Transmissão genética
Cada ser vivo tem uma única chance de transmitir seus genes. As flores fazem isso com pétalas e pólen, os humanos com gametas e ciclos hormonais — e os pacotes de informação transmitidos são cromossomos, embaralhados pela meiose e recombinados na fecundação. Esta seção abrange desde a estrutura floral até cruzamentos monohíbridos, dos tentilhões de Darwin às bactérias resistentes a antibióticos.
Edexcel International GCSE Biologia 4BI1, Seção 3 (enunciados 3.1–3.39) trata de genética e reprodução. Cruzamentos e linhagens hereditárias oferecem pontuação segura para estudantes que elaboram diagramas genéticos corretamente.
Reprodução
Reprodução sexual requer dois gametas; a prole é geneticamente diferente. Reprodução assexual requer um único progenitor; a prole consiste em clones geneticamente idênticos.
Plantas com flor. Flores polinizadas por insetos possuem pétalas coloridas grandes, odor e néctar; flores polinizadas pelo vento são pequenas e verdes, com pólen leve e liso em grandes quantidades, anteras penduradas externamente e estigmas plumosos.
Após a polinização, o grão de pólen desenvolve um tubo polínico descendo pelo estilo; segue-se a fecundação, e o óvulo torna-se a semente enquanto o ovario transforma-se em fruto. Sementes germinativas sobrevivem das reservas alimentares acumuladas até que a plântula possa realizar fotossíntese. Plantas reproduzem-se assexualmente por estolhos e artificialmente por estacas.
Humanos. Ciclo menstrual: FSH madura um óvulo no ovário; o folículo maduro libera estrógeno, que espessa o revimento uterino e desencadeia o pico de LH, causando ovulação em torno do dia 14; o folículo vazio torna-se corpo lúteo liberando progesterona, mantendo o revimento espesso até o dia 28, quando a queda nos níveis hormonais provoca menstruação (B: FSH e LH da hipófise).
A placenta fornece oxigênio e nutrientes ao embrião e remove resíduos; o líquido amniótico o protege. Estrógeno e testosterona impulsionam o desenvolvimento de caracteres sexuais secundários.
Herança
O genoma é todo o DNA de um organismo; um gene é uma seção de molécula de DNA que codifica uma proteína. Genes situam-se nos cromossomos no núcleo. (B) DNA é uma dupla hélice com bases pareadas — A–T e C–G; ARN é fita simples com U substituindo T. (B) Síntese proteica: transcrição copia o gene para ARNm no núcleo; tradução no ribossomo lê códon, cada um pareado por um anticódon de ARN transferência carregando seu aminoácido, construindo a cadeia.
Alelos são formas alternativas de um gene. Vocabulário: dominante (expresso se uma cópia estiver presente), recessivo (precisa de duas), homozigoto, heterozigoto, genótipo, fenótipo; (B) codominância — ambos os alelos expressos. A maioria das características é poligênica, não monogênica.
Um cruzamento monohíbrido, organizado para obter seus pontos: genótipos dos pais → gametas → grade de Punnett → razão fenotípica.
Exemplo resolvido. Fibrose cística (cf, recessiva): ambos os pais heterozigotos Cc × Cc. Gametas C ou c. Prole CC, Cc, Cc, cc — 3 sem afetação : 1 com afetação; uma chance 1-em-4 por filho, a mesma chance para cada criança.
Determinação do sexo: fêmea XX, macho XY. A mãe sempre doa X; o pai doa X ou Y — um diagrama genético de gametas X×X, X×Y resulta em 1:1 fêmea:macho, e o gameta do pai determina o sexo.
Mitose produz duas células com cromossomos idênticos — crescimento, reparo, clonagem, reprodução assexuada. Meiose produz quatro gametas haploides geneticamente diferentes (diploide humano 46 → haploide 23), e a fertilização aleatória de qualquer espermatozoide com qualquer óvulo cria maior variação.
A variação pode ser genética, ambiental ou ambas. Mutação é uma alteração rara e aleatória no DNA que pode ser herdada — geralmente inofensiva, ocasionalmente significativa (B: uma base alterada pode mudar um aminoácido e a forma da proteína); radiação ionizante e mutágenos químicos como compostos do tabaco aumentam as taxas de mutação.
Evolução
Seleção natural de Darwin, passo a passo: organismos produzem mais descendentes do que sobrevivem; existe variação dentro de uma espécie; aqueles com características melhor adaptadas ao ambiente sobrevivem e reproduzem-se, transmitindo os alelos; ao longo de gerações, a característica vantajosa torna-se mais comum.
Resistência a antibióticos é seleção em ação: uma mutação aleatória torna uma bactéria resistente; os antibióticos matam a maioria não resistente; a bactéria resistente sobrevive e reproduz-se — completar os cursos de antibióticos e evitar o uso excessivo desacelera a disseminação, e infecções resistentes tornam-se difíceis de controlar.
Verifique você mesmo
- Dê duas diferenças entre reprodução sexuada e assexuada.
- Cite duas adaptações de uma flor polinizada pelo vento.
- O que acontece após o tubo polínico atingir o óvulo?
- Qual hormônio apresenta pico no dia 14, e o que ele provoca?
- Defina gene, alelo e genoma.
- (B) Nomeie a base que substitui a timina no RNA e onde ocorre a tradução.
- Cruzamento Cc × cc e dê a razão fenotípica.
- Por que o gameta do pai determina o sexo de uma criança?
- Dê duas diferenças entre mitose e meiose.
- Explique resistência a antibióticos pela seleção natural em três etapas.
Respostas: 1 sexuada — dois pais, prole geneticamente diferente; assexuadas — um pai, prole geneticamente idêntica; 2 pólen leve e liso em grande quantidade; anteras penduradas fora da flor com estigma plumoso (pétalas pequenas e opacas, sem néctar); 3 o gameta masculino funde-se com a célula ovo do óvulo — fertilização; o óvulo torna-se semente e o ovário fruto; 4 LH — ovulação (liberação do óvulo); 5 gene — segmento de DNA codificando uma proteína; alelo — forma alternativa de um gene; genoma — todo o DNA do organismo; 6 (B) uracila; em um ribossomo; 7 gametas C, c e c, c → Cc, Cc, cc, cc — 1 sem afetação : 1 com afetação; 8 o óvulo da mãe sempre carrega X; o espermatozoide carrega X ou Y, então XX (fêmea) ou XY (macho) depende do espermatozoide; 9 mitose — duas células, idênticas, mesmo número de cromossomos (diploide), para crescimento/reparo/reprodução assexuada; meiose — quatro células, geneticamente diferentes, metade do número (haploide), para gametas; 10 uma mutação confere resistência a uma bactéria; o antibiótico mata as bactérias não resistentes; a resistente sobrevive e reproduz-se, espalhando a resistência.