Natureza 9 CIÊNCIAS DA
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2a edição
ARMÊNIO UZUNIAN ERNESTO BIRNER JOSÉ EDUARDO REZENDE MARLON WRUBLEWSKI
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o ANO
NATUREZA 2a edição
LG AÇ ÃO .
CIÊNCIAS DA
ARMÊNIO UZUNIAN
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Mestre em Ciências na área de Histologia pela Universidade Federal de São Paulo Médico pela Universidade Federal de São Paulo Professor e supervisor de Biologia em cursos pré-vestibulares na cidade de São Paulo
PA RA
ERNESTO BIRNER Licenciado em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo Professor de Biologia na cidade de São Paulo
JOSÉ EDUARDO REZENDE
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Bacharel em Física pela Universidade Estadual de Campinas Coordenador e professor de Física, Química e Matemática em escolas particulares e cursos pré-vestibulares Trabalha com projetos de formação continuada de professores da rede privada
MARLON WRUBLEWSKI
Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Paraná Licenciado em Física pela Universidade Federal do Paraná Professor de Física em cursos de graduação em Engenharia na Pontifícia Universidade Católica do Paraná Professor de Física do Ensino Fundamental e Médio
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Julio E. Emöd Maria Pia Castiglia Mônica Roberta Suguiyama Neusa Sayuri Shinya Julia Jussani da Silva Shutterstock Gráfica Forma Certa
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Direção Geral: Supervisão Editorial: Edição de Arte: Editoração Eletrônica: Revisão: Fotografias da Capa: Impressão e Acabamento:
CIP-BRASIL.CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE RJ LIVROS, RJ C511 C511 2. ed. 2. ed.
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"Inclui referências comentadas" “Inclui referências comentadas” ISBN 978-85-294-0745-6 ISBN 978-85-294-0745-6
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Ciências da natureza : 9° /ano / Armênio Uzunian ... al.]. [et al.]. - 2.- ed. São Paulo : Armênio Uzunian ... [et - 2. ed. São-Paulo : Ciências da natureza : 9o ano Harbra, 2027. HARBRA, 2027. p. ;: 28 il. ;cm. 28 cm. 280 280 p. : il.
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1. Ciências - Estudo e ensino (Ensino fundamental). I. Uzunian, Armênio. 1. Ciências - estudo e ensino (Ensino fundamental). I. Uzunian, Armênio. CDD: 372.35044 CDD: 372.35044 CDU: 373.3.016:5 CDU: 373.3.016:5
26-107857.0 26-107857.0
MeriMeri Gleice Rodrigues de Souza - Bibliotecária - CRB-7/6439 Gleice Rodrigues de Souza - Bibliotecária - CRB-7/6439
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21/09/2026 21/09/2026
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Ciências da NATUREZA – 9o ano – 2a edição Copyright © 2027 por editora HARBRA S.A. Rua Mauro, 400 04055-041 – São Paulo – SP Tel.: (0.xx.11) 5084-2482. Site: www.harbra.com.br
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta edição pode ser utilizada ou reproduzida — em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. — nem apropriada ou estocada em sistema de banco de dados, sem a expressa autorização da editora. ISBN 978-85-294-0745-6
Impresso no Brasil
Printed in Brazil
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PREFÁCIO Prezados estudantes,
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É com alegria que apresentamos esta nova edição da coleção Ciências da Natureza, destinada aos alunos dos anos finais do Ensino Fundamental. Nosso principal objetivo é contar com a participação de vocês em uma jornada de descobertas, perguntas e investigações pelo fascinante mundo da Ciência. Vivemos em um período de intensas transformações científicas, tecnológicas e ambientais. Por isso, esta coleção valoriza as descobertas e atualizações da Ciência, o conhecimento sobre o meio ambiente e a busca por formas mais responsáveis e sustentáveis de nos relacionarmos com o planeta. Em um país como o Brasil, que produz milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos todos os anos, mas ainda reaproveita ou recicla uma parcela pequena desses materiais, é fundamental refletirmos sobre nossos hábitos e sobre as escolhas que fazemos no cotidiano. Afinal, faz sentido desperdiçar materiais que poderiam voltar à cadeia produtiva, gerar trabalho, renda e novas oportunidades? Ao longo da coleção, vocês serão convidados a observar, questionar, investigar, levantar hipóteses, analisar evidências e buscar explicações para fenômenos que fazem parte de sua realidade. A contextualização dos conhecimentos científicos e ambientais estará sempre presente, assim como o uso consciente das tecnologias da informação. Mais do que memorizar conceitos, queremos que vocês desenvolvam a capacidade de utilizar os conhecimentos de Biologia, Química e Física para compreender o mundo e participar de decisões relacionadas à Ciência, à tecnologia, à saúde e ao meio ambiente. Também acreditamos que aprender Ciência envolve valores. Por isso, a coleção enfatiza princípios éticos e democráticos, o respeito mútuo, o cuidado com a saúde individual e coletiva e a responsabilidade com o ambiente. Conhecer a diversidade dos seres vivos e das sociedades humanas é também uma oportunidade para compreender e valorizar diferentes formas de viver, pensar e se expressar, combatendo preconceitos e respeitando a diversidade. Para nós, professores e autores, ouvir os estudantes é essencial. A curiosidade de vocês, suas perguntas e suas diferentes maneiras de observar o mundo são importantes pontos de partida para a construção do conhecimento. Por isso, procuramos criar situações que estimulem a investigação e permitam compreender fenômenos científicos, ambientais e relacionados à saúde que estão presentes no cotidiano. Esta nova edição aproxima ainda mais a Ciência da realidade dos estudantes, desperta a curiosidade e valoriza a investigação como caminho para aprender. Afinal, a Ciência não está distante de nós: ela está no corpo humano, nos alimentos, na energia que utilizamos, nas tecnologias que fazem parte de nossa vida, no planeta em que vivemos e nas questões que desafiam a sociedade. É esse o nosso convite: observem, perguntem, investiguem e não tenham medo de se posicionar diante do mundo. Esperamos que esta coleção seja uma companheira nessa caminhada e que, ao longo dela, vocês descubram que aprender Ciências é também aprender a compreender melhor o mundo e a participar de sua transformação. Esse é o desejo da editora HARBRA e de nós, autores e professores, ao apresentarmos esta nova edição, elaborada em consonância com as orientações da Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Os autores
Conteúdo
APRESENTAÇÃO DA COLEÇÃO LG AÇ ÃO .
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Unidades organizadas segundo a BNCC
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A abertura de cada unidade, assim como de cada capítulo, com fotos motivadoras e texto cuidadosamente preparado, visa captar a atenção dos alunos, apresentando-os ao conteúdo a ser estudado e sua relação com o cotidiano. Linguagem adequada à faixa etária dos alunos
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Descubra você mesmo!
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Textos escritos em linguagem acessível, de modo a facilitar a compreensão Lembre-se! dos conceitos. Dados e informações relevantes que os alunos não podem deixar de contemplar.
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Um convite aos alunos para pesquisar em livros da biblioteca ou por meio eletrônico, praticamente ao alcance de todos, para descobrir respostas a atividades propostas.
Fique por dentro! Pequenas curiosidades motivadoras sobre o tema em estudo.
Entrando em ação Práticas que não precisam de laboratório para serem realizadas.
Glossário
Perguntas simples sobre o tema que acabou de ser exposto, cujas respostas podem estar no próprio capítulo ou já fazer parte do repertório dos alunos.
De olho no planeta
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Jogo rápido
Nova oportunidade para enriquecer o vocabulário dos leitores.
Meio ambiente, Sustentabilidade e Ética & Cidadania
A questão socioambiental, tema da atualidade, é abordada em seus três pilares, objetivando o desenvolvimento da capacidade de atuação no e sobre o mundo, importante ao exercício pleno da cidadania. Estabelecendo conexões
Cotidiano, Interdisciplinaridade e Saúde
Quadros que integram os temas abordados no capítulo com outras áreas do conhecimento, situações do cotidiano e saúde.
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É sempre bom saber mais!
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Destacados do corpo principal do texto, esses sempre interessantes aprofundamentos podem ser abordados em sala de aula a critério do professor.
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Em conjunto com a turma!
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Atividades facilitadoras de integração e interação entre os membros da equipe. Estimulam o interesse e a curiosidade científica, permitem definir problemas, levantar, analisar e representar resultados, comunicar conclusões e propor intervenções.
Atividades Questões e problemas sobre os temas abordados. Nosso desafio Ao fim do capítulo, atividade de construção de mapas de conceitos.
Integrando conhecimentos Uma oportunidade para os alunos relacionarem os temas estudados a situações práticas do cotidiano.
Navegando na net Sugestão de sites relacionados ao tema do capítulo.
CONTEÚDO
Conteúdo
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UNIDADE 1
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GENÉTICA E HEREDITARIEDADE
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capítulo
Vida e evolução 15
As primeiras explicações .......................... Mendel e o estudo da hereditariedade: o nascimento de uma nova Ciência ..........
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Os cruzamentos realizados por Mendel ......................................
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Entendendo os cruzamentos de Mendel .......................................
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O estudo das células e os “fatores” mendelianos ........................................
21
Reprodução sexuada ............................
22
Conceitos fundamentais em Genética.......
24
Cromossomos homólogos e genes alelos ..................................
24
Genótipo e fenótipo .............................
24
Homozigoto e heterozigoto..................
25
Cromossomos sexuais ..........................
26
Herança dos grupos sanguíneos ...............
26
Sistema sanguíneo ABO .......................
26
Sistema sanguíneo Rh ..........................
27
Alterações genéticas .................................
28
Nosso desafio ...........................................
29
Atividades ................................................
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Navegando na net ....................................
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BIOTECNOLOGIA E SAÚDE
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capítulo
Conteúdo
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Nosso desafio ...........................................
42
Engenharia genética .................................
34
Atividades ................................................
43
Organismos transgênicos ..........................
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Clonagem .................................................
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Clonagem reprodutiva: a ovelha Dolly .
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Clonagem terapêutica ..........................
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Células-tronco: a origem de novas células ...
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DNA e Medicina Legal .............................
Biotecnologia empírica e biotecnologia científica ........................
Terapia gênica: a cura com genes “sadios”... 39
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A EVOLUÇÃO DOS SERES VIVOS
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capítulo
Projeto Genoma Humano: sequenciamento de genes e suas bases nitrogenadas ......
45
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Nosso desafio ...........................................
57
As espécies se modificam .........................
46
Atividades ................................................
58
A teoria de Lamarck sobre a modificação das espécies ............. 47
Navegando na net ....................................
61
AP
Espécies fixas e imutáveis? ........................
A teoria de Darwin: mais convincente ... 48 Seleção natural × seleção artificial...
50
Evidências da evolução – registros fósseis ....................................
50
Preservação da biodiversidade e evolução biológica ............................
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Unidades de Conservação e Parques Nacionais .............................
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Conteúdo
UNIDADE 2
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Aplicações da nanotecnologia na natureza e no mundo ......................
69
A Física e a Química ............................
72
As divisões da Física e da Química ..
74
Nosso desafio ...........................................
77
Atividades ................................................
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ESTRUTURA ATÔMICA DA MATÉRIA 80
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capítulo
Navegando na net ....................................
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O mundo do muito pequeno ....................
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A NANOCIÊNCIA E A NANOTECNOLOGIA
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capítulo
Matéria e energia 63
Os modelos atômicos ao longo da história 81 O modelo de átomo de Dalton ............
81
O modelo de Thomson.........................
82
O modelo de Rutherford ......................
82
Núcleo, prótons e elétrons ...............
83
O modelo de Bohr ...............................
84
O modelo atômico atual ......................
84
Propriedades dos átomos ..........................
86
Número atômico (Z).............................
86
Número de massa (A) ...........................
87
Elemento químico e íons ......................
87
Conteúdo
9
Semimetais ......................................
92
Tabela periódica dos elementos ................
88
Gases nobres ...................................
92
Grupos ou famílias ...............................
90
Nosso desafio ...........................................
94
Metais .............................................
90
Atividades ................................................
95
Não metais ......................................
91
Navegando na net ....................................
96
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LIGAÇÕES QUÍMICAS 97
As ligações entre os átomos ......................
98
Distribuição dos elétrons ao redor do núcleo ..........................
98
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As ligações iônicas ou eletrostáticas ......... 100
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capítulo
Isótopos, isóbaros e isótonos ....................
Propriedades dos compostos iônicos .... 102
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As ligações covalentes ou moleculares ..... 104 As ligações metálicas................................ 107
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Nosso desafio ........................................... 109
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FUNÇÕES QUÍMICAS 112
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capítulo
Atividades ..................................................... 110
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Ácidos ...................................................... 113 Classificação e nomenclatura dos ácidos 114
Bases ........................................................ 116 Classificação e nomenclatura das bases 117 Sais........................................................... 120 Nomenclatura dos sais ......................... 120 Óxidos ..................................................... 122 Nomenclatura dos óxidos .................... 123 Nosso desafio ........................................... 125 Atividades ................................................ 126
10
capítulo
Conteúdo
8
REAÇÕES QUÍMICAS 129 Representação das reações químicas ........ 130
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Balanceamento das equações químicas .......................................... 131 Leis que regem as reações químicas ......... 132 Lei da conservação da massa ............... 133 Lei das proporções constantes .............. 134 Classificação das reações químicas .......... 137 Reações de síntese ............................... 137
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Reações de decomposição ................... 137 Reações de simples troca ..................... 137
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Reações de dupla troca ........................ 138
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Reações químicas na natureza.................. 140
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9
Atividades ................................................ 142
DESCREVENDO MOVIMENTOS (CINEMÁTICA) 145
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capítulo
Nosso desafio ........................................... 142
Nosso desafio ........................................... 159
Trajetória.............................................. 149
Atividades ................................................ 160
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Movimento e referencial........................... 146 Representação da trajetória de um veículo trafegando por uma rodovia ......................... 150 Velocidade média..................................... 153 Velocidade instantânea............................. 156 Grandezas escalares e vetoriais ................ 156 Grandezas escalares............................. 156 Grandezas vetoriais.............................. 157 Aceleração média..................................... 157
capítulo
Conteúdo
10
AS FORÇAS E O MOVIMENTO
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163
Como explicar a ocorrência dos movimentos? ................................. 164
Futebol e a ação e reação ..................... 178
Galileu e o método científico ............... 164
Nosso desafio .......................................... 181
Conceito de inércia .............................. 165
Atividades.................................................... 182
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Corpo em queda e a ação e reação ...... 179
Conceito de força................................. 167 As ideias de Newton ............................. 169
Alterando movimentos: Segunda Lei de Newton......................... 171
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Queda dos corpos ................................ 172
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A resistência ao movimento: Primeira Lei de Newton....................... 170
Ação e reação: Terceira Lei de Newton ..... 175
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ONDAS E SOM
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capítulo
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Jogo de tênis e a ação e reação ............ 177
186
Reflexão de ondas .................................... 199
Onda que se propaga em uma só direção .......................... 190
Nosso desafio ........................................... 202
EN
Ondas ...................................................... 187
AP
Características de uma onda ................ 190 Frequência e período ....................... 190 Amplitude e comprimento de onda ... 191 Velocidade de propagação .............. 192 Ondas sonoras.......................................... 193 Ondas sonoras e audição ..................... 194 Características das ondas sonoras......... 196 Intensidade ...................................... 196 Altura .............................................. 197 Timbre ............................................. 197
Atividades ................................................ 203
12
capítulo
Conteúdo
12
LUZ E IMAGEM 206
Que coisa é essa chamada “luz”, que nos faz ver e recriar o mundo?........ 207
Nosso desafio ........................................... 223 Atividades ................................................ 224
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A natureza da luz: onda ou partícula? ........ 208 Óptica geométrica ................................ 209 Fenômenos ópticos ................................... 211 Reflexão da luz..................................... 211 Refração da luz ....................................... 213 Decomposição da luz branca............ 213 O espectro eletromagnético...................... 216
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Formação de imagens ............................... 217
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Absorção da luz ...................................... 215
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Espelhos planos.................................... 217
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CARGAS, CORRENTE ELÉTRICA E MAGNETISMO 226
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13 AP
capítulo
Lentes .................................................. 220
Princípios fundamentais da eletricidade.... 227 Condutores e isolantes........................... 228 Processos de eletrização ........................ 230 Eletrização por atrito ......................... 230 Eletrização por contato .................... 232 Eletrização por indução ................... 232 Determinação da carga elétrica de um corpo eletrizado ........................ 235 Quantidade de carga elétrica ............... 236 Corrente elétrica e circuitos elétricos ........ 236 O sentido convencional da corrente elétrica (i) ...................... 237
Conteúdo
13
Eletromagnetismo ..................................... 243
Resistência elétrica............................... 239 Potência elétrica ....................................... 240
O magnestismo da Terra e a bússola ...................................... 244
Efeito Joule ............................................... 240
Indução eletromagnética ...................... 245
Magnetismo.............................................. 241
Nosso desafio ........................................... 249
Polos de um ímã .................................. 242
Atividades ................................................ 250
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Diferença de potencial (ddp) ................ 238
UNIDADE 3
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MUITO ALÉM DO PLANETA TERRA
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Anã negra ........................................ 271
Sol ....................................................... 256
Supernova .................................... 272
Planetas ............................................... 256
Buracos negros................................... 272
Planetas anões ..................................... 260
O Sol .................................................. 273
Cometas e asteroides............................ 260
Nosso desafio .......................................... 274 Atividades ............................................... 275
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O Sistema Solar ........................................ 256
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capítulo
Terra e Universo 253
Astronomia e cultura ................................ 263
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O céu indígena .................................... 266 Uma base na Lua...................................... 267
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Medidas astronômicas .............................. 270 Ciclo de vida das estrelas ......................... 270 Como as estrelas morrem?.................... 270 Nebulosa planetária ........................ 271 Anã branca .................................... 271
INTEGRANDO CONHECIMENTOS
Micro-ondas, forno e Big Bang ...................... 276
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COMENTADAS................................................................... 278
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VIDA E
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EVOLUÇÃO
monkeY Business imAGes/shutterstock
por que duas pessoas podem ter a mesma cor dos olhos, mas personalidades completamente diferentes? Como irmãos que cresceram na mesma casa podem apresentar tantas diferenças? por que cada pessoa possui uma combinação de características que a torna única? as respostas a essas perguntas podem ser dadas pela Genética, área da Biologia que estuda a transmissão das características hereditárias. Nesta unidade, vamos descobrir como essas informações são organizadas, transmitidas e modificadas ao longo das gerações. também iremos investigar por que a diversidade genética é essencial para a evolução das espécies.
capítulo
1
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GENÉTICA E HEREDITARIEDADE
Uma história escrita em cada célula
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Imagine que, em uma cena de crime, os investigadores encontrem apenas um fio de cabelo. ou que médicos precisem descobrir a causa de uma doença hereditária. Como é possível obter tantas informações a partir de uma pequena quantidade de material biológico disponível? Hoje sabemos que essas respostas estão relacionadas ao DNa, molécula que armazena as informações hereditárias dos seres vivos. No entanto, muito antes de sua descoberta, um monge chamado Gregor Mendel já investigava como as características eram transmitidas de
uma geração para outra. ao observar cuidadosamente o cultivo de ervilhas, ele identificou padrões de herança que deram origem à Genética, um dos campos mais importantes da Biologia. Neste capítulo, você conhecerá os experimentos de Mendel, os conceitos básicos da Genética e compreenderá como as características hereditárias são transmitidas entre as gerações, explicando por que indivíduos da mesma espécie podem ser semelhantes em muitos aspectos, mas nunca exatamente iguais. ci Photos/shutterstock
Capítulo 1 • Genética e hereditariedade
17
as primeiras explicações Hereditariedade: conjunto de processos biológicos que garante que cada ser vivo receba e transmita informações genéticas por meio da reprodução.
mendel e o estudo da hereditariedade: o nascimento de uma nova Ciência Entre os anos de 1855 e 1864, Gregor Johann Mendel (1822-1884), um monge austríaco, realizou vários experimentos que resultaram na explicação de como as características são transmitidas ao longo das gerações. Mendel trabalhou com plantas de ervilha, que pertencem ao mesmo grupo do feijão e da soja. Sua escolha não foi casual: essa planta é fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e pro-
Luis mourA/acervo da editora
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os primeiros a tentarem explicar fenômenos relacionados à hereditariedade foram os filósofos gregos. acreditavam que o sêmen misturado com o líquido menstrual adquiria forma e se desenvolvia em um ser humano! Com o passar do tempo e o avanço do conhecimento humano, outros cientistas também passaram a estudar o assunto. anton van leeuwenhoek, cientista holandês que viveu no século XVII, inventor de um microscópio rudimentar, chamou os espermatozoides de animálculos. acreditava que em cada um deles existia uma miniatura do ser humano, conhecida como homúnculo. Nessa linha de pensamento, as mulheres tinham a função de ceder o útero para o desenvolvimento do homúnculo. ainda no mesmo século, Reignier de Graaf, outro cientista holandês, descobriu os folículos ovarianos e afirmou que o gameta feminino continha uma miniatura do ser humano. Nesse caso, o papel dos espermatozoides seria apenas o de estimular o desenvolvimento do ovo para a formação de um indivíduo. No século XVII, então, havia dois grupos de cientistas: os zoístas, que acreditavam que o espermatozoide possuía o homúnculo; e os ovistas, que acreditavam que o gameta feminino carregava a miniatura do ser humano. a divergência entre as teorias propostas por zoístas e ovistas continuou até que uma nova ideia surgiu a partir dos resultados que floristas europeus obtinham durante o cruzamento de plantas. ao realizarem cruzamentos de plantas ornamentais para produzir novas variedades, os floristas europeus notavam que, muitas vezes, os descendentes possuíam características intermediárias em relação às variedades cruzadas. Então, passou-se a acreditar, ainda sem nenhuma comprovação científica, que nos descendentes ocorreria uma mistura de materiais materno e paterno.
Ilustração representativa de espermatozoide com homúnculo.
18 uNIDaDE 1 • VIDa E EVoluÇÃo
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duz muitas sementes. outra vantagem dessa planta é que a estrutura da flor faz com que ocorra a autofecundação, isto é, os grãos de pólen conduzem “gametas” masculinos que fecundarão gametas femininos que se encontram nos óvulos da mesma flor. Desse modo, as sementes, ao germinarem, produzem sempre linhagens puras, isto é, plantas que conservam sempre as mesmas características da planta-mãe.
os cruzamentos realizados por mendel
Flor de ervilha. Lembre-se!
Lembre-se!
Descendentes de linhagens puras são chamados de híbridos.
richArD GriFFin/shutterstock
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a fecundação em que os gametas masculino e feminino pertencem ao mesmo indivíduo é chamada de autofecundação. Quando os gametas envolvidos na fecundação são de indivíduos diferentes, o processo é chamado de fecundação cruzada.
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Mendel separou diversas linhagens puras de plantas de ervilha com as características que ele pretendia estudar. por exemplo, para estudar a cor da semente da ervilha, ele selecionou as plantas produzidas a partir de sementes verdes (e que sempre produziam sementes verdes) e plantas produzidas a partir de sementes amarelas (que produziam apenas sementes amarelas). Depois de selecionar linhagens puras de plantas que produziam sementes amarelas e outras que produziam sementes verdes, Mendel efetuou um cruzamento entre as duas variedades, transferindo cuidadosamente o pólen de uma planta para a outra (fecundação cruzada). Essas plantas constituem a geração parental (p) e Mendel verificou que todas as sementes originadas desse cruzamento eram amarelas. a cor verde havia aparentemente “desaparecido” nos descendentes dessas duas linhagens, que constituem a primeira geração filial (F1). Concluiu, então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Chamou a cor amarela da semente de dominante e a verde de recessiva. a seguir, Mendel fez germinar as sementes amarelas dessa primeira geração (F1) e deixou que as flores se autopolinizassem. Então, veio a surpresa: as vagens continham sementes amarelas e verdes. ou seja, a cor verde da semente reapareceu nos descendentes da segunda geração (F2), porém em proporção menor que as sementes amarelas. após repetir várias vezes o mesmo cruzamento e analisar um grande número de sementes, Mendel constatou uma proporção aproximada de 3 sementes amarelas para cada verde.
erGun PinAr/shutterstock
Capítulo 1 • Genética e hereditariedade 19
geração parental (P)
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sementes verdes de linhagem pura
Cruzamento realizado por Mendel: pólen de planta produtora de semente amarela é depositado em estigma de planta produtora de semente verde.
F1
sementes amarelas de linhagem pura
F2
Ilustração dos resultados obtidos por Mendel a partir de linhagens puras de plantas de ervilha.
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ck o st r e tt hu /s n io is kV i r tA
entendendo os cruzamentos de mendel
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Mendel realizou cruzamentos entre variedades da ervilha que diferiam quanto a altura das plantas (altas × anãs), cor das flores (púrpuras × brancas), textura das sementes (lisas × × rugosas) etc., totalizando sete características, obtendo sempre as mesmas proporções na segunda geração (F2). a partir desses resultados, Mendel concluiu que cada característica era determinada por dois fatores, e que esses fatores deveriam separar-se na formação dos gametas (células reprodutivas). Cada gameta carregaria apenas um fator, pois somente assim poderiam ser produzidas plantas das variedades recessivas em F2. para explicar melhor a sua ideia, Mendel escolheu uma letra, a inicial do caráter recessivo (verde), no caso da cor das sementes de ervilha, para representar os fatores para cor das semen-
VV V
tes. assim, a letra V (maiúscula) representava o fator dominante e a letra v (minúscula), o fator recessivo. Devido à dominância, e como são dois os fatores que determinam cada característica, a cor amarela da semente tem duas combinações possíveis de letras (VV ou Vv), enquanto a cor verde só tem uma combinação (vv). VV semente amarela pura
V
Vv semente amarela híbrida
o desaparecimento da cor verde na geração F1 e o seu reaparecimento na geração F2 foi explicado a partir do conhecimento de que cada um dos fatores se separava durante a formação das células reprodutoras, os gametas:
Vv V
vv semente verde pura
vv v
v
v
gametas
20 uNIDaDE 1 • VIDa E EVoluÇÃo agora podemos entender como o material hereditário passa de uma geração para outra. acompanhe nos esquemas abaixo os procedimentos adotados por Mendel com relação ao caráter ervilhas cor da semente em ervilhas.
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Segundo Mendel, cada característica é determinada por dois “fatores” que se separam na formação dos gametas.
VV
variedade verde “pura”
×
vv
gametas:
V
F1:
Vv Vv Vv Vv todas amarelas “híbridas” Vv
×
Vv
V
v
variedade amarela “híbrida” Vv
V
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D
v
VV Vv vV 3 amarelas
vv 1 verde
:
PA RA
F2:
v
variedade amarela “híbrida”
autofecundação de F1: gametas:
V
U
Lembre-se!
geração parental (p):
IV
NATALY STUDIO/SHUTTERSTOCK
variedade amarela “pura”
AP
EN
AS
observe no resultado que Mendel obteve 3 sementes amarelas para cada semente verde. agora, pense nessa pergunta: “caso um dos pais seja VV e o outro vv, seria possível nascer um indivíduo produtor de sementes verdes”? a resposta é não. Veja o cruzamento abaixo: variedade amarela “pura”
geração parental (p):
variedade verde “pura”
×
VV V
vv
gametas:
V
v
v
F1:
Vv Vv Vv Vv 100% sementes amarelas
Nesse caso, só existem duas possibilidades de encontro de gametas: V com V, resultando em indivíduos VV, ou V com v, resultando em indivíduos Vv. Nessa situação, surgirão apenas plantas de ervilha produtoras de sementes de cor amarela.
Capítulo 1 • Genética e hereditariedade
21
É SEMPRE BOM SABER MAIS! outra forma de representar os cruzamentos é por meio de uma “tabela”, conhecida como quadrado de punnett. Nessa tabela, as colunas e as linhas correspondem aos tipos de gametas masculinos e femininos formados. Do cruzamento das linhas com as colunas são obtidos os resultados possíveis. Veja ao lado a representação pelo quadrado de punnett do cruzamento entre uma planta produtora de semente amarela Vv e outra produtora de semente verde vv:
Gametas paternos v
v
Vv
vv
v
Vv
vv
LG AÇ ÃO .
Gametas maternos
V
o resultado esperado para esse cruzamento é 50% de sementes amarelas e 50% de sementes verdes.
o estudo das células e os “fatores” mendelianos
AS
PA RA
D
IV
U
Mendel apresentou seu trabalho à comunidade científica em 1865. Naquela época, os conhecimentos sobre as células estavam praticamente começando. por isso, Mendel não conseguiu elucidar a constituição e a localização dos “fatores”. Com o passar do tempo, mais precisamente no século XX, aperfeiçou-se o estudo da célula e do material genético contido no núcleo. os pesquisadores, então, verificaram que os “fatores mendelianos”, eram, na verdade, unidades chamadas “genes”. os genes podem ser definidos como unidades que determinam, em cada espécie, as características que passam de uma geração a outra por meio da reproLembre-se! dução. Cada gene é um segmento de cromossomo que contém o gene dominante é reinformação a respeito de determinada proteína ou característica. presentado por letra maiÚsComo já vimos, os cromossomos são formados por longas CULa e o gene recessivo, sequências de DNa (ácido desoxirribonucleico) e, assim, podepor letra minúscula. mos dizer que gene é uma sequência de DNa.
EN
ENTRANDO EM AÇÃO Em uma folha de papel, prepare a tabela a seguir.
AP
Nesta atividade, vamos simular um dos cruzamentos de Mendel referente à cor da semente da ervilha-de-cheiro. para isso, você vai precisar de duas caixas ou dois recipientes com tampa, quatro bolinhas pequenas de isopor (ou quatro pedacinhos de papel), uma folha de papel e caneta (ou lápis). Marque duas bolinhas com a letra V (maiúscula) e duas com a letra v (minúscula). Coloque uma bolinha marcada com V e uma com v em cada frasco e identifique um deles com o título “gametas paternos” e o outro com “gametas maternos”.
Gametas paternos
V Gametas maternos
v
V v
agora, retire uma bolinha de cada frasco e assinale com um “x” na tabela o resultado do cruzamento.
AS PÁGINAS 22 A 280 FORAM SUPRIMIDAS NESTA VISUALIZAÇÃO. Para maiores informações entre em contato conosco: promocao@harbra.com.br
Natureza 9 CIÊNCIAS DA
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U
LG AÇ ÃO .
2a edição
ISBN 978-85-294-0745-6
9 788529 407456