Lista - Genética 2021 2

Lista de Exercícios Questão 1) Quais são as principais diferenças entre mitose e meiose? Resposta: Na mitose, uma divisão sucede um ciclo de duplicação dos cromossomos. Na meiose, duas divisões sucedem um ciclo de duplicação dos cromossomos. Além disso, durante a primeira divisão meiótica, há pareamento dos cromossomos homólogos. Esse pareamento de homólogos normalmente não ocorre durante a mitose. As duas células produzidas por divisão mitótica são idênticas entre si e à célula mãe da qual elas foram derivadas. As quatro células produzidas pelas duas divisões meióticas sucessivas não são idênticas entre si e nem à célula mãe. Na mitose de uma célula diploide, as duas células produzidas também são diploides. Na meiose de uma célula diploide, as quatro células produzidas são haploides. Questão 2) Sobre a meiose, analise as afirmativas seguintes. 1) No processo de meiose, ocorrem duas divisões celulares; porém, a duplicação cromossômica acontece antes da primeira divisão. 2) Durante a meiose II, ocorre a condensação dos cromossomos e a fixação em novo fuso. 3) Na anáfase II, os centrômeros se dividem para que as cromátides sigam para polos opostos. 4) Na prófase I, os cromossomos se condensam, ocorre o rompimento da membrana nuclear e a formação dos fusos. Estão corretas: a) 1, 3 e 4, apenas. b) 2, 3 e 4, apenas. c) 3 e 4, apenas. Alternativa correta: d) 1, 2 e 3, apenas. d) 1, 2 e 3, apenas. e) 1, 2, 3 e 4. Questão 3) O gato (Felis domesticus) tem 36 pares de cromossomos em suas células somáticas. (a) Quantos cromossomos existem nos espermatozoides maduros do gato? (b) Quantas cromátides-irmãs existem em uma célula que está entrando na primeira divisão meiótica? (c) E em uma célula que está entrando na segunda divisão meiótica? Informações adicionais: Os cromossomos existem em pares, isto e, há dois cromossomos homólogos em cada par. A duplicação do cromossomo produz duas cromátides-irmãs para cada cromossomo na célula. A primeira divisão meiótica reduz o número de cromossomos duplicados (e o número de cromátides-irmãs) pela metade. A segunda divisão meiótica reduz novamente o número de cromátides-irmãs pela metade. Resposta: a) Se o gato tem 36 pares de cromossomos nas células somáticas diploides – isto é, 2 × 36 = 72 cromossomos ao todo –, um espermatozoide haploide, que é o produto final da meiose, deve ter metade do número de cromossomos – isto e, 72/2 = 36, ou um cromossomo de cada par de homológos. b) Uma célula que está entrando na primeira divisão meiótica acabou de duplicar seus 72 cromossomos. Como agora cada cromossomo tem duas cromátides irmãs, há no total 72 × 2 = 144 cromátides-irmãs nessa célula. c) Uma célula que está entrando na segunda divisão meiótica tem um homólogo de cada um dos 36 pares de cromossomos homólogos, e cada homólogo tem duas cromátides-irmãs. Consequentemente, essa célula tem 36 × 2 = 72 cromátides- irmãs. Questão 4) Na sua opinião, por que o conhecimento da meiose é importante para a genética e o melhoramento de plantas e animais? Resposta: permite a formação de novas combinações genéticas entre alelos de diferentes cromossomos e até mesmo dos mesmos cromossomos devido à permuta genética. Questão 5) Na sua opinião, quais são as aplicações dos princípios de Mendel? Resposta: Os princípios de Mendel podem ser usados para prever os resultados de cruzamentos entre diferentes linhagens de organismos. Questão 6) O arroz possui 2n = 24 cromossomos. Considere que em uma planta ocorra um alelo dominante em cada cromossomo e o alelo recessivo correspondente no seu homólogo, isto é, a planta é heterozigótica para esses doze genes. Se essa planta for autofecundada, pergunta-se: a) Qual a frequência esperada dos descendentes com o fenótipo condicionado pelo alelo recessivo dos doze genes? Resposta: (1/4)12 = 1/ 412 = 0,000.000.06 b) Qual a frequência esperada dos descendentes com o mesmo genótipo da planta autofecundada? Resposta: (1/2)12 = 1/212 = 0,000.244.14 c) Qual a frequência esperada dos descendentes com o mesmo fenótipo da planta autofecundada? Resposta: (3/4)12 = 0,7512 = 0,031.876 d) Quais seriam esses resultados se essas plantas fossem autofecundadas por mais uma geração? Resposta: O enunciado da questão dá ensejo a interpretações ambíguas; a questão precisaria ser reformulada. Questão 7) Na mandioca, raízes marrons são decorrentes do alelo dominante B e raízes brancas, do alelo recessivo b. Folíolos estreitos são decorrentes do alelo dominante L e folíolos largos, do alelo recessivo l. Uma planta de raízes marrons e folíolos estreitos foi cruzada com outra de raízes brancas e folíolos largos, e elas produziram 40 descendentes com folíolos estreitos, dos quais a metade tinha raízes marrons e a outra metade, de raízes brancas. Quais os genótipos dos genitores e a proporção genotípica dos descendentes? Resposta: Genitores: BbLL e bbll Descendentes: 1/2 BbLl: 1/2 bbLl Questão 8) Duas linhagens geneticamente puras de ervilhas, uma com plantas altas e flores roxas e a outra com plantas anãs e flores brancas, foram cruzadas. Todas as plantas da F1 eram altas e produziam flores roxas. O retrocruzamento dessas plantas com a linhagem parental anã de flores brancas produziu a seguinte prole: 53 plantas altas de flores roxas; 48 plantas altas de flores brancas; 47 plantas anãs de flores roxas; 52 plantas anãs de flores brancas. A distribuição de genes que controlam o comprimento da planta e a cor das flores é independente? Resposta: A hipótese da distribuição independente dos genes que determinam o comprimento da planta e a cor das flores tem de ser avaliada pelo teste do qui-quadrado dos resultados experimentais. Para obter esse dado, é preciso comparar os resultados às previsões da hipótese genética. Com base na premissa de que há distribuição independente dos dois genes, as quatro classes fenotípicas na F2 devem ser de 25% do total cada uma (200); isto é, cada uma deve ter 50 indivíduos. Para calcular o quiquadrado, é preciso calcular a diferença entre cada observação e o valor previsto, elevar ao quadrado, dividir cada resultado pelo valor previsto e, depois, somar os resultados: 2 = (53 – 50)2/50 + (48 – 50)2/50 + (47 – 50)2/50+ (52 – 50)2/50 = 0,52 Esse valor deve ser comparado ao valor crítico da distribuição de frequência do qui- quadrado para 3 graus de liberdade (calculado pelo número de classes fenotípicas menos um). Como o valor calculado do qui-quadrado (0,52) é muito menor que o valor crítico (7,815), não há dados para rejeitar a hipótese de distribuição independente dos genes de comprimento da planta e cor das flores. Assim, podemos aceitar provisoriamente a ideia de distribuição independente desses genes. Questão 9) Uma planta heterozigota para três genes de distribuição independente, Aa Bb Cc, é autofertilizada. Qual é a frequência prevista na prole de (a) indivíduos AA BB CC; (b) indivíduos aa bb cc; (c) indivíduos AA BB CC ou aa bb cc; (d) indivíduos Aa Bb Cc; e (e) indivíduos que não sejam heterozigotos para os três genes. Resposta: Como a distribuição dos genes é independente, podemos analisar um de cada vez para obter as respostas a cada uma das questões. (a) Quando os indivíduos Aa são cruzados entre si, 1/4 da prole será AA; o mesmo ocorre com os genes B e C, 1/4 dos indivíduos será BB e 1/4, CC. Assim, podemos calcular a frequência (i. e., a probabilidade) de prole AA BB CC como (1/4) × (1/4) × (1/4) = 1/64. (b) A frequência de indivíduos aa bb cc é calculada por raciocínio semelhante. Para cada gene, a frequência de homozigotos recessivos na prole é de 1/4. Assim, a frequência de homozigotos recessivos triplos é de (1/4) × (1/4) × (1/4) = 1/64. (c) Para calcular a frequência da prole de homozigotos dominantes triplos ou homozigotos recessivos triplos – ocorrências mutuamente exclusivas – somamos os resultados de (a) e (b): 1/64 + 1/64 = 2/64 = 1/32. (d) Para calcular a frequência da prole de heterozigotos triplos, multiplicamos mais uma vez as probabilidades. Para cada gene, a frequência de prole heterozigota é de 1/2; assim, a frequência de heterozigotos triplos deve ser (1/2) × (1/2) × (1/2) = 1/8. (e) A prole não heterozigota para os três genes ocorre com uma frequência igual a um menos a frequência calculada em (d). Assim, a resposta é 1 – 1/8 = 7/8. Questão 10) Foi verificado em gatos que a cor branca da pelagem se deve a um gene autossômico e que as cores amarelas e pretas são decorrentes de dois alelos ligados ao sexo. A partir dessas informações, por que apenas as fêmeas podem apresentar as três cores? Resposta: As fêmeas nos gatos, por serem XX, podem carregar os alelos B1 B2, que conferem as cores amarela e preta ao mesmo tempo. O macho, por ser XY, só pode ser preto ou amarelo. Questão 11) Em galinhas, a altura do animal se deve a um gene ligado ao cromossomo Z. O alelo dominante D confere altura normal e o d animal anão. Do cruzamento de um macho normal com uma fêmea anã foram obtidos 10 descendentes. Qual a condição e a probabilidade de que os 10 pintinhos sejam do sexo feminino e anões? Resposta: A condição é que o macho seja ZDZd, ou seja, heterozigótico. Tendo ele esse genótipo, a probabilidade de se obter o fenótipo desejado em todos os 10 descendentes será: 1/1048576. Questão 12) Nas aves, a cor da pele é um caráter de grande importância, uma vez que interfere na aceitação do produto pelo consumidor. Foi observado que o macho pode apresentar pele preta, intermediária ou amarela, e a fêmea, apenas as cores intermediárias ou amarela. Qual a explicação genética para esse caráter? Resposta: O caráter tem a expressão fenotípica condicionada por um gene ligado aos cromossomos sexuais. A interação alélica nesse caso é de dominância incompleta; assim, o macho, por ser o sexo homogamético, pode conter os dois alelos nos cromossomos Z e, portanto, pode ter uma das três cores da pele. A fêmea só possui um cromossomo Z e, portanto, não apresenta5r a cor preta, que depende do genótipo homozigótico para o alelo que condiciona pele preta. Questão 13) No tomateiro, a altura da planta é decorrente de um gene com dominância do alelo D, que condiciona planta alta em relação ao d para planta anã. A presença de pilosidade no fruto depende do alelo recessivo p, enquanto o alelo P condiciona frutos lisos. Foi realizado um cruzamento teste e obtido o seguinte resultado: anã e lisa 5; anã e pilosa 118; alta e pilosa 5; alta e lisa 161. a) Qual a frequência esperada de cada fenótipo, no cruzamento teste, se os genes apresentassem distribuição independente? Resposta: 72,25 de cada fenótipo b) De acordo coma sua resposta no item a, qual a sua explicação para os resultados obtidos? Resposta: Os genes não apresentam distribuição independente, portanto, eles estão situados no mesmo cromossomo. Questão 14) No caupi, o alelo I, dominante, é responsável pela resistência ao vírus da mancha anelar e está ligado ao alelo C, também dominante, que confere resistência ao vírus do mosaico. O cruzamento de uma planta resistente às duas doenças com outra suscetível produziu a seguinte descendência: 440 plantas resistentes aos dois vírus; 447 plantas suscetíveis aos dois vírus; 150 plantas resistentes apenas ao vírus da mancha anelar; 145 plantas resistentes apenas ao vírus do mosaico. a) Qual a distância entre os genes? Resposta: 24,96 cM b) Indique os genótipos dos genitores e dos descendentes do cruzamento. Resposta: Questão 15) Em soja, o alelo dominante R confere nodulação normal e seu alelo recessivo r restringe a nodulação. O alelo F, também dominante, é responsável por caule cilíndrico e seu alelo f, por caule fasciado. O cruzamento entre a cultivar Clark e a T248 produziu os resultados seguintes: a) Forneça a interpretação genética desses resultados. Resposta: A partir do resultado do RC2, identifica-se mais facilmente que os genes estão ligados. b) Determine a fase de ligação dos genes. Resposta: Atração c) Determine a distância entre os genes. Resposta: 40 cM Questão 16) No estádio de plântula, uma planta de milho homozigótica para todos os alelos recessivos apresenta fenótipo folhas brilhantes, virescentes e sem lígula. Essa planta foi cruzada com outra heterozigótica para as três características produzindo a seguinte proporção de descendentes: a) Determinar a ordem dos genes e construir o mapa genético envolvendo esses três locos. (Obs.: Folhas brilhantes = gl, virescente = v, sem lígula = lg). Resposta: b) Calcular o coeficiente de interferência e interpretar o resultado. Resposta: 35,01% das permutas duplas esperadas não ocorreram c) Qual o genótipo da planta heterozigótica usada no cruzamento teste? Resposta: Questão 17) Em tomate, os seguintes genes estão localizados no cromossomo 2, como mostra o mapa: Em que: m- folhas manchadas d - planta anã p - fruto piloso a) A partir do cruzamento , qual a proporção em F2 de indivíduos puros e de fenótipo: 1. Folhas verdes, planta alta e fruto liso; 2. Folhas verdes, planta anã e fruto liso. Resposta: 1 – 20,79% 2 – 1,26 x 10-4% b) Quais seriam suas respostas para o item a, se o F1 apresentasse constituição ? Resposta: 1 – 0,046% 2 – 0,046% Questão 18) Em abóbora, a cor do fruto pode ser branca, amarela e verde. Do cruzamento de plantas homozigóticas de frutos brancos com plantas de frutos verdes foi obtida uma geração F1 com todos os indivíduos de frutos brancos. Na geração F2, foram obtidas 45 plantas com frutos brancos, 13 com frutos amarelos e 3 com frutos verdes. a) Qual a explicação para a herança desse caráter? Resposta: segregação fenotípica da F2 é de 12:3:1, indicando que o caráter é controlado por dois genes com distribuição independente, os quais apresentam a interação do tipo epistasia dominante. Admitindo, por exemplo, os locos A e B e o alelo B epistático aos alelos A e a. b) Cruzando-se uma planta de frutos amarelos com outra de frutos brancos obtiveram-se 27 plantas com frutos brancos, 16 com frutos amarelos e 16 com frutos verdes. Quais os genótipos das duas plantas que foram cruzadas? Resposta: Genótipo da planta de frutos amarelos:Aabb Genótipo da planta de frutos brancos: aaBb Questão 19) Do cruzamento entre duas linhagens de ervilha de cheiro (Lathyrus odoratus) de flores brancas foram obtidas plantas com 100% de flores de cor púrpura. Dos 245 descendentes provenientes da autofecundação dessas plantas, 110 apresentaram flores brancas e os demais flores púrpuras. Determine o tipo de herança do caráter e o provável genótipo dos genitores. Resposta: A segregação fenotípica da F2 é de 9:7, indicando que o caráter é controlado por dois genes com distribuição independente, os quais apresentam a interação do tipo epistasia recessiva dupla. No caso, podemos adotar como exemplo os locos L e H, sendo os epistáticos os alelos recessivos l e h. Genótipos dos genitores: LLhh x llHH Questão 20) Em algumas cultivares de cebola, a cor do bulbo pode ser amarela, roxa ou branca. Do cruzamento entre uma cultivar de cor roxa com outra de cor branca, foi obtido na geração F2 a segregação de 9 roxos: 3 amarelos: 4 brancos. Qual a explicação genética para esse resultado? Resposta: A explicação da herança do caráter considerado é semelhante às dos exercícios 5.4 e 5.5, só que no presente caso trata-se da epistasia recessiva, isto é, apenas o alelo recessivo de um dos locos é epistático. Questão 21) Na planta ornamental conhecida por maravilha, as ramificações podem ser verdes, variegadas e brancas. A geração F1, proveniente do cruzamento de flores femininas presentes em ramos verdes ou brancos, possui os mesmos fenótipos maternos, independente do genitor masculino. Isso se verifica também para a geração F1 de qualquer retrocruzamento. Em qualquer cruzamento em que a flor feminina se encontra num galho variegado, a progênie apresenta plantas verdes, variegadas e brancas, independente do fenótipo do genitor masculino. a) Qual a explicação para a herança da cor da folha? Resposta: É devida a gene citoplasmático b) Qual o resultado esperado dos seguintes cruzamentos? Resposta 1) 100% brancos; 2) 100% verdes; 3) verdes, variegados e brancos; 4) 100% brancos Questão 22) A cor amarela numa planta pode ser causada por um alelo recessivo cromossômico e/ou por um fator citoplasmático. Quais os resultados seriam esperados nos seguintes casos? a) Cruzamentos recíprocos de uma linhagem verde com outra amarela. Resposta: Uma das possibilidades é: Nestes casos, os resultados seriam100%verdes e 100%amarelas, respectivamente b) Retrocruzamentos entre o produto de cada um desses cruzamentos para as linhagens paternais. Resposta: Utilizando as F1 como fêmeas nos retrocruzamentos, são esperados: 1) RC1 e RC2 – 100% verdes 2) RC1 e RC2 – 100% amarelas c) Autofecundação dos F1s dos cruzamentos recíprocos. Resposta: 1) 3/4 verdes: 1/4 amarelas; 2) 100% amarelas d) Cruzamentos dos dois F1s. Resposta: 3/4 verdes: 1/4 amarelas ou 100% amarelas, dependendo de qual F1 foi a mãe