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Atividade 3º ano B
Escola Pedro Nunes Rocha
Biologia
Semana 01 a 04/09/2020
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Origem e evolução da vida - mutação, recombinação gênica e seleção natural

Refere-se à mistura de genes provenientes de diferentes indivíduos que ocorre durante a reprodução sexuada. É responsável pela mistura entre os genes.
Nos eucariontes, a recombinação gênica ocorre por meio de dois processos durante a meiose: a segregação independente dos cromossomos e a permutação (crossing over).
Muitas combinações podem ser formadas entre a mistura de genes de dois indivíduos.
Temos como exemplo, a mistura de cromossomos maternos e paternos: o número de combinações possíveis pode ser calculada pela expressão 2n. (n=número de pares de cromossomos do indivíduo).
Assim, a espécie humana tem 223, ou seja, 8.388.608 diferentes combinações entre os cromossomos do pai e da mãe.
Tipos de Recombinação Gênica
A recombinação gênica pode ser homóloga ou não-homóloga:
Recombinação gênica homóloga: ocorre entre sequências de DNA idênticas ou muito similares. Ou seja, entre sequências homólogas.
Recombinação gênica não-homóloga: ocorre entre sequências de DNA sem qualquer similaridade entre si.
Recombinação Gênica e Mutação

A recombinação gênica e a mutação são processos diferentes, porém, ambos  estão envolvidos com a variabilidade genética dos indivíduos.
A mutação corresponde a alterações hereditárias na sequência do DNA. É a fonte primária de variabilidade.
A recombinação gênica é a mistura de genes entre indivíduos de uma mesma espécie. Aumenta a variabilidade primariamente produzida pela mutação.
Assim, pode-se dizer que mutação e a recombinação agem em conjunto. Enquanto, a mutação modifica o DNA. A recombinação promove a mistura entre os genes modificados entre dois indivíduos.
Recombinação Gênica e Evolução
A teoria moderna da evolução (Neodarwinismo) considera três fatores principais no processo evolutivo: a mutação gênica, a recombinação gênica e a seleção natural.
A mutação e a recombinação gênica são responsáveis pela variabilidade genética, garantem que os indivíduos sejam geneticamente diferentes a cada geração.
Sem os processos de variabilidade genética, como a recombinação gênica e a mutação, a evolução seria extremamente lenta. Isto porque, não haveriam mecanismos para reunir as mutações de diferentes indivíduos.
É através da variabilidade genética que ocorre a evolução e adaptação dos organismos ao ambiente.
De 1900 até cerca de 1920, os adeptos da genética mendeliana acreditavam que apenas as mutações eram responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha importância nesse processo.
Depois disso vários cientistas começaram a conciliar as ideias sobre seleção natural com os fatos da Genética, o que culminou com a formulação da Teoria sintética da evolução, às vezes chamada também de Neodarwinismo.
Conforme Darwin já havia proposto, essa teoria considera a população como a unidade evolutiva. Uma população pode ser definida como um grupamento de indivíduos da mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo.
Cada população apresenta determinado conjunto gênico, que pode ser alterado de acordo com fatores evolutivos. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim, quanto maior for o conjunto gênico da população, maior será a variabilidade genética.
Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias:
fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população – mutação e permutação;
fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida – migração, deriva genética e seleção natural.

Bases genéticas da evolução

A mutação cria novos genes, e a recombinação os mistura com os genes já existentes, originando os indivíduos geneticamente variados de uma população. A seleção natural, por sua vez, favorece os portadores de determinados conjuntos gênicos adaptativos, que tendem a sobreviver e se reproduzir em maior escala que outros. Em função da atuação desses e de outros fatores evolutivos, a composição gênica das populações se modifica ao longo do tempo.

Mutações:

As mutações podem ser cromossômicas ou gênicas. As mutações cromossômicas podem ser alterações no número ou na forma dos cromossomos. As mutações gênicas originam-se de alterações na sequência de bases nitrogenadas de determinado gene durante a duplicação da molécula de DNA. Essa alteração pode ocorrer por perda, adição ou substituição de nucleotídeos, o que pode originar um gene capaz de codificar uma proteína diferente da que deveria ter sido codificada.
As mutações gênicas são consideradas as fontes primárias da variabilidade, pois aumentam o número de alelos disponíveis em um lócus, incrementando um conjunto gênico da população. Embora ocorram espontaneamente, podem ser provocados por agentes mutagênicos, como radiações e certas substâncias químicas .
As mutações não ocorrem para adaptar o indivíduo ao ambiente. Elas ocorrem ao acaso e, por seleção natural, são mantidas quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em caso contrário (seleção negativa). Podem ocorrer em células somáticas ou em células germinativas; neste último caso as mutações são de fundamental importância para a evolução, pois são transmitidas aos descendentes.

Seleção Natural

A ação da seleção natural consiste em selecionar indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição.
A expressão mais adaptado refere-se à maior probabilidade de determinado indivíduo sobreviver e deixar descendentes em determinado ambiente.
A seleção natural atua permanentemente sobre todas as populações. Mesmo em ambientes estáveis e constantes, age de modo estabilizador, está presente, eliminando os fenótipos desviantes.
Entretanto, o ambiente não representa um sistema constante e estável, quer ao longo do tempo, quer ao longo do espaço, o que determina interações diferentes entre os organismos e o meio.
Essa heterogeneidade propicia diferentes pressões seletivas sobre o conjunto gênico da população, evitando a eliminação de determinados alelos que, em um ambiente constante e estável, não seriam mantidos. Dessa forma, a variabilidade genética sofre menor redução.
É o que acontece com a manutenção na população humana de certos alelos que normalmente seriam eliminados por serem pouco adaptativos. Um exemplo é o alelo que causa uma doença chamada anemia falciforme, doença causada por uma alelo que condiciona a formação de moléculas anormais de hemoglobina com pouca capacidade de transporte de oxigênio. As hemácias que as contêm adquirem o formato de foice quando a concentração de oxigênio diminui. Por essa razão são chamadas hemácias falciformes.
Os heterozigóticos apresentam tanto hemácias e hemoglobinas normais como hemácias falciformes. Apesar de ligeiramente anêmicos, sobrevivem, embora com menor viabilidade em relação aos homozigóticos normais.

Em condições ambientais normais, o alelo para anemia falciforme sofre forte efeito seletivo negativo, ocorrendo com baixa frequência nas populações. Observou-se, no entanto, alta frequência desse alelo em extensas regiões da África, onde há grande incidência de malária.
Essa alta frequência deve-se à vantagem dos indivíduos heterozigotos para anemia falciforme, pois são mais resistentes à malária. Os “indivíduos homozigóticos normais” correm alto risco de morte por malária enquanto os “indivíduos homozigóticos para a anomalia” morrem de anemia. Os heterozigóticos, entretanto, apresentam, sob essas condições ambientais, vantagem adaptativa, propiciando a alta taxa de um alelo letal na população.
1) O uso de um mesmo antibiótico para tratar repetidas infecções causadas por mesmos tipos de bactérias tem como consequência a ineficácia do tratamento. Tal resultado é devido ao fato de: *
2) A ideia da seleção natural proposta por Charles Darwin foi, sem dúvida, um grande avanço para a biologia. Segundo Darwin, esse processo: *
3) Sabemos que a seleção natural é um importante mecanismo da evolução. De acordo com essa teoria, podemos afirmar que: *
4) Denominamos de mutação as alterações que ocorrem na estrutura do material genético. Uma dessas alterações é a troca de uma base nitrogenada por outra, uma alteração estrutural no cromossomo conhecida por: *
5) Pesquise a definição de crossing-over. *
Bons estudos!
Professora Valéria
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