Apostila de Biologia – Profº Daniel Rocha

SUMARIO
Aula 01 – Introdução a Genética e 1ª Lei de Mendel ........................................................ 02
Exercícios .......................................................................................................................... 04
Aula 02 - Variações da 1ª. Lei de Mendel ......................................................................... 05
Exercícios .......................................................................................................................... 07
Aula 03 - Polialelismo ou alelos múltiplos ......................................................................... 07
Exercícios .......................................................................................................................... 09
Aula 04 - Segunda Lei de Mendel ..................................................................................... 10
Exercícios .......................................................................................................................... 11
Aula 05 - Interação Gênica................................................................................................ 11
Exercícios .......................................................................................................................... 13
Aula 06 - Leis de Morgan (ligação gênica) ........................................................................ 13
Exercícios .......................................................................................................................... 15
Aula 07 - Genética de Populações .................................................................................... 15
Exercícios .......................................................................................................................... 16
Aula 08 – Evolução ........................................................................................................... 16
Exercícios .......................................................................................................................... 20
Gabarito ............................................................................................................................ 21
Referências ...................................................................................................................... 21
2
GENÉTICA
AULA 01
INTRODUÇÃO A GENÉTIA E 1A.LEI DE MENDEL
Mecanismos de herança
Todas as características morfológicas e fisiológicas
transmitidas dos pais aos filhos constituem herança
biológica. Podemos notar entretanto que existem
diferenças evidentes entre irmão e destes com seu
pais, este fato caracteriza a variação genética.
TERMINOLOGIA
Genótipo e Fenótipo
O genótipo de uma pessoa é a sua constituição
genética. O fenótipo é a expressão observável de
um genótipo como um caráter morfológico,
bioquímico ou molecular.
Locus Gênicos
Os cromossomos existem aos pares nas células
somáticas. Cada gene ocupa um lugar definido no
cromossomo. Esse lugar definido é denominado
locus gênico.
Genes Alelos
Os genes que ocupam o mesmo locus em
cromossomos homólogos são denominados genes
alelos.
Homozigotos e Heterozigotos
A genética é a parte da biologia que estuda a
fisiologia e a natureza da hereditariedade e da
variação.
Como um caráter é herdado
Os caracteres biológicos são herdados por meios de
genes e transmitidos de uma geração a outra por
meio de gametas durante a reprodução sexuada.
Alguns cromossomos determinam caracteres
sexuais,
sendo
portanto
denominados
cromossomos sexuais (X e Y no caso de humanos).
Outros cromossomos definem apenas carcteristicas
não sexuais – autossômicos.
Os genes alelos não são necessariamente
idênticos. Quando nas células de um indivíduo os
genes alelos para um determinado caráter não são
idênticos, o indivíduo é denominado heterozigoto
para o caráter denominado pelo par de genes.
Quando os genes alelos são idênticos, o indivíduo é
denominado homozigoto para aquele caráter.
3
GENEALOGIAS OU HEREDOGRAMAS
As genealogias são representações, por meio de
símbolos convencionados, dos indivíduos de uma
família, de maneira a indicar o sexo, a ordem do
nascimento, o grau de parentesco etc.
A seguir temos a legenda dos símbolos mais
utilizados na construção de heredogramas.
sexo masculino
sexo feminino
indivíduo de sexo não
informado
caráter afetado
cruzamento (linha)
Gêmeos univitelinos
cruzamento
consangüíneo
gêmeos bivitelinos
Conclusão: Toda característica do indivíduo
apresenta, no mínimo, duas variedades, cada uma é
determinada por um gene. Por exemplo: a textura
do cabelo pode ser lisa ou crespa, etc. Os genes
que determinam variedades diferentes do mesmo
caráter são denominados alelos. Cada gene ocupa
um local específico (lócus genético) no
cromossomo. Os genes alelos expressam o
genótipo de um indivíduo, ou seja, sua constituição
genética para uma determinada característica. O
genótipo, influenciado pelas interferências do meio
ambiente, expressa-se no fenótipo, que representa
o somatório de todas as características observáveis
em um indivíduo. Quando um determinado caráter é
condicionado por alelos iguais, o indivíduo
denomina-se homozigoto. Se os alelos forem
diferentes, denomina-se heterozigoto. O alelo
dominante é representado por uma letra maiúscula;
o recessivo é representado por letra minúscula.
AA - Fenótipo dominante
Aa - Fenótipo dominante
aa - Fenótipo
As leis de Mendel
Introdução
Mendel, Gregor Johann.
ligação com os filhos
três irmãos
(os números indicam a
ordem de nascimento)
Exemplo de um Heredograma
4
Até meados do século XIX imaginava-se que, se as
formas alternativas de determinado caráter se
cruzassem geneticamente, o resultado seria uma
combinação de todas elas. Mendel, monge e
botânico austríaco, foi o primeiro a demonstrar que
não existe herança por mistura: os caracteres
permanecem diferenciados. Em seus experimentos
com ervilhas Mendel conclui que os fatores (genes)
seriam transmitidos aos descendentes através dos
gametas. Segundo ele os “fatores” separariam se
durante o processo de formação dos gametas de
forma que cada gameta herdaria apenas um “fator”
de cada par.
1 ª Lei de Mendel: Lei da Segregação
Independente dos fatores ou monoibridismo.
Mendel realizou uma série de cruzamentos com
ervilhas durante gerações sucessivas e, mediante a
observação do predomínio da forma (lisa ou
rugosa), formulou a primeira lei, segundo a qual
existe nos híbridos uma característica dominante e
uma recessiva. Cada caráter é condicionado por um
par de fatores (genes), que se separam na
formação dos gametas. A manifestação rugosa não
apareceu em nenhum indivíduo de F1, mas
reapareceu na progênie de F2, quando descendiam
apenas de sementes lisas.
Mendel concluiu que:
Cada planta transmite, através de seus gametas,
apenas um fator (gene) ao descendente. Em F1,
todos os indivíduos de sementes lisas, sendo filhos
de plantas puras de sementes lisas e de plantas
puras de sementes rugosas. Mendel denominou a
característica lisa de dominante e a característica
rugosa de recessiva, pois esta não se manifestou
em F1. No entanto, a característica rugosa voltou a
se manifestar em F2. Mendel concluiu, portanto, que
todos os indivíduos de F1 eram híbridos de
constituição Rr. Se cada indivíduo produz gametas
R e r, os gametas podem combinar-se como mostra
a descendência.
QUESTÃO RESOLVIDA E COMENTADA
(UFJF) Um floricultor, após intenso trabalho de
melhoramento genético, obteve uma variedade de
planta com flores de grande valor econômico.
Visando a reprodução dessa variedade de planta
com
a
manutenção
das
características
selecionadas, o floricultor deve realizar:
a) o retrocruzamento com plantas heterozigotas.
b) o plantio de sementes híbridas.
c) a retirada dos estames das flores.
d) a propagação por sementes obtidas pelo
cruzamento com plantas selvagens.
e) a produção de mudas através de métodos
assexuados.
RESOLUÇÃO
A propagação vegetativa é um tipo de reprodução
assexuada que garante a manutenção do patrimônio
genético na integra desde a planta mãe em relação
aos EXERCÍCIOS
descendentes gerados. DE FIXAÇÃO
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01 (ENEM ) Os planos de controle e erradicação de
doenças em animais envolvem ações de profilaxia e
dependem em grande medida da correta utilização
e interpretação de testes diagnósticos. O quadro
mostra um exemplo hipotético de aplicação de um
teste diagnóstico.
Manual Técnico do Programa Nacional de
Controle e Erradicação da Brucelose e da
Tuberculose Animal – PNCEBT. Brasília:
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento,
2006 (adaptado).
Considerando que, no teste diagnóstico, a
sensibilidade é a probabilidade de um animal
infectado ser classificado como positivo e a
especificidade é a probabilidade de um animal não
infectado ter resultado negativo, a interpretação do
quadro permite inferir que
A) a especificidade aponta um número de 5 falsos
positivos.
Os descendentes, na geração F2, serão:
1/4 ou 25% RR (lisas - puras)
2/4 ou 50% Rr (lisas - impuras)
1/4 ou 25% rr (rugosas)
Portanto:
3/4 ou 75% com sementes lisas
1/4 ou 25% com sementes rugosas
B) o teste, a cada 100 indivíduos infectados,
classificaria 90 como positivos.
C) o teste classificaria 96 como positivos em cada
100 indivíduos não infectados.
D) ações de profilaxia são medidas adotadas para
o tratamento de falsos positivos.
E) testes de alta sensibilidade resultam em maior
número de animais falsos negativos comparado a
um teste de baixa sensibilidade.
5
02 (ENEM) Em um experimento, preparou-se um
conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir
de uma planta original que apresentava folhas
verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos,
que foram tratados de maneira idêntica, com
exceção das condições de iluminação, sendo um
grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e
outro mantido no escuro. Após alguns dias,
observou-se que o grupo exposto à luz apresentava
folhas verdes como a planta original e o grupo
cultivado no escuro apresentava folhas amareladas.
Ao final do experimento, os dois grupos de plantas
apresentaram
a)
b)
os genótipos e os fenótipos idênticos.
os genótipos identicos e os fenótipos
diferentes.
c) diferenças nos genótipos e fenótipos.
d) mesmo fenótipo e apenas dois genótipos
diferentes.
e) mesmo fenótipo e grande variedade de
genótipos.
03. (UFOP) Um gene recessivo, localizado no
cromossomo X, será transmitido pelas mulheres
heterozigotas:
AULA 02
GENÉTICA
Variações da 1ª.Lei de Mendel
HERANÇA SEM DOMINÂNCIA
Algumas flores apresentam duas ou mais
colorações, como, por exemplo, vermelho e branco,
o alelo para a cor vermelha é V e para a cor branca,
B. Quando a planta apresenta os dois alelos V e B
simultaneamente, suas flores apresentam coloração
rósea. A diferença entre a dominância completa e a
herança sem dominância reside no efeito fisiológico
que os genes produzem
nos indivíduos
heterozigotos. Na dominância completa, o gene
dominante, quando em dose simples, produz o
mesmo efeito fenotípico como se estivesse em dose
dupla. Na herança sem dominância, os dois alelos
interagem de modo que o heterozigoto apresenta
um caráter fenotípico intermediário entre os
apresentados pelos indivíduos parentais.
Cruzamento entre "MARAVILHAS", ilustrando um
caso de Codominância
RR X BB
Gametas R e B
(A) somente às filhas.
(B) a todos os seus filhos, de ambos os sexos.
(C) à metade de seus filhos, de ambos os sexos.
(D) a um quarto dos seus filhos, de ambos os sexos.
(E) somente aos filhos do sexo masculino.
04. (UFLA) Um coelho possui a seguinte
constituição genética: AaBbCcDdEE. Qual o número
de espermatozóides com constituições genéticas
diferentes será produzido, quando as células desse
animal sofrerem meiose?
F1- RB- 100% Fenótipo- 100% de flores rosa
Fenótipo- 100% de flores rosa
a)
8 b) 32 c)
2
d) 16
e)
64
Gametas
R
B
R
B
05. (UFLA) A ausência de chifres em bovinos é
condicionada pelo alelo dominante M e a presença
de chifres, pelo alelo recessivo m. No acasalamento
entre
animais
mochos
(sem
chifres)
e
heterozigóticos, espera-se que a porcentagem de
descendentes mochos seja de
a)12,5%
e)0%
b)75%
c)25%
d)50%
Fazendo-se o quadro de combinações:
R
B
R
RR
RB
B
RB
BB
6
F1- RR 25% - RB - 50% - BB 25% Fenótipo- 25% de
flores brancas; 50% de flores rosa e 25% de flores
vermelhas.
Em F1 o fenótipo das flores é intermediário: rosa.
Efetuando-se o cruzamento entre duas plantas
híbridas de F1, observa-se que os fenótipos
parentais reaparecem.
Em F2, a proporção fenotípica é de 1:2:1.
Herança Dominante Ligada ao X
Um fenótipo ligado ao X é descrito como dominante
se ele se expressar regularmente em heterozigotos.
Em um heredograma dominante ligado ao X, todas
as filhas e nenhum filho de homens afetados são
afetados; se alguma filha não for afetada ou algum
filho for afetado, a herança deve ser autossômica.
Critérios da Herança Dominante Ligada ao X










Os homens afetados com companheiras
normais não têm nenhum filho afetado e nenhuma
filha normal.

Os filhos de ambos os sexos de portadores
possuem um risco de 50% de herdar o fenótipo.

Herança Recessiva Ligada ao X
Uma característica recessiva ligada ao X expressase fenotipicamente em todos os homens que a
recebem, mas apenas nas mulheres que são
homozigóticas para a mutação.
Critérios da Herança Recessiva
Ligada ao X

A incidência do fenótipo é muito mais alta
em homens do que em mulheres.

O gene responsável pela afecção é
transmitido de um homem afetado para todas as
suas filhas.

O gene jamais se transmite diretamente do
pai para o filho, mas sim de um homem afetado
para todas as suas filhas.

As mulheres heterozigóticas geralmente
não são afetadas

Exemplos de Herança Recessiva Ligada ao X
Hemofilia: Distúrbio recessivo ligado ao X. É um
distúrbio da coagulação caracterizado por tempo de
sangramento prolongado. Causado por mutações
no gene que codifica o fator VIII, componente da
cascata da coagulação. A deficiência do fator VIII
resulta numa formação defeituosa de fibrina,
comprometendo a capacidade de coagulação.
QUESTÃO RESOLVIDA E COMENTADA
(UFJF) Distrofia muscular Duchenne é uma
alteração genética letal recessiva e ligada ao sexo,
que promove a atrofia das células musculares.
Supondo-se que a terapia com células-tronco possa
ser usada no tratamento da doença, substituindo-se
as células atrofiadas, pode-se esperar que os filhos
homens de pai doente e mãe portadora:
a) sejam portadores do alelo, mas imunes à doença.
b) sejam todos afetados pela mesma doença do pai.
c) tenham 50% de chance de manifestarem a
doença.
d) não manifestem a doença, quando homozigotos
para esse caráter.
e) tenham 100% de chance de serem normais.
Resposta letra C
RESOLUÇÃO O enunciado da questão deixa claro que
o desenvolvimento de um tipo particular de câncer
de gengiva é determinado por um alelo recessivo
ligado ao sexo, portanto uma característica
contolada por um gene presente no cromossomo X.
Um cruzamento entre um homem afetado e uma
portadora:
XaY
x
XAXa – genótipos dos
progenitores
Xa e Y
XA e Xa gametas produzidos
Gametas
O gene de um distúrbio ligado ao X às vezes está
presente num pai e numa mãe portadora e, então,
as filhas podem ser homozigóticas afetadas.
X
A
Xa
Xa
Y
A a
X X
XAY
XaXa
XaY
Proporções: 50% das mulheres são afetadas e 50%
das mulheres são portadoras
50% dos homens são afetados e 50% dos
homens são normais
7
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01 (ENEM ) Anemia Falciforme é uma das doenças
hereditárias mais prevalentes no Brasil, sobretudo
nas regiões que receberam maciços contingentes
de escravos africanos. É uma alteração genética,
caracterizada por um tipo de hemoglobina mutante
designada por hemoglobina S. Indivíduos com essa
doença apresentam eritrócitos com formato de foice,
daí o seu nome. Se uma pessoa recebe um gene do
pai e outro da mãe para produzir a hemoglobina S
ela nasce com um par de genes SS e assim terá a
Anemia Falciforme. Se receber de um dos pais o
gene para hemoglobina S e do outro o gene para
hemoglobina A ela não terá doença, apenas o Traço
Falciforme (AS), e não precisará de tratamento
especializado. Entretanto, deverá saber que se vier
a ter filhos com uma pessoa que também herdou o
traço, eles poderão desenvolver a doença.
Disponível em: http://www.opas.org.br. Acesso em:
02 mai. 2009 (adaptado).
Dois casais, ambos membros heterozigotos do tipo
AS para o gene da hemoglobina, querem ter um
filho cada. Dado que um casal é composto por
pessoas negras e o outro por pessoas brancas, a
probabilidade de ambos os casais terem filhos (um
para cada casal) com Anemia Falciforme é igual a
(C) Cruzando-as com plantas de flores vermelhas
da geração P. Os cruzamentos com plantas Vv
produzirão descendentes de flores brancas.
(D) Cruzando-as entre si, é possível que surjam
plantas de flores brancas. As plantas Vv cruzadas
com outras Vv produzirão apenas descendentes
vermelhas, portanto as demais serão VV.
(E) Cruzando-as com plantas recessivas e
analisando as características do ambiente onde se
dão os cruzamentos, é possível identificar aquelas
que possuem apenas fatores V.
03.
No
monohibridismo
com
dominância
intermediária (semidominância ou co-dominância),
as proporções genotípicas e fenotípicas, em F2 ,
serão, respectivamente:
a) 3:1 e 1:2:1
b) 3:1 e 3:1
c) 1:2:1 e 3:1
d) 1:2:1 e 1:2:1
04. (UFV )-O exame de paternidade tem sido muito
utilizado na medicina forense. Esse teste baseia-se
na identificação de marcas genéticas específicas
que podem ser encontradas no DNA da mãe, do pai
e dos filhos. O resultado do teste, representado
abaixo, contém padrões dessas marcas de uma
determinada família.
(A) 5,05%.
(B) 6,25%.
(C) 10,25%.
(D) 18,05%.
(E) 25,00%.
02 (ENEM ) Mendel cruzou plantas puras de ervilha
com flores vermelhas e plantas puras com flores
brancas, e observou que todos os descendentes
tinham flores vermelhas. Nesse caso, Mendel
chamou a cor vermelha de dominante e a cor
branca de recessiva. A explicação oferecida por ele
para esses resultados era a de que as plantas de
flores vermelhas da geração inicial (P) possuíam
dois fatores dominantes iguais para essa
característica (VV), e as plantas de flores brancas
possuíam dois fatores recessivos iguais (vv). Todos
os descendentes desse cruzamento, a primeira
geração de filhos (F1), tinham um fator de cada
progenitor e eram Vv, combinação que assegura a
cor vermelha nas flores.
Com base neste resultado, assinale a alternativa
INCORRETA:
a)
I é filho biológico do casal.
b)
II não é filho deste pai.
c)
III é irmão biológico de I.
d)
IV pode ser filho adotivo do casal.
e)
V não pode ser filho biológico deste casal.
05.
No diagrama abaixo está representado o
casamento entre um homem normal e uma mulher
normal, filha de um homem hemofílico .
Hemofílico
Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são
vermelhas, como distinguir aquelas que são
(A) Cruzando-as entre si, é possível identificar as
plantas que têm o fator v na sua composição pela
análise de características exteriores dos gametas
masculinos, os grãos de pólen.
(B) Cruzando-as com plantas recessivas, de flores
brancas. As plantas VV produzirão apenas
descendentes de flores vermelhas, enquanto as
plantas Vv podem produzir descendentes de flores
brancas.
Normal
Sabendo-se que a hemofilia é uma doença
determinada por um gene recessivo e ligado ao
sexo, deste casamento poderão nascer crianças
hemofílicas na proporção de :
a) 0 % b) 25% c) 50%
d) 75 %
e) 100%
8
AULA 03
GENÉTICA
Variações da 1ª.Lei de Mendel
Polialelismo ou Alelos Múltiplos




Introdução
Vimos
nas
aulas
anteriores
que
varias
características são determinadas por um par de
alelos que ocupam o mesmo lócus nos pares de
cromossomos
homólogos.
Entretanto
varias
características presentes nos seres vivos são
determinadas por genes que apresentam mais de
duas formas alélicas. Como cada lócus de uma
célula somática do indivíduo pode abrigar apenas
um para de alelos, estes passam a ser chamados
lócus múlti-alélicos.
O polialelismo segue o caso da 1ª. Lei de Mendel
uma vez que:
Poderão existir vários alelos
No lócus das células somáticas do indivíduo haverá
apenas um par de alelos (iguais - homozigotos ou
diferentes
heterozigoto)
determinando
a
característica em questão;
Na formação dos gametas cada célula ira carregar
apenas um dos genes;
Haverá formação de número variável de genótipos e
fenótipos;
O principais exemplos de polialelismo encontrados
em questões de vestibular são; os grupos
sanguíneos do sistema ABO na espécie humana, a
cor da pelagem de coelhos e de cobaias.
Grupo sanguíneo ABO
A determinação do grupo sanguineo do indivíduo, é
feita pela presença ou ausência dos antígenos
(também conhecidos como aglutinogênio) A e B na
membrana das hemáceas, bem como na presença
de
anticorpos
(também
conhecidos
como
aglutininas) no plasma sanguineo.
Existem três alelos que irão determinar o tipo de
sangue do indivíduo:
A
I – determina a presença do antígeno A nas
hemáceas;
B
I – determina a presença do antígeno B nas
hemáceas;
i – determina a ausencia de antígeno A ou B nas
hemáceas;
Pessoas com antígeno B nas hemáceas possuirão
anticorpo anti-A no plasma;
Pessoas com antígeno A e B nas hemáceas não
possuirão anticorpo no plasma;
Pessoas que não possuam antígenos nas
hemáceas possuirão anticorpo anti-A e anti-B no
plasma;
Podemos agora completar o seguinte
resumo:
Fenótipo Genótipo
Aglutinogênio
s
s
nas
Hemáceas
A
B
AB
O
quadro de
Aglutinin
a
no
plasma
Transfusões Sanguíneas
Para enterdermos a necessidade de compatibilidade
sanguinea entre doador e receptor de sangue,
precisamos ter em mente que as hemáceas do
doador serão coaguladas na corrente sanguinea do
receptor pela produção de anticorpos (aglutininas)
em seu sangue.
Desta forma podemos ver que pessoas do grupo
sanguineo (O) por não possuírem antígenos em
suas hemáceas podem doar seu sangue para
qualquer outra pessoa, por isso consideradas
doadoras universais.
Pessoas do grupo sanguineo (AB) por não
possuírem anticorpos no plasma, podem receber
sangue de qualquer outra pessoa, por isso
consideradas receptoras universais.
Entre indivíduos de mesmo grupo sanguineos não
deverá haver problema de aglutinação durante as
transfusões.
Vamos completar o esquema com setas que
indiquem a possibilidade de doação de sangue:
Sendo a seguinte relação de dominância entre
eles:
O fator Rh humano
A
B
(I = I )>i
Por este raciocínio podemos concluir que o
indivíduo com fenótipo grupo sanguineo AB possui
A B
apenas um genótipo I I , o indivíduo com fenótipo
grupo sanguineo O possui apenas um genótipo ii, o
A A
A
fenótipo A possui os genótipos I I ou I i e o
B B
B
fenótipo B possui os genétipos I I e I i.
Pessoas com antígeno A nas hemáceas possuirão
anticorpo anti-B no plasma;
Um segundo sistema de grupos sangüíneos foi
descoberto a partir dos experimentos desenvolvidos
por Landsteiner e Wiener, em 1940, com sangue de
macaco do gênero Rhesus. Esses pesquisadores
verificaram que ao se injetar o sangue desse
macaco em cobaias, havia produção de anticorpos
para combater as hemácias introduzidas. Ao
centrifugar o sangue dos cobaios obteve-se o soro
que continha anticorpos anti-Rh e que poderia
9
aglutinar as hemácias do macaco Rhesus. As
Conclusões daí obtidas levariam a descoberta de
um antígeno de membrana que foi denominado Rh
(Rhesus), que existia nesta espécie e não em outras
como as de cobaia e, portanto, estimulavam a
produção anticorpos, denominados anti-Rh.
Analisando o sangue de muitos indivíduos da
espécie humana, Landsteiner verificou que, ao
misturar gotas de sangue dos indivíduos com o soro
contendo anti-Rh, cerca de 85% dos indivíduos
apresentavam aglutinação (e pertenciam a raça
branca) e 15% não apresentavam. Definiu-se,
+
assim, “o grupo sangüíneo Rh ”( apresentavam o
antígeno Rh), e “o grupo Rh “ ( não apresentavam o
antígeno Rh).
A determinação genética do sistema Rh é bastante
simples, pode-se considerá-la como sendo devida a
um par de alelos com relação de dominância
completa: o gene D, que determina a produção do
fator Rh, dominante sobre o gene d.
GENÓTIPOS
FENÓTIPOS
DD, Dd
dd
Rh
Rh
Doença
hemolítica
Eritroblastose Fetal
materno já conterá anticorpos para aquele antígeno
e o feto poderá desenvolver a eritroblastose fetal.
Após o nascimento da criança toma-se medida
profilática injetando, na mãe Rh , soro contendo anti
Rh. A aplicação logo após o parto, destrói as
hemácias fetais que possam ter passado pela
placenta no nascimento ou antes. Evita-se , assim,
a produção de anticorpos “zerando o placar de
contagem”. Cada vez que um filho nascer e for Rh+
deve-se fazer nova aplicação pois novos anticorpos
serão formados.
Os sintomas da doença que podem ser
observados são anemia (devida à destruição de
hemácias pelos anticorpos), icterícia (a destruição
de hemácias aumentada levará a produção maior
de bilirrubina indireta que não pode ser convertida
no fígado).
+
Recém
Nato
ou
Uma doença provocada pelo fator Rh é a
eritroblastose fetal ou doença hemolítica do recémnascido (DHRN), caracterizada pela destruição das
hemácias do feto ou do recém-nascido. As
conseqüências desta doença são graves, podendo
levar a criança à morte.
Para entendermos a doença precisamos saber que
no plasma não ocorre naturalmente o anticorpo antiRh. O anticorpo, no entanto, pode ser formado se
uma pessoa do grupo Rh , recebe sangue de uma
+
pessoa do grupo Rh .
Durante a gestação ocorre passagem,
através da placenta, apenas de plasma da mãe para
o filho e vice-versa devido à chamada barreira
hemato-placentária. Pode ocorrer, entretanto,
acidentes vasculares na placenta, o que permite a
passagem de hemácias do feto para a circulação
materna. Nos casos em que o feto possui sangue
fator rh positivo os antígenos existentes em suas
hemácias estimularão o sistema imune materno a
produzir anticorpos anti-Rh que ficarão no plasma
materno e podem passar pela pacenta provocando
lise nas hemácias fetais. A partir da segunda
gestação, ou após a sensibilização por transfusão
+
sanguínea, se o filho é Rh novamente, o organismo
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01. (UFJF) Mariazinha, criança abandonada, foi
adotada por um casal. Um ano mais tarde, Antônio
e Joana, dizendo serem seus verdadeiros pais, vêm
reclamar a filha.
No intuito de comprovar a
veracidade dos fatos, foi exigido um exame do tipo
sangüíneo dos supostos pais, bem como de
Mariazinha. Os resultados foram:
Antônio B, Rh+; Joana A, Rh-; Mariazinha O, Rh-.
Você concluiria que:
a) Mariazinha pode ser filha de Joana, mas não de
Antônio.
b) Mariazinha não é filha do casal.
c) Mariazinha é filha do casal.
d) Existe a possibilidade de Mariazinha ser filha do
casal, mas não se pode afirmar.
e) Mariazinha pode ser filha de Antônio, mas não de
Joana.
10
02. Considerando que a pelagem de coelhos é uma
característica determinada por um caso de
multialelismo com dominância completa na seguinte
seqüência
ch
h
(C-selvagem)>(C -chinchila)>(C -himalaia)>(calbino).
Qual é a prole de um coelho selvagem heterozigoto
para himalaia com uma fêmea chinchila
heterozigota para albina?
vez. Portanto, os cruzamentos que realizou
envolveram os caracteres cor (amarela e verde) e
forma (lisa e rugosa) das sementes, que já haviam
sido estudados, individualmente, concluindo que o
amarelo e liso eram caracteres dominantes. Mendel,
então, cruzou a geração parental (P) de sementes
amarelas e lisas com as ervilhas de sementes
verdes e rugosas, obtendo, em F1, todos os
indivíduos com sementes amarelas e lisas, como os
pais dominantes.
a) selvagem 50% - chinchila 25% - albino 25%
b) selvagem, chinchila, himalaia e albino - 25% cada
c) selvagem 50% - chinchila 25% - himalaia 25%
d) selvagem 25% - chinchila 50% - himalaia 25%
e) Nenhum dos itens é correto.
03. (UFMG) Num banco de sangue foram
selecionados os seguintes doadores: grupo AB - 5;
grupo A - 8; grupo B - 3; grupo O - 12. O primeiro
pedido de doação partiu de um hospital que tinha
dois pacientes nas seguintes condições:
Paciente I: possui ambos os tipos de aglutininas no
plasma.
Paciente II: possui apenas um tipo de antígeno nas
hemáceas e aglutinina b no plasma.
Quantos doadores estavam disponíveis para os
pacientes I e II, respectivamente?
a) 5 e 11 b) 12 e 12
e 11
c) 8 e 3
d) 12 e 20
e) 28
04-(FUVEST-SP)
Considerando-se um locus
gênico que apresente três tipos de alelos
alternativos (alelos múltiplos), quantos tipos
diferentes de genótipos podem ocorrer numa
população diplóide?
a) 3 b) 6
c) 8
d) 9
e) 12
05. (UFLA) Uma mulher recebeu uma transfusão
sangüínea. Seu primeiro filho nasce com
eritroblastose fetal. Classifique, quanto ao grupo
sangüíneo Rh , a mulher, seu marido, a criança e o
sangue que a mulher recebeu na transfusão:
a) Rh-, Rh+, Rh-, Rhc) Rh-, Rh+, Rh-, Rh+
e) Rh+, Rh-, Rh-, Rh+
b) Rh-, Rh+, Rh+, Rh+
d) Rh-, Rh-, Rh+, Rh-
Posteriormente, realizou a autofecundação dos
indivíduos de F1, obtendo na geração F2 indivíduos
com quatro fenótipos diferentes, incluindo duas
combinações inéditas (amarelas e rugosas, verdes
e lisas). Analisando os resultados da geração F2,
percebe-se que a característica cor da semente
segrega-se de modo independente da característica
forma da semente e vice-versa.
Cruzamento: Amarelas e Lisas x Verdes
Rugosas (VVRR) X (vvrr)
Gametas: VR x vr
F1: 100% Amarelas e Lisas (VvRr)
Aula 04
GENÉTICA
Segunda lei de Mendel ou Segregação
independente das características
Introdução
Após o estudo detalhado e individual de cada um
dos sete pares de caracteres em ervilhas, Mendel
passou a estudar dois pares de caracteres de cada
VR
VR
vr
VvRr
VvRr
vr
VvRr
VvRr
Cruzamento F2: F1 x F1:
Amarelas e Lisas (VvRr) x Amarelas e Lisas (VvRr)
Gametas F1: VR, Vr, vR, vr x VR, Vr, vR, vr
GenotiposF2:
VVRR, VVRr, VVrr, VvRR, VvRr, Vvrr, vvRR, vvRr,
vvrr
11
VR
VR VVRR
Vr VVRr
vR VvRR
vr VvRr
Fenótipos
Amarela
Lisa
Amarela
Rugosa
Verde Lisa
Verde
Rugosa
Vr
VVRr
VVrr
VvRr
Vvrr
vR
VvRR
VvRr
vvRR
vvRr
VVRR
VvRR
VvRr
VVrr
Vvrr
vvRR
vvRr
Freqüência
Genotípica
1/16
2/16
4/16
1/16
2/16
1/16
2/16
vvrr
1/16
Genótipos
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
vr
VvRr
Vvrr
vvRr
vvrr
Proporção
Fenotípica
9/16
a)
b)
c)
3/16
d)
e)
3/16
02. De acordo com as leis de Mendel, indivíduos
1/16 com genótipo:
1.
2.
Esta segregação dos genes, independente e ao3.
acaso, constitui-se no fundamento básico da 2ª Lei4.
de Mendel, ou lei da segregação independente.
5.
Aplica-se a Lei de Mendel para o estudo de duas,
Avaliação
três ou mais características, simultaneamente,
determinadas por alelos situados em pares de
cromossomos homólogos diferentes.
QUESTÃO RESOLVIDA E COMENTADA
1.
2.
01.Uma planta que produz fruto vermelho e
3.
biloculado foi cruzada com outra de fruto
4.
amarelo e multiloculado, resultando 160
5.
descendentes, assim distribuídos:
41 de frutos vermelhos biloculados
39 de frutos vermelhos multiloculados
38 de frutos amarelos biloculados
42 de frutos amarelos multiloculados.
Quais os fenótipos e genótipos dos tipos
parentais?
a) fruto vermelho biloculado = AaMm;
amarelo multiloculado = aamm
b) fruto vermelho biloculado = AAMm;
amarelo multiloculado = aaMM
c) fruto vermelho biloculado = aamm;
amarelo multiloculado = AAMM
d) fruto vermelho biloculado = AaMM;
amarelo multiloculado = aamm
e) fruto vermelho biloculado = AaMm;
amarelo multiloculado = Aamm
01. Na Drosophila melanogaster, a cor do corpo
ébano é produzida por um gene recessivo (e) e o
corpo de cor cinza, pelo seu alelo (E). A asa
vestigial é produzida por um gene recessivo (v) e o
tamanho normal da asa é determinado pelo seu
alelo (V). Se moscas diíbridas são cruzadas entre si
e produzem 256 indivíduos, quantas moscas desta
progênie apresentarão o mesmo genótipo dos pais?
144
128
64
8
16
fruto
fruto
fruto
fruto
fruto
A questão aborda claramente um caso se
segregação de duas características de acordo
com a 2ª. Lei de Mendel. O padrão encontrado
na geração F1 sugere um genótipo para os
progenitores do tipo AaMm x aamm.
AaBb produzem gametas A, B, a e b.
AaBB produzem gametas AB e aB.
Aa produzem gametas AA, Aa e aa.
AA produzem gametas AA.
AABB produzem dois tipos de gametas.
03. A proporção fenotípica encontrada na
descendência do cruzamento entre indivíduos
heterozigotos para dois caracteres com dominância
completa é:
3:1
1:2:1
9:4:3
9:7
9:3:3:1
04. Em Drosophila melanogaster, asa vestigial
(curta) e corpo ébano (preto) são características
determinadas por dois pares de gens recessivos v
e e, respectivamente. Asa longa e corpo cinzento
são características determinadas pelos gens
dominantes V e F. Do cruzamento entre parentais
surgiu, em F1, 25% de indivíduos de asa longa e
corpo cinzento. O genótipo provável dos pais será:
a)
b)
c)
d)
e)
VvEe X VvEe
VVEE X vvee
vvee X vvee
VvEe X vvee
VvEe X VVEE
05. Sendo Aa, Bb e Cc três pares de gens com
segregação independente, quantos tipos de
gametas poderão ser formados por um indivíduo AA
Bb Cc?
a)
b)
c)
d)
e)
3
4
6
8
12
12
EPISTASIA
Aula 05
INTERAÇÃO GÊNICA
Introdução
Processo pelo qual dois ou mais pares de genes,
com distribuição independente, condicionam,
conjuntamente, um único caráter.
Como exemplo de interação gênica, vamos
considerar a forma das cristas em galinhas, que
pode manifestar-se com quatro fenótipos
diferentes: ervilha, rosa, noz e simples.
Vários cruzamentos entre essas aves permitiram
concluir que o caráter em questão depende da
interação entre dois pares alelos: R e E. Cada um
desses pares apresenta um gene que atua como
dominante (R ou E) em relação ao seu alelo
recessivo (r ou e). Os experimentos demonstraram
o seguinte tipo de interação:
crista ervilha: (E_rr) manifesta-se na presença do
gene E, desde que não ocorra o gene R.
crista rosa: (eeR_) manifesta-se na presença do
gene R, desde que não ocorra o gene E.
crista noz: (R_E_) manifesta-se quando ocorrem os
gene E e R.
crista simples: (eerr) manifesta-se na ausência
dos genes E e R.
A epistasia constitui uma modalidade de interação
gênica na qual genes de um par de alelos inibem a
manifestação de genes de outros pares. Note que o
chamado efeito epistático é semelhante aquele
observado na dominância completa entre dois
genes alelos; na epistasia, porém, a dominância
manifesta-se entre genes não alelos. Dá-se o
nome de genes epistáticos aos que impedem a
atuação de outros, denominados hipostáticos.
Consideremos o tipo de galinhas da raça Leghorn,
um exemplo clássico de epistasia. Nessas aves
existe um gene C, dominante, que condiciona
plumagem colorida. Logo, os indivíduos coloridos
devem ter genótipos CC ou Cc. Ocorre, porém, que
existe um gene dominante I, epistático em relação a
C. Assim, para possuir plumagem colorida, uma ave
tem que ser portadora do gene C e não pode conter
o gene I. Observe a tabela abaixo:
FENÓTIPOS
plumagem colorida
plumagem branca
GENÓTIPOS
Ccii ou Ccii
CII, CCIi, CcII, cclI, ccli, ccii
PLEIOTROPIA
A pleiotropia constitui, de certo modo, um fenômeno
inverso à interação gênica. Na pleiotropia, um único
par de genes atua na manifestação de vários
caracteres.
Um exemplo típico, na espécie humana, é a doença
denominada fenilcetonúria. A criança afetada é
portadora de um par de alelos recessivos, que
condiciona um defeito na enzima felilalanina
hidroxilase, responsável pela conversão do
aminoácido fenilpirúvico, que se acumula no
sistema nervoso, ocasionando deficiência de
melanina. Por isso, as crianças fenilcetonúricas
exibem também pele mais clara do que deveriam
ter. Como se vê, apenas um par de genes atua em
dois caracteres diferentes: cor da
QUESTÃO RESOLVIDA E COMENTADA
UFV - O esquema abaixo representa o
cruzamento entre duas variedades puras de
ervilha-de-cheiro (Lathyrus odoratus) de flor
branca. A F1 resultante apresentou 100% das
ervilhas com flores avermelhadas. Após
autofecundação das plantas F1, foram
produzidas
371
plantas
com
flores
avermelhadas e 287 com flores brancas, na
geração F2.
Assim, podemos considerar os seguintes genótipos
para os quatro fenótipos existentes:
FENÓTIPOS
crista ervilha
crista rosa
crista noz
crista simples
GENÓTIPOS
EErr ou Eerr
eeRR ou eeRr
EERR, EERr,
EeRr
eerr
EeRR
ou
13
Analise este padrão de herança e assinale a
afirmativa CORRETA:
Trata-se de um exemplo típico da primeira Lei
de Mendel.
Pelos resultados, deduz-se que é um padrão de
herança intermediária.
A proporção fenotípica 9:7 é um padrão de
segregação independente.
O gene para a cor avermelhada é codominante
em relação ao alelo.
O exemplo é de interação gênica já que está
envolvido apenas um loco.
Resposta letra (C)
Avaliando o padrão de segregação observado
317:287 (9:7) podemos conclir que se trata de
um caso de interação gênica conhecido como
epistasia.
Questões de Vestibulares
01 - (UFVJM) Com base em elementos de genética,
analise a seguinte situação-problema: Na espécie
humana, a surdez congênita é causada por
homozigose de um dos dois genes recessivos “d” ou
“e”. São necessários os dois genes dominantes “D”
e “E” para a audição normal. Fernando, que é surdo,
casou-se com Patrícia que, também, é surda.
Tiveram quatro filhos, todos com audição normal.
De acordo com essas informações, é CORRETO
afirmar que os genótipos de Fernando e Patrícia,
respectivamente, são
A) Dd Ee x Dd Ee
B) DD ee x dd EE
C) dd Ee x DD EE
D) DD ee x Dd Ee
03. (UFLA) Pares de genes, com segregação
independente, podem agir, conjuntamente, na
determinação de uma mesma característica
fenotípica. Este fenômemo é conhecido como:
interação gênica.
a)
b)
c)
d)
epistasia
herança quantitativa
poligenia
dominância completa.
04. (UFV) Os fenótipos para a forma dos frutos da
abóbora podem ser: discóide, esférica ou alongada.
A forma discóide dos frutos da abóbora é
condicionada pelo genótipo A_B_; a forma alongada
por aabb. Do cruzamento de abóboras discóides,
ambas heterozigotas, espera-se que nasçam:
I.
II.
III.
IV.
V.
somente abóboras discóides.
50% AaBb e 50% aabb.
abóboras discóides, esféricas e alongadas.
75% A_B_ e 25% a_B_.
somente abóboras discóides heterozigotas.
05. (UFJF) Sabe-se que, de uma maneira geral,
cada par de genes alelos determina uma única
característica, porém há casos onde um mesmo par
de genes, sob determinadas condições ambientais,
determina dois ou mais caracteres. Este fenômeno
é conhecido como:
a)
b)
c)
d)
e)
epistasia.
genes aditivos.
interação gênica.
pleiotropia.
genes quantitativos.
Aula 06
LEI DE MORGAN (LINKAGE)
Introdução
02. (UFJF) Em bovinos, a pelagem colorida é
determinada pelo alelo H, enquanto o alelo h
determina a pelagem branca.
Outro gene determina a pigmentação da pelagem
na cor vermelha (b) ou preta (B). O cruzamento
entre um touro de pelagem preta (HhBb) com uma
vaca de pelagem preta (HhBb) produzirá uma prole
com:
a) 100% de animais com pelagem preta, pois o
gene para a cor é dominante.
b) 100% de animais com pelagem branca, pois o
gene para a cor é epistático.
c) 12 animais com pelagem branca : 1 com pelagem
vermelha : 3 com pelagem preta.
d) 4 animais com pelagem branca : 3 com pelagem
vermelha : 9 com pelagem preta.
e) 9 animais com pelagem preta : 7 com pelagem
vermelha.
Estudo da herança de características diferentes
cujos genes estão posicionados no mesmo
cromossomo, estando portanto fisicamente
ligados. No processo de formação de gametas,
tais genes estão sempre unidos a não ser que entre
eles ocorra um crossing-over (permuta ou
recombinação).
O geneticista Morgan verificando tal padrão de
herança de caracteres propôs a lei da ligação
fatoriais;
“Genes
situados
no
mesmo
cromossomo tendem a se manter unidos de uma
geração para a seguinte, apenas separados pelo
processo de permuta cuja freqüência reflete as
relações espaciais entre os referidos genes”.
Assim sendo podemos observar que Morgan
verificou também que nas situações de ligação, a
probabilidade de recombinação entre os genes é
diretamente proporcional á distancia entre eles.
Desta forma quanto maior a distancia entre dois
genes maior a chance de permuta entre eles, por
isso, convencionou se que se entre dois pares de
14
genes existir uma taxa de permuta (recombinação)
de 1% a distancia entre os genes será de uma
unidade chamada de Morganideo ou Centimorgan
(cM).
Exemplo;
Podemos supor um indivíduo duplo heterozigotos
com o genótipo AB/ab, como ao alelos AB e ab
estão fisicamente ligados, no processo de formação
os gametas irão carregar AB e ab respectivamente.
A não ser que ocorra recombinação exatamente
entre o segmento do cromossomo que separa os
genes A-B e a-b, levando assim a formação de
quatro tipos deferentes de gametas; A-B, a-b, A-b e
a-B.
Devemos observar que o mesmo indivíduo duplo
heterozigoto AaBb, poderá apresentar a disposição
do alelos dominantes ou recessivos invertida sendo
A-b e a-B.
Genótipos Cis ou Trans
A-B e a-b: representam um genótipo do tipo “cis” ou
em aproximação.
A-b e a-B: representam um genótipo do tipo “trans”
ou repulsão
Lei de Morgan X 2ª.Lei de Mendel
As quantidades de cada um dos tipos de gametas
formados, irá depender da quantidade de células
que sofreram permuta naquela região durante a
gametogênese. Os gametas formados pelo
indivíduo sem a ocorrência de crossing-over são
denominados Parentais (A-B e a-b), estando
sempre presentes em maior quantidade. Os
gametas originados por recombinação são
denominados recombinantes estando presentes
em menor quantidade.
Exemplo: supondo o mesmo indivíduo do exemplo
anterior em que se observou na gametogênese uma
taxa de permuta de 20%, ele formara os seguintes
gametas nas seguintes proporções
A comparação e diferenciação das duas é
fundamental no entendimento da genética. Através
da análise da proporção de gametas formados
podemos diferenciar os dois padrões de
herança.
Um individuo duplo heterozigoto em segregação
independente formará sempre quatro gametas na
proporção de 25% para cada tipo de gameta.
Na Lei de Morgan o individuo formará dois tipos de
gametas no caso de ligação completa entre eles
ou quatro tipos de gametas em proporções
diferentes sendo dois deles em maior proporção –
gametas parentais- e dois em menor proporção
gametas recombinantes. É bom lembrar que a
proporção de gametas recombinantes, irá depender
da taxa de permuta que é proporcional a distancia
entre os genes em questão
15
A taxa de crossing entre I e R é:
a)
b)
c)
d)
e)
3%
6%
48,5%
0,7%
1,5%
04. Consideremos dois pares de genes CD/cd
durante a meiose. Supondo-se que ocorre crossing
entre eles numa freqüência de 16%, os gametas
formados serão:
a)
b)
c)
d)
e)
25% CD, 25% cd, 25% Cd, 25% cD.
42% CD, 42% cd, 16% Cd, 16% cD.
42% CD, 42% cd, 8% Cd, 8% cD.
50% CD, 50% cd.
84% CD, 84% cd, 16% Cd, 16% cD.
05. Cruzando-se um heterozigoto para dois pares
de genes AaBb com um duplo recessivo aabb,
obteve-se:
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
a)
b)
c)
d)
43 % - indivíduos AaBb
43 % - indivíduos aabb
7% - indivíduos Aabb
7% - indivíduos aaBb
a)
01. ( UFV ) Basicamente, quanto mais distante um
gene está do outro no mesmo cromossomo, maior é
a probabilidade de ocorrência de permutação
(crossing-over) entre eles. Se os genes Z, X e Y
apresentam as freqüências de permutação XZ
(0,34), YZ (0,13) e XY (0,21), a ordemmapa desses
genes no cromossomo é:
a) XZY
b) ZXY
c) ZYX
d) YZX
e) YXZ
02. Os gens a e b encontram-se num mesmo
cromossoma, sendo a distância entre eles de 17
unidades. A frequência de gametas AB formados
por um indivíduo AB/ab é de:
a)
b)
c)
d)
e)
8,5%
17%
34%
41,5%
83%
03. No milho grão colorido I dominante sobre grão
incolor i e grão liso R‚ dominante sobre grão rugoso
r. Os dois pares de genes estão em linkage.
Plantas de semente colorida lisa foram cruzadas
com plantas de sementes incolores rugosas. A F1,
toda de sementes coloridas e lisas, foi retrocruzada
com
plantas de semente incolor e rugosa
produzindo:
285 plantas com sementes coloridas lisas
10 plantas com sementes coloridas rugosas
297 plantas com sementes incolores rugosas
8 plantas com sementes incolores lisas
Aulas 07
GENÉTICA DE POPULAÇÕES
Introdução
Constitui a parte da genética que estuda a
freqüência alélica e genotípica em uma
determinada população bem como os fatores
evolutivos que levam ao estabelecimento e as
alterações nestas freqüências. Dentre os
chamados fatores evolutivos, podemos citar;
mutação, seleção natural, migração e deriva
genética.
Fatores Evolutivos
São fatores que alteram a freqüência dos genes
dentro da população.
Mutação
Qualquer tipo de alteração no material genético que
faz surgir novos alelos para um determinado gene.
Por este motivo, altera a freqüência dos alelos já
existentes.
Seleção Natural
Atua aumentando a freqüência dos alelos que
determinam melhor adaptabilidade, maior chance de
sobrevivência e reprodução. Em conseqüência
ocorre diminuição do alelo que determina menos
adaptabilidade.
Migração
Entrada ou saída de indivíduos de uma população
16
Deriva Genética
Fenômeno que ocorre em populações pequenas,
nas quais nas quais os endocruzamentos ou
cruzamentos consangüíneos ocorrem em grande
freqüência.
Com o passar do tempo ocorre a fixação de um dos
alelos e eliminação do outro ou seja um alelo passa
a ter frequncia próxima a 100%, enquanto o outro
tende a desaparecer. Consequentemente todos os
indivíduos passam a ser homozigotos para aquele
alelo.
Freqüências gênicas nas populações
Indica a probabilidade de escolhermos um indivíduo
em uma população ao acaso e que este indivíduo
possua um determinado alelo em questão.
Suponhamos um população constituída de 10000
indivíduos dos quais 36000 são homozigotos
dominantes (AA), 16000 são homozigotos
recessivos (aa) sendo 48000 heterozigotos (Aa).
Podemos dizer que, como cada indivíduo possui um
par de alelos, na população se encontram
distribuídos 20000 alelos.
No caso de alelo A por exemplo temos; 36000 (AA)
= 7200 alelos A e 4800 (Aa) = 4800 alelos A ou seja
12000 alelos A; em um total de 20000 alelos.
Podemos então facilmente calcular a freqüência do
alelo A;
f(A) = 12000/20000 – f(A) = 0,6 ou 60%
No caso do alelo a, considerando 1600 homozigotos
aa – 3200 alelos a – e 4800 heterozigotos Aa –
4800 alelos a – em um total de 8000 alelos a.
f(a) = 8000/20000 – f(a) = 0,4 ou 40%
A freqüência do alelo a também poderia ter sido
facilmente obtido subtraindo de 1 (100%), a
freqüência do alelo A.
f(A) + f(a) = 1 assim f(a) = 1 – 0,6 = 0,4
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01. Um par de genes determina resistência a um
fungo que ataca a cana-de-açúcar e os indivíduos
suscetíveis (aa) apresentam freqüência de 0,25. Em
uma população que está em equilíbrio de HardyWeinberg, a freqüência de heterozigotos será:
A)15%
B)25%
C)50%
D)75%
E)100%
02. Entre os principais fatores que promovem a
evolução das espécies estão: um que cria
variabilidade e o outro que amplia essa
variabilidade.
Esses
dois
fatores
são,
respectivamente:
a)Seleção natural e mutação.
b)Mutação e recombinação gênica.
c)Recombinação gênica e seleção natural.
d)Hibridação e mutação.
e)Seleção natural e recombinação gênica.
1.
2.
3.
4.
Lei do equilíbrio de Hardy-Weimberg
A lei de Hardy-Weimberg, proposta no inicio de
século XX, permite o calculo das freqüências
gênicas e genotípicas em uma população.
Enunciado; em uma população muito grande,
com cruzamentos aleatórios e nenhuma seleção,
a freqüência dos alelos tende a permanecer em
equilíbrio (constante) de geração em geração.
Para que as freqüências gênicas permaneçam
constantes: a população deve ser grande e sem
endocruzamentos; e isenta de fatores evolutivos.
Para calcular as freqüências alélicas e genotípicas
de um população, utiliza se o teorema de HardyWeimberg;
2
2
p + 2pq +q = 1
Onde p é freqüência do alelo A e q a freqüência do
2
alelo a. Sendo assim p reflete a freqüência do
2
indivíduos homozigotos dominantes (AA), q a
freqüência dos indivíduos homozigotos recessivos
(aa) e 2pq a freqüência dos heterozigotos (Aa).
5.
03. A explicação provável para a existência de
grupos morfologicamente semelhantes, mas
evolutivamente distantes é:
as trocas de genes podem ocorrer entre
quaisquer
grupos
taxonômicos,
não
importando a distância evolutiva, tornandoos parecidos.
a convivência entre os diferentes grupos os
tornaram parecidos.
esses grupos podem ter evoluído em
ambientes semelhantes, resultando em
formas similares,
embora
os
organismos
fossem
geneticamente distantes. o genótipo não
tem nenhuma relação com a evolução dos
organismos.
o genótipo não tem nenhuma relação com a
morfologia dos indivíduos.
04. “Os primeiros membros da espécie Homo
sapiens ou homem moderno, evoluíram na África
entre 120 mil e 100 mil anos atrás e tinham a pele
escura adaptada às condições de radiação UV e de
calor nas proximidades do equador. À medida que
os seres humanos começaram a se aventurar para
fora dos trópicos, onde recebiam uma quantidade
bem menor de radiação UV durante o ano, suas
grandes concentrações de filtro solar natural
provavelmente
se
mostraram
prejudiciais.
Conseqüentemente, no mundo inteiro, a cor da pele
humana evoluiu para ser escura a ponto de evitar
que a luz do Sol destrua o nutriente folacina e clara
o bastante para permitir a produção de vitamina D.”
Considerando a origem africana do homem; sua
migração para diferentes continentes, onde grupos
de indivíduos mantiveram-se separados, em
isolamento geográfico, estabelecendo diferenças
raciais e variações na cor da pele (multifatorial
poligênica), atualmente existentes, podemos afirmar
que
17
I – os indivíduos da espécie humana apresentam
variabilidade intra-específica com relação à cor da
pele, devido à ocorrência de mutações e
recombinações genéticas.
II – por meio da análise de DNA é possível detectar
as diferenças determinantes das raças atualmente
existentes.
III – o ambiente exerce papel fundamental sobre a
variabilidade intra-específica, por meio da seleção
natural.
Assinale a alternativa correta.
1.
2.
3.
4.
I e II estão corretas.
I e III estão corretas.
II e III estão corretas.
Apenas II está correta.
05. No heredrograma abaixo, os indivíduos 3 e 5
são afetados por uma anomalia genética recessiva.
Considerando-se que a família acima representada
faz parte de uma população em equilíbrio de HardyWeimberg, na qual a freqüência de indivíduos
afetados é de 1%, é correto afirmar, EXCETO:
1.
2.
3.
4.
A segunda geração pode ser composta
apenas por indivíduos homozigotos.
O indivíduo 8 apresenta o mesmo fenótipo e
o mesmo genótipo do avô para o caráter em
questão.
A probabilidade de o indivíduo 7 ser
heterozigoto é de 18%.
O caráter em estudo pode ser ligado ao
sexo.
Aula 8
EVOLUÇÃO
Origem da vida
Introdução
Até a década de 50, as preocupações
quanto à origem da vida eram consideradas assunto
especulativo, incapaz de levar a conclusões mais
decisivas. Era comum que posições religiosas e
dogmáticas impedissem uma abordagem científica
do tema. Hoje, não só muitas perguntas relativas à
origem dos seres vivos foram respondidas como
incontáveis
experimentos
de
laboratório
reproduziram condições supostamente vigentes na
época. Obteve-se assim um conjunto de
informações que permitiu formular teorias coerentes
e plausíveis.
Um breve histórico:
1.
Da antiguidade até o século 19 a hipótese
da abiogênese (surgimento de vida a partir
de matéria inanimada) era a aceita para
explicar teoria do surgimento da vida no
planeta.
2.
No século 17 rede procurou combater a
teoria da abiogênese demonstrando que as
larvas de moscas surgidas na carne em
putrefação eram originadade de ovos
preexistentes.
3.
No século 18 Spallanzani usando a
esterilização com o calor procurava da
mesma foram negar a teria até então aceita.
4.
Louis Pasteur, por volta de 1860 preparou
um caldo de carne, submetendo o ao
aquecimento prolongado seguido de
resfriamento (pasteurização), conservando
o por um longo tempo em um frasco de
vidro contendo um longo e fino gargalo.
Este fato derrubou a teoria da abiogênese.
5.
Em 1930 propôs baseado em evidencias
cientificas a hipótese heterotrófica para
explicar o surgimento da vida no planeta:
1.
Surgimento de matéria orgânica a
partir de compostos inorgânicos;
2.
Aparecimento dos mares primitivos;
3.
Acumulo nas águas dos mares
primitivos de moléculas orgânicas –
proteínas, carboidratos, lipídeos e
ac nucléicos;
4.
Organização
desta
moléculas
formando colóides
5.
Interpenetração
de
colóides
formando coacervados
6.
Modificações
nos
coacervados
levando
ao
surgimento
das
primeiras células bem definidas,
que poderiam englobar e usar como
fonte de energia a abundante
meteria orgânica disponível.
7.
Dados científicos e comprovações
A atmosfera primitiva
A Terra formou-se há cerca de quatro a
cinco bilhões de anos. Há fósseis de criaturas
microscópicas de um tipo de bactéria que prova que
a vida surgiu há cerca de três bilhões de anos.
Entretanto, antes de surgir qualquer forma de vida
sobre a Terra não havia o oxigênio atmosférico (que
é produzido pelas plantas), mas sim vapor d'água. É
provável que no princípio a atmosfera da Terra
contivesse apenas vapor d'água (H2O), metano
(CH4), gás carbônico (CO2), hidrogênio (H2) e outros
gases, hoje abundantes em outros planetas do
sistema solar.
Nesse ambiente, surgiram espontaneamente os
"tijolos" químicos que formam as grandes moléculas
da vida. Esses "tijolos" são: os aminoácidos, que
formam as proteínas; os ácidos graxos, que
compõem as gorduras; e os açúcares, que
constituem os carboidratos.
18
EVOLUÇÃO
O experimento de Stanley Miller
Numa experiência pioneira, no início dos
anos 50, o cientista americano Stanley Miller recriou
a provável atmosfera primitiva. Misturou num
recipiente hermeticamente fechado hidrogênio (H2),
vapor d'água (H2O), amônia (NH3) e metano (CH4).
O problema de como se formaram os tijolos
da vida não se resolve pelo simples aparecimento
de hidrogênio e de compostos de carbono e
nitrogênio. Era preciso que eles se tivessem
combinado de uma certa maneira.
Fez passar através dessa mistura fortes
descargas elétricas para simular os raios das
tempestades ocorridas continuamente na época e
obteve então aminoácidos - "tijolos" básicos das
proteínas. Outras experiências testaram os efeitos
do calor, dos raios ultravioleta e das radiações
ionizantes sobre misturas semelhantes à de Miller todas simulando a atmosfera primitiva.
Introdução
O que é a evolução?
Evolução é o processo através no qual
ocorrem as mudanças ou transformações nos
seres vivos ao longo do tempo, dando origem a
espécies novas.
Evidências da evolução
A evolução tem suas bases fortemente
corroboradas pelo estudo comparativo dos
organismos, sejam fósseis ou atuais.
Homologia e analogia
Por homologia entende-se semelhança
entre estruturas de diferentes organismos, devida
unicamente a uma mesma origem embriológica. As
estruturas homologas podem exercer ou não a
mesma função.
O braço do homem, a pata do cavalo, a asa
do morcego e a nadadeira da baleia são estruturas
homólogas entre si, pois todas têm a mesma origem
embriológica. Nesses casos, não há similaridade
funcional.
Ao analisar, entretanto, a asa do morcego e
a asa da ave, verifica-se que ambas têm a mesma
origem embriológica e estão, ainda associadas á
mesma função.
A homologia entre estruturas de 2
organismos diferentes sugere que eles se
originaram de um grupo ancestral comum, embora
não indique um grau de proximidade comum,
partem várias linhas evolutivas que originaram
várias espécies diferentes, fala-se em irradiação
adaptativa.
19
A analogia refere-se à semelhança
morfológica entre estruturas, em função de
adaptação à execução da mesma função.
As asas dos insetos e das aves são
estruturas diferentes quanto à origem embriológica,
mas ambas estão adaptadas à execução de uma
mesma função: o vôo. São , portanto, estruturas
análogas.
As estruturas análogas não refletem por si
sós qualquer grau de parentesco. Elas fornecem
indícios da adaptação de estruturas de diferentes
organismos a uma mesma variável ecológica.
Quando organismos não intimamente aparentados
apresentam estruturas semelhantes exercendo a
mesma função, dizemos que eles sofreram
Evolução convergente.
Ao contrário da irradiação adaptativa (
caracterizada pela diferenciação de organismos a
partir de um ancestral comum. dando origem a
vários grupos diferentes adaptados a explorar
ambientes diferentes.) a evolução convergente ou
convergência evolutiva é caracterizada pela
adaptação de diferentes organismos a uma
condição ecológica igual. assim, as formas do corpo
do golfinho, dos peixes, especialmente tubarões.
Neste caso, a semelhança não é sinal de
parentesco, mas resultado da adaptação desses
organismos ao ambiente aquático.
As Teorias evolutivas
Várias
teorias
evolutivas
surgiram,
destacando-se , entre elas, as teorias de Lamarck e
de Darwin. Atualmente, foi formulada a Teoria
sintética da evolução, também denominada
Neodarwinismo, que incorpora os conceitos
modernos da genética ás idéias essenciais de
Darwin sobre seleção natural.
A teoria de Lamarck
Jean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ),
naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor
uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi
publicada em 1809.
Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria
baseado em duas Leis fundamentais:
Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas
partes do corpo do organismo faz com que estas se
desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.
Lei da transmissão dos caracteres adquiridos:
alterações
provocadas
em
determinadas
características do organismo, pelo uso e desuso,
são transmitidas aos descendentes.
A teoria de Lamarck não é aceita
atualmente, pois suas idéias apresentam um erro
básico: as características adquiridas não são
hereditárias.
A teoria de Darwin
Charles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês,
desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da
moderna teoria sintética: a teoria da seleção
natural. Segundo Darwin, os organismos mais bem
adaptados ao meio têm maiores chances de
sobrevivência do que os menos adaptados,
deixando um número maior de descendentes. Os
organismos mais bem adaptados são, portanto,
selecionados para aquele ambiente.
Os princípios básicos das idéias de Darwin
podem ser resumidos no seguinte modo:
1.
Os indivíduos de uma mesma espécie
apresentam variações em todos os
caracteres, não sendo, portanto, idênticos
entre si.
2.
Todo organismo tem grande capacidade de
reprodução,
produzindo
muitos
descendentes. Entretanto, apenas alguns
dos descendentes chegam à idade adulta.
3.
Os organismos com essas variações
vantajosas têm maiores chances de deixar
descendentes. Como há transmissão de
caracteres de pais para filhos, estes
apresentam essas variações vantajosas
4.
Assim, ao longo das gerações, a atuação da
seleção natural sobre os indivíduos mantém
ou melhora o grau de adaptação destes ao
meio.
20
O mecanismo evolutivo envolvido na associação
entre cores de pelagem e de substrato é
A teoria sintética da evolução
A Teoria sintética da evolução ou
Neodarwinismo
foi
formulada
por
vários
pesquisadores durante anos de estudos, tomando
como essência as noções de Darwin sobre a
seleção natural e incorporando noções atuais de
genética.
Fatores que tendem a aumentar a
variabilidade genética da população: mutação
gênica, mutação cromossônica , recombinação
Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já
estabelecida : seleção natural, migração e
oscilação genética.
A integração desses fatores associada ao
isolamento geográfico pode levar, ao longo do
tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de
isolamento reprodutivo, quando, então, surgem
novas espécies.
A) a alimentação, pois pigmentos de terra são
absorvidos e alteram a cor da pelagem dos
roedores.
B) o fluxo gênico entre as diferentes populações,
que mantém constante a grande diversidade
interpopulacional.
C) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser
entendida como a sobrevivência diferenciada de
indivíduos com características distintas.
D) a mutação genética, que, em certos ambientes,
como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência
e capacidade de alterar significativamente a cor da
pelagem dos animais.
E) a herança de caracteres adquiridos, capacidade
de organismos se adaptarem a diferentes ambientes
e transmitirem suas características genéticas aos
descendentes.
02 (ENEM ) As mudanças climáticas e da vegetação
ocorridas nos trópicos da América do Sul têm sido
bem documentadas por diversos autores, existindo
um grande acúmulo de evidências geológicas ou
paleoclimatológicas
que
evidenciam
essas
mudanças ocorridas durante o Quaternário nessa
região. Essas mudanças resultaram em restrição da
distribuição das florestas pluviais, com expansões
concomitantes de habitats não-florestais durante
períodos áridos (glaciais), seguido da expansão das
florestas pluviais e restrição das áreas não-florestais
durante períodos úmidos (interglaciais).
Disponível em: http://zoo.bio.ufpr.br. Acesso em: 1
maio 2009.
Durante os períodos glaciais,
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01(ENEM) Os ratos Peromyscus polionotus
encontram-se distribuídos em ampla região na
América do Norte. A pelagem de ratos dessa
espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo
que os ratos de uma mesma população têm
coloração muito semelhante. Em geral, a coloração
da pelagem também é muito parecida à cor do solo
da região em que se encontram, que também
apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao
longo de um gradiente sul-norte. Na figura,
encontram-se
representadas
sete
diferentes
populações de P. polionotus. Cada população é
representada pela pelagem do rato, por uma
amostra de solo e por sua posição geográfica no
mapa.
MULLEN, L. M.; HOEKSTRA, H. E. Natural
selection along an environmental gradient: a classic
cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008.
A) as áreas não-florestais ficam restritas a refúgios
ecológicos devido à baixa adaptabilidade de
espécies não-florestais a ambientes áridos.
B)
grande parte da diversidade de espécies
vegetais é reduzida, uma vez que necessitam de
condições semelhantes a dos períodos interglaciais.
C) a vegetação comum ao cerrado deve ter se
limitado a uma pequena região do centro do Brasil,
da qual se expandiu até atingir a atual distribuição.
D) plantas com adaptações ao clima árido, como o
desenvolvimento de estruturas que reduzem a
perda de água, devem apresentar maior área de
distribuição.
E)
florestas tropicais como a amazônica
apresentam distribuição geográfica mais ampla,
uma vez que são densas e diminuem a ação da
radiação solar sobre o solo e reduzem os efeitos da
aridez.
21
03 (ENEM) Os anfíbios são animais que
apresentam dependência de um ambiente úmido ou
aquático. Nos anfíbios, a pele é de fundamental
importância para a maioria das atividades vitais,
apresenta glândulas de muco para conservar-se
úmida, favorecendo as trocas gasosas e, também,
pode apresentar glândulas de veneno contra
microrganismos e predadores.
biomas. Devido ao isolamento reprodutivo, as
espécies em cada bioma se diferenciaram por
processos evolutivos distintos, novas espécies
surgiram, outras se extinguiram, resultando na atual
diversidade biológica do nosso planeta. A figura
ilustra a deriva dos continentes e as suas posições
durante um período de 250 milhões de anos.
Segundo a Teoria Evolutiva de Darwin, essas
características dos anfíbios representam a
(A) lei do uso e desuso.
(B) atrofia do pulmão devido ao uso contínuo da
pele.
(O) transmissão de caracteres adquiridos aos
descendentes.
(D) futura extinção desses organismos, pois estão
mal adaptados.
(E) seleção de adaptações em função do meio
ambiente em que vivem.
04 (ENEM) A maior parte dos mamíferos—
especialmente os grandes— não pode viver sem
água doce. Para os mamíferos marinhos, água doce
é ainda mais difícil de ser obtida. Focas e leõesmarinhos captam água dos peixes que consomem e
alguns comem neve para obtê-la. Os peixes-boi
procuram regularmente água doce nos rios. As
baleias e outros cetáceos obtêm água de seu
alimento e de goladas de água do mar. Para tanto,
os cetáceos desenvolveram um sistema capaz de
lidar com o excesso de sal associado à ingestão de
água marinha.
WONG. K. Os mamíferos que conquistaram os
oceanos. In: Sclentific American Brasil Edição
Especial N05: Dinossauros e Outros Monstros.
(adaptado).
A grande quantidade de sal na água do mar
(A) torna impossível a vida de animas vertebrados
nos oceanos.
(B) faz com que a diversidade biológica no ambiente
marinho seja muito reduzida.
(C) faz com que apenas os mamíferos adaptados à
ingestão direta de água salgada possam viver nos
oceanos.
(D) faz com que seja inapropiado seu consumo
direto como fonte de água doce por mamíferos
marinhos, por exemplo, as baleias.
(E) exige de mamíferos que habitam o ambiente
marinho adaptações fisiológicas, morfológicas ou
comportamentais que lhes permitam obter água
doce.
05 (ENEM) No Período Permiano, cerca de 250
milhões de anos atrás (250 m.a.a.), os continentes
formavam uma única massa de terra conhecida
como Pangéia. O lento e contínuo movimento das
placas tectônicas resultou na separação das placas,
de maneira que já no início do Período Terciáno
(cerca de 60 m.a.a), diversos continentes se
encontravam separados uns dos outros. Uma das
consequências dessa separação foi a formação de
diferentes regiões biogeográficas, chamadas
De acordo com o texto, a atual diversidade biológica
do planeta é resultado
(A) da similaridade biológica dos biomas de
diferentes continentes.
(B) do cruzamento entre espécies de continentes
que foram separados.
(C) do isolamento reprodutivo das espécies
resultante da separação dos continentes.
(D) da interação entre indivíduos de uma mesma
espécie antes da separação dos continentes.
(E) da taxa de extinções ter sido maior que a de
especiações nos últimos 250 milhões de anos.
Gabarito
A
01
02
03
04
05
06
07
08
01
B
B
D
C
B
C
C
B
02
B
B
C
B
B
D
B
E
03
C
D
D
E
B
A
C
A
04
D
E
B
D
C
C
B
B
05
B
B
B
B
A
D
D
A
REFERÊNCIAS
Oliveira Jr. F.V., Silva, C. M. Biologia para o Ensino
Médio. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
pp 237-239 Lopes S, Rosso S,
Bio-Volume Único, 3 ª ed. São Paulo: Saraiva; 2013,
pp 567- 568, 637. 2 Silva C, Sasson C,
Caldini N, Biologia - Volume único, 5ª ed. São
Paulo: Saraiva; 2011, pp 357, 361
Lopes S, Rosso S, Bio-Volume2, São Paulo:
Saraiva; 2010. pp 177 Amabis JA, Martho, GR,
Biologia 2- Parte I, 3ª ed. São Paulo: Moderna;
2009. pp 188 Silva C, Sasson C, Caldini N,