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Questão 1. Um agricultor cruzou duas variedades puras de feijão, a primeira com flores amarelas e folhas redondas e a segunda com flores vermelhas e folhas oblongas. Todas as plantas da F1 possuíam flores vermelhas e folhas redondas. Os indivíduos da F1 foram cruzados com plantas homozigóticas recessivas e o agricultor obteve os seguintes resultados: 62 Feijoeiros com flores vermelhas e folhas redondas 180 Feijoeiros com flores vermelhas e folhas oblongas 200 Feijoeiros com flores amarelas e folhas redondas 58 Feijoeiros com flores amarelas e folhas oblongas Genótipo Freq.Esp No Obs No Esp (OBS-ESP)2/ESP X 2 Feijoeiros c/ flores vermelhas e folhas redondas AaBb 1/4 62 125 (62-125)2/125 31.8 Feijoeiros c/ flores vermelhas e folhas oblongas Aabb 1/4 180 125 (180-125)2/125 24,2 Feijoeiros c/ flores amarelas e folhas redondas aaBb 1/4 200 125 (200-125)2/125 45 Feijoeiros c/ flores amarelas e folhas oblongas aabb 1/4 58 125 (58-125)2/125 35,9 TOTAL 500 136,9 a) (1,0) Os genes que condicionam a cor das flores e forma das folhas estão ligados ou segregam independentemente? Justifique. Os genes em questão encontram-se ligados (localizados no mesmo cromossomo). Considera-se a hipótese de segregação independente se a proporção fenotípica esperada for de 1/4 (125 indivíduos em cada classe fenotípica). Como o X2 observado (136,9) é muito maior que o X2 crítico para 3 graus de liberdade (7,82), devemos rejeitar a hipótese nula de segregação independente para os genes que determinam a cor da flor e a forma da folha nessa espécie. Portanto, os resultados desses cruzamentos não estão de acordo com o esperado pela Segunda Lei de Mendel. b) (1,0) Esquematize o genótipo dos indivíduos nas três gerações. OBS: Utilize a letra A para o gene que condiciona a cor da flor e a letra B para o gene que condiciona a forma das folhas. Parental: flores amarelas e folhas redondas (aaBB) x flores vermelhas e folhas oblongas (AAbb) F1 (cruzamento-teste): AaBb x aabbb Flores vermelhas e folhas redondas (AB/ab) - recombinantes Flores vermelhas e folhas oblongas (Ab/ab) - parentais Flores amarelas e folhas redondas (aB/ab) - parentais Flores amarelas e folhas oblongas (ab/ab) - recombinantes Questão 2. Um pesquisador estava interessado em mapear três locos que condicionam as seguintes mutações recessivas em uma espécie de planta: semente rugosa (r), folhas curtas (f) e flores brancas (b). Para isso, ele planejou um cruzamento entre uma planta triplo-heterozigótica (Planta 1 - fenótipo triplo- selvagem) e uma planta triplo-homozigótica recessiva (Planta 2 - fenótipo triplo-mutante) para os três genes em questão, e encontrou o seguinte resultado: Classes fenotípicas encontradas na prole do cruzamento-teste Genótipo No de plantas em cada classe 1. semente rugosa, folhas normais, flores vermelhas rFB / rfb 63 2. semente rugosa, folhas curtas, flores vermelhas rfB / rfb 390 3. semente normal, folhas normais, flores brancas RFb / rfb 412 4. semente normal, folhas curtas, flores brancas Rfb / rfb 63 5. semente rugosa, folhas curtas, flores brancas rfb / rfb 4 6. semente rugosa, folhas normais, flores brancas rFb / rfb 31 7. semente normal, folhas curtas, flores vermelhas RfB / rfb 35 8. semente normal, folhas normais, flores vermelhas RFB / rfb 2 TOTAL DE PLANTAS: 1000 a) (2,0) Calcule a distância entre os genes envolvidos e determine a ordem dos genes no mapa de ligação. Não se esqueça de utilizar a distância corrigida para os genes mais afastados. Frequência de recombinação e distância (em centiMorgan) para cada par de genes: Distância entre R e F: (classes que recombinam os genes R e F – genótipos Rf e rF): FR = 63 + 63 + 31 + 35 / 1000 = 19,2% → Distância entre R e F = 19,2 cM Distância Corrigida entre R e F: (a distância precisa ser corrigida para incluir os eventos de permuta dupla) FR = 63 + 63 + 31 + 35 + 2 (2 + 4)/ 1000 = 19,2% → Distância entre R e F = 20,4 cM Distância entre R e B: (classes que recombinam os genes R e B – genótipos rB e Rb): FR = 4 + 31 + 35 + 2 / 1000 = 7,2% → Distância entre R e B = 7,2 cM Distância entre F e B: (classes que recombinam os genes F e B – genótipos Fb e fB): FR = 63 + 63 + 4 + 2 / 1000 = 13,2% → Distância entre F e B = 13,2 cM b) (2,0) Considere uma célula da Planta 1 que deu origem ao gameta Rfb. Esquematize os cromossomos homólogos onde estão localizados os 3 genes, indicando seus alelos em cada uma das cromátides e a região onde houve permuta nas fases de Prófase I, Anáfase I e Anáfase II. Questão 3. Em uma espécie de ave, cruzamentos entre machos homozigóticos de penas verdes e fêmeas homozigóticas de penas brancas produziu F1 de machos e fêmeas com penas verdes. O cruzamento entre aves da F1 resultou em 47 aves verdes, 14 aves amarelas, 16 azuis e 3 brancas. Proponha uma hipótese genética para explicar esses resultados, indicando: Machos pena verde x Fêmeas pena branca F1: machos e fêmeas de penas verdes F2: 47 aves verdes, 14 aves amarelas, 16 azuis e 3 brancas a) (0,25) o número de genes envolvidos na determinação da cor das penas. Dois genes estão envolvidos (A e B), onde ambos participam da via de determinação da cor da pena da ave. b) (0,25) se estes genes segregam independentemente ou se estão ligados. Segregam independentemente. c) (0,25) a relação de dominância para alelos de um mesmo gene. d) (0,25) se há epistasia entre alelos de genes diferentes. Não há epistasia entre os alelos dos genes A e B. e) (0,5) Segundo sua hipótese, indique os genótipos de cada uma das aves nas três gerações. Ver tabela. f) (0,5) Faça o teste do Qui-quadrado para verificar se sua hipótese deve ser rejeitada. O valor do X2 calculado (1,023) foi menor que valor do X2 crítico (7,82), ao nível de significância () de 5%. Deste modo, a diferença entre as proporções esperadas e as observadas não é significativa. Portanto, não devemos rejeitar a hipótese nula de segregação independente entre os genes A e B. Genótipo Frequência Esperada No Obs No Esp (OBS-ESP)2/ESP X 2 A_B_ 9/16 47 45 (45 - 47)2 / 45 = 0,089 0,089 A_bb 3/16 14 15 (15 - 14)2 / 15 = 0,067 0,067 aaB_ 3/16 16 15 (15 - 16)2 / 15 = 0,067 0,067 aabb 1/16 3 5 (3 - 5)2 / 5 = 0,8 0,8 TOTAL 80 1,023 Questão 4. (2,0) A cor da flor em uma espécie de planta, vermelha ou púrpura, é determinada por um gene cujo alelo dominante P condiciona a produção do pigmento vermelho e o alelo recessivo p, a produção do pigmento púrpura. Existe pelo menos mais de um gene envolvido na determinação da cor da flor que codifica a proteína responsável pela deposição do pigmento na pétala. Nesse gene, o alelo dominante A codifica a proteína responsável pela deposição do pigmento vermelho ou púrpura e o alelo recessivo a codifica uma proteína incapaz de fazer a deposição. Trata-se de um caso de interação gênica, onde o fenótipo cor da flor é condicionado por pelo menos 2 genes, gene A e gene B. É um caso de epistasia recessiva, pois independente do genótipo em relação ao gene B, o genótipo aa determina o fenótipo branco. Assim, para que as flores sejam vermelhas não basta a presença de um alelo funcional do gene P que produz o pigmento, mas é necessário também que haja um alelo dominante A, para que haja a deposição do pigmento. A proporção esperada é de 3:1:1, e os genótipos são: Parentais: Pp/Aa x Pp/Aa Prole: Vermelha (9) Purpúra (3) Branca (4) P P A A P P A a P p A A P p A a p p A A p p A a p p a a P p a a P P a a Referências Bibliográficas BITNER-MATHÉ, Blanche C. / MATTA, Bruna P. / MORENO, Patrick G. Genética Básica. v.2. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2012.
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