UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
Departamento de Biologia e Zootecnia
GENÉTICA
Caderno de aulas práticas e listas de
exercícios da disciplina Genética, ofe recida
aos
alunos
do
Curso
de
Agronomia e Zootecnia da FEIS/UNESP
Prof. JOÃO ANTONIO DA COSTA ANDRADE
ILHA SOLTEIRA - SP
AGOSTO/2010
0
AULA PRÁTICA 01
DOGMA CENTRAL DA GENÉTICA
Estrutura dos ácidos nucléicos, transcrição, tradução, código genético e mutação
01 - Indique a porcentagem de cada base nitrogenada no DNA fita dupla circular do
X174 (fago
X174), cuja composição de bases de uma das fitas é A = 24,6%; G = 24,1%; C = 18,5% e T=
32,7%.
02 - Uma fita (+) única de DNA (Composição de bases: A = 21%, G = 29%; C = 21%, T = 29%), é
complementada pela DNA-polimerase para originar uma fita (-). O DNA de fita dupla resultante é
então usado como molde pela RNA-polimerase, que transcreve a fita (-). Indique a composição de
bases do RNA formado.
03 - Se a razão (A + G)/(T + C) em um fio de DNA é 0,7, qual será a mesma razão no fio
complementar?
04 - Quantos tipos diferentes de mRNA poderiam especificar a seqüência de aminoácidos met-pheser-pro? Use a tabela de códons da página seguinte.
05 - A adição de uma base e a deleção de outra, separadas por aproximadamente 15 bases no gene
(DNA) da proteína lisozima do vírus bacteriano T, acarreta a formação de um mRNA mutante.
Essas mutações causam uma modificação na composição normal da proteína de...lys-ser-pro-serleu-asn-ala-ala-lys... para a composição anormal (mutante) ...lys-val-his-his-leu-met-ala-ala-lys ...
a)
Quantos tipos diferentes de mRNA poderiam codificar a seqüência de aminoácidos da proteína
normal?
b) Com os códons de mRNA relacionados na Tabela 1, decifre o que for possível do segmento de
mRNA para a proteína original e para o mutante duplo.
c)
Qual a base que foi adicionada e qual a que foi tirada no mRNA e no DNA?
06 - Utilizando o DNA abaixo, faça a transcrição e posterior síntese de proteínas, com base na fita
superior.
3’
5’
T T A T A T A T A T A A T A C A T A T C G G G C C G A A T C
A A T A T A T A T A T T A T G T A T A G C C C G G C T T A G
5’
3’
07- No sorgo, o DNA que contém um determinado alelo apresenta a seguinte seqüência de bases:
TERMINADOR
Exon 3
Intron 2
3' AAAAAAAAAAAGTGAACTCACCACCACCCCCGCA
5' TTTTTTTTTTTCACTTGAGTGGTGGTGGGGGCGT
Exon 2
Intron 1
Exon 1
P R O M O T O R
TTAAGATAGTAAAGCCACGTAATATATATATATTAATTAATTATATA.5'
AATTCTATCATTTCGGTGCATTATATATATATAATTAATTAATATAT.3'
a) Represente a seqüência de aminoácidos da proteína codificada por esse alelo.
b) Se forem sintetizadas 10 moléculas de proteína, qual o número total de moléculas de tRNAs que
irão participar do processo?
08. Vamos supor que ainda não se conhecesse o código genético. Para decifrar esse código os
pesquisadores utilizaram mRNAs sintéticos de constituição conhecida e, com estes, sintetizaram as
cadeias polipeptídicas. Suponha que foram obtidos os seguintes resultados com esse tipo de estudo:
mRNAs sintético
nº de aminoácidos diferentes na proteína
1
AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAG
UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU
AGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGC
GGAUGGAUGGAUGGAUGGAUGGA
AGACAGACAGACAGACAGACAGA
2
1
1
4
4
Considere as seguintes hipóteses:
a) Uma base codifica um aminoácido na proteína;
b) Duas bases codificam um aminoácido na proteína;
c) Três bases codificam um aminoácido na proteína;
d) Quatro bases codificam um aminoácido na proteína.
Qual hipótese é a correta? Justifique utilizando os dados acima.
09. Considere a seqüência de bases nitrogenadas do DNA onde se insere um gene estrutural
hipotético.
3'
C C C T A C G G G A T G TAGTACTATAAACTGTAAGTAATTAGC 5'
5'
G G G A T G C C C T A C ATCATGATATTTGACATTCATTAATCG 3'*
a) Qual é o sentido da leitura do DNA molde durante sua duplicação?
b) Qual é o sentido de crescimento da cadeia polinucleotídica crescente durante a duplicação?
c) Qual seria a seqüência de bases do mRNA resultante da transcrição da cadeia polinucleotídica do
DNA, marcada com asterisco?
d) Qual seria a seqüência de aminoácidos (a.a.) do polipeptídeo (proteína) traduzido a partir deste
mRNA?
e) Se houvesse uma mutação por substituição da Timina por Adenina, na 10ª base da cadeia
marcada (esquerda para direita), qual seria a seqüência de a.a. do polipetídeo formado a partir desse
novo alelo? Quais seriam as conseqüências biológicas?
f) Quais seriam a seqüência de a.a. e as conseqüências biológicas se a substituição ocorresse na 24ª
base (Timina por Adenina) da cadeia marcada (esquerda para direita)?
g) E se a substituição ocorresse na 26ª base (Adenina por Guanina) da cadeia marcada (esquerda
para direita)?
h) Se houvesse uma mutação por deleção de base (A) na 36ª base da cadeia marcada (esquerda para
direita), qual seria a seqüência de a.a. do polipeptídeo formado a partir desse DNA? Quais seriam as
conseqüências biológicas?
10 – A região codificante do anticódon do tRNA-cisteína sofreu uma mutação por ação do
mutagênico hidroxilamina que realizou a transição do par de bases C G para A=T, como mostrado
abaixo. Qual o códon que esse novo tRNA vai reconhecer e quais as possíveis conseqüências para o
funcionamento da célula? O que aconteceria se a mudança fosse de C G para T=A?
gene do tRNA-cisteína
5’
3’
T G C
A C G
3’
5’
hidroxilamina
5’
3’
T G A
A C T
3’
5’
11 - Na mandioca, raízes marrons são devidas ao alelo dominante B e raízes brancas devidas ao
alelo recessivo b.
a) Supondo uma planta de fenótipo raízes marrons (genótipo BB ou Bb), relacione o seu genótipo
com o dogma central de genética (do DNA até o fenótipo marrom).
b) Faça o mesmo supondo uma planta de raízes brancas (genótipo bb).
2
12 – O gene para uma determinada proteína da soja ocupa uma região cromossômica de 25.000
pares de desoxirribonucleotídeos (25 kb), desde o começo da seqüência codificante da proteína até
o final da seqüência codificante, mas o RNA mensageiro para esta proteína, que está sendo
traduzido no citoplasma, tem só 2.100 pares de ribonucleotídeos (2,1 kb) de tamanho. Qual a
explicação para essa enorme diferença?
TABELA 1. O có di go genét i co: Cat ál ogo do códons.
U
1ª
p
o
s
i
ç
ã
o
C
A
G
UUU
UUC
UUA
UUG
CUU
CUC
CUA
CUG
AUU
AUC
AUA
AUG
GUU
GUC
GUA
GUG
U
= Phe
= Phe
= Leu
= Leu
= Leu
= Leu
= Leu
= Ile
= Ile
= Ile
= Ile
= Met
= Val
= Val
= Val
= Val
UCU
UCC
UCA
UCG
CCU
CCC
CCA
CCG
ACU
ACC
ACA
ACG
GCU
GCC
GCA
GCG
2ª p o
C
= Ser
= Ser
= Ser
= Ser
= Pr o
= Pr o
= Pr o
= Pr o
= Thr
= Thr
= Thr
= Thr
= Al a
= Al a
= Al a
= Al a
s i ç ã o
A
UAU = Tyr
UAC = Tyr
UAA = P.F.
UAG = P.F.
CAU = Hi s
CAC = Hi s
CAA = Gl n
CAG = Gl n
AAU = Asn
AAC = Asn
AAA = Lys
AAG = Lys
GAU = Asp
GAC = Asp
GAA = Gl u
GAG = Gl u
UGU
UGC
UGA
UGG
CGU
CGC
CGA
CGG
AGU
AGC
AGA
AGG
GGU
GGC
GGA
GGG
G
= Cys
= Cys
= P.F.
= Tr p
= Ar g
= Ar g
= Ar g
= Ar g
= Ser
= Ser
= Ar g
= Ar g
= Gl y
= Gl y
= Gl y
= Gl y
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
3ª
p
o
s
i
ç
ã
o
CÓDI GO E NOM E DOS AM I NOÁCI DOS
ALA - Al ani na
CYS - Ci s t eí na
HI S - Hi s t i d i na
M ET THR
- Tr
M e t i oni
nae oni na
ARG - Argi ni na
ASN - Asparagi na
ASP - Ác
GLN - Gl ut ami na GLU - Ác. gl ut âmi co GLY
Gl i ci na
aspárt-i co
I LE - I sol euci na LEU - Leuci na
LYS - Li si na
PHE PRO - Prol i na
SER - Seri na
TRP
- ani
Trina
pt of ano TYR - Ti rosi na
VAL - Val i na
Feni l al
13 - Foram extraídos o DNA de células de Staphylococcus afermatans e o RNA de partículas do
vírus do mosaico do fumo (retrovirus). Analisando-se a composição de bases, verificou-se que, no
primeiro caso (DNA), 37% das bases são citosina e no segundo caso (RNA), 20% das bases são
citosinas. Usando esta informação, é possível prever que porcentagem das bases são adeninas em
cada um dos casos? Se sim, que porcentagem? Se não, por quê?
14 – O fragmento de um gene, especificado abaixo, sofreu uma mutação do tipo inversão de parte
do DNA, na região indicada. Construa o polipeptídio do gene normal e do mutante, considerando a
fita superior como codificante.
3’…..A A A A G C T G A C C G T A G G G C T T G G C G G T T C A T…..5’
5’…..T T T T C G A C T G G C A T C C C G A A C C G C C A A G T A…..3’
15 - Suponhamos que você achou, numa laranjeira, um galho completamente diferente dos outros,
inclusive com frutos diferentes. O que você faria para manter estes frutos supostamente mutantes
como uma variedade nova? Justifique.
3
16 – A mutação gênica tem alguma importância para o melhoramento? Comente.
17 - Enumere quatro razões pelas quais o conhecimento do código genético somente, não é
suficiente para permitir a construção do gene eucarionte completo a partir da seqüência de
aminoácidos de seu produto protéico. Ou seja, embora seja possível chegar a um gene a partir da
proteína, não se sabe se é este gene que realmente está no DNA do indivíduo, devido a pelo menos
quatro razões. Enumere-as.
18 - Uma mutação retirou a 7ª, 8ª e 9ª bases nitrogenadas de um exon do gene da enzima acomitase,
que participa do ciclo do ácido cítrico nos vegetais. O que pode ocorrer (considere todas as
possibilidades que lembrar) quanto à estrutura e função dessa enzima, após tal mutação? E se fosse
retirada apenas a 8ª base?
19 – Toda proteína é formada por apenas um polipeptídio. Faça um comentário sobre esta
afirmação.
20 - Foi desenvolvida uma linhagem experimental de E. coli na qual os pares de bases de
desoxirribonucleotídeos do operador do operon tryp foram deletados. Não ocorreu nenhuma outra
mudança. Como ficará a produção das enzimas envolvidas na síntese de triptofano? Explique o que
ocorrerá e por que. Esse mutante poderia ser utilizado na produção comercial desse aminoácido?
Por quê?
20 - A temperatura na qual uma amostra de DNA se desnatura pode ser usada para avaliar a
proporção de seus pares de nucleotídeos que são G-C. Qual seria a base para esta determinação, e o
que uma alta temperatura de desnaturação de uma amostra de DNA indicaria?
21 – Suponha que você extraiu o DNA de um pequeno vírus, desnaturou-o e deixou que ele se
reelicoidizasse com o DNA (também desnaturado) obtido de outras linhagens, do mesmo vírus, mas
que têm uma deleção, uma inversão e uma duplicação. Desenhe os tipos de pareamentos
(complementação entre as fitas), que você espera ver em um microscópio eletrônico.
22 – Uma base timina foi adicionada na posição indicada da seguinte seqüência codificadora de
DNA:
T
3’...GCTAGCCTTGGTGCACTATTCGTATTTAAAGAA
5’
Qual (is) a (s) conseqüência (s) disso para a estrutura e função da enzima codificada?
23 – A região codificante do anticódon do tRNA-cisteína sofreu uma mutação por ação do
mutagênico hidroxilamina que realizou a transversão do par de bases C G para G=C, como
mostrado abaixo. Nenhuma outra alteração ocorreu, de modo que esse tRNA mutante continuará
transportando cisteína. Qual o códon que esse novo tRNA vai reconhecer e quais as possíveis
conseqüências para o funcionamento da célula?
gene do tRNA-cisteína
5’
3’
T G C
A C G
3’
5’
hidroxilamina
5’
3’
T G G
A C C
3’
5’
24 - Você está estudando um gene que especifica uma proteína. Uma parte dessa proteína é ...AlaPro-Trp-Ser-Glu-Lis-Cis-His... Você recuperou uma série de mutantes deste gene que não
apresentam atividade enzimática. Isolando os produtos da enzima mutante, você encontrou as
seguintes seqüências:
Mutante 1 - ...Ala-Pro-Trp-Arg-Glu-Lis-Cis-His...
Mutante 2 - ...Ala-Pro...
Mutante 3 - ...Ala-Pro-Gli-Val-Lis-Asn-Cis-His...
Mutante 4 - ...Ala-Pro-Trp-Fen-Fen-Tre-Cis-His...
4
Qual a base molecular de cada mutação? Qual a seqüência de DNA que especifica esta parte
da proteína?
AULA PRÁTICA 02
Regulação gênica e Noções de engenharia genética
01 - Sabe-se que uma célula da folha do algodoeiro tem toda a informação genética para a formação
de uma nova planta completa, mas apenas uma parte desta informação está se expressando. Como
isso é possível?
02 - Um dos tipos de sistemas regulatórios encontrados em organismos vivos é o sistema indutivo e
o exemplo clássico é o sistema da lactose em Echerichia coli, onde existe um gene regulador (i+)
que produz um repressor que por sua vez vai bloquear o operador, impedindo a síntese do RNA
mensageiro a partir dos genes estruturais que fazem parte do operon. Suponha uma célula com a
seguinte constituição?
i+
P
o+
y+
z+
a) Na ausência de lactose, vai haver produção de enzimas codificadas por y+ e z+ (genes
estruturais)? Por quê?
b) Se a lactose for adicionada ao meio, vai haver produção de enzimas a partir de y+ e z+? Por quê?
c) Que vantagem você acha que esse sistema oferece para a célula, em relação aos sistemas póstranscricionais?
03 - Suponha agora que houve uma mutação no gene regulador (i+) de modo que ele se tornou i-,
que produz um repressor não ativo. Na ausência de lactose, vai haver produção de enzima por y + e
z+? Por quê?
04 - Outro sistema regulatório já descrito é aquele no qual o produto final de uma reação atua como
co-repressor, ligando-se a um apo-repressor inativo, ativando-o e tornando-o repressor completo. É
o sistema REPRESSIVO. Suponha uma célula com a seguinte constituição:
G2
G3
i+
P
o+
G1
apo-repressor
a) Descreva como se dá normalmente a produção de um produto final nesse processo.
b) E se já existir o produto final, em excesso na célula, haverá produção de enzimas a partir de G1 ,
G 2 e G 3 ? Por quê?
05- As seguintes mutações podem ocorrer nos diversos genes que formam o operon da lactose em
E. coli:
Alelos do operador: o+ - operador normal; oc - operador constitutivo, insensível ao repressor,
"ligando" permanentemente os genes estruturais; o0 - operador defeituoso que "desliga"
permanentemente os genes estruturais.
Alelos da galactosidase: z+ - fabrica -galactosidase; z- - fabrica uma substância inativa (Cz).
Alelos da permease: y+ - fabrica -galactosídeo permease; y- - nenhum produto identificável é
produzido.
Alelos reguladores: i+ - fabrica substância repressora que se torna inativa na presença de lactose; i- não fabrica substância repressora ativa; is - super-repressor insensível à presença de lactose.
Baseado nisso complete a tabela a seguir, colocando + quando houver produção de enzima e
- quando a enzima não for produzida. Qual(is) o(s) mutante(s) poderia(am) ser utilizado(s) para
uma possível produção comercial das enzimas envolvidas?
Ge nót i po
I ndut or ( l act ose) ausent e
per mease
gal act osi dase
5
I ndut or ( l act ose) pr esent e
per mease
gal act osi da s e
( 1)
( 2)
(3)
( 4)
( 5)
( 6)
( 7)
( 8)
( 9)
i+ o+ y+ z+
i- o+ y+ z+
is o+ y+ z+
i+ oc y+ z+
i+ o0 y+ z+
i- oc y+ z+
i- o0 y+ z+
is oc y+ z+
is o0 y+ z+
06- Foi desenvolvida outra linhagem experimental de E. coli na qual os pares de bases de
desoxirribonucleotídeos do promotor do operon tryp foram deletados. Nenhuma outra mudança
ocorreu. Como ficará a produção das enzimas envolvidas na síntese de triptofano? Explique o que
ocorrerá e por que. Esse mutante poderia ser utilizado na produção comercial desse aminoácido?
Por quê?
07- Abaixo temos um caminho biossintético hipotético, sujeito a retroinibição; as letras representam
metabólitos e os números representam enzimas. Identifique as enzimas mais prováveis de estarem
sujeitas à retroinibição e seu(s) inibidor(es). Obs: o inibidor pode consistir de mais de um
metabólito. Considere as seguintes possibilidades: a) Excesso de E; b) Excesso de J; c) Excesso de
I; d) Excesso de E e J; e) Excesso de E e I; f) Excesso de I e J; g) Excesso de E, J e I.
4
D
E
3
A
1
B
2
C
J
5
9
F
6
7
G
H
8
I
08 – A bactéria Bacillus thuringiensis produz uma proteína tóxica para lagartas pragas do algodão e
outras culturas. Um geneticista molecular clonou o gene dessa proteína (Bt) e associou a ele uma
seqüência promotora (PTR), uma gene de resistência à neomicina (Neo) e uma seqüência
terminadora (3’t7), conforme a Figura 01.
a) Porque é necessário colocar um promotor (PTR no caso)?
b) Qual a função do gene para resistência à neomicina (Neo) em um processo de transformação de
plantas?
c) Porque nessas montagens de genes a serem introduzidos no hospedeiro final (algodoeiro no
caso), não há necessidade da colocação de um gene operador após o PTR?
PTR
Bt
Neo
3’t7
Figura 01 – Gene da toxina de Bacillus thuringiensis, clonado e montado para introdução em um
hospedeiro final.
09 – Um geneticista isolou o mRNA de uma proteína da planta de soja. Um pedaço desse mRNA é
o seguinte:
...5’ AUUCGGUUUGGCAUAACCGCGAAUUCGGAGCCC 3’...
a) Construa o fragmento da proteína, de acordo com o mRNA isolado;
b) Construa, a partir desse mRNA, o fragmento de um gene (pedaço de DNA fita dupla) que
codifique esse fragmento de proteína;
c) Esse trecho de gene que corresponde exatamente ao que está na planta de soja? Por quê?
10- A seqüência mais usual dos procedimentos na engenharia genética atualmente é a obtenção de
um gene de interesse (geralmente pelo método do cDNA), a colocação desse gene em um
hospedeiro intermediário e a introdução no organismo de interesse (transformação). Cite todos os
6
métodos de transformação de plantas que você conhece e descreva os dois que você acha mais
importantes atualmente.
11 – Em um determinado tecido de uma planta, as células são especializadas em produzir uma
enzima chamada aldolase. Um cientista quer clonar o gene dessa proteína e pede sua opinião sobre
qual processo de clonagem utilizar. Qual a sua sugestão para o cientista? Explique o(s) motivo(s)
que o levou (aram) a tal sugestão e descreva resumidamente o método de clonagem sugerido.
AULA PRÁTICA 03
Esta prática é uma revisão sobre conseqüências da meiose. Nela você terá a oportunidade
de recordar que os passos meióticos influem decisivamente sobre a estrutura e freqüência dos
gametas de um indivíduo, que, por sua vez, influirá decisivamente na freqüência dos genótipos e
fenótipos dos descendentes dos cruzamentos. Lembre-se que nesta aula serão revistas as bases
para uma compreensão perfeita dos princípios fundamentais da transmissão dos caracteres.
01 - Suponha uma célula com 2n = 4 cromossomos. Esquematize as seguintes fases: a) Metáfase da
mitose; b) Anáfase da mitose; c) Metáfase I e II da meiose; d) Anáfase I e II da meiose. Sugestão:
Represente cada cromossomo por apenas um traço e não se esqueça do centrômero.
02 - Esquematize as fases meióticas, metáfase I, anáfase I, metáfase II e anáfase II nos itens abaixo.
Indique os tipos de gametas formados, com as respectivas frequências.
2.1. Indivíduo heterozigoto para um loco.
2.4. Indivíduo heterozigoto para dois locos, situados
no mesmo cromossomo, (locos ligados)
admitindo que a permuta entre os locos ocorra
em 30% das células em meiose.
A
a
L
R
l
2.2. Indivíduo
heterozigoto para dois locos,
independentes (situados em cromossomos
diferentes).
r
2.5. Indique os tipos e as respectivas frequência de
A
gametas
formados
pelo
indivíduo
cujos
cromossomos estão representados abaixo, supondo
ausência de crossing-over entre os locos H e G.
B
b
a
F
2.3. Mostre que uma permuta entre o centrômero e o
H
h
loco considerado, em qualquer um dos cromossomos
do item 2.2 não altera os tipos e freqüência de
gametas, neste caso (coloque a permuta na mesma
g
G
f
posição, nas duas orientações).
03 - Represente uma célula somática (que não esteja em mitose ou meiose) de um indivíduo de
genótipo PpXxYy, supondo independência entre os três locos.
04 - Represente uma célula somática (que não esteja em mitose ou meiose) de um indivíduo de
genótipo NnOoQq, supondo que os três locos estão no mesmo cromossomo. Se encontrar mais de
um caso, represente todos.
7
05 - Represente uma célula somática (que não esteja em mitose ou meiose) de um indivíduo de
genótipo CcDdEe, supondo que os locos C(c) e E(e) estão no mesmo cromossomo e o loco D(d)
seja independente dos dois. Se encontrar mais de um caso, represente todos.
06 - Escreva o genótipo e represente uma célula somática (que não esteja em mitose ou meiose) dos
indivíduos abaixo, com base na freqüência dos seus gametas.
Indivíduo
Gametas produzidos (tipos e freqüência)
A
FG (25%); Fg (25%); fG (25%); fg (25%)
B
FG (50%); Fg (50%) (mesmos locos do indivíduo A)
C
fG (50%); fg (50%) (mesmos locos dos indivíduos A e B)
D
FG (50%); fG (50%) (mesmos locos dos indivíduos A, B e C)
E
FG (100%) (mesmos locos dos indivíduos A)
F
G
H
fg (100%) (mesmos locos do indivíduos A, B, C e D)
JKL (12,5%); JKl (12,5%); JkL (12,5%); Jkl (12,5%); jKL (12,5%); jKl (12,5%);
jkL (12,5%); jkl (12,5%)
JKL (25%); JKl (25%); JkL (25%); Jkl (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
I
jKL (25%); jKl (25%); jkL (25%); jkl (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
J
JKL (25%); JKl (25%); jKL (25%); jKl (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
K
JkL (25%); Jkl (25%); jkL (25%); jkl (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
L
JKL (25%); JkL (25%); jKL (25%); jkL (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
M
JKl (25%); Jkl (25%); jKl (25%); jkl (25%) (mesmos locos do indivíduo G)
N
JKL (50%); JKl (50%) (mesmos locos do indivíduo G)
O
jKl (50%); jkl (50%) (mesmos locos do indivíduo G)
07 – Abaixo está representada uma célula de um indivíduo onde estão considerados os
cromossomos e um loco gênico em cada par de homólogos. Supondo que 120 células com essa
constituição realizem meiose, pergunta-se:
a) Qual o número de cromossomos (2n) em cada uma
dessas células, antes da meiose?
t
b) Qual o número de cromossomos de cada um dos
gametas originados dessas células?
R
T
M
c) Qual o número de orientações possíveis na metáfase I?
d) Quantas células em meiose são esperadas apresentando
uma mesma orientação?
r
m
e) Sendo uma célula vegetal, quais tipos de grãos de pólen
são esperados? Dê a respectiva freqüência de cada tipo?
f) Sendo uma célula vegetal, quantos e quais tipos de oosferas são esperadas? Dê a respectiva
freqüência de cada tipo
g) Sendo uma célula vegetal, quantos grãos de pólen são esperados apresentando a constituição
MRT?
h) Sendo uma célula vegetal, quantas oosferas são esperadas com a constituição mrt?
i) Sendo uma célula vegetal, quais tipos de núcleos polares são esperados?
8
j) Se fosse uma célula animal, quais tipos de espermatozóides seriam esperados? Dê a respectiva
freqüência.
k) Se fosse uma célula animal, quantos e quais tipos de óvulos seriam esperadas? Dê a respectiva
freqüência.
l) Se fosse uma célula animal, quantos espermatozóides seriam esperados apresentando a
constituição Mrt?
m) Se fosse uma célula animal, quantos óvulos são esperados com a constituição mRt?
AULA PRÁTICA 4
Segregação Monofatorial e Independente
Nesta aula recordaremos alguns exercícios típicos do colegial e/ou cursinho, somente para
contrastar com a maneira como o curso está sendo conduzido. Portanto aproveite para comparar
isso com as demais aulas práticas, procurando exercitar o trabalho com proporções e
probabilidades, e para consolidar alguns conceitos como cruzamento teste, geração F1, geração
F2, etc...
01 - O pêlo preto das cobaias é devido a um alelo dominante e branco é a alternativa recessiva. Uma
cobaia preta pura é cruzada com uma branca. a) Que fração do F2 poderemos prever que será
heterozigota?; b) Que fração do preto de F2 poderemos prever que será heterozigota? Preste atenção
que é do preto e não da F2 completa.
02 - Considere o mesmo caráter da questão 01. Uma cobaia fêmea preta é submetida a um
cruzamento teste e produz dois descendentes em cada uma das três ninhadas, todos pretos. a) Com
apenas esse resultado, qual será seu provável genótipo e com probabilidade de certeza podemos
afirmar isso? b) Suponha agora que ocorreram a quarta e quinta ninhadas e o décimo descendente
foi branco. Qual será seu provável genótipo e com que probabilidade de certeza podemos afirmar
isso?
03 - Um gene dominante b+ é responsável pelo tipo selvagem da cor do corpo da Drosophila; seu
alelo recessivo b produz corpo de cor preta. Um cruzamento teste de uma fêmea selvagem produziu
52 indivíduos pretos e 58 selvagens na F1 . Se for feita a geração F2, qual será a proporção
genotípica e fenotípica esperada?
04 - As cores de pêlo da raça de gado Shorthorn representam um exemplo clássico de alelos
codominantes. A cor vermelha (red) é governada pelo genótipo CRCR , a cor ruão (uma mistura de
vermelho e branco) pelo CRCW, e a cor branca pelo CWCW. (a) Quando animais Shorthorn ruão são
cruzados entre si, quais as proporções genotípicas e fenotípicas que poderemos prever para seus
descendentes? (b) Se Shorthorn de pêlo vermelho são cruzados com Shorthorn de pelo ruão, e os
descendentes F1 são cruzados entre si para produzir F2 , qual a provável porcentagem para a cor
ruão?
05 - Sabe-se que a cor do pelo dos camundongos é regulada por uma série alélica múltipla na qual o
alelo Ay, quando em homozigose, é letal nos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário, mas
produz a cor amarela quando em heterozigose com outros alelos. A cor aguti é regulada pelo alelo
A e a cor preta pelo recessivo a. A escala de dominância é Ay >A> a. Que proporções fenotípicas e
genotípicas poderemos antecipar entre os descendentes viáveis do cruzamento AyA x Aya?
06 – Um geneticista cruzou dois tipos de feijão, ambos com flores brancas, obtendo 100% com
flores púrpuras em F1. Em F2 ocorreu uma proporção de 9 flores púrpuras para 7 flores brancas.
Explique como é a herança do caráter.
07 - Nos cachorros, uma série alélica múltipla regula a distribuição dos pigmentos de cor da
pelagem. O alelo As produz uma distribuição de pigmento escuro sobre todo o corpo do cão,
produzindo fenótipo preto ou bronzeado; o alelo ay reduz a intensidade da pigmentação escura
produzindo o fenótipo marrom; o alelo at produz padrões malhados tais como bronzeado e preto,
9
bronzeado e marrom etc. A sequência de dominância é a seguinte: As > ay > at. Dado o pedigree da
família abaixo: (a) determine, se possível, os genótipos de todos os indivíduos; (b) calcule a
probabilidade de descendentes malhados serem produzidos no acasalamento de III1 e III2; (c)
encontre a fração de descendentes com pigmentos escuros do acasalamento I1 e II3, que
provavelmente será heterozigota.
1
2
I
1
2
3
4
II
1
2
3
4
III
Legenda
preto
marrom
malhado
08 – Uma linhagem pura de abóboras que produz frutos discóides (veja ilustração) foi cruzada com
uma linhagem pura tendo frutos longos. A F1 tinha frutos discóides, mas a F2 most r ou um novo
fe nót i po, e s fér i co, sendo composta das seguintes proporções: 270 discóides, 178 esférica e 32
longas. Proponha uma explicação para estes resultados e mostre os genótipos dos parentais, F1 e F2.
09 - Em milho, endosperma enrugado é devido à condição recessiva do gene su em relação ao tipo
dominante Su (liso) e plantas anãs à condição recessiva do gene br-2 em relação a plantas altas
dominantes (Br-2). Dispondo-se de duas cultivares, uma de milho enrugado e plantas altas (pura) e
outra constituída por plantas de grãos lisos e anãs (pura), como você procederia para obter 1000
sementes homozigotas de grãos enrugados e de plantas anãs. Considere que cada planta produz 400
grãos e lembre-se que o caráter textura da semente exibe o fenômeno de xênia, isto é, os fenótipos
são observados nas sementes.
10 - A presença de coloração nas flores de uma planta depende de pelo menos um gene dominante
dentre os genes D ou E que não são alelos. Caso você examine a descendência de um grande
número de cruzamentos DdEe x DdEe, que proporção fenotípica você espera encontrar entre plantas com
flores coloridas e brancas?
AULA PRÁTICA 05
Teste do 2(qui-quadrado)
10
01 - Você observa a sua frente uma espiga de milho da geração F2, com semente lisas e enrugadas.
Essa espiga foi obtida pela autofecundação ou intercruzamento ao acaso das plantas F1 do
cruzamento de duas variedades de milho, uma apresentando sementes lisas (puras) e outra com
sementes enrugadas (puras). Conte as sementes lisas e enrugadas da espiga e analise
estatisticamente os dados obtidos, aplicando o teste qui-quadrado ( 2), para testar a hipótese de que
o caráter textura da semente é governado por um loco com dois alelos e com dominância completa.
Junte o seu resultado com os resultados de seus colegas, formando uma amostra maior e faça os
mesmos cálculos.
Dados da sua espiga
Fenótipos
Lisas
Enrugadas
Total
Freqüência
observada
(fo)
N=
Freqüência
esperada
(fe)
¾N=
¼N=
N=
(| f o
desvio
(fo - fe)
zero
2
f e | 1 / 2) 2
fe
=
Dados conj unt os de t odos os al unos
Fenótipos
Lisas
Enrugadas
Total
Freqüência
observada
(fo)
N=
Freqüência
esperada
(fe)
¾N=
¼N=
N=
desvio
(fo - fe)
zero
(| f o
2
f e | 1 / 2) 2
fe
=
a) Que conclusão pode ser tirada dos resultados da sua espiga e dos dados conjuntos?
b) Para este caráter, na geração F2, é possível determinar todos os genótipos pelo conhecimento do
seu fenótipo? Por quê? Se a resposta foi negativa, esclareça se existe algum caso em que isso é
possível.
02 - Agora você tem dados de espigas colhidas de um cruzamento teste das plantas F1 do exercício
nº 1. Aplique novamente o teste qui-quadrado ( 2) para testar a mesma hipótese e apresente a
conclusão pertinente. Preste atenção que é o mesmo caráter, portanto a mesma hipótese, porém em
um cruzamento teste e não em F2.
Freqüência
observada (fo)
Fenótipos
Lisas
Enrugadas
Total
N=
Freqüência
esperada
(fe)
½N=
½N=
N=
(| f o
desvio
(fo - fe)
zero
2
f e | 1 / 2) 2
fe
=
03 - As espigas F2 estudadas anteriormente não apresentam uniformidade na textura dos grãos,
segregando para liso e enrugado. Suponha que um agricultor queira que você consiga, a partir dessa
espiga, uma variedade só de grãos lisos puros e outra só de grãos enrugados puros. O que você
faria? Lembre-se que o milho é de cruzamento e permite autofecundação manual.
04 - A cultivar de tomate Santa Cruz apresenta hipocótilo (região do caule logo acima do solo) roxo
e folhas recortadas. Outra cultivar, apresenta hipocótilo verde e primeiras folhas inteiras
(denominadas folhas de batata). O cruzamento das duas cultivares produziu um F1 de hipocótilo
roxo e folha recortada. A geração F2 produziu a seguinte proporção fenotípica: 176 hipocótilo roxofolha recortada; 72 hipocótilo roxo-folha batata; 64 hipocótilo verde-folha recortada; e 20
hipocótilo verde-folha batata.
11
a) Preencha a Tabela de contingência abaixo, inicialmente apenas com as frequências observadas e
totais, para servir de auxílio nos demais itens.
Fenótipos
folha recortada
Hipocótilo roxo
Hipocótilo verde
Totais
folha batata
fo =
fo =
fe =
fe =
fo-fe =
fo-fe =
fo =
fo =
fe =
fe =
fo-fe =
fo-fe =
Recortada=
Batata=
totais
Roxo=
Verde=
b) Faça a análise através do teste 2 para as segregações monofatoriais roxo : verde e folha
recortada : folha batata, testando, para cada um dos caracteres a hipótese de que cada um deles é
governado por um loco com dois alelos com dominância completa;
Teste para o caráter cor de hipocótilo
Fenótipos
Hip. roxo
Hip. verde
Total
Freqüência
observada
(fo)
Freqüência
esperada
(fe)
desvio
(fo - fe)
f e | 1 / 2) 2
fe
(| f o
2
=
Teste para o caráter tipo de folha
Freqüência
observada (fo)
Fenótipos
Recortada
Batata
Total
Freqüência
esperada
(fe)
desvio
(fo - fe)
f e | 1 / 2) 2
fe
(| f o
2
=
Apresente as conclusões pertinentes.
c) Preencha os demais dados da Tabela de contingência, supondo independência entre os locos e
faça o teste de independência para verificar se os dois locos envolvidos segregam
independentemente um do outro.
Freqüência
observada (fo)
Fenótipos
Roxo-Recortada
Roxo-Batata
Verde-Recortada
Verde-Batata
Total
Freqüência
esperada
(fe)
desvio
(fo - fe)
(| f o
2
f e | 1 / 2) 2
fe
=
05 - É necessário, após o teste de independência anterior, fazer o teste qui-quadrado para verificar
se a segregação observada corresponde à proporção teórica de 9:3:3:1? Por quê?
12
06 - A Tabela abaixo se refere à avaliação de 1.610 plantas da geração F2 do cruzamento, de uma
planta pura com folhas lisas e flores brancas com outra de folhas enrugadas e flores vermelhas. Na
geração F1 todas as plantas apresentaram folhas lisas e flores rosas.
Vermelho
295
95
Lisa
Enrugada
Rosa
615
195
Branco
300
110
Utilizando o teste do qui-quadrado, verifique como é a herança de cada um dos caracteres e
se elas são independentes. Lembre-se que para verificar e comprovar o tipo de herança, primeiro
você tem que lançar uma hipótese, com base nos dados observados, e depois testá-la.
Tabela dos valores dos limites unilaterais de
Graus de
liberdade
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20%
1,64
3,22
4,64
5,99
7,29
8,56
9,80
11,03
12,24
13,44
10%
2,71
4,60
6,25
7,78
9,24
10,64
12,02
13,36
14,68
15,99
2
(qui-quadrado)
Nível de probabilidade
5%
2%
3,84
5,41
5,99
7,82
7,82
9,84
9,49
11,67
11,07
13,39
12,59
15,03
14,07
16,62
15,51
18,17
16,92
19,68
18,31
21,16
1%
6,64
9,21
11,34
13,28
15,09
16,81
18,48
20,09
21,67
23,21
0,1%
10,83
13,82
16,27
18,46
20,52
22,46
24,32
26,12
27,88
29,59
AULA PRÁTICA 6
Ligação, Recombinação e Mapeamento
Observação: Resolva na seqüência normal para que os conceitos sejam bem consolidados.
01 - SHULL (1928), estudando a espécie Oenothera biennis, encontrou dois caracteres ligados
entre si. O alelo “bulata” (b) condicionando o fenótipo folha enrugada das rosetas, em
contraposição ao tipo normal (B – dominante) e coloração ouro velho de flor (v) contra a cor
amarela normal (V – dominante). Estando os dois locos em ligação absoluta (ligação total), calcule
as proporções fenotípicas teóricas para F2, em cada um dos cruzamentos indicados abaixo.
Cruzamento 1
vb
VB
x
vb
VB
Cruzamento 2
Vb
vB
x
Vb
vB
02 - Existem galinhas de penas brancas e outras de penas coloridas; algumas têm as penas lisas e
outras se apresentam arrepiadas. A cor branca e o tipo arrepiado são dominantes. No cruzamento
teste de um indivíduo heterozigoto para os dois locos obteve-se o resultado colocado nas três
primeiras colunas da Tabela abaixo (Use as colunas em branco para colocar os genótipos dos
indivíduos ou dos gametas do indivíduo heterozigoto e resolver os itens a e c).
13
Fenótipo das aves
Freq.
Absoluta
Freq.
relativa
Arrepiado - branco
55
45,45%
Arrepiado - colorido
10
8,26%
Liso - branco
12
9,92%
Gametas do
Indivíduo
heterozigoto
Freq.
Supondo
independência
Freq. Supondo
ligação
absoluta
Liso - colorido
44
36,36%
a) Qual seria a proporção fenotípica esperada supondo que os dois locos fossem independentes?
Esquematize o cruzamento.
b) Como se observa no quadro acima, os locos estão ligados. Das células do indivíduo heterozigoto
que originou os animais listados acima, em média , quantos por cento apresentaram “crossingover” durante a meiose (porcentagem de recombinação – Q)?
c) Se a ligação fosse absoluta, qual seria a freqüência fenotípica esperada?
d) Esquematize os passos meióticos para formação dos gametas do indivíduo submetido ao
cruzamento teste.
03 - Suponha que uma espécie de planta possui os seguintes pares de alelos para três locos: folhas
lisas (R – dominante) e folhas recortadas (r); flores vermelhas (B – dominante) e flores brancas (b);
coleóptilo roxo (V – dominante) e coleóptilo verde (v).
a) Esquematize o cruzamento de dois indivíduos puros contrastantes e o cruzamento teste do seu F1,
supondo segregação independente.
Em um cruzamento teste real, do F1 heterozigoto para os três locos, foram obtidos os
seguintes resultados:
Folhas
lisas
lisas
lisas
recortadas
recortadas
recortadas
recortadas
lisas
Flores
Brancas
Brancas
Vermelhas
Brancas
Brancas
Vermelhas
Vermelhas
Vermelhas
Coleóptilo
roxo
verde
roxo
roxo
verde
roxo
verde
verde
N
137
11
590
114
539
4
120
107
Genótipo
RbV/rbv
b) Quais os gametas parentais? (Lembre-se que são os mais frequentes).
c) Dê a ordem dos locos nos cromossomos? (Lembre-se dos duplos).
d) Calcule o valor de c entre os locos.
e) Construa um mapa genético usando os dados que calculou.
f) Calcule o valor da coincidência e da interferência. Qual o significado destes valores?
g) Se o valor da interferência fosse zero, o que isto significaria? E se fosse 1?
h) Represente uma célula de cada um dos indivíduos contrastantes cruzados, do F1 e do indíviduo
usado como teste.
i) Em uma geração F2 a partir desse cruzamento, qual seria a porcentagem esperada de indivíduos
de flores brancas, folhas recortadas e coleóptilo verde? E de indivíduos de flores brancas, folhas
lisas e coleóptilo verde?
04 - Duas cultivares de milho são da seguinte natureza: A cultivar Y tem todas as plantas do tipo
Ab/Ab e a cultivar Z tem todas as plantas do tipo aB/aB. Suponha que as condições AA e BB sejam
vantajosas para o agricultor e se torna necessário, portanto, criar uma cultivar em que todas as
plantas sejam do tipo AB/AB. Admita que os locos estejam ligados com uma distância de 5
centimorgans entre eles.
a) Quantas sementes você teria que semear para poder esperar o aparecimento de pelo menos uma
planta do tipo desejado em F2? E para esperar 50?
14
b) Qual seria esse número de plantas se os genes não estivessem ligados?
c) Você acha que é importante o melhorista conhecer o fenômeno da ligação? Por quê?
05 - Em milho, o alelo para a cor intensa da planta (B) domina o alelo para cor normal (b); o alelo
para folha com lígula (L) domina o alelo para folha sem lígula (l); o alelo para ausência de pistilo
na inflorescência masculina (T) domina o alelo para presença de pistilo na inflorescência masculina
(t). A seguir, fornece-se o esquema do cruzamento de dois parentais homozigotos para os três locos
e os resultados observados no cruzamento teste do F1. Coloque os genótipos de cada indivíduo nos
cruzamentos e responda os itens de a até e.
--------------------------------Planta com cor normal,
folha com lígula,
sem pistilo no pendão.
X
----------------------------Planta com cor intensa,
folha sem lígula,
com pistilo no pendão.
F1
-----------------------------Planta com cor intensa
folha com lígula
sem pistilo no pendão
Cruzamento teste da geração F1
-----------------------------Planta com cor intensa,
folha com lígula,
sem pistilo no pendão.
X
-----------------------------Planta com cor normal,
folha sem lígula,
com pistilo no pendão.
Resultado do cruzamento teste
cor da planta
intensa
normal
intensa
normal
intensa
normal
intensa
normal
lígula na folha
com
sem
sem
com
com
sem
sem
com
pistilo no pendão
sem
com
com
sem
com
sem
sem
com
% observada
1,5
1,5
26,5
26,5
13,5
13,5
8,5
8,5
Genótipos
Pede-se:
a) Preencha o quadro com os genótipos de todos os indivíduos envolvidos neste experimento;
b) Pelo resultado do cruzamento teste você considera que esses locos estão ligados ou não? Por
quê?
Se os locos estiverem ligados, passe para os itens seguintes:
c) Construa o mapa genético;
d) Calcule os valores de coincidência e interferência.
e) Represente uma célula, com os locos e alelos, para cada um dos indivíduos envolvidos nos
cruzamentos iniciais.
f) Em uma geração F2 desse cruzamento, qual seria a frequência do fenótipo cor intensa, sem
lígula e sem pistilo no pendão?
06 - Suponha o mapa genético abaixo onde o coincidência é 0,5.
D(d)
H(h)
15
G(g)
20
10
Em 1000 descendentes do cruzamento teste de um indivíduo heterozigoto para os três locos,
em estado de associação, quais as frequências esperadas dos diversos genótipos indicados abaixo?
DHG
dhg
dhg
dhg
DHg
dhg
dhG
dhg
Dhg
dhg
dHG
dhg
DhG
dhg
dHg
dhg
Do seguinte cruzamento:
x
abc
, onde a ordem dos três locos não é conhecida, foi
abc
abc
obtida a seguinte descendência:
(a + c)/(abc) = 30;
(a b c)/(abc) = 392;
(a b +)/(abc) = 2;
(+ b c)/(abc) = 73;
(a + +)/(abc) = 75;
(+ + +)/(abc) = 402;
Construa o mapa genético envolvendo os três locos.
(+ b +)/(abc) = 25
(+ + c)/(abc) = 1
07 - Observe o mapa genético abaixo e responda as perguntas que se seguem.
F(f)
K(k)
P(p)
30
20
Se tivermos um indivíduo com o genótipo
H(h)
10
FKph
, responda:
fkPH
a) Considerando apenas os locos F(f) e K(k), qual a freqüência dos gametas FK, Fk, fK, fk?
b) Considerando apenas os locos K(k) e P(p), qual a freqüência dos gametas KP, Kp, kP, kp?
c) Considerando apenas os locos P(p) e H(h), qual a freqüência dos gametas PH, Ph, pH e ph?
Se tivermos um indivíduo com o genótipo
d)
e)
f)
g)
h)
FKph
, responda:
FKPh
Considerando apenas os locos F(f) e K(k), qual a freqüência dos gametas FK, Fk, fK, fk?
Considerando apenas os locos K(k) e P(p), qual a freqüência dos gametas KP, Kp, kP, kp?
Considerando apenas os locos P(p) e H(h), qual a freqüência dos gametas PH, Ph, pH e ph?
Considerando os locos F(f), K(k) e H(h), qual a freqüência dos gametas, FKH, FkH, fkh e fkH
Considerando os locos K(k), P(p) e H(h), qual a freqüência dos gametas, KPH, Kph, kPH e
kph?
08 - Uma planta heterozigótica para três locos (MmNnPp) produz os seguintes gametas, com as
respectivas freqüências: Mnp (35%); mNP (35%); MNP (15%); e mnp (15%). Represente os locos,
com os respectivos alelos, nos cromossomos de uma célula em que não está em mitose ou meiose.
09 - Uma planta heterozigótica para três locos (HhIiTt) produz os seguintes gametas, com as
respectivas freqüências: HiT (25%); Hit (25%); hIT (25%); e hIt (25%). Represente os locos, com
os respectivos alelos, nos cromossomos de uma célula em que não está em mitose ou meiose.
10 - Uma planta heterozigótica para três locos (RrFfGg) produz os seguintes gametas, com as
respectivas freqüências: RFG (20%); RFg (5%); RfG (5%); Rfg (20%); rFG (20%); rFg (5%); rfG
(5%); e rfg (20%). Represente os locos, com os respectivos alelos, nos cromossomos de uma célula
em que não está em mitose ou meiose.
AULA PRÁTICA 7
Genética do sexo - Herança ligada ao sexo
16
01 - Em Drosophila os machos podem ser diferenciados visualmente das fêmeas. Um loco
autossômico, chamado de tra, possui os alelos TRA (dominante) e tra (recessivo). Quando em
homozigose recessiva, a fêmea de Drosophila é transformada em uma mosca fenotipicamente
macho. Todos esses machos “transformados” são estéreis. Os alelos não têm efeito nos machos
normais (XY). Um cruzamento foi feito entre uma fêmea heterozigota no loco tra e um macho
homozigoto recessivo no mesmo loco. Qual a proporção sexual (fenotípica) prevista para as
gerações F1 e F2?
02 - Em uma raça de galinhas (machos ZZ e fêmeas ZW) todos os indivíduos são carijós (pintados
de branco e preto). Se o loco que controla a cor das penas é ligado ao sexo (está na parte não
homóloga do cromossomo Z) e ocorre uma mutação recessiva para fenótipo preto. Em que sexo
você espera que o fenótipo preto apareça primeiro? E se for em coelhos (machos XY e fêmeas XX),
em que sexo o fenótipo de mutações recessivas ligadas ao sexo irão aparecer primeiro? Explique.
03 - Em uma determinada raça de Peru foi constatado que um tremor peculiar, do qual são
acometidas certas aves, é hereditário. Esta anomalia foi denominada tremor congênito. As aves
afetadas são viáveis e quando cruzadas entre si produzem descendência totalmente afetada.
Entretanto quando machos afetados são cruzados com fêmeas normais, obtém-se a seguinte
descendência: 50% com tremor (todas fêmeas) e 50% normais (todos machos). Explique o possível
mecanismo de transmissão desta anomalia (Quantos locos, quantos alelos, qual a interação entre os
alelos, é ligado ao sexo ou autossômica?).
04 - Na raça Ayrshire de gado leiteiro, a cor mogno e branco depende do alelo C1 e a cor vermelho
e branco do alelo C2. Ocorre que os indivíduos heterozigotos serão vermelho e branco quando
fêmeas e mogno e branco quando machos, ou seja: O alelo C1 é dominante nos machos e recessivo
nas fêmeas e o alelo C2 é dominante nas fêmeas e recessivo nos machos. Lembre-se que este é um
loco autossômico. Pergunta-se: a) Se um macho vermelho e branco é cruzado com uma fêmea
mogno e branco, que proporções fenotípicas e genotípicas poderemos prever para F1 e F2? b) Se
uma vaca mogno e branco tem um descendente vermelho e branco, de que sexo é o descendente? c)
Que genótipo não é possível para o pai do animal do item b?
05 - A plumagem de galo nos galináceos é um fenótipo limitado a expressar-se somente nos
machos e é determinada pelo genótipo autossômico recessivo hh. O alelo dominante (H) produz
machos com penas de fêmeas. Um macho com penas de galo é cruzado com três fêmeas e cada uma
delas produz uma dúzia de pintainhos. Dentre os 36 descendentes, 15 machos exibem penas de
galinha, 18 fêmeas têm penas de galinha e 3 machos têm penas de galo. Quais são os possíveis
genótipos das três fêmeas parentais?
06 - Em fumo ocorre o fenômeno da autoincompatibilidade gametofítica, governada por um loco
com nove alelos (S1 a S9). Foram cruzadas duas plantas com os genótipos S1S2 e S3S4. As sementes
resultantes desse cruzamento deram origem a plantas que foram intercruzadas naturalmente.
Determine os genótipos e as freqüências esperadas após este intercruzamento.
07 - Os pecuaristas, que trabalham com gado leiteiro, sempre se preocupam em selecionar touros
visando uma maior produção de leite. Como é sabido, apenas as fêmeas produzem leite. Qual a base
para esse comportamento dos pecuaristas?
AULA PRÁTICA 8
Euploidia, Aneuploidia, Aberrações Estruturais
01 - O mutante eyeless (ausência de olhos) resulta de um gene recessivo ey cujo loco está situado no
quarto cromossomo da Drosophila. Um macho trissômico para o cromossomo 4 e com genótipo
++ey é cruzado com uma fêmea eyeless (sem olhos) diplóide normal. Determine as frequências
genotípicas e fenotípicas previstas para a descendência.
02 - Existem 13 pares de cromossomos no algodão asiático (Gossypium arboreum) e também 13
pares na espécie americana (Gossypium thurberi). Os cruzamentos interespecíficos de G. arboreum
com G. thurberi são estéreis devido ao pareamento altamente irregular dos cromossomos durante a
17
meiose. O algodão cultivado na América (G. hirsutum) tem 26 pares de cromossomos. Os
cruzamentos de G. arboreum com G. hirsutum e G. thurberi com G. hirsutum produzem plantas
triplóides com 13 bivalentes e 13 univalentes na meiose. Baseado nestas informações conseguidas
pelos citologistas, verifique se a espécie G. hirsutum se originou das outras e como isso ocorreu.
03 - O gene dominante + produz flores amarelas em certa espécie de plantas e seu alelo recessivo w
produz flores brancas. Plantas trissômicas para o cromossomo portador do loco da cor produzirão
óvulos n e n+1 funcionais, mas o pólen n+1 é inviável. Determine a proporção fenotípica prevista
para cada um dos seguintes cruzamentos:
Nº do
cr uzament
o
01
02
03
04
05
06
genót i po
femi
+ +ni
wno
+ww
++w
+ww
++
+w
genót i po
mascul
+ + wi no
++w
+w
+w
www
+ww
X
X
X
X
X
X
04 - Um alopoliplóide fértil (Raphanobrassica), originou-se de um híbrido semi-estéril e consiste
de grupos cromossômicos derivados de um rabanete (Raphanus sativa) e uma couve (Brassica
oleracea). Se Raphanobrassica tem 36 cromossomos no total e o seu parental rabanete tem um
número gamético de 9 cromossomos, qual é o número gamético da couve parental?
05 - Esquematize o pareamento cromossômico, a anáfase I e os gametas formados por um indivíduo
heterozigoto para uma inversão pericênctrica e outra paracêntrica, como mostrado abaixo. Coloque
um “crossing over” entre os locos 3 e 4.
Inversão pericêntrica
Inversão paracêntrica
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
5
4
3
6
1
2
5
4
3
6
06 - Em espécies do gênero Fragaria (morango) o número básico de cromossomos é x=7. Existem
morangos diplóides, tetraplóides, hexaplóides e octaplóides. a) Qual o número somático de
cromossomos destas espécies? b) Como proceder para determinar se essas espécies são auto ou
alopoliplóides?
07 - O endosperma da semente de milho é um tecido triplóide formado pela fusão dos dois núcleos
polares do saco embrionário com um núcleo generativo do grão de pólen. Quais os genótipos dos
endospermas das sementes descendentes dos cruzamentos seguintes? YY (fêmea) x yy (macho); yy
(fêmea) x YY (macho); Yy (fêmea) x yy (macho); Yy (fêmea) x Yy (macho).
08 - Suponha que uma espécie diplóide apresente em suas células somáticas 8 cromossomos.
Alguns indivíduos foram tratados com uma substância química produzindo descendentes com
ampla variação no número de cromossomos. Forneça os nomes corretos e os números de
cromossomos dos gametas formados dos descendentes representados a partir do item b.
diplóide normal
a)
b)
c)
d)
18
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
09 - Os melhoristas japoneses conseguiram obter melancias triplóides, as quais apresentam a
vantagem de não possuir sementes. a) Sugira a metodologia que deve ter sido utilizada para a
obtenção desse triplóide. b) Qual a razão para essa melancia não apresentar sementes?
10 - Esquematize o pareamento cromossômico, a anáfase I e os gametas formados por um indivíduo
heterozigoto para uma deleção e outro heterozigoto para uma duplicação, como mostrado abaixo.
Coloque um “crossing over” entre os locos 3 e 4.
1
2
3
4
5
1 2
3
4
8
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
4
5
6
7
8
AULA PRÁTICA 9
Herança extra-cromossômica, Efeito materno e Efeito do ambiente
01 - No milho, um dos tipos de esterilidade masculina é controlada por um fator citoplasmático e
por um loco nuclear que, quando possui o alelo dominante, restaura a fertilidade. Uma linhagem
macho-estéril foi cruzada com duas linhagens macho-férteis, obtendo-se os seguintes resultados:
Macho-estéril x macho-fértil = 50% macho-fértil e 50% macho-estéril;
Macho-estéril x macho-fértil = 100% macho-fértil;
Cruzando-se as plantas macho-férteis resultantes do primeiro cruzamento com as plantas obtidas do
segundo cruzamento, obtiveram-se 25% de plantas macho estéreis. Esquematize todos os
cruzamentos feitos, colocando os genótipos e os citoplasmas.
02 - A utilização da macho-esterilidade (tipo citoplasmático-restaurador), na produção de híbridos
entre duas linhagens, muitas vezes é interessante e/ou necessária. Nesses casos a semente a ser
vendida para o agricultor poderá ser macho-estéril (se a linhagem fornecedora de pólen não possuir
gene restaurador) ou macho-fértil (se a linhagem fornecedora de pólen possuir gene restaurador).
19
Os dois casos acima podem ser usados em qualquer situação? Lembre-se que o produto comercial
pode ser um órgão vegetativo (alface, cebola, por exemplo) e também pode ser um fruto ou semente
(feijão, milho, por exemplo).
03 - Como são multiplicadas as sementes das linhagens macho-estéreis utilizadas em um sistema de
produção de semente híbrida com a utilização da macho-esterilidade?
04 - Como você pode provar que um determinado caráter é controlado por um loco autossômico
simples, um loco ligado ao sexo, um loco autossômico com efeito materno ou um fator
citoplasmático, em uma espécie com sistema sexual XY? Tente fazer uma chave dicotômica.
05 - Em certa raça de carneiro aparecem, ocasionalmente indivíduos com gordura amarela. A
presença de gordura amarela é considerada como sendo devida a não oxidação de um pigmento
vegetal, a xantofila, que ocorre apenas em capim fresco e não em capim seco (feno). O aspecto
amarelo da gordura é desvantajoso do ponto de vista comercial e pode ser detectado por uma
simples biopse (exame de um pedaço de tecido retirado do animal). Esse fenótipo é condicionado
por um alelo recessivo y que é incapaz de produzir a enzima que desdobra a xantofila em outros
pigmentos incolores. O genótipo Y_ sempre desdobra a xantofila e os animais produzem gordura
branca. Um pecuarista usa normalmente um reprodutor para cada lote de 20 ovelhas. Pergunta-se:
a) No caso de se ter raça de carneiro portadora do alelo y, que medida poderia ser tomada em
curto prazo para obter carneiros de gordura branca, portanto de maior valor comercial para
venda?
b) Qual seria a medida em longo prazo para contornar definitivamente o problema?
06 - O caramujo Limnea peregra pode reproduzir-se por cruzamento ou por autofecundação. A
direção na qual a concha se espiraliza é um fenômeno de efeito materno, onde o fenótipo do filho é
a expressão do genótipo da mãe. O alelo R condiciona fenótipo destro (espiral para a direita) e é
dominante sobre o alelo r que condiciona fenótipo sinistro (espiral para a esquerda). Um caramujo
RR é fecundado por esperma de um caramujo rr. Os heterozigotos da F1 sofrem duas gerações de
autofecundação.
a) É possível saber o fenótipo dos indivíduos parentais? Por quê?
b) Indique as proporções genotípicas e fenotípicas da geração F1, da primeira e segunda
gerações de autofecundação.
07 - Um caramujo produzido de um cruzamento de dois indivíduos apresenta fenótipo destro. Este
caramujo produz descendência por autofecundação, todos sinistros. Determine o genótipo deste
caramujo e o de seus pais.
08 - Um experimento com cinco cultivares de arroz, conduzido em cinco locais, mostrou os
seguintes rendimentos, em toneladas por hectare:
Locais
Cultivares
A
B
C
D
E
1
5,0
6,5
5,4
1,5
2,2
2
4,8
3,8
4,1
6,0
3,0
3
4,9
2,9
3,2
3,4
4,3
4
5,1
5,7
6,9
6,3
5,0
5
4,7
6,4
2,3
4,1
6,6
média
4,90
4,96
4,38
4,26
4,38
a) Analisando esses resultados, quais cultivares você recomendaria para cada um dos locais?
b) Suponha que um agricultor precise de uma cultivar para um sexto local. Neste caso, qual
(is) das cinco cultivares você recomendaria? Por quê?
20
09 - Em um experimento foram avaliadas algumas cultivares de feijão em consórcio com milho e
em monocultivo. O rendimento médio de grãos, em kg/ha, de oito cultivares nos dois sistemas de
cultivo (ambientes) foram os seguintes:
Cultivares
Venezuela 63
Moruna
ESAL 1
Carioca
Roxo PV
Linea a
Pintado
IPA
Média
Sistemas de cultivo (ambientes)
Monocultivo (M)
Consórcio (C)
1.413
502
828
322
958
374
831
292
807
601
1.584
671
630
515
1.300
950
1.043,87
528,37
M-C
911
506
584
539
206
913
115
350
515,5
a) Esses resultados indicam a existência de interação cultivares (genótipos) x sistemas de cultivo
(ambientes)? Explique.
b) Qual uma implicação prática do fenômeno interação genótipo x ambiente na agricultura?
10 - Um pesquisador te entrega algumas sementes de girassol e diz que são macho-estéreis.
Também te encarrega de descobrir se essa macho-esterilidade é apenas citoplasmática ou se é
apenas genética. Como você faria para resolver o problema?
AULA PRÁTICA 10
Genética de populações
01 - Na raça de gado de chifre curto (Shortorn) o genótipo CVCV é fenotipicamente vermelho, o
CVCB é ruão (uma mistura de vermelho e branco) e o CBCB é branco. a) Se 115 vermelhos, 50
brancos e 140 ruões são encontrados em uma amostra de gado Shortorn no vale central da
Califórnia, calcule as frequências estimadas dos alelos CV e CB no conjunto gênico da população; b)
Se esta população é completamente panmítica (infinitamente grande e se cruza aleatoriamente), que
frequência zigótica (genotípica) podemos prever para a geração seguinte? c) Esta população está em
equilíbrio?
02 - Diz-se que nos bovinos uma determinada doença é controlada por um gene recessivo m; a não
manifestação da doença é governada por seu alelo dominante M. Se em um rebanho em equilíbrio
a frequência do alelo m é 0,4, qual a probabilidade de encontrarmos dois bezerros normais e uma
bezerra doente, filhos de um mesmo touro e uma mesma vaca, ambos normais?
03 - Uma proteína da seringueira tem duas variantes eletroforéticas, produzidas por um par de
alelos codominantes Hp1 e Hp2. Uma amostra de 100 plantas apresentou 10 Hp1Hp1, 35 Hp1Hp2 e
55 Hp2Hp2. Os genótipos desta amostra estão em conformidade com as frequências esperadas para
uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg? Qual será a frequência genotípica na população
resultante da autofecundação de todos os indivíduos dessa população?
04 - Uma raça de galináceos vem sendo desenvolvida e caracterizada pelo tipo de penas, que é
governado por um único loco. O fenótipo arrepiado é produzido pelo genótipo heterozigoto MNMA,
um homozigoto MAMA produz aves extremamente arrepiadas, denominadas lanosas e o genótipo
homozigoto MNMN produz aves com plumagem normal. Nos Estados Unidos, uma amostra de 1000
indivíduos desta raça apresentou os seguintes dados: 800 arrepiadas, 150 normais e 50 lanosas. Esta
população está em equilíbrio?
21
05 - Em que frequência alélica o genótipo heterozigoto (Dd) é duas vezes mais frequente que o
genótipo homozigoto (dd), em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg?
06 - Com que frequência alélica o homozigoto recessivo (ee) se torna duas vezes mais frequente
que o genótipo heterozigoto (Ee) em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg?
07 - Consideremos um loco autossômico com um par de alelos (G e g) em uma raça de porco. O
dono da fazenda comprou um grupo de machos onde a frequência de g é qm=0,6 e o seu filho
comprou um grupo de fêmeas, de outro local, onde a frequência de g é qf= 0,2. Esses dois grupos
foram colocados juntos para se reproduzir. a) Determine a frequência gênica na primeira, segunda e
terceira geração de cruzamentos ao acaso (nos dois sexos conjuntamente) e verifique quando a
população entrará em equilíbrio.
08 - Uma população de milho está segregando para colmo roxo e colmo verde. Sabe-se que este
caráter é governado por um loco com os alelos V (fenótipo roxo) e v (fenótipo verde). Essa
população está em equilíbrio e a frequência de indivíduos com colmos verdes é de 64%.
a) Buscando aumentar a frequência de indivíduos com colmos roxos, um agricultor tomou uma
amostra de 1000 sementes dessa população e juntou com 500 sementes de outra população,
todas VV. Qual a frequência de cada fenótipo na nova população obtida pelo produtor,
quando ela entrar em equilíbrio?
b) Outro agricultor também tomou uma amostra de 1000 sementes dessa população e juntou
com 500 sementes todas Vv. Qual a frequência de cada fenótipo na nova população obtida
pelo produtor, quando ela entrar em equilíbrio?
c) Um terceiro agricultor semeou 1 ha de milho dessa população e eliminou todas as plantas de
caule verde, antes da polinização. Qual será a frequência fenotípica nas sementes colhidas
das plantas que sobraram no campo?
d) Um quarto agricultor semeou 1 ha de milho dessa população, marcou as plantas de caule
verde e colheu sementes apenas delas. Qual será a frequência fenotípica nas sementes
colhidas apenas das plantas de caule verde?
e) Um quinto agricultor semeou 1 ha de milho dessa população e autofecundou todas as
plantas. Qual será a frequência fenotípica nas sementes colhidas?
09 - Em uma população a frequência do genótipo hh é 25%. É possível saber com certeza a
frequência dos alelos H e h? Justifique sua resposta.
10 - Um criador de bovinos mantém uma grande população base sob cruzamentos totalmente ao
acaso a dez gerações. A cada geração ele retira os filhos e deixa-os intercruzarem, para formar a
próxima geração, mantendo sempre 300 indivíduos na população. O loco Cv(Cc) controla a cor da
pelagem, mas é influenciado pelo sexo, da seguinte maneira: genótipos CvCv são sempre vermelhos;
genótipos CBCB são sempre brancos e genótipos CvCB são vermelhos nas fêmeas e brancos nos
machos. Sabe-se que nessa população em equilíbrio, a frequência do alelo Cv é 0,7. Na décima
primeira geração o criador adicionou aos 300 indivíduos da população, 20 vacas brancas e 20 bois
vermelhos, realizando o intercruzamento ao acaso de todos os 340 indivíduos.
a) Qual a frequência fenotípica de vermelhos para brancos na população antes da chegada dos
20 machos vermelhos e 20 vacas brancas?
b) Qual a frequência fenotípica esperada após a chegada dos novos indivìduos e o
intercruzamento de todos?
11 - Um criador de aves mantém uma grande população sob cruzamentos totalmente ao acaso a dez
gerações. A cada geração ele retira os paternais e deixa que os filhos se intercruzem, para que não
haja sobreposição de gerações e mantem sempre 400 indivíduos na população. O loco H(h) controla
o tipo de plumagem das aves, mas é limitado pelo sexo, da seguinte maneira: genótipos HH e Hh
sempre apresentam plumagem normal (penas de galinha) e genótipo hh apresenta plumagem
especial (penas de galo) apenas nos machos. Sabe-se que nessa população em equilíbrio, a
22
frequência do alelo h é 0,8. Na décima primeira geração o criador eliminou todos os machos com
penas de galinha e realizou o intercruzamento ao acaso dos que restaram.
a) Qual a frequência fenotípica penas de galinha para penas de galo na população antes da
eliminação dos machos penas de galinha?
b) Qual a frequência esperada após a eliminação dos machos penas de galinha e o
intercruzamento dos restantes?
AULA PRÁTICA 11
Herança Quantitativa
A maioria dos caracteres de importância econômica e, portanto, de interesse especial para
o melhorista de plantas, pertence ao grupo que segue uma variação quantitativa, onde
normalmente não ocorrem classes bem definidas, mas pelo contrário, há uma gradação contínua
de fenótipos e são governados por um grande número de locos.
Explicação genética da heterose
Vamos supor duas linhagens A e B, considerando o caráter rendimento de grãos em g/planta,
que são utilizadas para a formação de um híbrido. Vamos supor ainda que esse caráter seja
controlado por 6 locos (na realidade são centenas de locos). As duas linhagens têm a seguinte
constituição genotípica.
Linhagem A - AABBccDDeeFF;
Linhagem B - aabbCCddEEff
Os genes podem ter 3 tipos de interação alélica (ação dominante, ação aditiva e ação
sobredominante), além de interações não alélicas. Vamos supor que cada alelo, loco ou combinação
de genótipos contribua com uma determinada parcela na manifestação fenotípica (g/planta) do
seguinte modo:
Ação aditiva: A=40; B=30; C=-10; D=50; E=-20; F=20 (g/planta);
a=20; b=15; c=-5; d=30; e=-10; f=10 (g/planta);
Ação dominante: A_=80; B_=60; C_=-20; D_=100; E_=-40; F_=40 (g/planta);
aa=40; bb=30; cc=-10; dd=60; ee=-20; ff=20 (g/planta);
Ação sobredominante: AA=80; BB=60; CC=-20; DD=100; EE=-40; FF=40 (g/planta);
aa=40; bb=30; cc=-10; dd=60; ee=-20; ff=20 (g/planta);
Aa=120; Bb=100; Cc=-40; Dd=130; Ee=-80; Ff=80 (g/planta);
Interação aditiva mais epistática entre os locos A(a) e C(c), D(d) e F(f) e apenas ação aditiva para
os demais:
B=30; E=-20 (g/planta);
A_cc=20 (g/planta);
b=15; e=-10 (g/planta);
D_F_=140 (g/planta);
A_C_=60 (g/planta);
ddF_=80 (g/planta);
aaC_= 20 (g/planta);
ddff=80 (g/planta);
aacc= 20 (g/planta);
D_ff=80 (g/planta);
1) Vamos supor os três casos teoricamente possíveis e vamos preencher os espaços em branco com
os respectivos fenótipos (rendimento de grãos).
a) Qual seria o fenótipo (rendimento de grãos em g/planta) do híbrido, se todos os locos
apresentassem somente ação aditiva? Calcule a heterose em F1 (h em g/planta e % de F1).
b)
23
P1 (AABBccDDeeFF)
Fenótipo:
x
_______________
P2 (aabbCCddEEff)
_____________
F1 (AaBbCcDdEeFf)
Fenótipo:
___________________
h= ________
b) Qual seria o fenótipo (rendimento de grãos em g/planta) do híbrido se todos os locos
apresentassem somente ação dominante? Calcule a heterose em F1.
P1 (AABBccDDeeFF)
Fenótipo:
x
_______________
P2 (aabbCCddEEff)
_____________
F1 (AaBbCcDdEeFf)
Fenótipo:
___________________
h= ________
c) Qual seria o fenótipo (rendimento de grãos em g/planta) do híbrido se todos os locos
apresentassem somente ação sobredominante? Calcule a heterose em F1.
P1 (AABBccDDeeFF)
Fenótipo:
x
_______________
P2 (aabbCCddEEff)
_____________
F1 (AaBbCcDdEeFf)
Fenótipo:
___________________
h= ________
d) Qual seria o fenótipo (rendimento de grãos em g/planta) do híbrido se houvesse interação
aditiva e epistática entre os locos A(a) e C(c), D(d) e F(f) e apenas ação aditiva para B(b) e
E(e)? Calcule a heterose em F1.
P1 (AABBccDDeeFF)
Fenótipo:
x
_______________
P2 (aabbCCddEEff)
_____________
F1 (AaBbCcDdEeFf)
Fenótipo:
___________________
h= ________
e) Para simplificar, considere agora apenas dois locos como responsáveis pelo caráter rendimento
de grãos. Preencha a Tabela utilizando as contribuições dos genes colocados na página 1.
Gerações
P1
P2
F1
genótipos
AAcc
aaCC
AaCc
1 AACC
2 AACc
1 AAcc
aditiva
Valores fenotípicos conforme a ação gênica
dominante
sobredominante
24
epistática
2 AaCC
4 AaCc
2 Aacc
1 aaCC
2 aaCc
1 aacc
Média de F2
Redução de F2 em relação à
F1 (em%)
F2
Com base nesses dados e considerando que os três tipos de ação ocorrem conjuntamente nas
plantas, o que você acha que vai acontecer se o agricultor utilizar as sementes que ele colher para
semear a safra seguinte?
02 - Numa variedade de Berinjela (população variável geneticamente e em equilíbrio) foi medida a
produção de frutos em 30 plantas (dados abaixo). Ao mesmo tempo foi medida a produção de frutos
em 30 plantas de uma linhagem pura (dados abaixo). A fim de obter uma variedade melhorada, um
pesquisador colheu sementes apenas das seis plantas superiores da variedade, semeou e intercruzouas. Um agricultor fez a mesma coisa na linhagem pura.
a) Qual o coeficiente de herdabilidade na variedade e na linhagem pura?
b) Qual o ganho esperado (em kg/planta e em %), pelo melhorista e pelo agricultor?
c) Quanto será a produção média de frutos, esperada na variedade melhorada e nas plantas
resultantes da seleção na linhagem pura?
Planta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Variedade
Fenótipo Planta
3,8
16
4,0
17
2,7
18
1,5
19
1,3
20
2,9
21
4,1
22
4,3
23
5,9
24
1,2
25
2,5
26
5,8
27
3,8
28
3,9
29
3,4
30
Fenótipo
1,8
4,8
3,8
5,5
4,4
1,9
3,6
2,6
3,9
1,8
2,3
2,8
4,3
3,2
4,2
Planta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Linhagem pura
Fenótipo Planta
3,4
16
4,1
17
2,9
18
2,3
19
2,5
20
3,2
21
4,2
22
4,4
23
4,8
24
2,2
25
2,7
26
4,8
27
3,4
28
3,9
29
3,4
30
Fenótipo
2,3
4,6
3,9
4,7
4,5
2,5
3,4
2,8
4,0
2,5
2,6
3,0
4,4
3,3
4,3
03 - Observe as distribuições referentes aos caracteres comprimento da espiga em milho e altura da
planta em Pennisetum glaucum, nos gráficos das páginas seguintes e responda:
25
a) Quais as principais razões que levam à conclusão de que estes caracteres são quantitativos e não
qualitativos?
b) Do ponto de vista genético, qual a principal diferença entre os caracteres qualitativos e
quantitativos?
c) Comparando a média da geração F1 com a dos tipos parentais, discuta a provável natureza das
interações alélicas em cada caso.
A) Distribuição do comprimento das espigas nas gerações P1, P2 (linhagens puras), F1 e F2 em
milho (Zea mays L.)
35
frequência
30
25
20
N= 134
P2 = 16,8
s2= 3,57
N= 60
P1 = 6,6
s2=0,66
15
P2
P1
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Comprimento das espigas (fenótipos)
25
20
15
10
N= 91
F1 = 12,1
s2= 2,31
F1
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Comprimento das espigas (fenótipos)
26
80
60
40
N= 429
F2 = 12,9
s2= 5,06
F2
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Comprimento das espigas (fenótipos)
27
B) Distribuição da altura de plantas nas gerações P1, P2 (linhas puras), F1 e F2 da espécie forrageira
Pennisetum glaucum.
60
frequência
Frequência
N= 151
P2 = 16,6
s2= 1,8
50
40
N= 152
P1 = 8,6
s2= 3,24
30
P2
P1
20
10
0
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Altura de plantas (fenótipos em cm)
80
N= 180
F1 = 16,8
s2= 3,24
60
F1
40
20
0
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Altura de plantas (fenótipos em cm)
00
00
N= 1906
F2 = 16,8
s2= 12,74
00
00
F2
00
00
100
0
0
3
6
9
12
15
18
cm
21
24
27
30
Altura de plantas (fenótipos em cm)
28
04 - Na tabela abaixo estão apresentados dados de frequência para o comprimento da corola nas gerações paternais, F 1 e F2 em um cruzamento entre
linhagens puras de Nicotiana longiflora (EAST, 1916). Calcule as médias, as variâncias ambiental e genética e a herdabilidade do caráter. Calcule
também o ganho esperado com seleção para corola longa, com intensidade de 20%.
34
37
13
P1
F1
F2
P2
m
s2
f i xi
f
40
80
43
32
52
55
1
4
5
Cl as ses f enot í pi cas (f enót i pos) em mm
58 61 64 67 70 73 76 79 82 85
10
16
41
23
75
18
40
62
3
37
25
16
4
2
88
91
94
97
100
2
16
32
6
1
nº
mé di a
Var i ânc i a
2
fórmula para cálculo das médias com base em freqüências;
f i ( xi x ) 2
( fi ) 1
fórmula para cálculo das variâncias com base em frequências, derivada da fórmula geral
s
2
( xi x ) 2
n 1
xi2
( xi ) 2 / n
n 1
0 5 - Um pesquisador cruzou uma linhagem pura de milho com uma variedade (variável geneticamente), obtendo as gerações F1 e F2. Em um
experimento com todas as gerações envolvidas, ele mediu o rendimento de grãos por planta e calculou as médias e as variâncias para cada geração,
conforme colocado abaixo. Calcule a variância genética, a herdabilidade e o ganho esperado com seleção para cada geração. Considere que os indivíduos
selecionados tenham médias 60, 140, 200 e 160, respectivamente para P1, P2, F1 e F2.
Gerações
P1 (Linhagem pura)
P2 (Variedade)
F1
F2
No de indivíduos avaliados
100
200
200
400
Médias(g/planta
)
50
100
180
130
29
Variâncias(g/planta)
2
127
628
690
700
Variância Genética
Herdabilidade