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Ligação fatorial 171 LIGAÇÃO FATORIAL EXERCÍCIOS 1) Considere dois genes (A/a e B/b) ligados, a uma distância de 20 unidades, e um gene C/c, independente. Em relação a um triplo-heterozigoto em repulsão, responda: a) Quantos e quais os diferentes gametas produzidos pelo indivíduo? b) Qual a probabilidade de o indivíduo produzir gametas com a seguinte constituição genotípica: AbC, AB e aC? Resp.: a) 8 (ABC, Abc, AbC, Abc, aBC, abc, abC, abc); b) 0,20, 0,10 e 0,25. 2) Em tomate, dois genes atuam da seguinte maneira: D/d - plantas anãs/altas; B/b - caule liso/pubescente. Da autofecundação de um F1 (duplo-heterozigoto) surgiu a descendência: anã, lisa - 5100; anã, pubescente - 2432; alta, lisa - 2422; alta, pubescente - 46. Teste, pelo qui-quadrado, a hipótese de que os genes são independentes e defina: a) valor do qui-quadrado; b) grau de liberdade e nível de significância estimado; c) nível de significância; d) admitindo que os genes D/d e B/b estão ligados, qual o genótipo da F1? e) qual a distância entre os genes? f) qual a porcentagem de quiasmas entre estes genes que seria observada em exames citológicos de indivíduos desta espécie? Resp.: a) 910,43; b) GL = 3, P=0,0; c) máxima probabilidade de erro ao rejeitar Ho; d) Db//dB; e) 13,56 cMorgans; f) 27,12%. 3) Considere três genes: A/a, B/b e C/c. Os genes A/a e B/b estão ligados com distância igual a 16 unidades. O gene C/c é independente. Dado um indivíduo X triplo- heterozigoto, em aproximação para os genes ligados, responda: a) Qual a frequência de gametas ABC produzidos por X? b) Qual a frequência de indivíduos aabb obtidos a partir da autofecundação de X? c) Qual a frequência de indivíduos aacc obtidos a partir da autofecundação de X? d) Quais seriam as respostas destas mesmas questões (a,b e c) se o indivíduo X fosse triplo-heterozigoto em repulsão para os genes ligados? Resp.: a) 21%; b) 17,64%; c) 6,25%; d) 4% - 0,64% - 6,25%. 4) Em uma espécie vegetal, três genes atuam da seguinte maneira: A/a - planta alta/anã; B/b - sementes lisas/rugosas; C/c - flores roxas/brancas. Quando plantas F1 triplo- heterozigotas foram submetidas ao cruzamento-teste, surgiu a descendência: 302 altas, rugosas, roxas; 91 altas, lisas, roxas; 92 anãs, rugosas, roxas; 17 anãs, lisas, roxas; 18 altas, CAPÍTULO 8 Cruz, Viana, Carneiro e Bhering 172 rugosas, brancas; 94 altas, lisas, brancas; 93 anãs, rugosas, brancas; e 293 anãs, lisas, brancas. a) Qual a ordem dos genes? b) Qual o genótipo do F1? c) Qual a distância entre os genes? d) Qual o coeficiente de interferência para a região cromossômica estudada? Resp.: a) A/a - C/c - B/b ou B/b - C/c- A/a; b) ACb // acB; c) 22,1 cMorgans entre A/a e C/c e 21,9 cMorgans entre C/c e B/b; d) 0,2768. 5) Em Drosophila, três genes atuam da seguinte maneira: B/b: corpo de coloração selvagem/preto; V/v: asas selvagens/vestigiais; e M/m: olhos de coloração selvagem/marrom. Quando moscas F1 triplo-heterozigotas foram submetidas ao cruzamento- teste, surgiu a descendência: Observado Corpo Asas Olhos 354 Selvagem Selvagem Selvagem 362 Preto Vestigial Marrom 72 Preto Selvagem Marrom 5 Preto Vestigial Selvagem 70 Preto Selvagem Selvagem 68 Selvagem Vestigial Selvagem 61 Selvagem Vestigial Marrom 8 Selvagem Selvagem Marrom a) Qual a ordem dos genes? b) Qual o genótipo do F1? c) Qual a distância entre os genes? d) Qual o coeficiente de interferência para a região estudada? Resp.: a) B/b - M/m - V/v ou V/v - M/m - B/b; b) BMV // bmv; c) 14,4 cMorgans entre B/b e M/m e 15,3 cMorgans entre M/m e V/v; d) 0,4099. 6) Considere três genes (A/a, B/b e C/c) ligados (distância entre A/a e B/b igual a 10 unidades, distância entre B/b e C/c de 20 unidades e interferência igual a 0,6). Os genes D/d e E/e também estão ligados com distância igual a 16 unidades. Dado um indivíduo cuja constituição genotípica é ilustrada na célula a seguir, responda: a) Qual a frequência de gametas aBD? b) Qual a frequência de gametas BCD? c) abcde? Resp.: a) 0,25; b) 0,05; c) 0,05. 7) A distância entre dois genes (A/a e B/b) é de 30 unidades. Considerando o cruzamento entre duplo-heterozigotos, envolvendo um indivíduo X em aproximação e um indivíduo Y em repulsão, responda: a) Qual a probabilidade de o indivíduo X produzir gametas aB? b) Qual a probabilidade de o indivíduo Y produzir gametas Ab? c) Qual a probabilidade de surgirem descendentes homozigotos recessivos (ab//ab) a partir deste cruzamento? Resp.: a) 0,15; b) 0,35; c) 0,0525. Ligação fatorial 173 8) Em tomate, o fruto é redondo (O-) ou alongado (oo), e a inflorescência, simples (S-) ou composta (ss). Uma planta F1, duplo-heterozigota, foi submetida ao cruzamento- teste, proporcionando os seguintes descendentes: 38 alongados simples, 170 redondos simples, 166 alongados compostos e 46 redondos compostos. a) Os genes O/o e S/s estão ligados? (justifique a sua resposta); b) Qual o genótipo do F1? c) Se os genes estiverem ligados, calcule a distância entre O/o e S/s. Resp.: a) Sim. A relação fenotípica é diferente da esperada para genes independentes (1:1:1:1); b) OS//os; c) 20 cMorgans. 9) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F): (a) genes independentes são aqueles localizados em cromossomos distintos ( ) (b) genes ligados são aqueles localizados em um mesmo cromossomo ( ) (c) genes independentes têm distribuição independente ( ) (d) genes ligados não têm distribuição independente ( ) (e) se dois genes têm distribuição independente, eles são independentes ( ) (f) se dois genes não têm distribuição independente, eles são ligados ( ) (g) dois genes completamente ligados não têm distribuição independente ( ) (h) para que dois genes ligados tenham distribuição independente, basta ocorrer crossing-over entre eles ( ) (i) dois genes que têm distribuição independente estão localizados em cromossomos distintos da espécie ( ) 10) Os seis genes a seguir são do milho, sendo quatro do cromossomo 2 e dois do cromossomo 8. Responda: (a) Indique dois completamente ligados. (b) Indique dois incompletamente ligados. (c) Indique dois independentes. (d) Indique dois ligados com distribuição independente. (e) Qual deve ser o par de genes fisicamente mais próximos? (f) Qual deve ser o par de genes fisicamente mais distantes? (g) Calcule a proporção gamética dos seguintes duplo-heterozigotos: B b Ms8 ms8 B R2 / b r2 Ws3 Ch / ws3 ch V16 Ms8 / v16 ms8 Cruz, Viana, Carneiro e Bhering 174 11) Em Drosophila melanogaster, os locos "yellow" (Y/y) e "scute" (S/s) são completamente ligados. A distância entre os locos "net" (N/n) e "plexus" (P/p) é de 100,5 unidades de mapa. Considere uma fêmea de genótipo YySs e outra de genótipo NnPp. Indique a frequência de gametas recombinantes que cada fêmea deve produzir. Resp.: YySs:0%recombinante; NnPp:50% recombinante. 12) Em Drosophila melanogaster, a distância entre os locos "stripe" (S/s) e "ebony" (E/e) é de 8,7 unidades de mapa. Os genes recessivos s e e determinam corpo com listras e corpo de cor ébano, respectivamente. Os genes dominantes S e E condicionam corpo sem listras e corpo de cor cinza, respectivamente. Quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência do cruzamento entre fêmeas duplo-heterozigotas em configuração "cys" com machos duplo-heterozigotos em configuração "trans"? (admita que não haja crossing-over nos machos). Resp.: PG= 0,5198S_E_:0,2302S_ee:0,2302ssE_:0,01985ssee; PF=0,5198 S/L, C:0,2302 S/L, E:0,2302 c/L, C:0,01985 c/L, E 13) O daltonismo "deutan" é um caráter determinado por gene recessivo ligado ao sexo. A doença "retinitis pigmentosum" (cegueiracompleta ou parcial) é determinada por gene dominante parcialmente ligado ao sexo. Uma mulher não daltônica e com retinite, cuja mãe é daltônica e sem retinite e o pai não daltônico e com retinite, homozigoto, casa-se com um homem daltônico e sem retinite. Considerando que a distância entre os dois locos, no X, é de 10 unidades de mapa, responda: (a) Qual a proporção genotípica esperada na descendência? (b) Qual a proporção fenotípica esperada na descendência? (c) Se o casal deseja ter dois filhos, qual a probabilidade de ocorrer um menino normal e uma menina normal, para as duas características? 14) Considere cinco genes em nossa espécie, sendo dois autossomais (A/a e B/b), um ligado ao sexo (C/c), um parcialmente ligado ao sexo (D/d) e um holândrico (E/e). Responda: (a) Represente seu genótipo, considerando que você é heterozigoto(a) ou hemizigoto(a), dependendo do gene. (b) Para cada uma das situações a seguir, apresente os tipos e as probabilidades dos óvulos ou espermatozoides que você produz. Em todos os casos, considere que não há crossing-over na região entre os genes C/c e D/d nem na região de homologia entre os cromossomos X e Y. os dois genes autossomais são independentes. os dois genes autossomais são completamente ligados – considere que eles estão em aproximação. os dois genes autossomais são ligados e a distância entre eles é 2 – considere que eles estão em aproximação. 15) A doença de Huntington é causada por um gene letal dominante (H), localizado no autossomo 4. Nesse mesmo cromossomo localiza-se o gene que determina o grupo sanguíneo MN. Um homem portador desse gene letal e com grupo sanguíneo MN (HLM/hLN) casa-se com uma mulher de genótipo idêntico ao seu. Sabendo que os indivíduos com grupo M e com grupo N são homozigotos (LMLM e LNLN, respectivamente), responda: Ligação fatorial 175 (a) Quais as proporções genotípica e fenotípica esperadas na descendência, admitindo que os genes sejam completamente ligados? (b) Quais as proporções genotípica e fenotípica esperadas na descendência, admitindo que os genes tenham distribuição independente? (c) Admita que os dois genes estejam separados por seis unidades de mapa e apresente as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência (na espécie humana ocorre crossing-over nos dois sexos). 16) Na matriz a seguir estão as porcentagens de gametas recombinantes em relação a seis genes de uma dada espécie. Analise e represente o mapa de ligação, com a ordem correta dos genes em cada grupo. Resp.: BECF e AD 17) Em Drosophila melanogaster, os fenótipos mutantes 'yellow' (corpo amarelo), 'scute' (cerdas em escudo) e 'white' (olhos brancos) são determinados por genes recessivos ligados ao sexo (ao X). Fêmeas triplo-heterozigotas, selvagens, foram cruzadas com machos com corpo amarelo, cerdas em escudo e olhos vermelhos (hemizigotos), produzindo os resultados a seguir. Responda: F1: 425 fêmeas e machos com corpo amarelo, cerdas em escudo e olhos brancos 7 fêmeas e machos com corpo amarelo, cerdas em escudo e olhos vermelhos 429 fêmeas e machos com corpo cinza, cerdas normais e olhos vermelhos 6 fêmeas e machos com corpo cinza, cerdas normais e olhos brancos (a) Qual a distância entre os locos 'yellow' e 'scute'? Qual a frequência observada de crossing-over entre esses dois locos? Resp.: 0. (b) Qual a distância entre os locos 'yellow' e 'white'? A frequência de crossing-over entre esses dois locos é menor, igual ou superior à frequência de crossing-over entre os locos 'yellow' e 'scute'? Resp.: 1,49cM. (c) Apresente as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas nas gerações F1 e F2 do cruzamento entre fêmeas com corpo amarelo e cerdas em escudo e machos com corpo cinza e cerdas normais. Resp.: F1:1/2X YS //X ys . F2:1/4 X YS X ys :1/4 X ys X ys : 1/4 X YS Y:1/4X yS Y 18) Considere que os resultados a seguir (hipotéticos) foram obtidos em um estudo visando à identificação de marcadores RAPD para o gene de resistência do cultivar de feijoeiro comum Perry Marrow à raça alfa de Colletotrichum lindemuthianum, agente causal da antracnose. Cruz, Viana, Carneiro e Bhering 176 P: Perry Marrow (P1), resistente, com os marcadores 1 e 2 x Michelite (P2), suscetível, sem os marcadores 1 e 2 F1: 100% de plantas resistentes, com os marcadores 1 e 2 P: F1 x P2 F1: 63 plantas resistentes, com os marcadores 1 e 2 10 plantas resistentes, com o marcador 1 e sem o marcador 2 14 plantas suscetíveis, sem o marcador 1 e com o marcador 2 61 plantas suscetíveis, sem os marcadores 1 e 2 Responda: (a) Os dois marcadores são ligados ao gene de resistência? Justifique sua resposta. (b) Se o marcador 1 é ligado ao gene de resistência, calcule a distância entre eles. (c) Se o marcador 2 é ligado ao gene de resistência, calcule a distância entre eles. (d) Se ambos marcam o gene de resistência, qual o melhor? Explique sua resposta. Resp.: a) Sim; b) 0; c) 16,2cM; d)1. 19) Em Drosophila melanogaster, os fenótipos mutantes com veias nítidas, antenas sem aresta e corpo manchado são determinados por genes recessivos autossomais (n, a e m, respectivamente). Os alelos dominantes desses genes determinam, respectivamente, veias normais, antenas com aresta e corpo sem manchas. Considere os resultados do seguinte cruzamento-teste e responda: P: fêmea c/asas c/veias normais c/antenas com aresta e de corpo sem manchas x macho c/asas c/veias nítidas, c/antenas sem aresta e de corpo manchado F1: 89 moscas c/veias normais, antenas s/aresta, corpo s/manchas 90 moscas c/veias normais, antenas s/aresta, corpo manchado 89 moscas c/veias nítidas, antenas c/aresta, corpo s/manchas 88 moscas c/veias nítidas, antenas c/aresta, corpo manchado (a) Qual sua conclusão a respeito da localização dos genes N/n e A/a? Explique sua resposta. Se forem ligados, calcule a distância entre eles. (b) Qual sua conclusão a respeito da localização dos genes N/n e M/m? Explique sua resposta. Se forem ligados, calcule a distância entre eles. (c) Apresente as proporções genotípica e fenotípica esperadas na descendência do cruzamento entre indivíduos com veias normais e antenas com aresta, com genótipos idênticos aos da fêmea usada no cruzamento-teste. 20) Em Drosophila melanogaster, os fenótipos mutantes brown (olhos marrom), ebony (corpo preto), curved (asas curvadas) e narrow (asas estreitas) são determinados por genes recessivos autossomais (b, e, c, n, respectivamente). Seus respectivos alelos determinam olhos vermelhos, corpo cinza, asas não curvadas e asas não estreitas. Analise os resultados dos seguintes cruzamentos e responda: Cruzamento 1: P: fêmea com asas normais x macho com asas curvadas e estreitas F1: 35 moscas com asas normais Ligação fatorial 177 187 moscas com asas curvadas 190 moscas com asas estreitas 31 moscas com asas curvadas e estreitas Cruzamento 2: P: fêmea com olhos vermelhos e corpo cinza x macho com olhos marrons e corpo preto F1: 127 moscas com olhos vermelhos e corpo cinza 125 moscas com olhos vermelhos e corpo preto 126 moscas com olhos marrons e corpo cinza 123 moscas com olhos marrons e corpo preto (a) É possível afirmar que os genes c e n são ligados? Justifique sua resposta. Em caso positivo, calcule a distância entre eles. Resp.: 14,89 cM. (b) É possível que os genes b e e sejam ligados? Justifique sua resposta. Em caso positivo, calcule a distância entre eles. 21) Em Drosophila melanogaster, os genes recessivos autossomais b e p determinam corpo preto e olhos púrpura, respectivamente. Seus alelos dominantes B e P condicionam corpo cinza e olhos vermelhos, respectivamente. A distânciaentre os locos B/b e P/p é de 6 unidades de mapa. Com base nessas informações, responda: (a) Quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência do cruzamento entre fêmea tipo selvagem duplo-heterozigota em fase de aproximação (BP/bp) e macho de corpo preto e olhos púrpura? (b) Quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência do cruzamento de uma fêmea tipo selvagem duplo-heterozigota em fase de repulsão (Bp/bP) com um macho de corpo preto e olhos púrpura? (c) Quais as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência do cruzamento de uma fêmea de corpo preto e olhos púrpura com um macho duplo-heterozigoto em fase de aproximação? (admita que nos machos não ocorre crossing-over). 22) Em Drosophila melanogaster, os fenótipos mutantes taxi (asas abertas) e ebony (corpo preto) são determinados por genes recessivos. Analise os resultados apresentados a seguir, obtidos pelos alunos de BIO241 - Laboratório de Genética Básica, e responda: Cruzamento 1: P: fêmea selvagem, duplo-heterozigota x macho taxi, ebony F1: 226 moscas selvagens 41 moscas ebony 34 moscas taxi 32 moscas taxi, ebony Cruzamento 2: P: fêmea taxi, ebony x macho selvagem, duplo-heterozigoto F1: 60 moscas selvagens Cruz, Viana, Carneiro e Bhering 178 0 mosca ebony 0 mosca taxi 40 moscas taxi, ebony (a) Os dois genes são ligados? Justifique sua resposta. (b) Se os genes são ligados, ocorre crossing-over nas fêmeas e nos machos? Justifique sua resposta. 23) No caupi, o alelo A, dominante, é responsável pela resistência ao vírus da mancha anelar, e o alelo B, também dominante, confere resistência ao vírus do mosaico. O cruzamento de uma planta resistente às duas doenças com uma suscetível produziu a seguinte descendência: 145 plantas resistentes aos dois vírus, 151 plantas suscetíveis aos dois vírus, 450 plantas resistentes apenas ao vírus da mancha anelar e 440 plantas resistentes apenas ao vírus do mosaico. a) Os genes são ligados? Justifique. b) Qual é a distância entre os dois genes? c) Atribuir genótipos d) Qual é a fase de ligação dos genes no progenitor resistente? Resp.: a) Sim; b) 24,96cM; d) Repulsão. 24) No caupi, os genes A/a e B/b conferem resistência a dois vírus, conforme explicado no exercício anterior, e estão localizados num mesmo cromossomo, a 25 cM de distância. Uma variedade resistente aos dois vírus foi cruzada com uma variedade suscetível. A geração F1 resultante foi submetida a um cruzamento-teste, produzindo 2.000 descendentes. Qual é o número esperado de cada fenótipo? Resp.: 750. 25) Pericarpo vermelho no milho é devido ao alelo dominante I, enquanto pericarpo incolor é condicionado pelo alelo recessivo i. Sementes no pendão são devidas ao alelo recessivo s, enquanto pendão normal depende do alelo S. O cruzamento-teste de duas plantas produziu a seguinte descendência: a) Quais são os genótipos das plantas 1 e 2? b) Qual é a distância entre os dois genes? (1,3 cM) c) Qual é a frequência esperada de plantas com pericarpo incolor e semente no pendão, na descendência resultante: c1) do cruzamento entre as plantas 1 e 2? (0,0032 ou 0,32%) c2) da autofecundação da planta 1? (0,24 ou 24%) c3) da autofecundação da planta 2? (4,225X10 -5 ou 0,004225%) Ligação fatorial 179 26) Um homem produz 5% de espermatozoides AB. Pede-se: a) Os genes A/a e B/b estão ligados, explique. b) Qual é o genótipo desse homem? c) Qual é a frequência de gametas Ab produzidos por esse homem? d) Qual é a distância entre os genes A/a e B/b? e) Durante a gametogênese, em que porcentagem de células ocorre permuta entre os genes A/a e B/b? Resp.: a) Sim; b) Ab/aB; c) 45%; d)10cM; e) 20%. 27) Numa determinada espécie, os genes A/a e B/b são ligados (10 cM de distância). O cruzamento de um duplo-heterozigoto em fase de aproximação com um duplo-recessivo produz descendentes AaBb em que proporção? (45%) 28) Os dois genes A/a e D/d estão tão fortemente ligados que nunca se observou um recombinante. Se AAdd for cruzado com aaDD, qual é a proporção genotípica esperada na F2? (1Ad/Ad:2Ad/aD:1aD/aD) 29) Uma fêmea animal com o genótipo AaBb é cruzada com um macho duplo- recessivo. Sua prole inclui 442 AaBb, 458 aabb, 46 Aabb e 54 aaBb. Qual é a distância entre os dois genes e qual é a sua fase de ligação na fêmea? (10 cM)
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