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UFRRJ/ICBS/DG Disciplina: IB452 (T01 e T02) III. Melhoramento De Alógamas, Transformação Genética E Proteção De Cultivares (Exercícios Para Prova 03) 3.1 Seleção Recorrente 1) Marque V ou F com relação ao melhoramento de alógamas: a) ( ) Alógamas transmitem seus genótipos, surgindo assim, a cada geração, indivíduos com características genotípicas diferentes. b) ( ) Mesmo ocorrendo fatores que interfiram na casualização natural dos cruzamentos, como a mutação e migração, as frequências alélicas e genotípicas serão constantes geração após geração. c) ( ) Existem três tipos de progênies: meio-irmão, irmão completo e não-irmão. d) ( ) A seleção de progênies avalia os genótipos dos genitores com base no fenótipo dos descendentes. 2) Sobre os métodos de seleção recorrente e o uso de diferentes tipos de progênies, julgue as afirmativas a seguir como Verdadeiras (V) ou Falsas (F): a) ( ) Famílias de irmãos completos permitem maior precisão na seleção em comparação com famílias de meios-irmãos, por explorarem a variância genética aditiva e não aditiva, porém exigem um ciclo de seleção mais longo. b) ( ) No método de meios-irmãos, a recombinação dos selecionados pode ser feita simultaneamente à avaliação das progênies, o que reduz o intervalo entre gerações e maximiza o ganho genético por unidade de tempo. c) ( ) Famílias de irmãos completos são mais eficientes para a seleção de caracteres de baixa herdabilidade, pois a avaliação de irmãos completos elimina totalmente a influência do ambiente. d) ( ) O uso de famílias de autofecundadas (linhagens endogâmicas) na seleção recorrente é vantajoso para expor alelos recessivos, mas aumenta drasticamente o tempo necessário para completar um ciclo de seleção. e) ( ) A seleção recorrente intrapopulacional com famílias de irmãos completos é menos eficiente para acumular alelos de efeito majoritário do que a seleção massal, por depender exclusivamente da variância genética aditiva. 3) Qual é o principal propósito do melhoramento de populações? Porque temos que geralmente usar a seleção recorrente para alcançar este objetivo? (Isto é, porque este objetivo não pode ser alcançado em um só ciclo?). 4) Quais são as fases básicas que compõe um ciclo de seleção recorrente? Qual é a diferença da SR intrapopulacional e SR Recíproca (interpopulacional)? 5) Um melhorista de milho está trabalhando com duas populações geneticamente distintas (População A e População B) para aumentar o rendimento de grãos. Seu plano consiste em ciclos repetitivos onde: 1) plantas superiores são selecionadas dentro de cada população; 2) essas plantas selecionadas são cruzadas entre si, mas apenas com plantas da mesma população; e 3) o material resultante do intercruzamento é usado para avaliação e outra parte para recombinação. Posteriormente, ele modifica sua estratégia: 1) plantas superiores são selecionadas dentro de cada população; 2) essas plantas são cruzadas entre si para a obtenção de progênies AxB e BxA; 3) o material resultante do intercruzamento (as famílias de irmãos completos) é usado para avaliação. Com base nas descrições, assinale a alternativa que identifica corretamente os métodos de melhoramento utilizados. a) A primeira estratégia descreve a Seleção Recorrente Interpopulacional, e a segunda, a Seleção Recorrente Intrapopulacional. b) Ambas as estratégias são exemplos de Seleção Recorrente Intrapopulacional, pois partem de plantas selecionadas. c) A primeira estratégia descreve a Seleção Recorrente Intrapopulacional, e a segunda, a Seleção Recorrente Interpopulacional. d) Ambas as estratégias são exemplos de Seleção Massal, não envolvendo ciclos recorrentes formais. e) A primeira estratégia é um melhoramento por retrocruzamento, e a segunda é a Seleção Recorrente Interpopulacional. 3.2 Hibridação Em Alógamas (Obtenção De Sementes Híbridas) 6) IFTO, 2017) Sobre as consequências da endogamia em uma determinada população de plantas alógamas, analise as afirmativas: I. Aumento progressivo da homozigose em razão das sucessivas gerações de acasalamento endogâmico, fixando os caracteres. II. Frequência genotípica alterada, embora a frequência alélica não se altere. III. Aparecimento de anormalidades como deficiência de clorofila, sementes no pendão, esterilidade e nanismo. Está correto o que se afirmar em: a) I e II apenas. b) II e III apenas. c) III e I apenas. d) I apenas. e) I, II e III 7) (ADM&TEC 2025) O melhoramento genético de plantas é uma ciência que visa produzir novas variedades de plantas, mais produtivas, adaptáveis e resistentes a pragas e doenças. Considerando a legenda a seguir, pode-se afirmar que a expressão abaixo refere-se à: [(F1-MP)/MP] x 100: híbrido (F1); média de seus pais (P1 e P2); melhor parental (MP); e cultivar padrão (CP). A) Heterobeltiose. B) Heterose tradicional. C) Heterose padrão. D) Teoria da Dominância. 8) O que são grupos heteróticos e qual a sua importância na produção de híbridos de linhagens? 9) Quais os três principais passos no desenvolvimento de uma cultivar híbrida? Em qual passo a endogamia é necessária? Em qual passo o teste de capacidade especifica de combinação é requerido? Em qual passo a macho esterilidade pode ser utilizada? 10) Associe a primeira coluna, que lista métodos e estratégias utilizados no desenvolvimento de híbridos, com a segunda coluna, que descreve suas características e objetivos. 1. Método Genealógico 2. Top Cross 3. Cruzamento Dialélico 4. Predição do Comportamento de Híbridos a) ( ) Esquema de cruzamentos sistemáticos onde um grupo de linhagens é cruzado entre si em todos os pares possíveis, permitindo a avaliação direta da Capacidade Específica de Combinação (CEC). b) ( ) Uso de modelos estatísticos, marcadores moleculares ou dados fenotípicos para selecionar combinações promissoras com base em dados indiretos, reduzindo a necessidade de testes extensivos de campo. c) ( ) Estratégia de seleção e obtenção de linhas puras que mantém o controle da genealogia de cada planta desde a geração F₂, permitindo o rastreamento de linhagens superiores. d) ( ) Método de avaliação que cruza um conjunto de linhagens com um mesmo testador (geralmente uma variedade ou híbrido) para estimar a Capacidade Geral de Combinação (CGC). 11) Descreva a estratégia de obtenção in vivo de duplo haplóide na cultura do milho. Qual a vantagem na utilização deste método? 12) (IFTO, 2017) Com relação aos híbridos vegetais, assinale a opção incorreta. a) Híbridos simples são obtidos através do cruzamento entre duas linhagens. b) Os híbridos simples são, em geral, mais produtivos do que os duplos ou triplos. c) Além das linhagens endogâmicas, os híbridos são também produzidos através de cultivares de polinização aberta ou através de clones. d) Híbridos duplos são caracterizados por produzirem pelo menos, duas vezes mais do que a média de um de seus genitores. e) Os híbridos são obtidos do cruzamento entre indivíduos geneticamente distintos, visando à utilização prática da heterose. 13) (ENADE - 2010) O milho híbrido contém a segurança de uma patente, visto que a reserva de obtenção está assegurada pela capacidade de combinação das linhagens endogâmicas obtidas pelos seus detentores. Em relação aos tipos de híbridos de milho e seus processos de obtenção, analise as seguintes alternativas: I. O híbrido simples é o mais produtivo, contudo suas sementes são obtidas a partir de linhagens endogâmicas de baixa produtividade. II. Híbridos modificados têm o custo da produção de sementes barateado por serem obtidos a partir de linhagens revigoradas, sendo estas obtidas a partir do cruzamento entre linhagens estreitamente aparentadas. III. Os números mínimos de linhagens endogâmicas distintas necessárias para a composição de híbridos simples, duplos e triplos são, respectivamente, iguais a dois, três e quatro. IV. A escolha de uma linhagem como polinizadora ou receptora de pólen não altera a produtividade do híbrido, todavia contribui para o aumento do número de sementes híbridas. É correto apenas o que se afirma em: A) I e II. B) IIe III. C) III e IV. D) I, II e IV. E) I, III e IV. 14) (CONSULPLAN 2024) De modo geral, o cultivar é responsável por, pelo menos, 50% da produtividade de uma lavoura. Assim, sua escolha é tarefa complexa e crucial, na qual se devem levar em consideração todas as informações disponíveis (Fritsche-Neto e Môro, 2015.) Considerando a informação e os aspectos gerais do cultivo do milho, relacione adequadamente o tipo de material genético e o sistema de cultivo mais adequado. 1. Híbrido duplo. 2. Híbrido simples. 3. Híbrido triplo. 4. Variedade. a) ( ) Material genético adequado a tecnologias mais simples e bastante empregado em sistemas orgânicos de produção normalmente originado de seleção de uma população. b) ( ) Material adequado a sistemas de média para alta tecnologia, obtido a partir do cruzamento entre uma linhagem pura e um híbrido simples. c) ( ) Cruzamento entre dois híbridos simples; seu emprego é adequado para sistemas de média tecnologia; apresenta boa adaptabilidade. d) ( ) Material proveniente do cruzamento de duas linhagens puras; utilizado em sistemas de alta tecnologia. 15) (EPAGRI, 2013) O quadro abaixo contém a produtividade média de espigas despalhadas de milho (t ha-1), obtida na avaliação de híbridos simples derivados do cruzamento entre as linhagens A, B, C, D e E. As médias referem-se aos cinco experimentos realizados em Santa Catarina (Chapecó, São Miguel D’Oeste, Lages, Canoinhas e Concórdia), no delineamento de blocos completos casualizados com quatro repetições, na safra 2012/2013. Linhagens A B C D E A 2,25 8,95a 8,25 c 6,70 f 7,97 d B 2,55 8,40 c 8,85 b 8,80 b C 2,35 7,80 d 8,12 d D 2,60 7,20 e E 1,98 Médias de híbridos seguidas da mesma letra não diferem significativamente pelo teste de Scott e Knott a 5% de probabilidade. Identifique abaixo as afirmativas verdadeiras ( V ) e as falsas ( F ), com base nessas informações. a) ( ) A heterose ou vigor híbrido é o inverso da depressão endogâmica, sendo um desvio que expressa os efeitos benéficos dos descendentes resultantes da combinação entre entidades genéticas contrastantes. Essa superioridade genética média da geração dos filhos é estimada em relação à média dos genitores. b) ( ) A heterose do híbrido simples (F1) obtido a partir do cruzamento entre as linhagens A e B, é igual a 4,6 t ha–1. c) ( ) A perda de heterose dos híbridos simples e duplos, após uma geração de polinização aberta entre suas respectivas plantas F1, é de 50% e 25%, respectivamente. d) ( ) A partir do cruzamento dialélico acima é possível predizer que a estimativa da produtividade média de espigas despalhadas do híbrido duplo (AxE) x (BxC) corresponde a 8,5 t ha-1, enquanto os descendentes da geração de polinização aberta entre suas respectivas plantas F1 é de 5,2 t ha-1, assim resultando uma perda de 38,8% da produtividade. e) ( ) A predição da perda da produtividade média de espigas despalhadas dos descendentes da geração de polinização aberta entre as plantas F1 do híbrido simples (A x B) é de 36,6%, enquanto a perda dos descendentes da geração de polinização aberta entre as plantas F1 do híbridos duplo (AxE) x (BxC) é de 12,32%. f) ( ) O melhor híbrido duplo predito a partir do cruzamento dialélico acima é (BxC) x (DxE) e o melhor híbrido triplo é B x (D x E). g) ( ) Endogamia é qualquer sistema de acasalamento de indivíduos relacionados por ascendência, que aumenta a proporção de indivíduos homozigóticos da população acima da proporção do equilíbrio de Hardy-Weimberg. Assinale a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo. a) ( ) V – V – V – F – F – V – V b) ( ) V – F – V – F – F – F – V c) ( ) V – F – F – V – F – F – F d) ( ) F – V – V – F – F – F – F e) ( ) F – F – F – F – F – V – F 3.3 Transformação genética 16) (IFTO, 2017) Dentre as vantagens para o melhorista no uso da tecnologia dos transgênicos, é: a) a possibilidade de transferência de características (genes) de plantas relacionadas (ou seja, sexualmente incompatíveis) ou mesmo de animais e microorganismos. b) a formação de novas plantas a partir de órgãos vegetativos e heterozigotas especializados. c) a possibilidade de transferência de características (genoma) de plantas relacionadas (ou seja, sexualmente compatíveis) ou mesmo de animais e microorganismos. d) a possibilidade de introdução de um gene específico sem a necessidade de cruzamentos e retrocruzamentos. e) uma nova linha pura resultante da fecundação de uma única planta homozigota. 17) (ENADE, 2004) Os alimentos e outros produtos agrícolas provenientes de organismos que tenham sido modificados pelo uso de tecnologias recombinativas de DNA são parte crescente do agronegócio. Os riscos e a regulação apropriada dos produtos e alimentos de Organismos Geneticamente Modificados (transgênicos) são correntemente alvo de debates nacionais e internacionais. a) Neste contexto, indique duas alegações (técnicas e/ou econômicas) que os proponentes dessa nova agricultura biotecnológica apresentam. b) Destaque dois argumentos levantados pelos ambientalistas em reação aos impactos dessa nova tecnologia. c) Avalie os impactos para o Brasil, como exportador do setor de commodities, usando como modelo a soja transgênica. 18) ENADE - 2004) Na obtenção de cultivares transgênicos pelo uso da técnica do DNA recombinante, é necessário que a espécie doadora do gene seja próxima, do ponto de vista filogenético, à espécie receptora PORQUE nem todos os genes se expressam, quando transferidos para outra espécie. A esse respeito, pode-se concluir que: (A) as duas afirmativas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. (B) as duas afirmativas são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira. (C) as duas afirmativas são falsas. (D) a primeira afirmativa é verdadeira e a segunda é falsa. (E) a primeira afirmativa é falsa e a segunda é verdadeira 19) (ENADE - 2019) A tecnologia do DNA recombinante possibilitou a realização de combinações gênicas inexistentes na natureza, dando, assim, origem aos organismos geneticamente modificados (OGM), também chamados de transgênicos. O Centro Nacional de Recursos Genéticos da Embrapa, por exemplo, desenvolveu uma pesquisa com o objetivo de transferir um gene da proteína de reserva da castanha-do-Pará para o feijão, já que essa proteína é rica em aminoácido metionina, e o feijão, embora tenha proteínas em abundância, é pobre em metionina. (RAMALHO, M. A. P. et al. Genética na agropecuária. Lavras: UFLA, 2012 (adaptado). Com base nas informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. Na biotecnologia aplicada, os organismos transgênicos como bactérias, fungos, plantas e animais geneticamente modificados, podem ser utilizados para a produção de proteínas ou para propósitos industriais. II. O melhoramento genético clássico consiste na transferência do material genético de um organismo para outro, permitindo que as alterações no genoma sejam previsíveis. III. A engenharia genética trabalha com várias características ao mesmo tempo, ao contrário do melhoramento genético clássico, que trabalha com uma característica de cada vez. É correto o que se afirma em: A) I, apenas. B) II, apenas. C) I e III, apenas. D) II e III, apenas. E) I, II e III. 20) (ENADE - 2013) A tecnologia utilizada para a transformação genética de plantas não pode prescindir de forte embasamento científico que permite avaliar as possibilidades e limitações da liberação de plantas transgênicas, em larga escala, no meio ambiente. A transformação de plantas cultivadas via transgenia é uma tecnologia que tem sido rápida e facilmente dominada por diferentes laboratórios. Em relação à transgenia, avalie as afirmações a seguir. I. Um dos problemas da transgenia consiste na dificuldade de prever onde ocorrerá a inserção do DNA transformante e a que fatores regulatórios esse DNA, estranho ao processo evolutivo do genoma, será submetido ou submeterá os demais genes. II. A transgenia, por envolver diretamente a base da alimentação humana, pode prescindir de algumasdefinições científicas, como de “equivalência substancial” entre alimentos transgênicos e naturais, ligada à visão mais profunda da organização, expressão e regulação dos genomas. III. A liberação de produtos transgênicos é feita com base na Lei de Biossegurança, que criou a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CNTBio). IV. Quanto às análises de risco para a saúde humana, constata-se a insuficiência de conhecimento científico que embase os julgamentos prévios à liberação dos produtos transgênicos. É correto apenas o que se afirma em: A) I. B) II e III. C) I, II e IV. D) I, III e IV. E) II, III e IV. 21) O CRISPR é uma ferramenta de mutação sítio-dirigida que permite modificar genes com precisão. Considerando esta técnica, explique a diferença entre um organismo geneticamente editado (por CRISPR) e um transgênico tradicional. 22) Explique o principal motivo pelo qual os alimentos derivados de cultivares geneticamente editados (por técnicas como CRISPR-Cas9), em geral, não recebem o selo de "Transgênico" (símbolo "T" preto dentro de um triângulo amarelo) na sua comercialização, conforme a legislação brasileira. 3.4 Registro e Proteção de cultivares 23) Segundo a lei de proteção de cultivares, quais requisitos um novo cultivar deve possuir para ser protegido? Explique o que significa cada um desses requisitos. 24) Discuta as consequências da aprovação da lei de proteção de cultivares para o melhoramento de plantas brasileiro. 25) Diferencie o Registro e a Proteção de uma cultivar no contexto do sistema brasileiro para os seguintes aspectos: a) Objetivo principal b) Base legal e órgão responsável c) Pré-requisitos e critérios para concessão d) Efeitos práticos e direitos conferidos ao obtentor 26) (Consulplan-MAPA, 2014) Acerca da lei de proteção de cultivares, analise as afirmativas. I. Materiais genéticos homogêneos, obtidos por algum processo autogâmico continuado. II. Cultivar que se distingue claramente de qualquer outra, cuja existência na data do pedido de proteção seja reconhecida. III. Cultivar que, reproduzida em escala comercial, mantenha a sua homogeneidade através de gerações sucessivas. IV. Cultivar que, utilizada em plantio, em escala comercial, apresente variabilidade mínima quanto aos descritores que a identifiquem, segundo critérios estabelecidos pelo SNPC (Serviços Nacionais de Proteção de Cultivares). As afirmativas anteriores, referem-se, respectivamente, a A) linhagem; cultivar distinta; cultivar homogênea; e, cultivar estável. B) cultivar homogênea; cultivar estável; cultivar distinta; e, linhagem. C) cultivar homogênea; cultivar distinta; cultivar estável; e, linhagem. D) linhagem; cultivar distinta; cultivar estável; e, cultivar homogênea. 27) (CESPE- MAPA, 2001) Com respeito à Lei de Proteção de Cultivares — Lei n.º 9.456, de 25 de abril de 1997 e seu decreto regulamentador — Decreto n.º 2.366, de 5 de novembro de 1997, julgue os itens abaixo. a) ( ) A Lei de Proteção de Cultivares objetiva, fundamentalmente, a proteção dos direitos relativos à propriedade intelectual referente a cultivar, à utilização das plantas ou suas partes de reprodução e multiplicação vegetativa e estabelece regras acerca da concessão do certificado de proteção de cultivar. b) ( ) A legislação prevê que só são passíveis de proteção as novas cultivares, ou as cultivares essencialmente derivadas de gênero ou espécie vegetal, oriundas da flora natural brasileira. c) ( ) Uma cultivar protegida poderá ser declarada, ex officio, pelo MAPA, como sendo de uso público restrito, nos casos de emergência nacional, abuso do poder econômico e em outras circunstâncias extremas, com base em parecer técnico dos órgãos competentes. d) ( ) A titularidade da proteção de um cultivar é um direito inalienável e intransferível de seu detentor e terá a sua duração assegurada enquanto seu detentor for vivo, não podendo ser objeto de transferência nem por ato inter vivos nem por sucessão testamentária. e) ( ) O Serviço Nacional de Proteção de Cultivares (SNPC), criado pela Lei n.º 9.456/97, é subordinado administrativamente ao MAPA e tecnicamente ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) que, por força de lei, deverá promover anualmente o treinamento e atualização de todo pessoal do corpo técnico do SNPC.