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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA MELHORAMENTO VEGETAL AC 479 ESTUDO DIRIGIDO Nº 2 UNIDADE B. Genética e Estatística aplicadas ao melhoramento de plantas 1 - Cite as principais diferenças entre herança qualitativa e herança quantitativa, dando exemplos de características determinadas por cada tipo de herança. 2 - Diferencie variação contínua e variação descontínua, associando-as a cada um dos dois tipos de herança em que atuam. Qual das duas variações tem mais probabilidade de ser resultante de herança poligênica? E por quê? 3 – Uma das principais aplicações da genética qualitativa no melhoramento genético é em estudos de herança genética para as diferentes características que se deseja melhorar. Quais os diferentes tipos de herança podem ser encontrados para resistência a doenças em plantas? 4 – Como deve ser realizado o estudo de herança genética de uma determinada característica? Supondo que você precisa determinar o número de genes que controla a característica tamanho da vagem, quais procedimentos devem ser realizados para se fazer esta avaliação? 5 – O que você entende por herdabilidade? Qual a sua importância para o melhoramento genético? 6 - O que é variância fenotípica (VP)? E quais os seus componentes? O que é variância genotípica (VG)? E quais os seus componentes? 7 - Diferencie herdabilidade no sentido restrito (h²) de herdabilidade no sentido amplo (H²). Qual delas é mais útil em programas de cruzamentos? Por que a herdabilidade no sentido amplo não será tão útil no melhoramento de plantas com reprodução sexuada? 8 - Sabemos que os valores de herdabilidade podem variar de 0,0-1,0. O que podemos inferir sobre valores de herdabilidade próximos de 0,0? E próximos de 1,0? 9 – Como a variância atribuída ao ambiente e à dominância interferem no processo de seleção e nos ganhos a serem obtidos? 10 – O que é grau de dominância? Que tipos de interação alélica podem ser observados em caracteres quantitativos? 11 - No tomateiro a folha pode ser normal (bordos recortados) ou batata (bordos lisos). Foram realizados vários cruzamentos envolvendo esses dois fenótipos e obtidos os seguintes resultados: FENÓTIPOS Fenótipos dos descendentes (número) Normal Batata 1) Normal x Batata 192 64 2) Normal x Normal 95 0 3) Batata x Batata 0 86 a) Qual a herança do caráter e que tipo de interação alélica está ocorrendo? 12 - No estudo da herança da forma da raiz do rabanete, e também da cor da raiz, obteve-se na F2 a seguinte proporção fenotípica: 11 vermelhos e esféricos; 20 vermelhos e ovais; 9 vermelhos e alongados; 21 rosa e esféricos; 39 rosa e ovais; 19 rosa e alongados; 10 brancos e esféricos; 22 brancos e ovais e 11 brancos e alongados. Pergunta-se: a) Quais as interações alélicas para os dois caracteres? b) Esse tipo de interação facilita ou dificulta o trabalho do melhorista? Explique. c) Qual o tamanho da F2 para se obter 50 plantas com raiz branca e alongada? 13 - O Botânico dinamarquês Johannsen (1903), mediu o peso das sementes da variedade de feijão denominada “Princess”. Ela se reproduz por autofecundação e, portanto, é uma linhagem pura. Abaixo é apresentado o peso em gramas de uma amostra pequena mas representativa de sementes deste feijão. 19 31 18 24 27 28 25 30 29 22 29 26 23 20 24 21 25 29 a) Calcule a média e o desvio padrão para o peso dos feijões desta amostra. b) Calcule a variância ambiental e estime a herdabilidade do peso dos feijões desta variedade c) Se a média de peso das sementes selecionadas desta população para serem os reprodutores é de 30 g, faça a previsão do peso médio dos grãos da geração seguinte. 14 - Os resultados apresentados na tabela abaixo foram obtidos para o comprimento das espigas de milho. a) Calcule os valores médios de comprimento de espiga para cada linhagem parental e para a F1.; b) Compare a média da F1 com a de cada linhagem parental e determine o tipo de ação gênica envolvida nesta característica. 15 - Se os alelos recessivos b e d contribuírem com 3 e 2 unidades, respectivamente, e os alelos dominantes A, B e C contribuírem com 5, 6 e 4 respectivamente, calcule os valores métricos do híbrido F1 nas seguintes circunstâncias: a) Com ausência de dominância; b) Com dominância parcial em que os locos Bb = 10 e Dd = 7; c) Com dominância completa; d) Com sobredominância, em que Bb (13) > BB e Dd (9) > DD. Considere o cruzamento: (P1) AA bb DD x (P2) AA BB dd (F1) AA Bb Dd. 16 - Duas plantas com 30 cm de altura foram cruzadas e o cruzamento originou uma progênie na proporção indicada a seguir Número de Plantas Altura (cm) 1 22 8 24 28 26 56 28 70 30 56 32 28 34 8 36 1 38 Comprimento da espiga em cm 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Progenitor A 4 21 24 8 Progenitor B 3 11 12 15 26 15 10 7 2 F1 1 12 12 14 17 9 4 a) Quantos pares de genes estão envolvidos? b) Que tipo de herança está envolvida nestes dados? Explique sua resposta. Quantos pares de genes estão envolvidos? c) Qual é o valor de cada alelo ativo? d) Qual é o genótipo recessivo e porque a altura dele não é zero? 17 – Foi avaliada a produção de grãos nas gerações P1, P2 (genitores homozigotos), F1 e F2, cujos resultados são apresentados a seguir: GERAÇÃO Nº DE PLANTAS MÉDIA (Kg) VARIÂNCIA P1 20 32 12 P2 25 80 16 F1 42 55 22 F2 180 52 58 A) Estime a variância genética entre as plantas F2; B) Estime a herdabilidade do caráter na F1; C) Estime a média predita para o primeiro ciclo de cultivo dos indivíduos F2 selecionados cuja média é igual a 65,0 Kg; D) Estime a heterose manifestada na F1; E) Estime o número de genes que controlam o caráter. 18 - Em uma espécie, as flores são vermelhas (AA), rosas (Aa) ou brancas (aa). Responda: a) Se uma população X (400 brancas, 200 rosas e 400 vermelhas) é submetida ao acasalamento ao acaso, qual a frequência de plantas rosa na descendência? b) Qual seria a frequência de plantas brancas se a população X fosse autofecundada? 19 - Considere a população constituída pelos seguintes genótipos (81 AA, 86 Aa e 58 aa) e suas frequências gênicas iguais a 0,36 (AA), 0,38 (Aa) e 0,26 (aa). Verificar se esta população está em equilíbrio? 20 - Na planta conhecida como Maravilha (Mirabilis jalapa), a cor da flor pode ser vermelha (V1V1), cor-de-rosa (V1V2) ou branca (V2V2). Em uma população panmítica, composta por 2.000 plantas foram encontradas 125 com flores brancas. Pergunta-se: a) Quais as frequências dos alelos V1 e V2 nessa população?; b) Entre os 2.000 indivíduos, quais os números esperados de plantas com flores vermelhas e cor-de-rosa? e c) Se um jardineiro coletar sementes apenas das plantas de flores cor-de-rosa para formar um novo jardim, qual deverá ser a proporção fenotípica esperada. 21 - Considere as populações P1 (10AA, 20Aa e 20aa) e P2 (60AA e 40aa) e a geração F1 = P1 x P2. Responda: a) Qual a frequência de heterozigotos na segunda geração de autofecundação da população P1?; b) Qual a frequência de heterozigotos na geração F1? e c) Qual a frequência de heterozigotos na primeira geração de acasalamento ao acaso entre indivíduos de P2? 22 - Em cebolas, a cor do bulbo pode ser roxa devido ao alelo dominante A e amarela devido ao alelo recessivo a. Numa população com 10.000 plantas, em equilíbrio de Hardy-Weinberg, ocorrem 1.600 plantas com bulbos amarelos. A) Qual a frequênciado alelo a nessa população?; B) Qual o número de plantas com bulbos roxos e genótipo homozigótico que ocorre entre as 10.000 plantas?; C) Se um agricultor realizar 5 gerações de seleção visando a obtenção de um cultivar que produza apenas bulbos roxos, qual a proporção esperada de plantas que ainda apresentarão bulbos amarelos na população descendente, em equilíbrio? e D) Partindo-se da população melhorada quantos ciclos de seleção ainda deverão ser realizados para se obter uma nova população em que apenas 0,49% das plantas possuem bulbos amarelos?
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