Biologia Das Populações

cAPITuLo 1 As origens da genética, 2
• l. I Primeiras idéias sobre herança
biológica, 2
t Os filósofos gregos e a hereditariedade, 2
• 1.2 As bases da hereditariedade, 4
t Pré-formação versus epigênese, 4
t A descoberta dos gametas, 5
t Gametas e fecundação. 6
• 1.3 Descoberta dos cromossomos
e das divisões celulares, 6
Comportamento dos cromossomos na mitose, 7
A descoberta da meiose, 8
Quadro de Consulta • Marcos da Genética no
século XX, 11
Leitura A importância da teoria genética, 14
Atividades, 15
• cAP1ru10 2 Lei da segregação
genética, 18
• 2. 1 A descoberta da lei da segregação, 18
t Os trabalhos de Mendel, 19
Quadro '2.1 • Quem foi Gregor Mendel?, 19
2.2 Bases celulares da segregação
dos fatores genéticos, 24
2.3 A universalidade da primeira
lei de Mendel. 25
Um exemplo de cruzamento genético. 25
Exemplos de herança monogênica, 27
Leitura Cregor Me11del, 29
Atividades, 31
• cAPITuLo 3 Re lação entre genótipo
e fenótipo, 33
3.1 Os conceitos de genótipo
e de fenótipo, 33
t Fenótipo: genótipo e ambiente em interação, 33
~ SUMARIO
Determinando o genótipo, 35
t Construindo um heredograma, 36
3.2 Interação entre alelos
de um mesmo gene, 36
t O conceito de dominância, 36
t Plelotropia, 40
t Ale los múltiplos, 41
3.3 Variação na expressão dos genes, 42
t Variação descontínua, 42
t Norma de reação dos genes, 42
• 3.4 Herança de grupos sangüíneos
na espécie humana, 45
Sistema ABO de grupos sangüíneos, 45
Sistema MN de grupos sangüíneos, 48
Sistema Rh de grupos sangüíneos, 48
Quadro 3. 1 • Noções de probabilidade
aplicadas à Genética, 50
Quadro 3.2 • Resolução de problema:
herança de grupos sangüíneos, 53
Leitura O caso de Nathaniel Wu, 54
• Atividades, 56
• c A1>1ruto 4 Lei da _segregação
independente
dos genes, 63
4.1 O conceito de segregação
independente, 41
t A base celular da segregação independente:
meiose. 66
Exemplos de segregação independente, 68
Quadro 4.1 • Resolução de problema:
genes com segregação independente, 71
4.2 Interações de genes não-alelos, 72
t O conceito de interação gênica, 72
t Epistasia, 77
t Outros tipos de interação gênica, 82
Quadro 4.2 • Resolução de problema:
interação gênica, 83
t Herança quantitativa ou poligênica, 83
Quadro 4.3 • Resolução de problema:
herança quantitativa, 86
Quadro 4.4 • Genética da cor dos olhos
na espécie humana, 86
Leitura Reflexões sobre diversidade genética e
bem-estar humano, 89
• Atividades, 90
• cmm1.a 5 O mapeamento dos genes
nos cromossomos, 96
• 5.1 Teoria Cromossômica da Herança, 96
t A descoberta do papel dos cromossomos
na herança, 96
Quadro 5.1 • Drosophila melanoqaster como
material experimental, 98
• 5.2 Ligação gênica, 99
t Genes em ligação e cromossomos, 99
• 5.3 Mapeamento de cromossomos, 104
t Est imativa da freqüência de recombinação entre
dois locos gênicos, 104
t Princípio de construção dos mapas gênicos, 105
t Unidade de distância dos mapas gênicos, 106
Quadro 5.2 • Resolução de um problema
de ligação incompleta, 107
Leitura O primeiro mapa cromossômico, 107
Atividades, 109
• t:~rlluio 6 Herança e sexo, 112
• 6.1 Determinação cromossômica do sexo, 112
t Sistemas de determinação do sexo, 113
• 6.2 Herança de genes localizados em
cromossomos sexuais, 116
Quadro 6. J • Descoberta da herança 1 igada ao
cromossomo X, 1 16
t Alguns genes humanos com herança ligada ao
cromossomo X. 118
Quadro 6.2 • Compensação de dose em
mamíferos, 121
t Herança ligada ao cromossomo sexual em aves,
123
• 6.3 Outros tipos de herança relacionada ao
sexo, 123
t Herança ligada ao cromossomo V: genes
holândricos, 123
t Genes com expressão limitada ao sexo, l 24
t Genes com expressão influenciada
pelo sexo, 124
Quadro 6.3 • Resolução de problema: herança
ligada ao cromossomo X, 125
Leitura O mistério sernal das abelhas
finalmente esclarecido, 126
• Atividades, 128
• mrruL(l 7 Do genótipo ao fenótipo:
como se expressam os
genes, 132
• 7. 1 A natureza química dos genes, 132
Quadro 7.1 • Breve história da caracterização
molecular do DNA, 133
t Identificação do DNA como material hereditário,
136
• 7.2 A descoberta do modo de ação dos genes,
138
t Primeiras hipóteses sobre como atuam os
genes, 138
Quadro 7.2 • Erros inatos do metabolismo, 139
t A teoria "um gene - uma enzima", 140
t Os genes e o controle da síntese de
polipeptídios. 142
• 7.3 Relação entre gene, RNA e proteína, 142
t Tipos de RNA, 142
• 7.4 Organização dos genes procariótico e
eucariótico, 143
t O que é um gene?, 143
t Unidade de transcrição gênica, 143
• Diferenças entre genes bacterianos e genes
eucarióticos, 144
Leitura Um conceito em apuros, 148
Atividades, 150
• CAPiTul.b 8 Aplicações do
conhecimento genético, 156
• 8.1 Melhoramento genético, l 56
t Produção de novas variedades, 157
Quadro 8.1 • Origem e propagação da laranja-dabaía,
159
t Propagação de variedades úteis, 159
• Problemas decorrentes do melhoramento, 161
• 8.2 Aconselhamento genético e prevenção
de doenças hereditárias, 162
t Aconselhamento genético, 162
8.3 A Genética Molecular e suas aplicações,
164
t Enzimas de restrição 164
Quadro 8.2 • Identificação de pessoas pelo DNA,
166
t Clonagem molecular do DNA, 168
t Misturando genes entre espécies: transgênicos,
171
• 8.4 Desvendando o genoma humano, 173
t O Projeto Genoma Humano, 173
Quadro 8.3 • Seqüenciamento do DNA, l 74
t Terapia gênica, 176
Leitura Desdobramentos do pro;eto genoma
11.umano, 177
• Atividades, 1 79
Breve história das
idéias evolucionistas, 184
• 9.1 O conceito de evolução biológica, 184
• 9.2 O pensamento evolucionista, 185
t O surgimento do evolucionismo, 185
t As idéias evolucionistas de Lamarck, 185
t As idéias evolucionistas de Charles Darwin, 186
• 9.3 Evidências da evolução biológica, 19 l
t O documentário fóssil, 191
Quadro 9 .1 • Estimando a idade dos fósseis, 193
t Adaptação, 196
t Semelhanças anatômicas, fisiológicas e
bioquímicas, 197
Leitura A questão do criaâonismo, 201
• Atividades, 203
11!1 c~PIJtn..o l O Teoria moderna
da evolução, 207
• 10.1 Teoria moderna da evolução, 207
• 10.2 Os fatores evolutivos, 208
t Mutação gênica, 208
t Recombinação gênica, 213
Quadro 1 O. l • Mutações cromossômicas, 2 14
t Seleção natural e adaptação. 217
• l 0.3 Bases genéticas da evolução, 226
t o conceito de população mendeliana, 226
t Freqüências gênicas nas populações, 226
t O princípio de Hardy-Weinberg, 226
t Fatores evolutivos e o equilíbrio gênico, 227
leitura Girafas, mariposas e a11acro11ismos
didáticos, 23 1
• Atividades, 236
Origem das espécies
e dos grandes grupos
de seres vivos, 241
• 1 1.1 Processo evolutivo e diversificação
da vida, 241
t Os conceitos de anagênese e cladogênese, 241
1 Gradualismo e equilíbrio pontuado, 242
• l I .2 A origem de novas espécies, 243
t O conceito de espécie biológica, 243
1 O significado biológico da espécie, 244
~ Processos de especiação, 245
1 Isolamento reprodutivo, 247
• l l.3 Origem dos grandes grupos de seres
vivos, 249
1 Divisão do tempo geológico, 249
t A vida nas diferentes eras geológicas, 252
Leitura Será que a evolução leva ao progresso
e, finalmente, à perfeição?, 259
• Atividades, 260
illl cAP1TUio 12 Evolução humana, 265
• 12. 1 Nosso parentesco com os animais, 265
t Evidências da evolução humana, 266
• 12.2 A classificação da espécie humana, 267
1 A ordem Primates, 268
• 12.3 A ancestralidade humana, 273
t Estágio pré-humano: a vida nas árvores, 273
Estágio de adaptação à savana arbórea:
australopitecos. 273
• O estágio de savana arbustiva: a origem do
Homo, 276
Quadro 11 . 1 • Os neandertalenses, 278
• 12.4 A espécie humana moderna:
Homo sapiens, 279
• Evolução e cultura, 279
Leitura Primo anão do homem habitou
J ndonésia, 282
• Atividades, 284
• CAPÍTULO 13 Fundamentos da ecologia,
288
13.1 Conceitos básicos em Ecologia, 288
O que é Ecologia?, 288
Biosfera, 289
Populações. comunidades e biótopos, 290
Hábitat e nicho ecológico, 290
Ecossistema, 292
13.2 Cadeias e teias alimentares, 293
Os conceitos de cadeia alimentar e de teia
alimentar, 293
Produtores, consumidores e decompositores,
293
Níveis tróficos em ecossistemas terrestres e
aquáticos. 294
leitura Ecossistemas e pessoas, 295
Atividades, 296
• CAl'Íruw 14 Energia e matéria nos
ecossistemas, 300
14.1 Fluxo de energia e níveis t róficos, 300
Pirâmides de energia, 302
O conceito de produtividade, 303
14.2 Ciclos biogeoquímicos, 305
Ciclo da água, 306
Ciclo do carbono, 307
Ciclo do nitrogênio, 308
Ciclo do oxigênio, 31 O
Quadro 14. I • A camada de ozônio que protege
a Terra, 312
Ciclo do fósforo, 313
Leitura Bactérias simbiólicas fixadoras de
nitrogênio, 314
Atividades, 316
• c.o1PÍTUL0 15 Dinâmica das populações
biológicas, 321
15. 1 Características das populações, 321
Densidade populacional, 321
Taxas de crescimento populacional, 322
Curvas de crescimento populacional, '324
15.2 Fatores que regulam o tamanho de
populações biológicas, 325
O conceito de carga biótica máxima. 325
Competição entre populações de diferentes
espécies, 325
Densidade e crescimento da população, 326
, 15.3 Oscilações em populações naturais, 327
Fatores que limitam o crescimento
populacional, 327
Quadro 15. I As populações humanas, 330
Leitura Qual o tamanho da multidão?, 333
Atividades, 336
• cAPtruLo 16 Relações ecológicas entre
seres vivos, 342
16.1 Tipos de relação ecológica, 342
16.2 Relações intra-específicas, 342
Competição intra-específica, 342
Cooperação intra-específica: colônias e
sociedades, 344
16.3 Relações i nterespecíficas, 348
Leitura Estudo flagra "nepotismo" entre
formigas, 354
Atividades, 356
• CAPÍTULO 1 7 Sucessão ecológica
e biornas, 360
17. 1 Sucessão ecológica, 360
Espécies pioneiras, 360
Sucessão primária e sucessão secundária, 361
Evolução das comunidades durante a
sucessão, 362
17.2 Fatores que afetam a evolução dos
ecossistemas, 363
A insolação do planeta, 363
A circulação de calor na atmosfera, 363
As correntes oceânicas, 364
O solo, 365
17.3 Grandes biornas do mundo, 366
O que é biorna?, 366
Tundra, 368
Taiga (floresta de coníferas). 368
Floresta temperada decídua. 369
Floresta tropical, 369
Savana, 370
Pradaria, 370
Deserto, 371
17.4 Principais biornas brasileiros, 372
Floresta amazônica, 373
Floresta pluvial costeira (Horesta atlântica), 374
' Floresta de araucárias, 375
Cerrado, 376
Pampa (campo). 376
Caatinga, 3 77
Floresta de cocais (babaçual). 377
Pantanal mato-grossense, 378
Manguezais, 381
17.5 Ecossistemas aquáticos, 382
Ecossistemas de água doce, 382
Ecossistemas marinhos, 382
Leitura Procurando por um refúgio, 385
Atividades, 387
• CAPÍTULO 18 Humanidade e ambiente,
392
18.1 O impacto da espécie humana sobre a
natureza, 392
18.2 Poluição ambiental, 393
Poluição atmosférica, 394
Poluição das águas e do solo, 398
18.3 Interferência humana em ecossistemas
naturais, 401
Desmatamento, 401
Introdução de espécies exóticas, 402
Extinção de espécies, 403
18.4 Caminhos e perspectivas, 404
Alternativas energéticas, 404
Leitura Imposto de w11gestio11ament.o
limpa o ar, 406
Atividades, 407
Bibliografia, 415
Respostas - A Biologia no vestibular, 417
Siglas de vestibular, 423
Anexo - A nova nomenclatura anatômica, 424
Índice Remissivo, 427