Linkage e teorias evolucionistas lamarck e darwin.pdf

Lembrando...
2º lei de Mendel - AaBb
A a B b
Gametas
A B A b a B a b
25% 25% 25% 25%
Segregação independente, genes em cromossomos homólogos

Como diferenciar um caso de 2ª Lei de um caso de linkage ?

1902 - Walter Sutton e Theodor Boveri e a Teoria cromossômica da herança:
• Correlação entre o comportamento dos cromossomos, durante a meiose, e o
comportamento dos “fatores” mendelianos;
• Tais “fatores” estavam localizados nos cromossomos e se separavam durante a
formação dos gametas;
• Em 1909, Thomas Hunt Morgan, decidiu pesquisar as moscas drosófilas
(Drosophila melanogaster), principalmente as mutantes; sua pesquisa produziu
o primeiro mapa da posição de genes sobre um cromossomo.
• Ligação gênica

Mais de um século depois, as drosófilas continuam sendo utilizadas
em estudos sobre genética, pois:
• São pouco exigentes quanto à alimentação e ao ambiente, podendo
ser criadas em frascos de vidro e alimentadas com frutas;
• As gerações dessas moscas sucedem-se em apenas duas semanas, e
podem originar centenas de descendentes;
• Existem muitos tipos de mutantes com variações bem contrastantes;
• As células somáticas de drosófilas têm quatro pares de
cromossomos, sendo três pares de autossomos e um par de
cromossomos sexuais.
•Por que o uso de drosófilas?

•Experimento de Morgan
Nas
drosófilas
O corpo cinza e as asas normais = fenótipos selvagens
O corpo preto e as asas muito curtas = mutantes
Alelo P Alelo V
pp vv
O fenótipo selvagem é aquele encontrado com maior frequência na
população; em geral, são dominantes

• Do cruzamento de moscas mutantes (ppvv) com moscas homozigotas selvagens (PPVV):
geração F1 = todas as moscas normais (PpVv), confirmando que o fenótipo das mutantes é
determinado por alelos recessivos;
• Do retrocruzamento de heterozigotas selvagens (PpVv) com genitoras mutantes (ppvv), o
resultado era diferente do esperado.
•Experimento de Morgan
Nas
drosófilas
O corpo cinza e as asas normais = fenótipos selvagens
O corpo preto e as asas muito curtas = mutantes
Alelo P Alelo V
pp vv

Quando os alelos estão em um mesmo cromossomo, tendem a permanecer unidos e a
seguir juntos para a mesma célula-filha, o que significa que não obedecem ao princípio
da segregação independente, expresso na segunda lei de Mendel; entre eles, existe
ligação gênica (ligação fatorial ou linkage).

✔ 2 tipos de gametas 50% AB e 50% ab
Linkage completa
(sem crossing over)
Segregação dependente
AB
ab

Diibridismo/Linkage
AB/ab
(dois genes no mesmo cromossomo)
A
B
a
b
Gametas
A
B
a
b
A
b
a
B
AB ab Ab aB
CROSSING OVER:
troca de cromátides irmãs
em cromossomos homólogos
Parentais Recombinantes

✔ 4 tipos de gametas
Linkage com crossing over
a taxa de
recombinantes
sempre é menor ou
igual a 50%
AB Ab aB ab
Recombinantes

Linkage
➔ Na ligação gênica, a frequência dos gametas de um
heterozigoto depende da taxa de crossing-over ou taxa de
recombinação que ocorre entre os cromossomos
homólogos.
➔ Os Gametas Parentais são formados mesmo que não haja
recombinação e aparecem em maior quantidade.
➔ Os Gametas Recombinantes são formados apenas se
houver permuta e aparecem em menor quantidade.
➔ A Taxa de Crossing é expressa em porcentagem e
corresponde a frequência de gametas recombinantes
formados na gametogênese.

CIS TRANS
Dois dominantes Um dominante
Um recessivo
► AaBb → AB/ab → heterozigoto CIS
► AaBb → Ab/aB → heterozigoto TRANS

► Na vinculação gênica a posição dos genes no
heterozigoto (AaBb) pode ser Cis ou Trans.
► Estas posições também podem ser utilizadas para se
definir quem são os gametas parentais e os
recombinantes.
A B
a b
Posição CIS
A b
a B
Posição TRANS

Castanho / Asa longa = V_E_ Escuro / Asa longa = V_ e e

Sabendo o genótipo das drosófilas, do cruzamento de heterozigóticas
VE/ve, com duplo recessiva, vv/ee, gerou cerca de 36.000 indivíduos.
Quantos descendentes são:
- Selvagem? 18.000
- Selvagem vestigial? 0
- Preta/ asa longa? 0
- preta/ vestigial? 18.000
Gametas heterozigóticos: VE, ve
Gametas homozigóticos: ve
Resultado do cruzamento sem linkage:
VE/ve
ve/ve

• A taxa de recombinação entre dois genes ligados é proporcional à distância entre eles no
cromossomo;
• Quanto mais afastados estiverem dois genes em um cromossomo, maior será a
probabilidade de ocorrer permutação entre eles e, portanto, maior será a taxa de
recombinação.
Premissas:
• Os genes estão enfileirados ao longo dos cromossomos;
• A probabilidade de ocorrer permutação entre dois genes afastados é maior do que quando
os dois genes estão próximos;
• A taxa de recombinação entre dois genes é proporcional à distância entre seus lócus gênicos,
permitindo que sejam posicionados no cromossomo.
•Mapa Cromossômico

Mapa cromossômico
► Mapa genético ou cromossômico é a representação da posição dos
genes no cromossomo.
► Está diretamente relacionada a taxa de crossing.
► Unidades de Recombinação (U.R.) ou Morganídeos (M) são as
unidades usadas para determinar a posição dos genes no
cromossomo e correspondem a taxa de crossing.

AB
ab
Ab
aB
A
B
a
b
A
b
a
B
40%
Ab
aB
AB
ab
40%
10%
10%
Parentais = 80%
Recombinantes = 20%
45%
45%
5%
5%
Parentais = 90%
Recombinantes = 10%

Mapa cromossômico
► Distância = taxa de permuta
Ou seja:
É a quantidade de recombinantes que irá formar.
AB/ab – 84% (parentais)
Ab/aB – 16% (recombinantes)
então, a distância é de 16 UR ou 16cM ou 16 morganídeos

Mapa cromossômico
► Exemplo: Em um cromossomo há a seguinte frequência de
recombinação entre os genes A,B,C e D:
A-B 🡺 45% A-C 🡺 20%C-B 🡺 25%
B-D 🡺 5% C-D 🡺 20% A-D 🡺 40%
Qual a posição dos genes no cromossomo? R= ACDB
A C D B
45M
40M
20M 20M 5M

Taxa de recombinação = distância
Nesse caso, os recombinantes somam
14%, portanto a distância é de 14
unidades de recombinação.

Distância = 15UR, então:
AB - 42,5%
ab - 42,5%
Ab - 7,5%
aB- 7,5%
a) Ab e aB
b) Recombinantes = 15%.

crossing-over = cromátides homólogas

DUPLICADO, SEM SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE

GAMETAS:
AB
ab
CC
Cc
cc
CRUZAMENTO:
AB CC, AB Cc, AB cc
ab CC, ab Cc, ab cc
Em 6 possibilidades, apenas 1 formou abc

ee - pêlo encrespado
EE - pêlo normal
aa - albino
AA - selvagem
79 encrespado, selvagem - eeAA
121 encrespado, albino - eeaa
125 normal, selvagem - EEAA
75 normal, albino - EEaa
Cruzamento de diíbrido = EA/ea
Parentais: EA, ea
Recombinantes: Ea, eA

Cromossomo II da drosófila,
mostrando a posição relativa
de alguns genes.
• Quando a taxa de recombinação entre
dois genes é igual a 1%, a distância
relativa entre seus lócus gênicos é de
uma unidade de recombinação (UR) ou
morganídeo;
• O primeiro cromossomo mapeado foi o
cromossomo II da drosófila.

• Após os trabalhos de Morgan, geneticistas
de todo o mundo passaram a pesquisar a
localização de genes nos cromossomos
humanos;
• Em 1986, já eram mais de 1.500 os genes
codificados;
• Em 1987, desencadeou-se o Projeto
Genoma Humano (PGH): cuja meta era
sequenciar todos os cerca de 3 bilhões de
pares de nucleotídeos presentes nos
cromossomos humanos;
• Em 2003 o PGH foi concluído.
•Projeto genoma humano

Perspectivas:
• Medicina preditiva, que poderá dar,
com antecedência, informações
sobre o estado de saúde das pessoas;
• Problemas: questões éticas
envolvidas.

Pioneira: Xylella fastidiosa, bactéria causadora do amarelinho, doença que ataca
plantações de laranja.
Genoma Câncer
• Segunda maior contribuição em termos de números relativos ao sequenciamento de
genes;
• As descobertas vão ajudar a medicina a entender por que existem variações de
agressividade entre tumores e a identificar métodos de diagnósticos e tratamentos
mais sensíveis.
Genoma Cana
• Concluído em novembro de 2000 com a identificação de 50 mil genes da planta;
• Objetivo era aumentar a produtividade ou modificar características da cana e de
outros cereais.
•Genômica no Brasil

Fixismo e evolucionismo
Mecanismos da evolução

Introdução
Evolução é o processo de transformações hereditárias e
adaptações que vem ocorrendo nos seres vivos desde
que surgiram no planeta Terra.
o Evolução = Fato
o Ciência que estuda a evolução = Biologia Evolutiva
“nada em Biologia faz sentido exceto à luz da evolução”.
Theodozius Dobzhansky

Numa visão fixista, as espécies são unidades fixas e
imutáveis que, num mundo igualmente estático,
surgiram independentemente umas das outras.
- Grécia antiga: Platão
O que é o fixismo?

Segundo o Criacionismo, com São Thomas de Aquino,
defendia que as espécies foram originadas por criação
divina e, como tal, são perfeitas e estáveis,
mantendo-se fixas ao longo dos tempos.
No final do século XVIII, o Criacionismo, que até então
assumira uma carácter dogmático, começa a ser posto
em causa.

- Fixismo também foi defendido através da teoria da
geração espontânea proposta inicialmente por
Aristóteles, que sugeria o aparecimento de espécies a
partir de matéria inanimada.
- E também por Georges Cuvier com a teoria do
Catastrofismo, uma teoria fixista que defendia que
eventos geológicos catastróficos seriam responsáveis
pela extinção de diferentes espécies. Após esses
eventos, novas espécies seriam criadas, chegando a
diversidade de espécies atual.
- Carl Linnaeus, propondo o sistema de classificação
biológica utilizado até hoje, o Systema Naturae.

O que pôs em causa o fixismo?
Triceratops

Tyrannosaurus Rex

tigre-dentes-de-sabre

Amonites
Trilobitas
Tetrápodes

Falésias de Hunstanton, na Inglaterra

"Species Plantarum" (1753)

Valorização do estudo dos fósseis –
Representam espécies que só aparecem
em certos estratos sedimentares e não
existem na atualidade.
Estudo sistemático das espécies atuais
- Iniciado por Lineu (séc. XVIII) ao
desenvolver um sistema de classificação
dos seres vivos baseado na morfologia
dos indivíduos. Lineu foi um criacionista
convicto mas os seus trabalhos
contribuíram para o desenvolvimento de
ideias evolucionistas.

Quais eram as ideias transformistas?
Todos os animais provieram de um único
animal que, aperfeiçoando-se e
degenerando, produziu, ao longo dos
tempos, todas as raças dos outros animais.
As espécies menos perfeitas, mais
delicadas, menos ativas, já desapareceram
ou vão desaparecer.
Buffon, 1707-1788
Vemos aparecer raças de cães, galinhas, etc.
que não existiam na Natureza. São
inicialmente indivíduos fortuitos, que o acaso
e as gerações transformam em espécies. Na
combinação fortuita das produções da
Natureza, só subsistiram aquelas que
apresentavam certas relações de
conveniência.

Quem contribuiu para o evolucionismo?
1700 1750 1800 1850 1900
MAUPERTUIS (1698-1759)
LINEU (1707-1778)
BUFFON (1707-1788)
LAMARCK (1744-1829)
MALTHUS (1766-1834)
CUVIER (1769-1832)
SAINT-HILAIRE (1772-1844)
LYELL (1797-1875)
DARWIN (1809 -1882)
WALLACE (1823 -1913)

No século XIX consolida-se a visão
evolucionista. Admite-se que as espécies
se alteram de forma lenta e gradual ao
longo do tempo, originando outras espécies.
Esta ideia alinha com uma perceção
dinâmica e transformista do mundo e resulta
de um vasto conjunto de contributos das
diversas áreas do Conhecimento.
A implantação definitiva das ideias
evolucionistas só foi possível com o
aparecimento de mecanismos explicativos,
fundamentados e alicerçados em
argumentos claros.
O que é o evolucionismo?

Lamarck - Naturalista francês, é
uma figura de referência na
história do evolucionismo
sobretudo por ter sido pioneiros a
publicar uma teoria explicativa
coerente sobre os mecanismos
da evolução.
- botânica e zoologia
(invertebrados)
- ADAPTAÇÃO - “germes” da
geração espontânea
Jean-Baptiste Antoine de Monet (1744-1829)

Os antepassados da girafa devem ter vivido em
regiões desérticas, onde a erva era rara. Assim,
tiveram de tentar comer a ramagem das árvores; do
esforço repetido durante muito tempo para atingirem
estas ramagens resultou, pouco a pouco, o
alongamento do seu pescoço (...) a girafa pode elevar
a cabeça a 6 m de altura.

Lei do uso e do desuso
A necessidade cria o órgão
apropriado e a função modifica-o,
isto é, o meio pode obrigar ao uso
repetitivo de um órgão ou parte do
corpo, provocando o seu
crescimento e desenvolvimento;
ao contrário, a falta de uso
provocará a sua atrofia e, até,
desaparecimento.
Lei da herança dos caracteres adquiridos
Os caracteres adquiridos sob a ação
modificadora do meio, e pelo uso e não uso
dos órgãos, são transmitidos às gerações
seguintes.

Aspectos como “necessidade de adaptação” ou “procura
de perfeição” não se conseguem testar. As modificações
provenientes do uso e desuso dos órgãos são adaptações
individuais.
Contrariou a lei das caracteres adquiridas proposta por
Lamarck.
Quais as críticas ao lamarckismo?
X
Weismann

Charles Darwin - Naturalista
inglês, desenvolveu a teoria
evolucionista mais credível para
explicar a origem das espécies.
Recolheu dados e informações
ao longo de mais de 20 anos,
com destaque para a sua viagem
à volta do mundo, a bordo do
Beagle, com passagem pelas
Ilhas Galápagos.
Charles Robert Darwin, 1809 - 1882

Que viagem realizou Darwin?
1831
H.M.S. Beagle

Ilhas
Galápagos
África
Europa
Austrália
América
do Norte
América
do Sul
Oceano
Pacífico
Oceano
Atlântico
Oceano
Índico
Oceano
Pacífico

Iguana marinha
Tentilhão das Galápagos
Floresta tropical
Nandús da Argentina
Deserto da Patagónia
Estratos fossilíferos

Que influências sofreu Darwin?
Influências da Geologia - Darwin
levou em conta a origem e
localização dos fósseis, os
fenômenos vulcânicos, o tempo
geológico, o uniformitarismo, a
influência de Lyell.
Charles Lyell, 1797 - 1875

Por influência de Lyell, Darwin ter-se-á percebido de que
os fósseis apresentam diferenças bruscas de estrato
para estrato devido a faltarem os fósseis intermédios
correspondentes a estratos erodidos (baseado na Lei
do Uniformitarismo, de Hutton, 1788).
Fósseis
intermédios
erodidos
Coluna de
estratos com
lacuna
no registo fóssil

Glyptodont
(espécie fóssil)
Armadillo
(espécie atual)

Influências da Biogeografia - Darwin apercebeu-se da imensa
biodiversidade, dos padrões comuns de vida, das diferenças
ambientais, das adaptações dos seres vivos, das migrações e
interpretou casos concretos de evolução como os tentilhões e
tartarugas das Ilhas Galápagos.
Tentilhões das
Galápagos
Ilhas
Galápagos

Tentilhões das Galápagos

Sementes Frutos e flores
Gomos Insetos

Sementes Catos
Frutos
Insetos
Tentilhões do solo Tentilhões das árvores Tentilhões cantores
ANCESTRAL COMUM

Animais das Galápagos
Tentilhão-dos-catos
Ganso-patola-de-patas-az
uis
Falcão-das-galápagos
Iguana-marinha-das-galápago
s
Iguana-terrestre-das-galápago
s
Tartaruga-das-galápagos
Corvo-marinho-áptero

Alfred Russel Wallace foi um naturalista,
geógrafo, antropólogo e explorador inglês
que desempenhou um papel crucial na
teoria da evolução, especialmente na
teoria da seleção natural.
Foi Wallace o primeiro a notar que cada
margem dos rios amazônicos podia ser
habitada por espécies diferentes de
macacos. Em 1858, Wallace sintetiza a
teoria da seleção natural, mas ao invés de
publicar a descoberta, remete-a para
Darwin que, pouco tempo depois, publica
A Origem das Espécies.

Darwin e Wallace perceberam que, se um
animal possui alguma característica que o
ajuda a resistir aos elementos ou a se
reproduzir com mais sucesso, ele pode deixar
mais descendentes do que outros. Em média,
essa característica se tornará mais comum na
geração seguinte e na geração seguinte.
Enquanto Darwin lutava com a seleção
natural, passou muito tempo com criadores de
pombos, aprendendo seus métodos. Descobriu
que o trabalho deles era uma analogia para a
evolução. Um criador de pombos selecionava
pássaros individuais para reprodução, a fim de
produzir um colar de pescoço. Da mesma
forma, a natureza inconscientemente
"seleciona" indivíduos mais adequados para
sobreviver às suas condições locais. Com
tempo suficiente, argumentaram Darwin e
Wallace, a seleção natural poderia produzir
novos tipos de partes do corpo, de asas a
olhos.

Proposta de Lamarck Proposta de Darwin
Que diferenças entre o lamarckismo e o darwinismo?
Os ancestrais
das girafas tinham
pescoço curto.
Face à necessidade
de chegar mais alto e
à custa de esforços
repetidos, os pescoços
foram-se alongando.
Ao fim de algumas
gerações, e devido à
transmissão aos
descendentes do
pescoço cada vez
maior, as girafas
apresentam pescoços
longos.
Na população
ancestral de girafas, o
tamanho do pescoço
variava.
As girafas com pescoço
mais longo, mais aptas,
chegavam mais alto e
alimentavam-se melhor.
As outras acabavam por
morrer.
Com o tempo, todas
as girafas apresentam
pescoços mais
longos.

Lamarck Darwin
O meio cria necessidades que induzem
mudanças nos hábitos e nas formas
dos indivíduos.
O meio exerce uma seleção natural que
favorece os indivíduos portadores das
características mais apropriadas para
um determinado ambiente e num
determinado tempo.
As novas características conseguem-se
pelo uso ou desuso repetido de um
órgão ou parte do corpo.
No seio de uma população certos
indivíduos apresentam características
que lhes conferem uma melhor
adaptação em relação aos outros.
As características adquiridas são
transmitidas aos descendentes.
Os mais aptos vivem mais tempo,
reproduzem-se mais e transmitem as
suas características aos descendentes.

Thomas Malthus, 1766 - 1834
"Ensaio sobre o Princípio da População", no qual alertava seus
compatriotas ingleses de que a maioria das políticas destinadas a ajudar os
pobres estava fadada ao fracasso devido à pressão implacável do
crescimento populacional. Uma nação poderia facilmente dobrar sua
população em poucas décadas, levando à fome e à miséria para todos.

Malthusianismo - Segundo Malthus, a população
humana tende a crescer para além das possibilidades
do meio, sendo limitada por fatores externos, como a
disponibilidade de alimento e a propagação de
doenças.
Darwin aplicou estas ideias às populações animais,
apercebendo-se da sua luta pela sobrevivência.
Crescimento
exponencial
Crescimento
em progressão
aritmética
Crescimento
em S
Tempo
Número

Darwinismo
▪ Teoria da seleção natural proposta por Charles Darwin
I. Entre os indivíduos de uma mesma espécie existem
diferenças.
II. O meio ambiente está em contínua mudança.
III. Os recursos do meio são escassos e os indivíduos
competem entre si.
IV. O meio ambiente exerce pressão que exclui aqueles
indivíduos menos adaptados e mantém (SELECIONA)
os mais aptos.

Darwinismo
▪ Seleção Natural
Variabilidade
Populacional
Funil = Meio
ambiente
Seleção dos mais aptos
(Adaptação)
Trabalhos que influenciaram a
teoria de Darwin
Thomas Malthus: “As populações
crescem em progressão geomética,
enquanto que os recursos do meio em
progressão aritmética”.
Dedução de Darwin: Como não há
recursos disponíveis para todos (água,
alimentos, abrigos, etc.) os indivíduos
competem entre si e sobrevivem
aqueles melhores adaptados. Essa “luta
pela vida” Darwin chamou de seleção
natural.
Charles Lyell: “A terra foi moldada
praticamente inteiramente por forças
lentas agindo por um longo período de
tempo”.
Dedução de Darwin: O planeta é muito
antigo e os animais que vivem hoje,
surgiram por modificações de animais
que viveram no passado.

Tomate
selvagem
Variedades
de tomate
Seleção artificial

Mostarda
selvagem
Couve
Bróculos
Couve-flor
Couve-galeg
a
Couve-rábano
Couve-de-Bruxelas

Um ancestral do milho Milho moderno

Um ancestral do
milho
Milho moderno

Com sementes
Sem sementes

Begónia
selvagem
Variedades de begónia

Pombo selvagem
Variedades de pombos

Lobo
Raças de cão

Como criador de pombos,
Darwin apercebeu-se de
que o Homem era capaz de
selecionar, para reprodução,
indivíduos com
características desejáveis.
Ao fim de algumas
gerações, os descendentes
obtidos são diferentes dos
seus ancestrais.

O que é a seleção natural?
Variação da característica
Número
de
indivíduos
Ponto de ajuste

População original
Fenótipo
Número
de
indivíduos
Estabilizadora Direcional Disruptiva

Seleção direcional

Seleção disruptiva

Floresta Campo

Extinção
Extinção
Especiação
Tempo

Variações entre indivíduos
de uma população
Superprodução de
descendentes ao longo das
gerações
Geração
1
Geração
2
Geração
3

Os mais aptos sobrevivem;
os menos aptos são
eliminados
Luta pela sobrevivência – pelo companheiro, pelo alimento, pelo abrigo, ...

Variedades de Biston betularia

O que é a teoria da seleção natural?
▪Existem sempre variações entre os indivíduos de
uma população.
▪Cada população tende para a superprodução de
descendentes.
▪No meio natural, ao longo das gerações, o número
de indivíduos mantém-se constante.
▪Entre os indivíduos ocorre uma luta pela
sobrevivência face a fatores limitantes (alimento,
território, abrigo, parceiro, ...).
▪Os indivíduos com características vantajosas, os
mais aptos, são conservados por seleção natural,
produzindo mais descendentes com essas
características (reprodução diferencial); os
menos aptos são eliminados.
▪O surgimento repentino de características, advém
de mutações genéticas, aleatórias e espontâneas.

A seleção natural
ocorre porque alguns
indivíduos apresentam
fenótipos mais
favoráveis em
comparação com
outros.
Seleção natural
É o processo no qual os traços benéficos
herdáveis tornam-se mais comuns em
gerações sucessivas. Em contraste, os traços
prejudiciais que são hereditários se tornam
menos comuns.

Com o tempo, a seleção natural resulta
em adaptações, mudanças nas populações
de organismos vivos que promovem sua
sobrevivência e reprodução em um
ambiente particular.
O surgimento repentino de características,
pode ser por mutações aleatórias e
espontâneas.
Adaptação

Teoria moderna da evolução -
Neodarwinismo

O gafanhoto é verde
porque vive na grama ou
vive na grama porque é
verde?

Darwin mostrou que a seleção natural
tende a modificar as características
dos indivíduos ao longo das gerações,
podendo gerar o aparecimento de
novas espécies.
Existem três tipos de adaptação:
Coloração de aviso, camuflagem e mimetismo.

Coloração de aviso
A coloração funciona como uma advertência
ao preddador;
Indicando que o animal pode ser VENENOSO
ou TER SABOR DESAGRADÁVEL;
Várias espécies apresentam essa adaptação,
principalmente, insetos e anfíbios e répteis.

Camuflagem
A propriedade dos membros de uma espécie
apresentarem uma ou mais características que os
assemelhem ao ambiente, dificultando sua
localização por espécies com as quais interage,
sejam elas predaores ou presas.
A camuflagem é explicada pela seleção natural:
- A coloração, entre os indivíduos, que permite
uma maior camuflagem será menos predada, e
consequentemente, transmitirá sua coloração aos
descendentes.
Então, os inidivíduos mais bem camuflados são
mais selecionados.

Mimetismo
“É uma adaptação na qual uma espécie se
asemelha a outra”
“Duas espécies diferentes assemelham-se em
certas características, o que constitui
vantagem para uma ou para ambas em
relação a outras espécies.”

Mimetismo das borboletas amazônicas
Semelhança na cor e desenho nas asas entre
borboletas de espécies distintas:
-Família Heliconidae = sabor extremamente
desagradável aos pássaros e tóxica (
Borboleta Monarca);
-Família Pieridae = Possuem sabor agradável
(Borboleta Vice-Rei).

Mimetismo entre cobras corais
A cobra coral falsa (não-peçonheta)
assemelha-se a cobra coral verdadeira
(peçonheta).
Cobra Coral falsa: Eritholampus aesculapi
Cobra Coral Verdadeira: Micrurus coralinus

Fósseis
• É considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveram
em tempos remotos da Terra.
• Um fóssil animal forma-se quando as partes moles do corpo se decompõe, mas
seu esqueleto é substituído por minerais do solo (mineralização).
• Processo semelhante pode ocorrer com troncos de árvores são recobertos de lava,
e a sílica substitui a madeira.
• Representa a possibilidade de conhecermos organismos que viveram na Terra em
tempos remotos, sob condições ambientais distintas das encontradas atualmente, e
que podem fornecer indícios de parentesco com as espécies atuais. Por isso, os
fósseis são testemunhos da evolução.

Embriologia comparada
À medida que o embrião se desenvolve,
surgem características individualizantes e as
semelhanças diminuem.
Essa semelhança também foi verificada no
desenvolvimento embrionário de todos
animais. Entretanto, quando mais diferentes
são os organismos, menor é o período
embrionário comum entre eles.

Órgãos homólogos: mesma origem embrionária,
mas podem ter funções diferentes
Ex: asa de morcego, nadadeira de baleia,
pata do cavalo, braço do homem
Anatomia comparada

Órgãos análogos: origem embrionária diferente,
mas desempenham a mesma função
Ex: asa de ave e asa e insetos

Dentro de uma população, a variação alélica surge de mutações
aleatórias que causam diferenças nas sequências de DNA.
Alguns alelos codificam proteínas que melhoram a sobrevivência ou
capacidade reprodutiva em comparação com outros membros da
população.
Indivíduos com alelos benéficos têm maior probabilidade de
sobreviver e contribuir com seus alelos para os genes da próxima
geração.
Ao longo de muitas gerações, as frequências alélicas de muitos
genes diferentes podem mudar por meio da seleção natural,
alterando assim significativamente as características de uma
população.

Os indivíduos em um extremo de uma faixa fenotípica têm maior
sucesso reprodutivo em um ambiente particular.
Uma maneira pela qual a seleção natural direcional pode surgir é que um novo
alelo pode ser introduzido em uma população por mutação, e o novo alelo pode
conferir adaptação mais alta nos indivíduos que o carregam.
Seleção natural direcional
Outra razão para ocorrência de seleção natural direcional é que uma população
pode ser exposta a uma mudança prolongada em seu ambiente de vida. Sob
novas condições ambientais, os valores de adaptação relativa podem
mudar para favorecer um genótipo, e isso promoverá a eliminação de outros
genótipos.

Um tipo de seleção natural chamada seleção estabilizadora favorece a
sobrevivência de indivíduos com fenótipos intermediários e seleciona
contra aqueles com fenótipos extremos.
A seleção natural estabilizadora tende a diminuir a diversidade
genética.
Seleção natural estabilizadora

A seleção natural disruptiva favorece a sobrevivência
de dois ou mais genótipos diferentes que produzem
fenótipos diferentes.
É provável que a seleção disruptiva ocorra em
populações que ocupam ambientes heterogêneos, de
modo que alguns membros da espécie terão
maior probabilidade de sobreviver em cada tipo de
condição ambiental
Seleção natural disruptiva

Um exemplo de seleção disruptiva envolve a grama
colonial (Agrostis capillaris). Em certos espaços onde essa
grama é en contrada ocorrem locais isolados em que o
solo está contaminado com altos níveis de metais pesados
de vido à mineração.
Seleção natural disruptiva

Seleção deequilíbrio
Ao contrário de um conceito errôneo popular, a seleção natural nem
sempre elimina de alelos “mais fracos” ou menos adequados. A seleção de
equilíbrio, também conhecida por balanceadora, é um tipo de seleção
natural que mantém a diversidade genética em uma população.
A seleção balanceadora pode favorecer o heterozigoto em vez de
qualquer homozigoto correspondente. Essa situação é chamada de
vantagem do heterozigoto, que, às vezes, pode explicar a
persistência de alelos deletérios em uma condição homozigótica.

Seleção Natural
As mariposas de Manchester

As mariposas de Manchester
Seleção natural ocorrida nas mariposas da espécie Biston betularia, em Manchester –
Inglaterra;
Pressão ambiental: Industrialização
Fator responsável pela seleção natural;
Antes da industrialização 1850 : predominava as mariposas brancas com algumas manchas
pretas;
Industrialização – matou líquens das árvores – escurecimento dos troncos.
Posteriormente à industrialização predomínio das mariposas melânicas.

A resistência de bactérias aos antibióticos
A velocidade de reprodução das bactérias
permite o aparecimento de mutações em seus
genes;
Um mutante pode favricar uma enzima que pode
destruir um antibiótico – Surge, assim, um
mutante resistente a determinado antibiótico;
A mutação pode ocorrer mesmo que o antibiótico
não esteja presente. A mutação não foi
provocada pelo medicamento;
Se não tiver em um meio que o antibiótico não
esteja presente, sua característica não lhe traz
nehuma vantagem.

Um exemplo clássico de vantagem do heterozigoto envolve o alelo HS do gene da
β- globina humana.
Um indivíduo homozigoto HSHS tem anemia falciforme, e essa doença leva à
formação de glóbulos vermelhos em forma de foice.
O homozigoto HSHS tem adaptação inferior do alelo comum de β-globina, HAHA.
Os heterozigotos, HAHS, normalmente não apresentam sintomas de doença
falciforme, mas têm resistência au mentada à malária.

Anemia falciforme
Causada por um gene defeituoso;
Produção da hemoglobina anormal;
Individuos homozigotos apresentam suas
hemácias na forma de foice – causa
problemas respiratórios;
Os heterozigotos ou têm a doenças ou é
manifestada de forma branda;
Os heterozigotos são resistentes à malária;
Seleção para o gene da anemia falciforme.

Certos traços de espécies que se
reproduzem sexualmente e tornam mais
provável que indivíduos encontrem ou
escolham um parceiro e/ou envolvam-se em
acasalamentos bem- sucedidos.
Seleção sexual é um tipo de seleção natural
que promove diretamente o sucesso
reprodutivo
Selecao sexual

O resultado desse processo é, às vezes, uma diferença significativa entre as
aparências dos dois sexos dentro de uma espécie, uma situação denominada
dimorfismo sexual.

A seleção sexual opera de duas
maneiras
Na seleção intersexual, machos competem para serem escolhidos pela
fêmea.

A seleção sexual opera de duas
maneiras
Na seleção intrassexual, os membros de um sexo competem diretamente
entre si pela oportunidade de acasalar com indivíduos do sexo oposto.

Tomate
selvagem
Variedades
de tomate

Mostarda
selvagem Couve
Bróculos
Couve-flor
Couve-galega
Couve-rábano
Couve-de-Bruxelas

Um ancestral do milho Milho moderno

Como criador de pombos,
Darwin apercebeu-se de que o
Homem era capaz de
selecionar, para reprodução,
indivíduos com características
desejáveis.
Ao fim de algumas gerações,
os descendentes obtidos são
diferentes dos seus
ancestrais.

População original
Fenótipo
Número
de
indivíduos
Estabilizadora
favorece os intermediário
Direcional
favorece um extremo
Disruptiva
favorece ambos os extremos

GENÉTICA DE POPULAÇÕES
Especificar seus genótipos e saber em que
freqüência estariam representados em
determinada população
Frequência genotípica – proporção ou
percentagem de indivíduos que pertencem a
cada genótipo
Frequência gênica ou alélica – número ou
proporção dos diferentes alelos em cada loco

Frequências gênicas e genotípicas

Frequências genotípicas
Genótipo
Número
de Indivíduos
Frequência Genotípica
AA 300
Aa 500
aa 200
Total 1.000

Genótipo
Número
de Indivíduos
Frequência Genotípica
AA 300 nAA
/N
Aa 500 nAa
/N
aa 200 naa
/N
Total 1.000 N/N

Genótipo
Número
de Indivíduos
Freqüência Genotípica
AA 300 nAA
/N = 300/1.000
Aa 500 nAa
/N = 500/1.000
aa 200 naa
/N = 200/1.000
Total 1.000 N/N = 1.000/1.000

Genótipo
Número
de Indivíduos
Freqüência Genotípica
AA 300 nAA
/N = 300/1.000 = 0,30 = 30%
Aa 500 nAa
/N = 500/1.000 = 0,50 = 50%
aa 200 naa
/N = 200/1.000 = 0,20 = 20%
Total 1.000 N/N = 1.000/1.000 = 1,00 = 100%

Frequências gênicas
Genótipo
Número
de Genótipos
Número de
alelos A
Número de
alelos a
Total
AA nAA
= 300
Aa nAa
= 500
aa naa
= 200
Total N = 1.000

Genótipo
Número
de Genótipos
Número de
alelos A
Número de
alelos a
Total
AA nAA
= 300 600 0 600
Aa nAa
= 500
aa naa
= 200
Total N = 1.000

Genótipo
Número
de Genótipos
Número de
alelos A
Número de
alelos a
Total
AA nAA
= 300 600 0 600
Aa nAa
= 500 500 500 1.000
aa naa
= 200
Total N = 1.000

Genótipo
Número
de Genótipos
Número de
alelos A
Número de
alelos a
Total
AA nAA
= 300 600 0 600
Aa nAa
= 500 500 500 1.000
aa naa
= 200 0 400 400
Total N = 1.000 1.100 900 2.000

Genótipo
Número
de Genótipos
Número de
alelos A
Número de
alelos a
Total
AA nAA
= 300 600 0 600
Aa nAa
= 500 500 500 1.000
aa naa
= 200 0 400 400
Total N = 1.000 1.100 900 2.000
Frequência do alelo A→ f(A) = (600+500)/2.000 = 0,55
Frequência do alelo a→ f(a) = (500+400)/2.000 = 0,45

Representação Algébrica do cálculo das freqüências
gênicas e genotípicas
Genótipo
Número
de indivíduos
Proporção de indivíduos
(Frequências genotípicas)
AA nAA
nAA
/N = D
Aa nAa
nAa
/N = H
aa naa
naa
/N = R
Total N(nAA
+nAa
+naa
) 1 (D+H+R)
Freqüência gênica de A → p = (2 nAA
+ nAa
)/ 2 N = D + ½ H
Freqüência gênica de a → q = (2 naa
+ nAa
)/ 2 N = R + ½ H
p + q = 1
e
D + H + R = 1

Fatores que alteram a frequência gênica
Processos Sistêmicos:
Magnitude e direção;
Migração, mutação e seleção.
Processos Dispersivos:
Pequenas populações;
Apenas em magnitude;
Oscilação genética.

Processos Sistêmicos
Migração:
O deslocamento (introdução ou retirada) de indivíduos
em uma população;
A introdução de indivíduos geneticamente diferentes
em uma população, pode promover grandes
alterações nas freqüências gênicas e genotípicas dessa
população.

Mutação:
É uma mudança na seqüência de bases nitrogenadas do
DNA de um cromossomo, com conseqüente mudança na
síntese de RNA, alterando as informações para a
síntese proteíca que ocorre nos ribossomos;
Recorrentes → ocorrem com determinada frequência;
Não Recorrentes → ocorrem apenas uma vez e não
mais se repetem.

Seleção:
É o processo no qual indivíduos são escolhidos entre os
membros de uma população para produzirem a
geração seguinte;
Natural e Artificial.

Processos Dispersivos
Oscilação Genética:
É um processo dispersivo de alteração da frequência
gênica;
Também conhecida como Deriva Genética;
Ocorre em populações pequenas por “erro de
amostragem”.

Equilíbrio de Hardy-Weinberg
1908
G.H. Hardy W. Weinberg

Uma população suficientemente grande;
Sob acasalamentos ao acaso;
Ausência de mutação, migração e seleção;
As frequências gênicas e genotípicas permanecem
constantes, de geração em geração.

Considerando a geração de pais com as seguintes
frequências gênicas e genotípicas
Genótipos Gametas
AA Aa aa A a
Freqüências D H R p q

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p)
a (q)

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p)
AA (p2
)
a (q)

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p)
AA (p2
)
a (q) Aa (pq)

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p)
AA (p2
) Aa (pq)
a (q) Aa (pq)

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p)
AA (p2
) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) aa (q2
)

União ao acaso dos
gametas
Fêmeas
A (p) a (q)
Machos
A (p) AA (p2
) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) aa (q2
)
p² + 2 pq + q² = 1
D + H + R = 1

Equilíbrio de
Hardy-Weinberg
Aplicando –se a equação:
Freqüência do alelo A (p):
p² + ½ (2pq) = p(p+q) = p
Freqüência do alelo a (q):
q² + ½ (2pq) = q(p+q) = q
p² + 2 pq + q² = 1
sendo p + q = 1

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