Questionário - Genética - 2023-2

1 Questao 1. O trigo é uma cultura autdgama, isto é, reproduz-se por autopolinizacio, de modo que, numa variedade bem estabelecida, os filhos séo idénticos aos pais. Uma linhagem homozigotica foi plantada num terreno experimental e sua variancia fenotipica foi de 300 kg’/ha’ para produtividade. O F, de um cruzamento foi plantado nesse mesmo terreno ao mesmo tempo (ou seja, a variancia ambiental para a linhagem e para a F2 foi a mesma) e a sua variancia fenotipica foi de 375 kg?/ha*. Qual é a herdabilidade nessa F, (nas plantas autdgamas as herdabilidades nos sentidos tanto amplo quanto restrito tem o mesmo valor)? Questao 2. Volte 4 questao 1. Na populacao F, se faz selecao separando-se um grupo de individuos com média de 1000 kg/ha para compor a proxima geraco. A média geral da F, era de 800 kg/ha. Quanto se espera que sera a média da proxima gerac4o, em kg/ha? Questéo 3. Em um grande rebanho bovino, o comprimento de perna, que mostra distribuicaéo continua, foi medido, e as variancias calculadas sfo mostradas na tabela seguinte: Variancia do comprimento de perna 310,2 2481 (a) Qual é 0 valor da herdabilidade no sentido restrito (h’)? (b) Na geracao original, o comprimento de perna era de 90 cm. Um grupo de animais foi selecionado com o intuito de aumentar o valor do carater. Na geracfo seguinte, descendente do grupo selecionado, a média foi de 96 cm. Qual era a média do grupo selecionado (ou seja, 0 Xs),emcm? Questéo 4. Em um programa de melhoramento genético de um cereal alogamo, a gerag4o inicial tem uma produtividade média de 1100 kg/ha e uma variancia fenotipica de 20 kg’/ha”. Uma amostra de individuos com média de 1200 kg/ha € selecionada e intercruzada para compor a gerac4o seguinte, que, no entanto, apresenta média de 1190 kg/ha. Qual é a herdabilidade no sentido restrito (h’) do carater produtividade? Questao 5. Com base na questio 4, qual é a variancia aditiva presente na populacdo original, em kg*/ha”? Questao 6. Cinco variedades de batata (a, b, c, d, e) so plantadas em um mesmo ambiente. Uma amostra de 9 plantas de cada variedade é coletada. Além de 0 ambiente ser comum, os experimentadores tomaram todo o cuidado para que ele variasse 0 minimo possivel em todas as suas caracteristicas. Depois de alguns meses, a producio de cada planta é anotada, em kg. Das cinco variedades (a, b, c, d, e), qual 6 a que tem maior variancia genética (s*g) e em que, portanto, a selecdo trara melhores resultados ? 2 Questão 7. Em uma população de milho, com média de produção de 1,50 kg/planta, selecionam-se alguns indivíduos com média de produção de 2,00 kg/planta para compor a geração seguinte, que vem a apresentar produção de 1,75 kg/planta. Qual é a herdabilidade no sentido restrito (h2) desse caráter nessa população? Questão 8. O quadro abaixo representa 100 indivíduos de uma amostra representativa de uma população. Os indivíduos foram genotipados para o loco A e classificados em AA, Aa e aa. AA Aa AA AA AA aa Aa AA AA AA aa AA Aa Aa aa aa AA Aa AA Aa aa aa AA AA AA AA Aa AA aa AA AA Aa AA AA AA aa Aa AA Aa Aa aa AA Aa Aa AA AA AA Aa AA AA AA Aa AA aa AA Aa aa AA Aa Aa aa AA Aa AA Aa AA AA aa Aa AA AA Aa AA AA Aa AA Aa AA Aa aa Aa aa Aa Aa aa aa aa AA aa AA aa aa aa aa AA AA AA aa aa aa Quais são as estimativas ds freqüências alélicas de A e de a nessa população? Questão 9. Considere a questão 8. A freqüência de heterozigotos observada na população e a freqüência de heterozigotos que seria esperada se a população estivesse em proporções de Hardy-Weinberg são, respectivamente: Questão 10. Com relação à questão 8, se todos os aa fossem eliminados por seleção, quais seriam as novas freqüências (normalizadas) de A e de a na população remanescente, aproximadamente? Questão 11. Uma amostra de uma população foi genotipada com o uso de microssatélites. O gel obtido é mostrado abaixo. Calcule as freqüências alélicas, genotípicas (inclusive a heterozigosidade observada, H0), as frequências esperadas em Equilíbrio de Hardy-Weinberg (inclusive a heterozigosidade esperada, HE = 2pq), o índice de fixação (f) e a taxa de cruzamento (t) da população, usando as fórmulas apresentadas abaixo. A banda de cima corresponde ao alelo 1 e a de baixo ao alelo 2. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ p = f(1) = f(11) = f = q = f(2) = H0 = s = f(22) = t (taxa de cruzamento) = Questão 12. Herança citoplasmática. (a) Os cinco genótipos mostrados a seguir envolvem o gene nuclear e o citoplasmático que interagem para controlar a fertilidade masculina em plantas: (I) Rf rf ms (II) rf rf ms (III) rf rf mf (IV) Rf Rf mf (V) Rf Rf ms 3 De (I) a (V), os fenótipos desses indivíduos, com relação à fertilidade masculina, são: (I): (II): (III): (IV): (V): (b) Uma planta rf rf ms cruza-se com uma planta Rf Rf mf. Quais serão as frequências genotípicas e fenotípicas na F2? (c) Uma planta rf rf mf, usada como fêmea, cruza-se com uma planta Rf Rf ms, usada como macho. Num segundo experimento, usam-se os mesmos genótipos, mas faz-se o cruzamento recíproco. Qual a composição genotípica e fenotípica de F2, em cada um dos experimentos? (d) Uma planta rf rf ms cruza-se com rf rf mf, produzindo uma F1; qual será a composição de F2? 1. H² = 𝑉𝐺 𝑉𝑃 −> 𝑉𝐺 = 375 − 300 = 75𝑘𝑔²/ℎ𝑎² H² = 75 375 = 0, 2 𝑜𝑢 20% 𝑑𝑒 ℎ𝑒𝑟𝑑𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 2. 𝑅 = ℎ² 𝑋 𝑆 −> 𝑅 = 0. 2 𝑋 (1000 𝐾𝑔/ℎ𝑎 − 800 𝐾𝑔/ℎ𝑎) −> 𝑅 = 0. 2 𝑋 200 𝐾𝑔/ℎ𝑎 = 40 Média da próxima geração = 800 + 40 -> 840 Kg/ha 3. H² = 𝑉𝐺 𝑉𝑃 −> 𝐻² = 46.5 310.2 = 0. 15 𝑜𝑢 15% 𝑑𝑒 ℎ𝑒𝑟𝑑𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑅 = 96 − 90 = 6𝑐𝑚 -> 𝑆 = 𝑅 ℎ² −> 𝑆 = 6 0.15 = 40𝑐𝑚 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑠𝑒𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 = 60𝑐𝑚 + 40𝑐𝑚 = 130𝑐𝑚 4. ℎ² = 𝑅 𝑆 𝑆 = 1200 − 1000 = 100𝑘𝑔/ℎ𝑎 𝑅 = 1190 − 1000 = 190𝑘𝑔/ℎ𝑎 ℎ² = 90 100 = 0. 9 𝑜𝑢 90% 𝑑𝑒 ℎ𝑒𝑟𝑑𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 5. 𝑉𝐺 = 𝐻² 𝑋 𝑉𝑃 −> 0. 9 𝑋 20 = 18𝐾𝑔²/ℎ𝑎 6. variância a: 𝑠² = (5.20−5)²+(4.90−5)²+0+(4.80−5)²+(5.2−5)²+(4.8−5)²+(4.9−5)²+(5.1−5)²+(5.1−5)² 8 𝑠² = 0. 0025𝑘𝑔² variância b: 𝑠² = 0+(5.2−5)²+(4.8−5)²+(5.2−5)²+(5.3−5)²+(4.7−5)²+(4.7−5)²+(5.3−5)²+(4.8−5)² 8 𝑠² = 0. 065𝑘𝑔² variância c: 𝑠² = (5.09−5)²+(4.91−5)²+(4.90−5)²+(4.90−5)²+(5.09−5)²+(5.10−5)²+(4.9−5)²+(5.10−5)²+0 8 𝑠² = 0. 009𝑘𝑔² variância d: 𝑠² = (5.7−5)²+(4.5−5)²+(5.5−5)²+(4.3−5)²+(5.50−5)²+(4.5−5)²+(4.3−5)²+(5.7−5)²+0² 8 𝑠² = 0. 37𝑘𝑔² variância e: 𝑠² = (5.12−5)²+(5.11−5)²+(4.89−5)²+(4.88−5)²+(4.88−5)²+(4.89−5)²+(5.11−5)²+(5.12−5)²+0² 8 𝑠² = 0. 013𝑘𝑔² A variância d é maior, dessa forma, a variedade d vai trazer melhores resultados. 7. ℎ² = 𝑅 𝑆 𝑆 = 2. 00𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 − 1. 50𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = 0. 5𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑅 = 1. 75𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 − 1. 5𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = 0. 25𝑘𝑔/𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 ℎ² = 0.25 0.5 −> 0. 5 𝑜𝑢 50% 𝑑𝑒 ℎ𝑒𝑟𝑑𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 8. Cada indivíduo AA contribui com dois alelos A, cada Aa contribui com um alelo A e um alelo a, e cada aa contribui com dois alelos a. AA: 46 indivíduos Aa: 28 indivíduos aa: 26 indivíduos Total de alelo A = 2 x 46 + 1 x 28 = 120 Total de alelo a = 2 x 26 + 1 x 28 = 80 𝐹𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 𝐴 = 120 200 = 0. 6 𝑜𝑢 60% 𝐹𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 𝐵 = 80 200 = 0. 4 𝑜𝑢 40% 9. 𝐹𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑎 = 28 100 = 28% Usando hardy-weinberg: 𝐹𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑎 = 2𝑝𝑞 −> 2𝑥0. 6𝑥0. 4 = 0. 48 𝑜𝑢 48% 10. Primeiro vamos calcular o total de alelos da população que sobrou e em seguida a frequência: 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝐴 = 2𝑥46 + 1𝑥28 = 120 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑎 = 1𝑥28 = 28 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐴 = 120 148 = 81% 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑎 = 28 148 = 19% 11. Aplicando as fórmulas sabendo que temos uma população de 11 AA, 3 Aa e 6 aa temos que: Frequência do alelo A (p): 0.62 Frequência do alelo a (q): 0.37 Frequência do genótipo AA (f_AA): 0.55 Frequência do genótipo Aa (f_Aa): 0.15 Frequência do genótipo aa (f_aa): 0.3 Heterozigosidade observada (H0): 0.15 Frequência esperada de AA (p²2): 0.39 Frequência esperada de Aa (2pq): 0.46 Frequência esperada de aa (q²2): 0.14 Heterozigosidade esperada (HE): 0.46 Índice de fixação (f): 0.68 Taxa de cruzamento (t): 0.32 12. a) I: féril II: infértil III: Fértil IV: Fértil V: Fértil b) F1: Todos Rf rf mf (férteis, pois Rf restaura a fertilidade e mf é o citoplasma fértil). F2: Rf rf Rf Rf Rf mf Rf rf mf rf Rf rf mf rf rf mf Rf Rf ms: 1/4 (25%) Rf rf ms: 1/2 (50%) rf rf ms: 1/4 (25%) 75% fértil e 25% infértil c) Na F1 todos descendentes vão ser Rf rf mf Na F2: Rf (ms) rf (ms) Rf (ms) Rf Rf ms Rf rf ms rf (ms) Rf rf ms rf rf ms 2/4 Rf rf ms 1/4 Rf Rf ms 1/4 rf rf ms 75% fértil e 25% infértil. d) F1: rf rf mf F2: como não ocorre variação genética entre os pais, a F2 vai ser igual a F1 rf rf mf