Exercícios sobre mecanismos de transmissão hereditária
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Biologia – 12º Ano Exercícios sobre mecanismos de transmissão hereditária Nome: ___________________________________________ Nº _____ Turma: ___ Novembro 2005 1. Monoibridismo- Uma cobaia de pêlo negro foi cruzada várias vezes com uma de pêlo branco. No total, nasceram 140 descendentes, dos quais 70 eram negros e 70 brancos. Dois destes descendentes negros foram também cruzados entre si. Nasceram destes cruzamentos, no total, 200 cobaias sendo 150 negras e 50 brancas. Interprete estes resultados apresentando os respectivos quadros de cruzamento. (Construa um heredograma que possa representar estes cruzamentos e seus resultados) 2. Monoibridismo- Os indivíduos de uma raça de bisão, chamado «kohinor», apresentam coloração branca com uma linha negra no dorso. As estatísticas indicam-nos que: O cruzamento kohinor X branco origina 50% kohinor + 50% brancos O cruzamento kohinor X preto origina 50% kohinor + 50% pretos. O cruzamento kohinor X kohinor origina 50% kohinor + 25% brancos + 25% pretos. a) Qual será a constituição genética de cada progenitor? b) Execute quadros de cruzamento que justifiquem os resultados estatísticos. 3. Triibridismo- Uma empresa agropecuária desenvolveu duas variedades de milho, A e B, que, quando entrecruzadas, produzem sementes que são vendidas aos agricultores. Essas sementes, quando plantadas, resultam nas plantas C, que são fenotipicamente homogéneas: apresentam as mesmas características quanto à altura da planta e tamanho da espiga, ao tamanho e número de grãos por espiga, e a outras características de interesse do agricultor. Porém, quando o agricultor realiza um novo plantio com sementes produzidas pelas plantas C, não obtém os resultados desejados: as novas plantas são fenotipicamente heterogéneas e não apresentam as características da planta C; têm tamanhos variados e as espigas diferem quanto a tamanho, número e qualidade dos grãos. Para as características consideradas, os genótipos das plantas A, B e C são, respectivamente: (A) heterozigoto, heterozigoto e homozigoto. (B) heterozigoto, homozigoto e heterozigoto. (C) homozigoto, heterozigoto e heterozigoto. (D) homozigoto, homozigoto e heterozigoto. (E) homozigoto, homozigoto e homozigoto. 4. Diibridismo- Na ervilheira, o gene B que determina a característica planta alta é dominante em relação ao gene b que determina a característica planta baixa e o gene vagem verde (A) é dominante sobre o gene vagem amarela (a). Do cruzamento entre duas plantas altas e com vagem verde resultou: 56— altas e verdes, 19— baixas e verdes,18— altas e amarelas, 6— baixas e amarelas. O genótipo das plantas cruzadas é: —BbAA —Bbaa —BbAa — bbAa — BBAA (Transcreva a opção correcta.) 5. Diibridismo- Nos coelhos, o pêlo curto é determinado pelo alelo dominante (L) e o pêlo longo, pelo seu alelo recessivo (l). A cor preta do pêlo é devida ao alelo dominante (C), enquanto o seu alelo (c) é responsável pela cor castanha. Coelhos, com pêlos curtos e pretos, homozigóticos, são cruzados com coelhas com pêlos longos e castanhos homozigóticas. Determine as proporções fenotípicas dos descendentes de F1 e F2. 5.1. Diibridismo- Determine as proporções fenotípicas dos descendentes dos seguintes cruzamentos: a) LlCc x llcc b) LLcc x llCC c) Llcc x llCc d) Llcc x llcc e) LlCc x llCc 6. Diibridismo- Dois cruzamentos, envolvendo dois pares de genes independentes, foram efectuados, sendo um do tipo AABB X aabb e outro do tipo AAbb x aaBB. A seguir foram efectuados cruzamentos-testes com os F1 obtidos em cada caso. Os genótipos obtidos desses cruzamentos-testes correspondem a: a) 9/16 A — B —, 3/16 A — bb, 3/16, aaB — e 1/16 aabb b) uma maior frequência de tipos paternais, isto é, maior frequência de AABB e aabb no primeiro caso, e maior frequência de AAbb e aaBB no segundo caso c) 1/4 AaBb, 1/4 Aabb; 1/4 aaBb e 1/4 aabb para quaisquer dos dois casos d) proporção dos genótipos que estão em função do valor de crossing-over entre os genes A e B e) 1/4 AaBb, 1/4 Aabb, 1/4 aaBb, 1/4 aabb no primeiro caso e 1/2 Aabb e 1/2 aaBb no segundo caso 7. Monoibridismo Os cruzamentos seguintes indicam o modo de transmissão da cor do pêlo numa espécie animal bovina. Animal de pêlo vermelho X animal de pêlo branco origina F1 de 100% de animais de pêlo ruão Animal de pêlo ruão X animal de pêlo ruão origina F2 de 50% de animais de pêlo ruão+ 25% brancos + 25% vermelhos. 7.1.Interprete os resultados da geração F1, sabendo que a pelagem ruão resulta da expressão simultânea da cor vermelha e branca. 7.2. Recorrendo a uma simbologia adequada, indique: 7.2.1. os genótipos dos indivíduos do cruzamento parental; 7.2.2. os gâmetas gerados por indivíduos de fenótipo ruão; 7.2.3. os genótipos dos indivíduos da geração F2. 7.3. Explique por que razão não é necessário a aplicação de um cruzamento-teste para analisar a transmissão da cor do pêlo nesta família. 7.4. Diibridismo- Admita que se analisou uma segunda característica — a textura da pelagem— e que os dados obtidos foram os seguintes: — no cruzamento parental, a progenitora branca apresenta pêlo macio e o macho vermelho pêlo áspero; — os híbridos da 1ª geração apresentam, na sua totalidade, pelagem áspera. 7.4.1. Para a característica, textura da pelagem, indique: A. o genótipo de ambos os indivíduos do cruzamento parental; B. o genótipo dos descendentes de F1 C. os gâmetas formados pelos híbridos da F1. 7.4.2. Sabendo que os bovinos são organismos diplóides, refira a relação existente entre os alelos que codificam os pêlos macio e áspero. 7.4.3. Admita que se analisaram 142 animais de geração F2 e que dessa análise surgiram: — 54 animais com pelagem ruão áspera; — 18 animais com pelagem ruão macia; — 26 animais com pelagem vermelha áspera; — 27 animais com pelagem branca áspera; — 9 animais com pelagem vermelha macia; — 8 animais com pelagem branca macia. A. Indique se ocorre segregação independente dos dois genes ou se estes se encontram ligados factorialmente. B. Justifique a resposta anterior e os dados obtidos com os animais da 2ª geração, recorrendo a um xadrez mendeliano e analise as percentagens de ocorrência. (Areal Editores) 8. Diibridismo-Bateson e Punnet cruzaram no início do século, ervilheira-de-cheiro homozigóticas, com os seguintes caracteres; Flores púrpura e grãos de pólen longos X Flores vermelhas e grãos de pólen redondos. Obtiveram uma F1 de Flores púrpura e grãos de pólen longos. Quais os resultados obtidos entre o cruzamento de ervilheiras da F1 com ervilheiras duplamente recessiva em caso de: 8.1 segregação independente dos genes 8.2 linkage (ligação factorial) 8.3 linkage com crossing- over 9. Interacção génica (Epistasia) Numa espécie da ervilheira-de-cheiro, os genes C ou P, sozinhos, determinam a cor branca das flores, mas a presença de ambos origina flores arroxeadas. Qual será a descendência dos seguintes cruzamentos: — CcPp x ccPp — CcPp x CcPP —Ccpp x ccPp 10. Genes letais - Gatos Manx são heterozigotos para uma mutação que resulta na ausência de cauda (ou cauda muito curta), presença de pernas traseiras grandes e um andar diferente dos outros. O cruzamento de dois gatos Manx produziu dois gatinhos Manx para cada gatinho normal de cauda longa (2:1), em vez de três para um (3:1), como seria esperado pela genética mendeliana. a) Qual a explicação para esse resultado? b) Dê os genótipos dos parentais e dos descendentes. (Utilize as letras B e b para as suas respostas). 11. Monoibridismo- A árvore genealógica (heredograma) representada na figura, refere-se à cor do pêlo de uma raça de gado bovino, nos membros de três gerações. Indique, para cada animal, o seu ou os seus genótipos possíveis, representando por «B» o gene dominante, que determina a cor branca e por b gene recessivo que determina a cor preta (os indivíduos com o carácter cor negra estão representados a preto). Resolução dos Problemas 1. Monoibridismo: Fenótipos dos progenitores cobaia de pêlo negro X cobaia de pêlo branco Genótipos dos progenitores (2n) Nn nn Gâmetas (n) N n n Fenótipos da F1 70 cobaias de pêlo negro + 70 cobaias de pêlo branco Genótipos Nn nn F1 X F1 cobaias de pêlo negro X cobaias de pêlo negro Nn Nn Fenótipos da F2 150 de pêlo negro + 50 de pêlo branco Genótipos da F2 (25% NN + 25% Nn) (25% nn) 2. O cruzamento kohinor X branco origina 50% kohinor + 50% brancos NB X BB origina 50% NB + 50% BB N NB B n N Nn n nn Branco Preto B BB O cruzamento kohinor X preto origina 50% kohinor + 50% pretos. NB X NN origina 50% NB + 50% NN O cruzamento kohinor X kohinor origina 50% kohinor + 25% brancos + 25% pretos. NB X NB origina 50% NB + 25% BB + 25% NN N N NN B NB N B N NN NB B NB BB 3. D. As variedades A e B, homozigóticas, quando cruzadas produziram híbridos heterozigóticos C que atendiam aos interesses do agricultor. Quando cruzamos heterozigóticos, teremos entre os descendentes heterozigóticos e homozigóticos diferentes devido às combinações genotípicas possíveis. A x B - AABBCC x aabbcc ou aaBBCC x AAbbcc ou AAbbCC x aaBBcc ou AABBcc x aabbCC; C- AaBbCc 4.Os genes B, b, A, e a determinam: Gene B- planta Alta; b- planta Baixa; A- vagem Verde; a- vagem Amarela Fenótipos dos progenitores plantas altas com vagem verde x plantas altas com vagem verde Genótipos dos progenitores (2n=4) Gâmetas (n=2) Fenótipos da F1 B B A b A b a BbAa X BbAa a B a A b 56 altas e verdes; 19 baixas e verdes; 18 altas e amarelas; 6 baixas e amarelas. 9 : 3 : 3 : 1 BA BBAA BBAa BbAA BbAa BA Ba bA ba Genótipos da F1 (2n=4) Resposta: O genótipo das plantas cruzadas é BbAa Ba BBAa BBaa BbAa Bbaa bA BbAA BbAa bbAA bbAa 5. Genes: L- Curto; l- Longo; C- Preto; c- castanho Fenótipos dos progenitores Coelhos com pêlo curto e preto X pêlos longo e castanho Genótipos dos progenitores (2n=4) LLCC X llcc L L C Gâmetas (n=2) L Genótipos da F1 (2n=4) Fenótipos da F1 Gâmetas (n=2) Fenótipos da F2 l C C L l l C l c ba BbAa Bbaa bbAa bbaa c c c LlCc 100% de coelhos com pêlos curtos e pretos LlCc X LlCc L C L c l C l c L C L c l C l c 9 curto e preto : 3 longo e preto: 3 curtos e castanhos: 1 longo e castanho Genótipos da F2 (2n=4) LC Lc lC lc LC LLCC LLCc LlCC LlCc Lc LLCc LLcc LlCc Llcc lC LlCC LlCc llCC llCc lc LlCc Llcc llCc llcc 5.1. a) LlCc x llcc LC Lc lC lc lc LlCc Llcc llCc llcc b) LLcc x llCC LlCc 100% de coelhos com pêlos curtos e pretos 25% de pêlo curto e preto 25% de pêlos curto e castanho 25% de pêlo longo e preto 25% de pêlo longo e castanho c) Llcc x llCc d) Llcc x llcc lC lc Lc LlCc Llcc lc llCc llcc Igual ao a) e) LlCc x llCc LC Lc lC lc lC LlCC LlCc llCC llCc lc LlCc Llcc llCc llcc lc Lc Llcc lc llcc 50% de pêlos curto e castanho 50% de pêlo longo e castanho 6. c) AABB X aabb origina AaBb que cruzado com aabb origina: AAbb X aaBB origina AaBb que cruzado com aabb origina: 3/8 de pêlos curto e preto 1/8 de pêlo curto e castanho 3/8 de pêlos longo e preto 1/8 de pêlos longo e castanho AB Ab aB ab AaBbAabb aaBb ab aabb 7.1. Como F1 resulta de um cruzamento parental, toda a descendência da 1ª geração é heterozigótica. Os resultados revelam que o fenótipo dos indivíduos híbridos resulta da expressão de forma independente de cada um dos alelos. O fenótipo ruão resulta da codominância entre os alelos responsáveis pela pelagem branca e vermelha. 7.2.1. Sendo B - o gene responsável pelo pêlo branco e V o gene responsável pelo pêlo Vermelho, os progenitores Brancos são BB e os Vermelhos são VV. 7.2.2. Os indivíduos de fenótipo ruão produzem gâmetas do tipo V ou B. 7.2.3. Em F2 surgem indivíduos com três genótipos distintos: BB, BV e VV. 7.3. 0 cruzamento-teste é o cruzamento de indivíduos de genótipo desconhecido com indivíduos homozigóticos recessivos, com o objectivo de determinar esse genótipo. Como não se verificam casos de dominância/recessividade, não é necessário realizar um cruzamento-teste já que os heterozigóticos apresentam um fenótipo diferente dos homozigóticos. 7.4.1. A. A — alelo que determina a característica pêlo áspero a — alelo que determina a característica pêlo macio. A fêmea possui pêlo macio e genótipo aa, o macho possui pêlo áspero e genótipo AA. B. 0 genótipo dos indivíduos da F1 será Aa. C. A e a. 7.4.2. 0 alelo responsável pela pelagem áspera tem uma relação de dominância sobre o seu recessivo, responsável pela pelagem macia. 7.4.3. A. Ocorre segregação independente dos dois genes. B. Geração parental BBaa x VVAA F1 Gâmetas possíveis: BVAa BA, Ba, VA e Va F1 x F1 BA Ba BA BBAA BBAa Ba BBAa BBaa VA BVAA BVAa Va BVAa BVaa VA Va BVAA BVAa BVAa BVaa VVAA VVAa VVAa VVaa Segundo o xadrez mendeliano, uma segregação independente dos alelos, implica, em termos probabilísticos, a seguinte distribuição: - pelagem ruão áspera: 3/8 = 6/16; - pelagem vermelha áspera: 3/16; - pelagem branca áspera: 3/16; - pelagem ruão macia: 1/8 = 2/16; - pelagem vermelha macia: 1/16; - pelagem branca macia: 1/16; Estas proporções estão de acordo com os resultados evidenciados na geração F2. Se na cor não há dominância (há codominância) de caracteres (sendo a proporção de fenótipos na F2 de 1:2:1) e na textura do pêlo há dominância (sendo a proporção de fenótipos na F2 de 3:1) quando se trata da transmissão simultânea das duas características (com segregação independente), a probabilidade de combinação de fenótipos na F2 passa a ser o produto dessas probabilidade quando considerados cada carácter isoladamente. Isto é (1:2:1) (3:1) = 3:6:3:1:2:1 8. Fenótipos dos progenitores Genótipos dos progenitores (2n) Gâmetas (n) Fenótipo da F1 Genótipo da F1 Flores púrpura e grãos longos X Flores vermelhas e grãos redondos PPLL ppll PL pl Flores púrpura e grãos de pólen longos PpLl Cruzamento teste PpLl X ppll 8.1- Havendo segregação independente dos genes os gâmetas formados pelo heterozigótico da F1 são: PL Pl pL pl e pelo duplo recessivo pl. P p L P l L P l p L p pl l PL PpLl Pl Ppll pL ppLl pl ppll (2n=4) (n=2) Resulta ¼ de Flores púrpura e grãos longos + ¼ de Flores púrpura e grãos redondo + ¼ de Flores vermelhas e grãos longos + ¼ de Flores vermelhas e grãos redondos 8.2- Em caso de linkage não há segregação independente dos genes formando-se apenas os gâmetas PL e pl PL pl p P p P pl PpLl ppll l L l L (2n=2) (n=1) Resultam 1/2 de Flores púrpura e grãos longos +1/2 de Flores vermelhas e grãos redondos 8.3- Em caso de linkage, se houver por crossing over (troca de pedaços entre cromatídeos de cromossomas homólogos) formam-se os gâmetas Pl e pL para além dos que já se formavam antes PL Gâmetas e pl resultando: Segregação dos cromatídeos P p L l Ll Cromossomas com dois cromatídeos (2n=2) Segregação dos cromossomas homólogos P Ll p L l resultantes do crossing- over P L P l Gâmetas resultantes do crossing- over Segregação dos cromatídeos Cromossomas com (n=1)dois cromatídeos p L (n=1) p l pl Pl Ppll pL ppLl PL PpLl pl Ppll Cromossomas com um cromatídeo O resultado obtido será igual ao que se obtém quando a segregação é independente em que Flores púrpura e grãos redondos e Flores vermelhas e grãos longos são resultado dos gâmetas formados por crossing- over. Será a maior ou menor probabilidade de ocorrência do crossing over que fará com que a frequência deste resultado seja respectivamente maior ou menor que a da anterior (caso de linkage sem crossingover). 9. Genes C ou Gene P – branco; genes C e P - arroxeadas CcPp x ccPp — CcPp x CcPP cP cp 3/8 5/8 CP Cp cP cp CcPP CcPp ccPP ccPp CcPp Ccpp ccPp ccpp de flores arroxeadas de flores brancas CP CP CCPP cP CcPP 7/8 de flores 1/8 de flores Cp cP CCPp CcPP CcPp ccPP arroxeadas brancas —Ccpp x ccPp cp CcPp ccPp Cp cP CcPp cp Ccpp 1/4 de flores 3/4 de flores cp ccPp ccpp arroxeadas brancas Este é o caso de uma interacção epistática em que a presença de genótipos recessivos, isto é de genes recessivos em estado homozigótico (genes recessivos duplos) relativamente a um par de genes (ccP_, C_pp) ou aos dois pares (ccpp) recessivos, determina um mesmo fenótipos que neste caso é branco. A presença dos dois alelos dominantes determina o outro fenótipo (arroxeado). 10. Bb X Bb a) A explicação é que o genótipo BB é letal. b) Os genótipos são expressos no seguinte cruzamento: Bb x Bb (parentais) Bb bb (descendentes) B b 11. B- gene responsável pela cor Branca; b- gene responsável pela cor Preta; 1, 6 e 7 – bb; 2, 3, 4 e 5 – Bb; 8 e 9 – BB ou Bb B BB Bb b Bb bb Autor: Cristina Neves
