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BIOLOGIA II PRÉ-VESTIBULAR 131PROENEM.COM.BR 16 2ª LEI DE MENDEL Ao estudar os fenótipos, individualmente, de ervilhas Pisum sativa, Mendel concluiu que estes eram determinados por pares de fatores (alelos) que sofriam segregação durante a reprodução para, então, voltarem a se combinar na formação da prole. No entanto, ao trabalhar com ervilhas puras (homozigóticas), o naturalista observou que muitas características pareciam ser transmitidas em conjunto, como a cor e a textura das ervilhas. Isto o levou a indagar se os fatores responsáveis pela determinação destas características seriam transmitidos obrigatoriamente juntos ou se haveria um mecanismo de transmissão independente. Os resultados de seus experimentos levaram à formulação de sua 2ª lei. Essa lei é também conhecida como Lei da Segregação Independente, sendo uma extensão da primeira Lei de Mendel para trabalhos que envolvam a análise de mais do que uma característica por vez. Tomemos como exemplos as duas características anteriormente citadas: cor e textura. As ervilhas puras de Mendel que manifestavam o fenótipo amarelo quanto à cor, também apresentavam textura lisa em suas sementes. As ervilhas verdes, por outro lado, sempre apresentavam rugosidades em sua casca. Assim, temos a análise de duas características, cada uma com dois fenótipos possíveis. Trabalhando agora com variedades puras em relação à cor (amarela ou verde) e ao aspecto da semente (lisa ou rugosa) e já conhecendo a relação de dominância, Mendel realizou seguinte: Na geração P, cruzou ervilhas puras amarelas e lisas com ervilhas puras verdes e rugosas, obtendo uma geração F1 contendo, apenas, ervilhas amarelas e lisas; Possibilitando a autofecundação da geração F1, obteve uma geração F2 na qual eram observadas ervilhas na seguinte proporção fenotípica: 9 amarelas e lisas: 3 amarelas e rugosas: 3 verdes e lisas: 1 verde e rugosa. Através da observação da geração F2, Mendel concluiu que estas características (cor e textura) não eram transmitidas obrigatoriamente em conjunto, já que ervilhas híbridas poderiam ser amarelas e rugosas ou verdes e lisas. Ainda, associando a relação de dominância e recessividade que já haviam sido estabelecidas para a característica cor, o botânico obteve novas informações sobre a relação entre os fatores responsáveis pela determinação da textura. Genótipos Fenótipos VV, Vv vv Sementes amarelas Sementes verdes Genótipos Fenótipos RR, Rr rr Casca lisa Casca rugosa Assim formula-se o enunciado da 2ª Lei de Mendel, que diz: No estudo do conjunto da herança de dois ou mais caracteres, observa-se que os fatores hereditários (genes alelos) que condicionam esses caracteres segregam-se independentemente, unindo-se na formação de um novo indivíduo da prole. Após o estudo das Leis de Mendel, chega-se a conclusão de que um heterozigoto, ou mono-híbrido (Aa), produz dois tipos de gametas (A e a) e que, de seu cruzamento com outro igual, produz uma geração F2 com formação de 3 genótipos diferentes (AA, Aa e aa), 2 fenótipos diferentes (dominante e recessivo). Um heterozigoto para dois genes, ou di-híbrido (AaBb), produz quatro tipos diferentes de gametas (AB; Ab; aB e ab). O cruzamento deste di-híbrido com outro igual produz uma geração de 9 genótipos diferentes (AABB, AAbb, aaBB, AaBB, Aabb, AaBb, aaBB, aaBb e aabb) e 4 fenótipos diferentes (duplo dominante, dominante- recessivo, recessivo-dominante e recessivo-recessivo). Não é importante decorar estes valores, mas conseguir interpretar os casos apresentados para realizar os cruzamentos pedidos. Generalizando, podemos escrever, para todas as F2 com dominância absoluta, os números diferentes de: N NN N GAMETAS 2 Onde( ) representa o númeroGENÓTIPOS 3 de pares heterozigotos FENÓTIPOS 2 = = = PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Destaque os tipos de gametas produzidos por um indivíduo AaBb. 02. Determine a probabilidade de um casal AaBb tem uma criança com o mesmo genótipo dos pais. 03. Calcule a proporção fenotípica esperada para o cruzamento de duas plantas híbridas, sabendo que a semente amarela é dominante sobre a verde, e que a folha lisa é dominante sobre a rugosa. 04. Em cães a cor preta é dominante sobre a marrom, e a orelha ereta dominante sobre a caída. Aponte a probabilidade de um casal duploheterozigoto ter filhotes com o mesmo fenótipo dos pais. 05. Aponte quantos gametas diferentes um indivíduo AaBbCcDDEe produzirá. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR132 BIOLOGIA II 16 2ª LEI DE MENDEL PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. (FUVEST) O cruzamento entre duas linhagens de ervilhas, uma com sementes amarelas e lisas (VvRr) e outra com sementes amarelas e rugosas (Vvrr), originou 800 indivíduos. Quantos indivíduos devem ser esperados para cada um dos fenótipos obtidos? a) amarelas-lisas = 80; amarelas-rugosas = 320; verdes-lisas = 320; verdes-rugosas = 80. b) amarelas-lisas = 100; amarelas-rugosas = 100; verdes-lisas = 300; verdes-rugosas = 300. c) amarelas-lisas = 200; amarelas-rugosas = 200; verdes-lisas = 200; verdes-rugosas = 200. d) amarelas-lisas = 300; amarelas-rugosas = 300; verdes-lisas = 100; verdes-rugosas=100. e) amarelas-lisas = 450; amarelas-rugosas = 150; verdes-lisas = 150; verdes-rugosas=50. 02. (FUVEST) Do casamento entre uma mulher albina com cabelos crespos e um homem normal com cabelos crespos, cuja mãe é albina, nasceram duas crianças, uma com cabelos crespos e outra com cabelos lisos. A probabilidade de que uma terceira criança seja albina com cabelos crespos é: a) 75% b) 50% c) 37,5% d) 25% e) 12,5% 03. (UNESP) As figuras representam células de duas espécies animais, 1 e 2. Na célula da espécie 1, dois genes, que determinam duas diferentes características, estão presentes no mesmo cromossomo. Na célula da espécie 2, esses dois genes estão presentes em cromossomos diferentes. Tendo por base a formação de gametas nessas espécies, e sem que se considere a permutação (crossing-over), constata-se a Primeira Lei de Mendel a) tanto na espécie 1 quanto na espécie 2, mas a Segunda Lei de Mendel se constata apenas na espécie 1. b) apenas na espécie 1, enquanto a Segunda Lei de Mendel se constata apenas na espécie 2. c) apenas na espécie 2, enquanto a Segunda Lei de Mendel se constata apenas na espécie 1. d) apenas na espécie 2, enquanto a Segunda Lei de Mendel se constata tanto na espécie 1 quanto na espécie 2. e) tanto na espécie 1 quanto na espécie 2, mas a Segunda Lei de Mendel se constata apenas na espécie 2. 04. (UDESC) Como resultado do cruzamento de dois coelhos duplo heterozigotos nasceram 360 descendentes, deste total, o número de coelhas com o mesmo genótipo dos genitores é: a) 45 b) 90 c) 180 d) 70 e) 100 05. (MACKENZIE) Sabendo-se que a miopia e o uso da mão esquerda são condicionados por genes recessivos, analise a genealogia a seguir e responda. A probabilidade do casal 4 x 5 ter uma criança diíbrida é: a) 1/8 b) 3/16 c) 1/16 d) 1/4 e) 1/2 06. (PUCCAMP) As flores de uma determinada planta podem ser vermelhas ou amarelas. Dois pares de genes (Vv e Aa) determinam essa característica: plantas V_A_ produzem flores vermelhas e plantas V_aa, vvA_ ou vvaa, flores amarelas. Na descendência do cruzamento VvAa x VvAa espera-se encontrar uma proporção fenotípica de a) 1 vermelha: 1 amarela b) 9 amarelas: 7 vermelhas c) 9 vermelhas: 7 amarelas d) 15 amarelas: 1 vermelha e) 15 vermelhas: 1 amarela 07. (UEL) Numa ave doméstica, o gene C condiciona plumagem branca e o seu alelo recessivo, plumagem colorida; o gene P determina patas com plumas e o seu alelo recessivo, patas sem plumas. Esses pares de genes são autossômicos e segregam-se independentemente. Uma ave branca com patas com plumas, homozigota para os dois pares de genes, foi cruzada com uma colorida com patas sem plumas. Se os descendentes obtidos forem cruzados entre si, espera-se que a proporção de aves homozigotas para os dois pares de genes seja de a) 9/16 b) 6/16 c) 4/16 d) 3/16e) 1/16 08. (UECE) Do cruzamento entre dois indivíduos portadores do genótipo CcDd, a probabilidade de ocorrência na F1 de indivíduos com o mesmo genótipo dos pais, é: a) zero b) 1/2 c) 1/4 d) 1/8 09. (UEL) No homem, a polidactilia é um caráter dominante e a miopia, uma anomalia recessiva. Os genes responsáveis por essas características situam-se em autossomos e apresentam segregação independente. Uma mulher com polidactilia e miopia, cuja mãe era normal para as duas características, é casada com um homem normal, cujo pai era míope. A probabilidade deste casal ter uma criança com polidactilia e miopia é a) 0% b) 25% c) 50% d) 75% e) 100% 10. (MACKENZIE) Uma criança do sexo feminino, daltônica e canhota possui pai daltônico e destro e mãe de visão normal e canhota. Sabendo que o uso da mão esquerda é uma característica recessiva, então a probabilidade do segundo filho ser do sexo masculino e com fenótipos dominantes é: a) 1/2 b) 1/4 c) 1/6 d) 1/8 e) 1 PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 16 2ª LEI DE MENDEL 133 BIOLOGIA II 11. Em uma espécie de inseto, o tamanho e a formação das asas são determinados geneticamente. O gene que “determina o tamanho das asas” (longas, curtas ou intermediárias) possui dois alelos sem relação de dominância entre si. O gene que determina o desenvolvimento das asas também possui dois alelos; o dominante determina o aparecimento das asas, o recessivo a ausência destas. Vários casais de insetos, duplo heterozigoto, são cruzados e obtém-se um total de 2048 descendentes. Assinale a alternativa que indica, deste total, o número esperado de insetos com asas intermediárias. a) 128 insetos. b) 384 insetos. c) 768 insetos. d) 512 insetos. e) 1024 insetos. 12. No milho, grãos de coloração púrpura são dominantes em relação a amarelos, e grãos cheios são dominantes em relação a murchos. Do cruzamento entre duas plantas, foi obtida uma prole com as seguintes proporções: 25% de grãos púrpura e cheios; 25% de grãos amarelos e cheios; 25% de grãos púrpura e murchos; 25% de grãos amarelos e murchos. Sabendo que uma das plantas parentais era totalmente homozigota, assinale a alternativa correta. a) Os dois genes citados não estão segregando de forma independente. b) A planta homozigota era dominante para as duas características. c) Uma das plantas parentais era heterozigota para as duas características. d) A prole seria mantida na proporção 1:1:1:1 se as duas plantas parentais fossem duplo heterozigotas. e) Os resultados obtidos são fruto de recombinação genética. 13. (UNESP) A altura de uma certa espécie de planta é determinada por dois pares de genes A e B e seus respectivos alelos a e b. Os alelos A e B apresentam efeito aditivo e, quando presentes, cada alelo acrescenta à planta 0,15m. Verificou-se que plantas desta espécie variam de 1,00m a 1,60m de altura. Cruzando-se plantas AaBB com aabb pode-se prever que, entre os descendentes, a) 100% terão 1,30m de altura. b) 75% terão 1,30m e 25% terão 1,45m de altura. c) 25% terão 1,00m e 75% terão 1,60m de altura. d) 50% terão 1,15m e 50% terão 1,30m de altura. e) 25% terão 1,15m, 25% 1,30m, 25% 1,45m e 25% 1,60m de altura. 14. Imagine que uma mulher com olhos escuros e visão normal (CcMm) case-se com um homem de olhos claros e míope (ccmm). Sabendo que os olhos escuros e a visão normal são determinados por genes dominantes (C e M), marque a alternativa que indica a probabilidade de nascer uma criança de olhos claros e visão normal. a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 1/5 e) 1/6 15. Em tomates, a característica planta alta é dominante em relação à característica planta anã e a cor vermelha do fruto é dominante em relação à cor amarela. Um agricultor cruzou duas linhagens puras: planta alta/fruto vermelho x planta anã/fruto amarelo. Interessado em obter uma linhagem de plantas anãs com frutos vermelhos, deixou que os descendentes dessas plantas cruzassem entre si, obtendo 320 novas plantas. O número esperado de plantas com o fenótipo desejado pelo agricultor e as plantas que ele deve utilizar nos próximos cruzamentos, para que os descendentes apresentem sempre as características desejadas (plantas anãs com frutos vermelhos), estão corretamente indicados em: a) 16; plantas homozigóticas em relação às duas características. b) 48; plantas homozigóticas em relação às duas características. c) 48; plantas heterozigóticas em relação às duas características. d) 60; plantas heterozigóticas em relação às duas características. e) 60; plantas homozigóticas em relação às duas características. 16. (MACKENZIE) Um homem, polidáctilo e de pigmentação normal da pele, casa-se com uma mulher albina e não polidáctila. A primeira filha do casal tem o mesmo fenótipo de sua mãe. A probabilidade de que uma segunda filha do casal seja normal para ambos os caracteres é de a) 1/4 b) 1/2 c) 1/6 d) 1/8 e) 1 17.Uma linhagem pura de uma variedade de ervilhas de sementes lisas (gene dominante) e flores brancas (gene recessivo) foi cruzada com outra linhagem pura de uma variedade de sementes rugosas (gene recessivo) e de flores roxas (gene dominante). Caso os híbridos sejam fecundados posteriormente, a proporção de indivíduos com sementes rugosas e flores brancas será a seguinte: a) 1/16 b) 2/16 c) 3/16 d) 6/16 e) 9/16 18. Um homem polidáctilo e não albino, filho de mãe albina, casa- se com uma mulher não polidáctila e albina. O primeiro filho desse casal é normal para ambos os caracteres e a mulher está grávida da segunda criança. A probabilidade de essa segunda criança ser polidáctila e albina é de a) 1/4 b) 1/8 c) 1/2 d) 1 e) 3/4 19. A mosca Drosophila, conhecida como mosca-das-frutas, é bastante estudada no meio acadêmico pelos geneticistas. Dois caracteres estão entre os mais estudados: tamanho da asa e cor do corpo, cada um condicionado por gene autossômico. Em se tratando do tamanho da asa, a característica asa vestigial é recessiva e a característica asa longa, dominante. Em relação à cor do indivíduo, a coloração cinza é recessiva e a cor preta, dominante. Em um experimento, foi realizado um cruzamento entre indivíduos heterozigotos para os dois caracteres, do qual foram geradas 288 moscas. Dessas, qual é a quantidade esperada de moscas que apresentam o mesmo fenótipo dos indivíduos parentais? a) 288 b) 162 c) 108 d) 72 e) 54 20. No homem, a acondroplasia é uma anomalia genética, autossômica dominante, caracterizada por um tipo de nanismo em que a cabeça e o tronco são normais, mas os braços e as pernas são curtos. A letalidade dessa anomalia é causada por um gene dominante em dose dupla. Dessa forma, na descendência de um casal acondroplásico, a proporção fenotípica esperada em F1 é a) 100% anões. b) 100% normais. c) 33,3% anões e 66,7% normais. d) 46,7% anões e 53,3% normais. e) 66,7% anões e 33,3% normais. APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (UNICAMP) Quando se pretende transformar a espécie X na espécie Y, ambas devem ser unidas por fertilização e, em seguida, os híbridos resultantes devem ser fertilizados com o pólen de Y. Depois, das várias proles resultantes, seriam selecionadas aquelas que apresentassem maior semelhança com Y, que novamente seriam fertilizadas com pólen de Y, e assim sucessivamente ateì que, finalmente, Y se mantivesse constante nas gerações seguintes. Por este processo, a espécie teria sido transformada na espécie Y. Adaptado de http://media.wix.com/ugd/ b703be_02adaf2adad94fc08b146c5ab0e4b924. pdf. Acessado em 12/12/2016. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR134 BIOLOGIA II 16 2ª LEI DE MENDEL O trecho acima, adaptado da tradução do artigo de Gregor Mendel, ilustra o interesse de Mendel na transformação de espécies. a) O processo descrito por Mendel está relacionado com que prática amplamente usada na agricultura? Quais as vantagens da utilização desse processo na agricultura? b) Considerando que a espécie X tenha as características “A” e “B”, que a espécie Y tenha as características “a” e “b” e que os alelos “A” e “B” são dominantes,a partir do cruzamento de X com Y, em quantas gerações todos os descendentes resultantes teriam apenas as características ab? Quais seriam os genótipos formados em cada uma das gerações? 02. (UFPR) Um casal possui os seguintes genótipos: AaB1B2CcIAi e aaB1B2ccIBi. Suponha que as seguintes características são atribuídas a cada gene: Considerando que os genes em questão são autossômicos e segregam-se independentemente, responda: a) Qual é a probabilidade de esse casal ter um(a) filho(a) com lóbulo da orelha preso, cabelo liso, sem bico de viúva e sangue do tipo O? (Demonstre seu raciocínio) b) Qual é a probabilidade de esse casal ter um(a) filho(a) com lóbulo da orelha preso, cabelo crespo, com bico de viúva e qualquer tipo de sangue? (Demonstre seu raciocínio) c) Qual é a probabilidade de esse casal ter um(a) filho(a) com lóbulo da orelha solto, cabelo liso, sem bico de viúva e sangue do tipo AB? (Demonstre seu raciocínio) 03. (UFJF-PISM 3) Em uma determinada raça de gato, a cor e o comprimento da pelagem são controlados por genes autossômicos que podem ser dominantes ou recessivos. A tabela abaixo demonstra as características para esses alelos: Gene Características B pelagem negra b pelagem branca S pelagem curta s pelagem longa Sobre o cruzamento de um gato macho (BbSs) com uma gata fêmea (bbSS) responda: a) Qual a probabilidade de se obterem filhotes brancos com pelos curtos? b) Quais os genótipos dos gametas que podem ser produzidos pela fêmea e pelo macho? c) Se a gata acima cruzar com um gato com pelagem longa, qual é a probabilidade de nascer um descendente com pelagem longa? 04. (FMJ) Certa espécie de roedor possui um alelo A que determina a cor amarela dos pelos e que, em homozigose, é letal na fase embrionária. O alelo a determina a cor aguti dos pelos. Em outro locus, o alelo B determina a cor negra dos olhos e o alelo b, a cor mel dos olhos. Tais loci segregam-se de maneira independente. a) Indique possíveis genótipos de um animal aguti e de olhos negros. Indique o fenótipo de um animal Aabb. b) Considere o cruzamento AaBb x AaBb e determine a probabilidade de nascer um macho aguti com olhos cor de mel. Apresente os cálculos. 05. (EBMSP) Supondo que a cor dos olhos seja definida por um par de genes, se os pais biológicos de uma criança de olhos azuis têm olhos castanhos, então cada um deles deve ter um gene de olhos castanhos e um gene de olhos azuis e para que a criança tenha olhos azuis ela deve herdar genes de olhos azuis de ambos os pais. Com base nessa informação, determine a probabilidade percentual de que esses pais possam ter três filhos de olhos azuis. GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01.D 02.C 03.E 04.A 05.D 06.C 07.C 08.C 09.B 10.D 11.C 12.C 13.D 14.C 15.E 16.D 17.A 18.A 19.B 20.E EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. a) Os processos descritos por Mendel são os cruzamentos seletivos ou direcionados. As vantagens são a preservação de caracteres de interesse na descendência das plantas cultivadas, como, por exemplo, maior produtividade e resistência às variações de fatores b) ambientais. c) As características a e b, recessivas, estariam fixadassimultaneamente a partir da terceira geração, de acordo com os cruzamentos a seguir: Pais: (X) AABB aabb (Y)× 1 2 F :100%AaBb aabb (Y) F :25%AaBb;25%Aabb;25%aaBb e 25%aabb × O cruzamento dos descendentes aabb com aabb serão 100% puros (homozigotos) para os caracteres a e b da espécie Y. 02. Pais A B1 2 1 2AaB B Cc I i aaB B cc I i× a) 2 2 1 1 1 1 1P(aaB B cc ii) . 2 4 2 4 64 = × × × = b) 1 1 1 1 1 1P(aaB B C___) 1 . 2 4 2 16 = × × × = c) A B2 2 1 1 1 1 1P(A_B B cc I I ) . 2 4 2 4 64 = × × × = 03. A probabilidade de obterem filhotes com pelos brancos e curtos é de 50%, pois BbSs (macho) e bbSS (fêmea) tem os seguintes gametas: BS,Bs,bS,bs (macho) e bS (fêmea). Assim, cruzando-se: M/F BS Bs bS bs bS BbSS BbSs bbSS bbSs bS BbSS BbSs bbSS bbSs bS BbSS BbSs bbSS bbSs bS BbSS BbSs bbSS bbSs BbSS:negros e curtos 50% BbSs :negros e curtos bbSS:brancos e curtos 50% bbSs :brancos e curtos a) Os genótipos produzidos pela fêmea são apenas bS e pelos machos BS,Bs,bS e bs. b) A probabilidade da gata acima (bbSS) cruzar com um gato de pelagem longa _ _ss e nascer descendente de pelagem longa é de 0%, pois de acordo com o cruzamento só haverá Ss (pelagem curta). PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 16 2ª LEI DE MENDEL 135 BIOLOGIA II 04. a) Possíveis genótipos: aaBB, aaBb e aaB_ aaB_: qualquer uma dessas três formas. Fenótipo de Aabb: pelos amarelos e olhos cor de mel. b) Probabilidade 1/24. Possíveis gametas para AaBb (AB,Ab,aB e ab). Cruzando-se os possíveis gametas indicando as probabilidades e multiplicando. AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb AA é letal, assim AABB,AABb,AABb e AAbb não contam, sobrando 12 possibilidades, sendo que o genótipo de um indivíduo aguti com olhos cor de mel é de 1/12 e caso seja macho, multiplica-se por 1/2, obtendo-se uma probabilidade de 1/24. 05. A probabilidade de um casal, ambos com cor de olhos castanhos (Aa), ter um filho de olhos azuis (aa) é de 1/4 ou 25% de acordo com a tabela abaixo. A probabilidade deste mesmo casal ter três filhos de olhos azuis é de 1/4 x 1/4 x 1/4 = 1/64 ou 1,5625%. H/M A a A AA Aa a aa aa ANOTAÇÕES PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR136 BIOLOGIA II 16 2ª LEI DE MENDEL ANOTAÇÕES
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