regra da independência, Mendel colocou desta forma: “Se você cruzar dois pais que diferem em várias características, as disposições hereditárias individuais são herdadas independentemente uma da outra. Esses fatores hereditários podem se combinar de novas maneiras.”**Representação da herança dominante-recessiva com dois caracteres
3. Conceitos básicos da regra de Mendel
Para a 3ª regra de Mendel você precisa dos seguintes termos básicos importantes :
- Gene : Um gene é uma seção em um cromossomo que é responsável pela formação de uma característica.
- Alelo : Alelos são variantes diferentes de um gene.
- diplóide : criaturas com um conjunto duplo de cromossomos nas células do corpo são diplóides. Cada um deles tem dois alelos para uma característica.
- haploides : as células germinativas (espermatozóides, óvulos) têm um conjunto simples de cromossomos. Durante a fertilização, os fatores hereditários se combinam para formar um conjunto duplo de cromossomos.
- Genótipo / fenótipo : Na genética clássica, o genótipo é a combinação de dois alelos que determina as características. O traço (visível) como a cor dos olhos é o fenótipo.
- homozigoto : ambos os alelos para uma característica são idênticos.
- heterozigoto : Ambos os alelos para uma característica diferem.
Mendel iniciou outra série de experimentos com plantas-mãe homozigotas. Desta vez ele usou ervilhas que diferiam em duas características . Essa herança diíbrida confirmou a segunda regra de Mendel na geração F1. Todas as sementes pareciam iguais.
Tornou-se interessante com a seguinte herança, a geração filha F2. Os recursos se dividem na proporção 9:3:3:1 . Mendel registrou suas observações em uma terceira regra, a regra da independência .
Se cruzarmos indivíduos de duas variedades ou raças que diferem em duas características homozigotas, as disposições hereditárias são combinadas independentemente uma da outra e as características se dividem na descendência da geração F2 em uma proporção numérica de 9:3:3:1.
3. Exemplo de regra de Mendel
A melhor maneira de ver a terceira regra de Mendel é com um exemplo :
Nós olhamos para duas plantas de ervilha diferentes para isso. Eles diferem na cor da semente e na forma da semente. Uma variedade de ervilha homozigótica produz apenas sementes lisas e amarelas . Seu genótipo é ( GG RR ). A outra variedade homozigótica só produz sementes verdes e rugosas . Seu genótipo é, portanto, ( gg rr ).
Os alelos para amarelo ( G ) e liso ( R ) são cada um dominante ; os alelos para verde ( g ) e enrugado ( r ) são recessivos . Isso significa que os alelos dominantes prevalecem contra os alelos recessivos no fenótipo.
G =semente amarela
g =semente verde
R = glatte Samenform
r = runzlige Samenform
As células germinativas haplóides correspondentes dos pais ( geração parental ) contêm, cada uma, os genes ( Gr ) ou ( gr ).
Agora vamos ver quais genótipos e fenótipos seus descendentes (geração F1) possuem.
Geração F1
Quando as duas variedades de ervilha são cruzadas, obtemos a 1ª geração filha (F1). Para ilustrar, apresentamos a herança em uma combinação de quadrado/quadrado de Punnet, onde você aplica as células germinativas dos pais na vertical e na horizontal. Ao combinar os respectivos fatores hereditários, você obtém os genótipos correspondentes da prole.
O seguinte quadrado de combinação resulta inicialmente para a geração F1 :
| células germinativas | G R | G R |
| g r | G g R r | G g R r |
| g r | G g R r | G g R r |
Então você vê que os descendentes da geração F1 são iguais/uniformes de acordo com a 1ª regra de Mendel. Eles são todos amarelos e lisos porque os alelos dominantes “ amarelo ” e “ liso ” prevaleceram no fenótipo.
Então seu genótipo é: G g R r
Como os genes para cor e forma estão em cromossomos diferentes, essas células germinativas podem, consequentemente, formar : G R , G r , g R e gr .
F2 – Geração
Vamos continuar com a 2ª geração de ramais. Para a geração F2, novamente plotamos as células germinativas de ambos os pais vertical e horizontalmente no quadrado de combinação.
Agora você também pode ver que o quadrado de combinação é uma boa ajuda, especialmente quando há muitas combinações possíveis. Portanto, nosso quadrado de combinação para a geração F2 é:
| células germinativas | G R | G r | g R | g r |
| G R | GG RR | GG R _ | G g RR | G g R r |
| G r | GG R _ | GG rr | Gg R r | G g rr |
| g R | G g RR | G g R r | gg RR | gg R r |
| g r | G g R r | G g rr | gg R r | gg rr |
Agora temos 9 genótipos diferentes e 4 fenótipos diferentes.
Os fenótipos ocorrem na seguinte proporção:
| amarelo / liso | amarelo / enrugado | verde / liso | verde / enrugado |
| 9 | 3 | 3 | 1 |
Como você deve ter notado, dois fenótipos completamente novos surgiram agora, a saber:
- amarelo e enrugado : GG rr (1x), G g rr (2x)
- verde e liso : gg RR (1x), gg R r (2x)
Então você vê que as formas de traços parentais aparecem em novas combinações na prole. Estes são os chamados fenótipos recombinantes .
De acordo com a terceira regra de Mendel , os genes são distribuídos independentemente um do outro durante a formação das células germinativas (meiose).
Importante : A regra de independência se aplica apenas a genes que estão distantes em cromossomos diferentes ou no mesmo cromossomo. Em ambos os casos, a separação pode ocorrer durante a meiose . No entanto, não se aplica a genes (ligados) que estão muito próximos uns dos outros. Esses genes não podem ser separados e, portanto, são herdados juntos.