Genética: Árvore Genealógica e Heredograma

As questões de Biologia Genética sempre cobram a Transmissão das Características Hereditárias. É importante você entender o Heredograma para ver a transmissão dos genes nos sistemas de reprodução sexuada, como ocorre nos seres humanos. Veja aula gratuita.

                                      

Para compreender por que herdamos determinadas características genéticas, muitas vezes é fundamental que conheçamos o histórico biológico dos indivíduos afetados e de seus familiares.

Para isso é importante organizar as características investigadas em um esquema, ao qual chamamos de heredograma ou árvore genealógica. Os heredogramas costumam introduzir questões de genética nas provas de biologia dos vestibulares. 

Quando tentamos descobrir os padrões de herança de determinada característica, geralmente realizamos cruzamentos testes, como Mendel realizou com suas ervilhas. Porém, isto não é possível quando pensamos na espécie humana. Por questões éticas, não podemos realizar cruzamentos dirigidos em seres humanos.

Por tais motivos, para entendermos os padrões de herança nos seres humanos, precisamos investigar o histórico familiar que cada indivíduo afetado pela característica que estamos estudando. Isto permite ao geneticista saber se a característica analisada é de fato herdada e de que maneira é herdada. E, para organizar os dados obtidos com esta investigação, organizamos um gráfico: o heredograma.

O heredograma consiste na representação de indivíduos, suas características e parentesco através de símbolos. Por exemplo, os indivíduos do sexo masculino, são representados por quadrados. Já as mulheres são indicadas por círculos.

Quando um indivíduo é afetado pela característica analisada, o símbolo aparece pintado. Casamentos são indicados por um traço ligando as laterais de dois símbolos.

Agora, veja o quadro abaixo com os principais símbolos de um heredograma: Existem algumas regras durante a montagem de um heredograma que também pode ajudar você a entendê-lo:

1. – Cada geração ocupa uma linha do heredograma, e é indicada por um algarismo romano (I, II, III, IV…).
2. – Cada indivíduo é indicado por algarismos arábicos (1,2,3,4…) e sua numeração se inicia da esquerda para direita. A numeração começa de 1 em cada geração.
3. – Os filhos de um casal são organizados por ordem de nascimento.

Os heredogramas adoram aparecer nos vestibulares e no Enem, pois eles permitem explorar uma série de conceitos genéticos e principalmente determinar o padrão de herança genética de uma característica.

Portanto, saber analisá-los é essencial para você se dar bem nas questões de genética. Vamos, então, “esmiuçar” um exemplo? Veja o heredograma a seguir: 

A primeira coisa que você pode tentar descobrir ao observar este heredograma é se a característica analisada é condicionada por um gene recessivo ou dominante. Uma dica para ajuda-lo a descobrir: procure no heredograma casais fenotipicamente iguais que tiveram um ou mais filhos diferentes deles.

Se esta característica estiver presente, com certeza, meu querido, minha querida, a característica analisada é causada por um gene recessivo. Isto aconteceu, pois o caráter permaneceu oculto no casal e apareceu no filho.

Depois que você descobriu que tipo de gene condiciona a característica analisada, o segundo passo é mais simples: você deve localizar os homozigotos recessivos. No caso acima, como você sabe, a característica analisada é causada por um gene recessivo, por isso, os indivíduos afetados, indicados pelos símbolos pintados, são os indivíduos homozigotos recessivos.

Importante: Para finalizar a análise do heredograma, é importante lembrar-se de duas coisas:

1ª) Em um par de genes alelos, um veio do pai e o outro veio da mãe. Se o indivíduo analisado é homozigoto recessivo (possui dois alelos recessivos para um mesmo loco gênico), ele recebeu um gene recessivo de cada genitor.

2ª) Se um indivíduo é homozigoto recessivo, ele envia o gene recessivo para todos os seus filhos, uma vez que ele só tem esse tipo de alelo. Dessa forma, é fácil encontrar os outros genótipos dos outros integrantes do heredograma. Então, antes de finalizar o exercício, é importante que você saiba todos os genótipos presentes na árvore genealógica.

Sabendo disso, vamos pensar um pouco mais na árvore genealógica acima:

 1 – A primeira linha, ou geração, indica um casal em que a mulher é afetada.

2 – Já a segunda linha, possui quatro indivíduos, em que nenhum é afetado pela característica analisada.

3 – Na terceira geração vemos que há dois indivíduos, em que o do sexo masculino é afetado.

A partir disso, podemos notar duas informações importantes:

*A característica é produzida por um gene recessivo, pois o casal 1-2 da segunda geração é fenotipicamente idêntico, porém produziu um filho com característica diferente.

** Provavelmente, esta não é uma herança ligada ao sexo, uma vez que está afetando igualmente ambos os sexos.

Veja a videoaula sobre Heredograma para continuar se preparando para o Enem e vestibulares:

Agora que você já aprendeu a “desvendar” a simbologia dos heredogramas, que tal resolver dois exercícios para testar seus conhecimentos?

1)(PUC-RS) A Doença de Huntington (DH) é uma anomalia autossômica com caráter dominante cuja manifestação ocorre na fase adulta, com uma progressiva perda do controle motor e problemas psiquiátricos como demência e distúrbios afetivos. No heredograma a seguir, os indivíduos afetados por DH estão indicados em negro.

As afirmativas abaixo se referem aos possíveis genótipos dos indivíduos indicados no heredograma.

Assinale, nos parênteses, V para as verdadeiras e F para as falsas.

(     ) Os indivíduos I-1, I-2, II-1 e II-3 são homozigotos.

(     ) Os indivíduos II-1 e II-3 são heterozigotos.

(     ) Os indivíduos II-2 e II-4 são heterozigotos.

(     ) Os indivíduos III-1, III-2, III-3 e III-4 são homozigotos.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

a) F – V – F – V

b) F – V – V – F

c) V – F – V – F

d) V – F – F – V

e) V – F – V – V

Resposta: alternativa A. O casal I-1 I-2 teve um filho com fenótipo igual ao seu e outro diferente. Logo, este casal não pode ter homozigose para a característica analisada. Sendo assim, os indivíduos afetados podem ser homozigotos dominantes ou heterozigotos. Já os indivíduos não afetados, serão homozigotos. Neste heredograma, a partir dos dados analisados, podemos dizer que a característica avaliada é produzida a partir de um gene dominante.

2) (UFPR) Na genealogia a seguir, os indivíduos assinalados com preto apresentam uma anomalia determinada por um gene dominante.

Analisando essa genealogia, é correto afirmar:

a) Todos os indivíduos afetados são homozigotos.

b) Todos os indivíduos não afetados são heterozigotos.

c) Apenas o indivíduo I:1 é heterozigoto.

d) Apenas os indivíduos I:1; II:1 e II:5 são heterozigotos.

e) Apenas os indivíduos I:1 e I:2 são homozigotos.

Resposta: alternativa D.

Fonte: https://blogdoenem.com.br/biologia-genetica-heredograma/

Introdução a Genética

A Genética é uma área da biologia que estuda os mecanismos da hereditariedade ou herança biológica.

Para estudar as formas de transmissão das informações genéticas nos indivíduos e populações, existem várias áreas de conhecimento que se relacionam com a genética clássica como a biologia molecular, a ecologia, a evolução e mais recentemente se destaca a genômica, em que se utiliza a bioinformática para o tratamento de dados.

Conceitos Básicos

Conheça os principais conceitos genéticos e entenda sobre cada um deles:

Células Haploides e Diploides

Célula diploide e haploide

As células haploides (n) possuem apenas um conjunto de cromossomos. Assim, nos animais, as células sexuais ou gametas são haploides. Essas células possuem metade do número de cromossomos da espécie.

As células diploides (2n) são aquelas que possuem dois conjuntos de cromossomos, como é o caso do zigoto, que possui um conjunto de cromossomos originários da mãe e um conjunto originário do pai. São células diploides, os neurônios, células da epiderme, dos ossos, entre outras.

Cromossomos

Os cromossomos são encontrados no núcleo da célula

Os cromossomos são sequencias da molécula de DNA, em forma de espiral, que apresentam genes e nucleotídeos.

O número de cromossomos varia de uma espécie para outra, é representado por n.

Por exemplo, a mosca Drosophila possui 8 cromossomos nas células do corpo e 4 nos gametas. A espécie humana possui um número total de 46 cromossomos nas células diploides e 23 nos gametas.

Cromossomos Homólogos

Cada cromossomo presente no espermatozoide encontrará correspondência nos cromossomos do óvulo.

Em outras palavras, os cromossomos de cada gameta são homólogos, uma vez que possuem genes que determinam certa característica, organizados na mesma sequência em cada um deles.

Representação de cromossomos homólogos e a localização (ou locus gênico) de alguns genes alelos, que determinam características específicas.

Genes

Genes são fragmentos de DNA encontrados no núcleo da célula

Os genes são esses fragmentos sequenciais do DNA, responsáveis por codificar informações que irão determinar a produção de proteínas que atuarão no desenvolvimento das características de cada ser vivo.

Eles são considerados a unidade funcional da hereditariedade.

Os genes alelos são aqueles que ocupam o mesmo lócus em cromossomos homólogos e estão envolvidos na determinação de um mesmo caráter.

Eles são responsáveis pela determinação de certa característica, por exemplo, cor do pelo nos coelhos, possuem variações, determinando características diferentes, por exemplo pelo marrom ou branco. Além disso, ocorrem aos pares, sendo um de origem materna e outro de origem paterna.

Alelos e Alelos Múltiplos

Exemplos de genes alelos

Um alelo é cada uma das várias formas alternativas do mesmo gene que ocupa um locus no cromossomos e atuam na determinação do mesmo caráter. Os alelos múltiplos ocorrem quando os genes apresentam mais de duas formas alélicas.

Nesse caso, mais de dois alelos estão presentes na determinação de um caráter.

Homozigotos e Heterozigotos

Exemplos de homozigotos e heterozigotos

Os seres homozigotos são aqueles que apresentam pares de genes alelos idênticos (AA/aa), ou seja, possuem genes alelos idênticos.

Enquanto isso, os heterozigotos caracterizam os indivíduos que possuem dois genes alelos distintos (Aa).

Genes Dominantes e Recessivos

Quando um indivíduo heterozigótico possui um gene alelo dominante ele se expressa determinando uma certa característica. Os genes dominantes são representados por letras maiúsculas (AA, BB, VV) e expressos fenotipicamente em heterozigose.

Quando o gene alelo não se expressa nesse indivíduo, ele é um gene recessivo. Os genes recessivos são representados por letras minúsculas (aa, bb, vv) donde os fenótipos são expressos somente em homozigose.

Fenótipo e Genótipo

Fenótipo e Genótipo

O genótipo é o conjunto das informações contidas nos genes, desse modo, irmãos gêmeos têm o mesmo genótipo pois possuem os mesmo genes. Ele representa a constituição genética do indivíduo.

Já o fenótipo é a expressão dos genes, ou seja, é o conjunto das características que vemos nos seres vivos, por exemplo, a cor dos olhos, o tipo sanguíneo, a cor das flores de uma planta, a cor do pelo de um gato, entre outras.

Herança Ligada ao Sexo

Os cromossomos sexuais são aqueles que determinam o sexo dos indivíduos.

As mulheres possuem 2 cromossomos X, enquanto os homens possuem um cromossomo X e um Y. Desse modo, é o gameta masculino que determina o sexo dos filhos.

Como os cromossomos X tem muito mais genes o que o Y, alguns dos genes do X não têm alelo correspondente no Y, desse modo determinam a herança ligada ao cromossomo sexual ou ligada ao sexo.

Representação da transmissão hereditária da hemofilia, cujos genes se localizam no cromossomo X

O daltonismo e a hemofilia são exemplos de doenças determinadas por genes presentes no cromossomo X. O daltonismo, que é um tipo de cegueira para cores, é uma condição produzida por um alelo mutante responsável pela produção de um dos pigmentos visuais.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/introducao-a-genetica/