Escola Secundária Padre António Vieira Biologia 12º Ano 2008/2009 Teste sumativo nº 2 – 2º Período GRUPO I 1. Uma mulher de grupo sanguíneo AB recorre ao tribunal para que seja reconhecida a paternidade dos seus dois filhos. Uma das crianças pertence ao grupo sanguíneo O e a outra ao grupo sanguíneo B. O indivíduo que é acusado como pai pertence ao grupo O. A decisão do tribunal tarda em chegar, as análises sanguíneas são repetidas, é convocado um especialista em Genética e são pedidas análises a outros caracteres. 1.1. Explique qual o facto que intrigou os responsáveis pelo processo e levou a que fosse pedida a repetição das análises. A criança do grupo O é homozigótica recessiva e pode ter recebido um alelo O do homem apontado como pai, mas não pode ter recebido o outro alelo O da sua mãe, que é AB. Mais do que a paternidade, ficou em causa a maternidade da criança. 2. Classifique cada uma das seguintes afirmações como verdadeira (V) ou falsa (F). a) Um indivíduo heterozigótico para um carácter determinado por alelos codominantes apresenta um fenótipo intermédio do fenótipo dos homozigóticos. b) Nos caracteres determinados por alelos múltiplos, cada indivíduo possui mais do que dois alelos no respectivo locus. c) A dominância incompleta de um alelo sobre outro é uma situação que contraria as leis de Mendel. d) Quando se verifica uma interacção epistática entre dois genes, o fenótipo de um indivíduo pode não reflectir o seu genótipo. e) Quando um alelo recessivo é letal em homozigotia, a descendência de dois indivíduos heterozigóticos é composta por 1/3 de heterozigóticos e 2/3 de homozigóticos dominantes. a) F; b) F; c) V; d) V; e) F 3. A cor das penas em patos é condicionada por uma série de alelos múltiplos, autossómicos. O alelo M+ condiciona fenótipo selvagem, M plumagem vermelha e m plumagem escura. Cruzamentos Selvagem Vermelho Escuro Selvagem x Selvagem 34 11 00 Selvagem x Vermelho 19 22 00 Selvagem x Vermelho 14 08 06 3.1. A partir dos dados da tabela, determine a ordem de dominância dos três alelos (se possível) e os genótipos parentais. Selvagem: M+M+; M+M; M+m Vermelho: MM;Mm Escuro: mm M+>M>m I Para apresentarem uma descendência com os dois fenótipos têm de ser heterozigóticos M+ M M+ M+M+ M+M M M+M MM 34 + 11 = 45 = 100% 34/100 ≈ 75,5% 11/100 ≈ 24,4 % II M+ M M M+M MM M M+M MM M+ M M M+M MM M M+m Mm M+ m M M+M MM M M+M Mm M+M / MM M+M/Mm M+m/MM Para apresentarem uma descendência de aproximadamente 50% os selvagens são heterozigóticos e os vermelhos homozigóticos III M+ M M M+M MM m M+m Mm 14 + 8 +6= 28 = 100% 14/100 ≈ 50% Selvagem 8/100 ≈ 28,57 % Vermelho 6/100 ≈ 21,42 % Escuro 4. Um cidadão inglês, de nome Edward Lambert e nascido em 1717, tinha a pele coberta de escamas e necessitava de ser constantemente descamada. Os pêlos do corpo eram semelhantes aos dos ouriços e, por isso, foi chamado o “homem porco-espinho”. Edward teve seis filhos e todos exibiram as mesmas características, as quais foram transmitidas ao longo de quatro gerações. Nenhuma das filhas deste homem manifestou a característica. De facto, nunca se soube da sua ocorrência nas mulheres. 4.1. Explique a transmissão desta característica. 4.2. Indique o genótipo deste homem, da sua mulher, dos seus filhos e das suas filhas. 5. Com a finalidade de demonstrar determinados aspectos da evolução, foi desenhado um trabalho de laboratório tipo hands-on. Utilizaram-se duas populações distintas de Drosophila melanogaster, wildtype (selvagem) and ebony (ébano). A variedade ebony foi escolhida por três motivos: 1) pode ser distinguida da variedade selvagem a olho nu; 2) o alelo que causa o fenótipo Ebony é recessivo; e 3) tem uma robustez reprodutiva (fitness) menor, em comparação com a variedade selvagem. Cada uma destas características ajudou a simplificar a mecânica da experiência. Esta experiência demonstra os princípios da evolução utilizando um planeamento simples um alelo favorecido (wildtype relativamente a Ebony). Gráfico 1 Com base no gráfico 1 identifique: 5.1. As variáveis presentes? Frequência do gene Ebony e o tempo 5.2. Possíveis conclusões que se podem retirar deste estudo, tendo em conta os dados (princípios) utilizados pelos investigadores? Ana Sousa: Ao longo do tempo verifica-se uma diminuição da ocorrência do gene ebony. Isto significa que o gene wildtype está favorecido em relação ao Ebony. Conclui-se então que as moscas Drosophila melanogaster wildtype têm-se adaptado melhor ao meio e as suas características permitem a sua sobrevivência relativamente às Ebony Maria Ana: Que a frequência genética de uma população nem sempre corresponde ao esperado, ou seja, que existem factores que alteram a frequência genética de uma espécie ao longo do tempo. RESULTADOS Os estudantes seguiram as instruções para a realização do exercício. Ocorreu variação entre caixas de população individuais; contudo, ocorreu a tendência geral para a população homozygótica de ebony diminuir em freqüência (A figura 3). O cálculo dos estudantes para a fitness relativa de wildtype foi 0.77 (Figura 2). Os textos de referência afirmam que a robustez reprodutiva relativa de ebony é, “aproximadamente 80 %” (Lindsley e Zimm, 1992). Os alunos submeteram os artigos exprimindo a sua compreensão dos nove tópicos mencionados na introdução do presente artigo. Um estudante aplicou a lição de genética populacional e fitness num gráfico evidenciando o declínio do alelo ebony na população (a Figura 4). DISCUSSÃO Este exercício pode ser adaptado para diferentes objectivos. Pode ser parte de um curso sobre evolução ou ser incorporado em aulas de laboratório de genética, de biologia das populações, ou de biologia molecular. São também passíveis de realização algumas variações deste mesmo trabalho. A relação entre homozigóticos wildtype, homozigóticos ebony, e o cruzamento de heterozigóticos pode ser desenvolvida numa discussão mais profunda acerca da dominância e da competição entre os três tipos. Os trabalhos de Rendel (1951) fornecem evidências de que os machos de ebony têm mais sucesso quando acasalam na escuridão. Possivelmente uma variação deste exercício de laboratório poderá consistir em ter metade das caixas de populações numa sala escura. Kyriacou et al. (1978) mostraram que o cruzamento de heterozigóticos wildtype e ebony pode até ter uma vantagem selectiva sobre ambos homozigóticos. Isto conduz a uma questão interessante “Quantos dos fenótipos wildtype identificados no trabalho de laboratório são de facto heterozigóticos? ”