Questões genética - Hereditariedade e Leis de Mendel

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CENTRO DE EDUCAÇÃO CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS - CECEN
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA - DBIO
QUESTÕES PARA PESQUISAS
GENÉTICA
Discentes: Déborah Pinto, Isadora Viana e Mikaelly Araujo
1) Qual a idéia de Aristóteles e Hipócrates em relação à herança?
Hipócrates: formulou a hipótese da Pangênese, em que cada órgão do corpo de um
organismo vivo produzia partículas hereditárias (gêmulas), nas quais eram transmitidas
aos descendentes no momento da reprodução.
Aristóteles: acreditava na contribuição diferencial entre os sexos: a fêmea fornecia a
“matéria” básica que constituía e nutria o ser em formação, enquanto que o macho
fornecia, por meio do sêmen, a “essência”, transmitindo-lhe a alma.
2) Por que a “teoria” ou hipótese da pré-formação é considerada “empírica”?
A hipótese da pré-formação se embasou em observações e experimentações para
justificar a existência de um ser pré-formado de um ovo. Dessa forma, surgiram duas
versões para explicá-la, sendo uma defendida por aqueles que eram chamados de
ovistas (o ser pré-formado estava no óvulo), e outros conhecidos como espermistas (o
ser pré-formado estava no esperma).
3) Fale da “teoria” ou hipótese da epigênese.
Essa hipótese se opõe a da pré-formação, pois descreve que não existe um organismo
pré-formado do ovo, mas sim um ser inacabado que se desenvolve por meio da
diferenciação e elaboração gradual do óvulo fertilizado.
4) Conceitue genética e variação. Você acha que os criadores de cavalo do Egito
antigo eram geneticistas? Como suas abordagens diferiam daquelas dos
geneticistas modernos?
A genética é a ciência que estuda os genes, os fenômenos da hereditariedade e da
variação dos organismos. E a variação genética é a que ocorre entre indivíduos da
mesma espécie devido, principalmente, a mutação, fluxos gênicos e reprodução sexual.
Não, pois no Egito antigo se fazia o uso da biotecnologia, através de cruzamentos e
inseminação artificial, priorizando o aspecto econômico na obtenção de melhores
animais ou vegetais. Já os geneticistas modernos estudam o código genético, visando o
aspecto científico no tratamento e na cura de doenças.
5) Liste três maneiras pelas quais a genética tem afetado a sociedade moderna.
O surgimento de novas descobertas da genética permitiu seu desenvolvimento em
diversas áreas. Como por exemplo, a biotecnologia da agricultura com a produção de
alimentos transgênicos, usados para se adaptar e serem mais resistentes a pragas e
doenças. Bem como a biotecnologia na medicina, que estuda as células-tronco e a
clonagem no tratamento e prevenção de inúmeras doenças. E por fim, a engenharia
genética que permite a produção de proteínas, como a insulina através das células de
bactérias, beneficiando pessoas diabéticas no controle da taxa de açúcar no sangue.
6) Por que as ervilhas escolhidas por Mendel são um material biológico adequado
para estudos genéticos?
Devido a facilidade de cultivo; a existência de variedades facilmente identificáveis por
caracteres bem visíveis; o ciclo de vida curto, dando muitas gerações em pouco tempo;
o grande número de descendentes em cada reprodução; e a capacidade de realizar
autopolinização.
7) Para que serve o cruzamento teste?
Determinar o nível de dominância do genótipo de um indivíduo. Ou seja, faz-se o
cruzamento de um indivíduo desconhecido, que apresenta fenótipo dominante, com
outro indivíduo que tenha gene recessivo para descobrir se ele apresenta caráter
homozigoto ou heterozigoto.
8) Por que a primeira lei de Mendel é chamada por muitos de lei da pureza dos
gametas?
Durante a formação das células reprodutivas (gametas), cada par de “fatores” se
separa. Tendo cada gameta recebendo apenas um “fator” de cada par, que acaba
sendo sempre puro.
9) Conceitue os seguintes termos:
a) genótipo: constituição genética do indivíduo, relativo ao tipo de alelo que ele possui.
b) fenótipo: aparência ou manifestação de características determinadas pelo genótipo.
c) homozigose: característica que aparece somente em indivíduos puros, cuja alelos
são iguais em um locus e produzem apenas um tipo de gameta.
d) genes alelos: genes duplos que ocupam o mesmo locus em cromossomos
homólogos, nos quais um é proveniente da mãe e outro do pai. Sendo classificados
em recessivos e homólogos.
e) gene dominante: representados por letras maiúsculas e expressos fenotipicamente
em heterozigose, determinam uma característica mesmo que em dose simples nos
genótipos.
10)Por que a referência ao retrocruzamento está sempre implicitamente ligada a
animais ou plantas, nunca à espécie humana?
A técnica de retrocruzamento é utilizada no processo de melhoramento genético de
plantas a fim de consertar defeitos específicos em variedades de alta produtividade, e
em animais para fazer transferências de características desejadas. Portanto, nesse
método cruza-se um descendente com qualquer um dos seus genitores, com o objetivo
de aprimorar ou recuperar os genótipos para torná-los mais parecidos com o original.
Assim, na espécie humana, ao realizar o cruzamento entre pais e filhos, ocorre o
processo conhecido como cruzamento consanguíneo, que aumenta o grau de
proximidade genética e, em consequência, grandes chances de desenvolver doenças.
11)Por que o trabalho de Mendel inovou em relação ao de seus antecessores?
Mendel utilizou em seus estudos dois aspectos fundamentais: o tipo de material, a
ervilha Psium sativum, que possuía vantagens para a investigação genética e a forma
de conduzir e interpretar as suas experiências utilizando a matemática. Dessa forma,
diferente dos vários investigadores anteriores que apenas descreveram os resultados
dos cruzamentos, Mendel formulou hipóteses com base nas suas observações iniciais
e, então, realizou cruzamentos adicionais para testar suas hipóteses.
12)Qual é o aspecto essencial da hipótese de Mendel e por que é chamada de lei
da segregação dos fatores ou primeira lei de Mendel?
A existência de fatores hereditários nas células somáticas, os quais seriam transmitidos
aos descendentes. A hipótese de Mendel é assim conhecida por ser a primeira
formulada, determinando que os fatores que condicionam uma característica
separam-se durante a formação de gametas, sendo transmitido um caráter por vez
(monoibridismo).
13)Descreva os papéis desempenhados pelos seguintes cientistas no
desenvolvimento da genética:
a) Mendel: conhecido como o pai da genética, por sua descoberta dos princípios
básicos da herança. Concluiu a partir de cruzamentos entre ervilhas, a existência de
fatores hereditários nos gametas, os quais determinariam as diversas características
do indivíduo passados de geração para geração.
b) De Vries, Correns e Tschermak: redescobriram independentemente o trabalho de
Mendel, as leis fundamentais da hereditariedade.
c) W. Bateson: criou os termos genética, homozigótico, heterozigótico, alelomorfo e
epistasia. E descreveu, junto com outros colaboradores, o primeiro caso de ligação
gênica (linkage) em ervilha-doce.
d) Leeuwenhoek: pioneiro em microscopia, descobriu que o sêmen expelido pelos
machos contém inúmeras criaturas microscópicas, os espermatozoides.
14)Que características seriam desejáveis em um organismo para que ele fosse
usado em estudos sobre a hereditariedade?
Características genéticas (genótipos) e fenotípicas.
a) Forneça uma provável explicação para a herança do caráter.
A herança de caráter envolve processos genéticos, uma vez que o meio de
transmissão de informações é o gene, o qual é passado de um indivíduo para outro
através dos gametas. Quando dois gametas, um de cada genitor, se unem para
produzir um zigoto, o alelo do genitor masculino se une com o alelo do genitor
feminino para produzir o genótipo dos descendentes.
b) Especifique o genótipo das plantas envolvidas nos cruzamentos.
Ao realizar o cruzamento entre linhagens puras de um homozigoto dominante
(genótipo AA) com um homozigoto recessivo (genótipo aa), resulta-se em uma
proporção genotípica de 100% de indivíduos heterozigotos híbridos (Aa). No
cruzamento entre heterozigotos, a proporçãogenotípica é 1:2:1, pois 25% dos filhos
são AA, 50% Aa e 25% aa.
15)O Téc. Agrícola Raimundo obteve em Celosia argentea, uma planta de folhas
verdes no meio de mais de 200 plantas de folhas vermelhas. Percebeu que era
um mutante. Deixou que as abelhas se autofecundassem e/ou cruzassem
livremente. Colheu as sementes, plantou as verdes e só obteve verdes. Plantou
as 18 vermelhas e obteve 121 vermelhas e 43 verdes. Interprete os resultados.
Use o teste qui-quadrado onde necessário. (gl=1, a 5%) = 3,8.
gl = 3,8
x² = ⇒ x² = 3,8Σ (𝑜 − 𝑒)
2
𝑒
(121 − 43)2
18
x² = 3,8 x 338
x² = 1.284,4
Conclui-se, que a hipótese é aceita, pois 1.284,4 < 3,8.
16)Quais os resultados obtidos por Mendel na geração F2 do cruzamento de
ervilhas amarelas-lisas e verdes-rugosas?
A geração F2, obtida pela autofecundação das ervilhas originadas das sementes
duplo-híbridas de F1, era formada por quatro tipos de sementes que seguiam as
seguintes proporções: 9/16 amarelo-lisas, 3/16 amarelo-rugosas, 3/16 verde-lisas, 1/16
verde-rugosas (9:3:3:1).
17)Qual o enunciado da segunda lei de Mendel?
Os fatores (alelos) para duas ou mais características segregam-se independentemente
durante a formação dos gametas e se combinam ao acaso.
18)Qual a relação entre a segregação independente dos cromossomos homólogos
na meiose e a segregação independente dos genes?
Os cromossomos homólogos de cada par cromossômico provêm originalmente dos
gametas materno e paterno. Durante a meiose, cromossomos homólogos de origem
materna e paterna segregam-se com total independência uns dos outros, levando à
segregação independente dos genes situados nos diferentes pares de cromossomos.
19)Quantos e quais tipos de gametas produz cada um dos genótipos:
a) AaBbCCdd - 4 gametas ( = 2²) → ABCd, AbCd, aBCd, abCd2𝑛
b) AaBb - 4 gametas ( = 2²) → AB, Ab, aB, ab2𝑛
c) AAbbCCDDEeFf - 4 gametas ( = 2²) → AbCDEF, AbCDEf, AbCDeF, AbCDef2𝑛
d) AaBbCcDd - 16 gametas ( = ) → ABCD, ABCd, ABcD, ABcd, AbCD, AbCd,2𝑛 24
AbcD, Abcd, aBCD, aBCd, aBcD, aBcd, abCD, abCd, abcD, abcd.
e) AaBbCcDDEe - 16 gametas ( = ) → ABCDE, ABCDe, ABcDE, ABcDe,2𝑛 24
AbCDE, AbCDe, AbcDE, AbcDe, aBCDE, aBCDe, aBcDE, aBcDe, abCDE, abCDe,
abcDE, abCde.
20)Em galinhas, a ausência de penas no pescoço é devido ao alelo dominante N, e
a presença de penas, ao alelo recessivo n. Qual o procedimento para seleção
mais rápida, a partir de uma população F2, de galinhas homozigóticas com
pescoço pelado?
Cruzamento-teste ou retrocruzamento.
21)Que características seriam desejáveis em um organismo para que ele fosse
usado em estudos sobre a hereditariedade.
Ter em sua composição material genético, o qual contém genes que são responsáveis
por transmitir as características (genotípicas e fenotípicas) para os seus descendentes.