Lista de Exercícios Genética Vegetal - Endogamia e Heterose

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE GENÉTICA DISCIPLINA 062 GENÉTICA VEGETAL Agronomia Profa Lygia Vitória Galli Terasawa AULA 13 ENDOGAMIA AULA 14 HETEROSE LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE HETEROSE E ENDOGAMIA 1 Discorra sobre endogamia Aborde questões como conceito formas de ocorrência seja natural ou artificial e conseqüências 2Em relação aos fenômenos HETEROSE e DEPRESSÃO devida ao ENDOCRUZAMENTO podemos afirmar a são manifestações fenotípicas de um mesmo fenômeno b são manifestações que não podem ocorrer com o mesmo caráter c são fenômenos que aparecem simultaneamente para um mesmo caráter d são fenômenos que podem ser explicados pela teoria dos genes dominantes e complementares e são fenômenos relacionados com o grau de heterozigose dos indivíduos Indique as alternativas erradas corrigindoas 3 A média da altura de um híbrido F1 obtido a partir do cruzamento de duas variedades endógamas de uma espécie vegetal foi de 140 cm Considerando que a heterose observada neste caráter foi de 50 em relação à média dos pais e sabendo se que a variedade A apresenta uma altura média correspondente à metade da altura da variedade B determinar a a altura das variedades A e B b a altura da geração F2 4 A heterose de híbridos superiores é prática utilizada em muitas espécies vegetais Em animais é comum também a utilização comercial de mestiços Sendo pronunciadamente heterozigóticos tais tipos de plantas ou animais exibem vigor e têm a tendência de serem uniformes Sob estes aspectos são pois vantajosos Imagine uma situação em que os dados experimentais relativos a uma produção de uma certa espécie são os que se seguem média dos pais80 Variedade A 70 unidades Variedade B Geração F1 100 unidades Geração F2 90 unidades Desejase saber a a produção da variedade B b o valor da heterose em 5 No Ceilção a produção média de leite do gado nativo Sinhala é de 569 Kg Animais mestiços meio sangue obtidos mediante o cruzamento do gado nativo com o gado europeu Jersey produzem 1213 Kg O gado Jersey produz 940 Kg Qual será a produção de um mestiço ¾ Sinhala e ¼ Jersey 6 O fenômeno da heterose pode ser explicado por dois modelos genéticos ação gênica dominante complementar e ação gênica sobredominante Imagine que o cruzamento entre duas linhagens A e B A382 B418 produziu uma geração heterótica F1460 A partir do F1 obtevese uma geração F2 na qual foi feita seleção Se ao fim de algumas gerações de seleção for obtida uma linhagem pura fenotipicamente igual a F1 F1460 desejase saber a o valor da heterose em porcentagem b a média do F2 7 O que você entende por um coeficiente de endogamia 03 8 É comum usarse a denominação de gêmeos para indivíduos nascidos num mesmo parto Do ponto de vista genético só esta informação não é o suficiente uma vez que esses indivíduos podem ter origens diversas Normalmente se consideram gêmeos os indivíduos oriundos de duas situações diferentes H a gêmeos univitelinos ou monozigóticos quando um único óvulo é fertilizado por um espermatozóide por bipartição mitose origina dois outros que virão a ser os gêmeos quando cumprido o período de gestação b gêmeos bivitelinos ou dizigóticos quando dois óvulos são fertilizados por dois espermatozóides ao mesmo tempo que serão os gêmeos após a gestação Dois gêmeos monozigóticos A e B foram cruzados com duas fêmeas C e D dizigóticas Do cruzamento de A com C nasceu o macho E e do cruzamento de B com D nasceu uma fêmea F Do cruzamento de E com F nasceu G Determine o coeficiente de endogamia de G 9 Suponha um coeficiente de endogamia suportado por aves seja de no máximo 30 Durante quantas gerações seria permitido um galo permanecer em um mesmo galinheiro Suponha que no início o grau de parentesco entre o galo e as galinhas bem como o coeficiente de endogamia de todas as aves seja zero 10 Considere a seguinte genealogia A B C D E J G I 11 Calcule o f dos animais A B e C e discuta o significado dos valores encontrados B A Sabendose que o coeficiente de endogamia do indivíduo B é igual a 02 o coeficiente do indivíduo I deve ser A01625 B015625 C01516 D00625 E nenhuma das respostas 12 Calcule o F para o cavalo Airoso que tem a seguinte genealogia Airoso pai Brioso mãe Cândida Cândida pai Brioso mãe Evian Brioso pai Diabolô mãe Fuego Evian pai Diabolô mãe Fuego Fuego pai Garoto mãe Hulla Diabolô pai Garoto mãe Indy 14 Calcule o valor de F para as seguintes situações a A B C D E F G H b A B C D E F G c A B C D E F G H I GABARITO 1 Endogamia é todo sistema de acasalamento que promove o aumento da homozigose nas descendências como por exemplo no cruzamento entre parentes Sua ocorrência pode ser i natural acontece por exemplo nas plantas predominantemente autógamas como arroz feijão e soja embora possa ocorre com muito menor intensidade nas espécies alógamas milho girassol e alfafa com taxa de cruzamento 95 e em algumas espécies de plantas como algodão e sorgo que apresentam taxas intermediárias de fecundação cruzada entre 5 e 95 ii artificial podendo esta ser não intencional ocorre quando populações alógamas são reproduzidas por pouco número de sementes ou seja em populações pequenas obrigando o acasalamento entre parentes ou intencional quando se deseja forçar o aumento de homozigose nas descendências por exemplo na formação de raças em animais ou em linhagens endogâmicas em plantas A ocorrência de endogamia intencional ainda pode ser classificada segundo o sistema de acasalamento adotado sistema irregular o que acontece em alguns animais que ocasionalmente possuem cruzamentos entre parentes na sua genealogia sistema regular neste caso o avanço da endogamia segue procedimentos sistemáticos como autofecundação irmãos germanos e meios irmãos A endogamia é considerada em muitos casos como indesejável principalmente nas populações panmíticas populações grandes que se reproduzem por acasalamentos ao acaso Isto porque a endogamia conduz à homozigose e nestas populações existem genes recessivos deletérios que quando em homozigose causam prejuízo à fisiologia da planta ou do animal diminuindo o seu valor fenotípico Os genes deletérios são genes defectivos que diminuem ou bloqueiam passos metabólicos importantes para a fisiologia do organismo Em casos extremos tais genes podem ser semiletais os indivíduos se desenvolvem mas perecem antes do tempo normal ou letais morte do indivíduo na fase inicial Um exemplo de gene letal é o albinismo em milho causado pelo gene recessivo a sendo que uma planta homozigota aa é completamente desprovida de pigmento clorofila as folhas são brancas e a plântula sobrevive somente por uns poucos dias enquanto houver reservas da semente Por outro lado em muitos esquemas de melhoramento a endogamia é necessária ou mesmo um processo auxiliar para se atingir o objetivo desejado Nas espécies autógamas tais como o trigo a soja e o feijão o objetivo do melhoramento é quase sempre a obtenção de linhas puras homozigóticas Nestes casos a endogamia é natural pois as plantas se autofecundam naturalmente Nas espécies de plantas alógamas os tipos endogâmicos podem ser utilizados de diversas formas no melhoramento tal como a utilização de linhas puras obtidos por autofecundação artificial sucessiva para a obtenção de híbridos de linhagens 2 a Verdadeira pois a homozigose gera a depressão e a heterozigose dos mesmos genes gera a heterose b Falsa Vide a e c c Falsa Eles não podem aparecer simultaneamente pois são expressões fenotípicas contrárias d Verdadeira Pois na dominância e sobredominância o valor fenotípico da F1 é maior que a média dos pais mas com aditividade sem dominância a média da F1 é intermediária a média dos pais ou seja não ocorre heterose e Verdadeira pois para haver a depressão é necessário que ocorra um baixo grau de heterozigose e para haver a Heterose fazse necessário um alto grau de heterozigose b a 3 a Sabendose que F1140 H 50 Substituindo b H F1 P M ABAB 12A 12B 12A 12B 5P10 140 P M ABAB ¼ AA AB AB BB 5P 140 P x 10 M ABAB ¼ 6222 140 140 12444 5P 1400 10P 15P 1400 M ABAB 11666 P 140015 P 9333 50 H x 100 9333 H 4666 P A B 2 9333 x 2 A B A B 18666 Como a variedade A é metade de B 18666 A 2xA 18666 3 A A 6222 B 12444 4 H H X 100 P 50 H X 100 P H x 100 50 P H 50P100 PERCURSO G E AB F G F 123 F 18 ou 125 P AB 2 H F1 P 80 70 B 2 H 100 80 B90 H20 H H X 100 P H 20 x 100 80 H 25 5 Conceituase como animal mestiço aquele indivíduo obtido quando no cruzamento se utiliza pelo menos 1 pai puro Portanto os pais do mestiço ¾ Sinhala e ¼ Jersey serão S x ½ S ½ J M ½ SS SJ M ½ 569 1213 M 891 Produção do mestiço ¾ Sinhala e ¼ Jersey 6 a b M ABAB 12A 12B 12A 12B P A B 2 M ABAB ¼ AA AB AB BB P 382 418 M ABAB ¼ 382 460 460 418 P 400 M ABAB 430 H F1 P H 460 400 H 60 H H X 100 P H 60 x 100 400 H 15 7 Um coeficiente de endogamia 03 vai significar uma probabilidade de 30 de homozigose por origem comum 8 C AB D E 1º caminho I G E H I 1230125 2º caminho I G D B E H I 125 x 102 00375 Portanto o coeficiente de endogamia do indivíduo I será dado pela somatória dos dois caminhos FI 0125 00375 FI 01625 Coeficiente de endogamia do indivíduo B E F G 9 Utilizandose da fórmula Fn ¼ 12xFn1 A B C E 10 A B C D J G I 11 H D FA0 2ª geração F14 12x0 025 3ª geração F14 12x14 0375 Portanto o número máximo que o galo poderá permanecer são de 2 gerações B A Observe que A e B não apresentam ancestral comum neste caso use FX Σ12n FA 1230125 FB 123 125 015625 P C existe ancestral comum que é o valor de A neste caso FX Σ12n 1 Fanc FC 128 126 124 118 008984375 12 I G H 1º caminho ABCA FA 122 118 028125 D F 2º caminho ABDECA FA 12400625 E B 3º caminho ABDFCA FA 12400625 4º caminho ABDFGECA C FA 1260015625 A SOMAMSE OS CAMINHOS FA Σ 0421875 13 a A D é o ancestral comum de H C FD 1230125 2º caminho HGDFH B D E P FH 1º caminho HGEFH FH 123 10125 0140625 F G FH 123 0125 H SOMAMSE OS CAMINHOS FH Σ 0265625 b A B C D E F D é o ancestral comum de G FD 1230125 C A B E é o ancestral comum de I Porém cuidado pois existe endocruzamento P I 1º caminho IHFGI FA 123 0125 C E D F EDACE FE 123 0125 2º caminho IHEGI FH 123 114 015625 EDBCE G H FE 123 0125 SOMAMSE OS CAMINHOS I SOMAMSE OS FH 0125015625 CAMINHOS FH 028125 FH 01250125 FH 025 P FG 1º caminho GFDEF FH 123 10125 0140625