LEIS DE MENDEL

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sem medo de errar

Agora que você já tem o conhecimento da herança mendeliana, que define como determinada característica é transmitida dos genitores para os seus descendentes, podemos resolver a situação-problema apresentada. 
O casal que procurou a clínica de aconselhamento genético, na qual você trabalha e ficou responsável pelo acompanhamento: a mulher tem 35 anos, olhos verdes e cabelos castanho-claros e lisos, aparentemente normal, e o marido, de 38 anos, que tem olhos castanhos e cabelos castanhos e lisos, é daltônico, são pais de duas crianças. A primeira filha do casal, com 6 anos, é loira e tem o cabelo encaracolado, os olhos azuis e é aparentemente normal. No entanto, o segundo filho do casal é pessoa com Síndrome de Down, tem 3 anos, tem olhos castanhos e cabelos lisos e castanhos. O casal quer ter mais um filho. 
A partir do genótipo para as cores dos olhos do casal, mulher (genótipo: bbGb; fenótipo: olhos verdes) e homem (genótipo: Bbbb; fenótipo: olhos castanhos), como você pode explicar o fato de o casal ter uma filha de olhos azuis, sendo que nenhum dos pais tem olhos azuis? O outro filho do casal tem olhos castanhos, iguais aos do pai, mas existe a probabilidade de um próximo filho nascer com os olhos verdes iguais aos da mãe? Estes eventos podem ser explicados por meio da herança monogênica? 
A cor dos olhos, assim como a cor dos cabelos, a altura e a cor da pele, por exemplo, são características humanas que por apenas um gene apresentam muitas variações e desta forma são controladas por muitos genes, os quais dependem da quantidade em que aparecem no genótipo, determinam a característica no fenótipo do indivíduo. Os olhos, por exemplo, podem ser pretos, castanho-escuros, castanho-claros, verde-claros e escuros, azuis, entre outras variações. Quando vários genes interagem para determinar uma única característica, havendo uma grande variedade de fenótipos e genótipos para estas características, chamamos de herança poligênica. A herança poligênica é uma das variações das leis de Mendel, ocorrendo de forma diferente da herança monogênica. Muitos autores consideram a cor dos olhos ou a cor da pele como uma herança monogênica, considerando duas possibilidades para uma mesma característica, por exemplo olhos azuis e olhos castanhos, sem considerar as demais variações. Na situação-problema apresentada, porém, como temos três cores diferentes, não é possível. Mas para a cor do cabelo e o tipo do cabelo, se considerarmos como um único gene que age de forma independente, é possível. Por exemplo, se considerarmos a cor do cabelo (alelo dominante para cabelo escuro e alelo recessivo para cabelo claro) ou se analisarmos o tipo de cabelo (alelo dominante para cabelo liso e alelo recessivo para cabelo crespo), sem considerarmos as variáveis das cores do cabelo ou as variáveis para os tipos de cabelo.
A cor dos olhos pode ser determinada pela quantidade de pigmento de melanina na íris, e na forma como a luz interage com os pigmentos e outras substâncias nos olhos. Em geral, as pessoas que têm mais melanina nos olhos apresentam olhos escuros, e as pessoas que apresentam olhos mais claros têm menos melanina no olho. São dois os genes principais que determinam a cor dos olhos: o gene Bey2 (brown eye – olho castanho) ou EYCL3 (eye color – cor do olho), localizado no cromossomo 15, possui um alelo para a cor castanho (B) com traço dominante, e outro para a cor azul (b) recessivo; e gene Gey (green eye – olho verde) ou EYCL1 (eye color – cor do olho), localizado no cromossomo 19, com um alelo para a cor verde (G) com traço dominante, e outro para a cor azul (b). Neste caso, o alelo B é sempre dominante, enquanto o alelo G é dominante em relação ao alelo b, e o alelo b sempre será recessivo.
Portanto, as possíveis combinações entre estes dois genes são as seguintes:

Desta forma, conseguimos notar que os olhos castanhos são muito mais comuns do que as outras cores de olhos. 
O cruzamento entre os genes do casal: mulher (bbGb) x homem (Bbbb) resulta na probabilidade de os filhos nascerem com os seguintes genótipos e fenótipos: BbGb e Bbbb (50% para olhos castanhos), bbGb (25% para olhos verdes) e bbbb (25% para olhos azuis). Por meio desta análise, é possível explicar o fato de a filha mais velha do casal ter olhos azuis e o filho mais novo ter olhos castanhos. Caso o casal venha a ter outro filho, existe 25% de chances ou ¼ de probabilidade de a criança nascer com olhos verdes iguais aos da mãe. 
Demonstramos aqui apenas uma forma de resolvermos a situação-problema, você pode seguir outros caminhos, inclusive você é convidado a explicar a cor dos cabelos dos filhos do casal, utilizando a primeira lei de Mendel, considerando cabelo loiro como alelo recessivo e o cabelo castanho alelo dominante, ou ainda aplicar a segunda lei de Mendel avaliando as duas características, a cor do cabelo (loiro e castanho) e o tipo do cabelo (liso – recessivo, ou encaracolado – dominante). Que tal, vamos praticar?

Avançando na prática

Melhoramento genético do tomate

O tomate é a segunda hortaliça mais cultivada no mundo, superada pela batata (SANTOS et al., 2011). Cultivado em regiões tropicais e subtropicais, a espécie Solanum lycopersicum acaba sendo de difícil cultivo por enfrentar variações no clima, pragas e doenças e a necessidade de uma grande quantidade de produtos químicos para manter as lavouras. Um jovem pesquisador resolveu estudar diversas características desta hortaliça, com o intuito de entender como funciona o processo de adaptação destas plantas e poder desenvolver técnicas de melhoramento, de forma a tornar os tomates mais produtivos e resistentes às variações ambientais e aos predadores naturais. 
O jovem analisou dois genótipos selvagens em relação à forma do fruto, uma planta com fruto comprido (FC) e outra com fruto redondo (FR). Realizou o cruzamento em plantas com estes dois genótipos, repetidas vezes entre si, e sempre originaram descendentes com frutos compridos. O jovem resolveu realizar novos cruzamentos testes utilizando os descendentes obtidos.
Para auxiliar o jovem pesquisador, como você poderia explicar os resultados esperados para a seguinte geração (F2) nos novos testes, pensando que é um cruzamento mendeliano? Indique ao jovem os genótipos das gerações P, F1 e F2, e qual a proporção dos fenótipos que ele irá obter, economizando a quantidade de testes que precisará fazer para obter o mesmo resultado.