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9ª PRÁTICA – Alelismo múltiplo 1. Em coelho, a cor da pelagem pode ser selvagem ou aguti (C), chinchila (cch), himalaia (ch) e albino (c). A ordem de dominância é: C>c ch >c h >c. a. Qual o número de genótipos diferentes (NG) é possível na espécie? NG = m(m+1)/2 = (4 x 5)/2 = 20/2 = 10; em que m=n 0 de alelos b. Número de homozigotos = m = 4; Número de heterozigotos(GH) = m(m-1)/2 = (4 x 3)/2 = 12/2 = 6 c. 2 animais = Ccch e chc d. Genótipos dos genitores são : Cc e cchc; os descendentes (F1) = 2 agutis (1Cc ch + 1Cc) : 1 chinchila (c ch c) : 1 albino(cc) e. Número de genótipos diferentes esperados para os grupos sanguíneos da série B: Supondo os 35 alelos representados por B 1 , B 2 , B 3 , ... B 35 . NG = m(m+1)/2 = (35 x 36)/2 = 1260/2 = 630; Número esperado de genótipos homozigóticos = m = 35; e GH = m(m-1)/2 = (35 x 34)/2 = 1190/2 = 595 f. Entre 34 dos 35 alelos da série B, a interação alélica é tipo codominância. Apenas um alelo é recessivo em relação aos 34 codominantes. Assim, qual o número de grupos sanguíneos é esperado na espécie? Portanto: B 1 =B 2 =B 3 = ... =B 34 >B 35 . Quando a interação é codominante, o número de fenótipos = número de genótipos = NG = m(m+1)/2 = (34 x 35)/2 = 1190/2 = 595 fenótipos + 1 correspondente ao genótipo B 35 B 35 , totalizando assim, 596 grupos sanguíneos g. Considerando as séries alélicas da cor da pelagem e dos grupos sanguíneos, qual o número de genótipos diferentes é esperado na espécie? (4 x 5)/2 x (35 x 36)/2 = (10)(630) = 6300; Número esperado de homozigotos = 4 x 35 = 140; e heterozigotos para os dois genes = 6 x 595 = 3570 h. Qual o número de fenótipos é esperado na espécie para os dois caracteres? 4 cores x 596 grupos sanguíneos = 2384 fenótipos 2. A herança da cor da pelagem de algumas raças bovinas é explicada pelos seguintes genótipos e fenótipos: SS Cinturão holandês, s h s h padrão Hereford; s c s c uniforme; ss padrão Holstein. Considere os resultados dos cruzamentos e complete o quadro abaixo: Cruzamentos RESULTADOS FENOTÍPICOS F1 F2 1) SS x s h s h 100% cint. holandês 75% cint. holandês : 25% Hereford 2 2) SS x s c s c 100% cint. Holandês 75% cint. holandês : 25% uniforme 3) SS x ss 100% cint. holandês 75% cint. holandês : 25% Holstein 4) s h s h x s c s c 100% Hereford 75% cint. Hereford : 25% uniforme 5) s h s h x ss 100% Hereford 75% cint. Hereford : 25% Holstein 6) s c s c x ss 100% uniforme 75% uniforme : 25% Holstein a. Estabeleça a ordem de dominância dos alelos. S>sh >sc >s b. Se cruzarmos as gerações F1 do cruzamento 1 com o 6, qual o resultado genotípico e fenotípico esperado? Ss h x s c s = F1 = ½ cinturão holandês (1/4 Ss c + ¼ Ss) : ½ Hereford ( ¼ s h s c + ¼ s h s) i. Considerando esta série alélica, quantos genótipos ocorrem na população? NG = m(m+1)/2 = (4 x 5)/2 = 10; número de homozigóticos = m = 4; número de hetrozigóticos = GH = m(m-1)/2 = (4 x 3)/2 = 12/2 = 6 c. Quais as proporções fenotípicas em uma população que está se reproduzindo por acasalamento ao acaso, onde ocorrem 40% do alelo S, 10% de s h , 20% de s c e 30% de s? Essas % correspondem às proporções dos gametas masculinos e femininos da população que se unem ao acaso, assim: Gametas masc. Gametas fem. 4S 1s h 2 s c 3 s 4S 16%SS 4%Ss h 8%Ss c 12%Ss 1s h 4%Ss h 1% s h s h 2% s h s c 3% s h s 2s c 8%Ss c 2% s h s c 4% s c s c 6% s c s 3s 12%Ss 3% s h s 6% s c s 9%ss Proporções fenotípicas: 64% cinturão holandês : 11% Hereford : 16% Uniforme : 9% Holstein 3. No girassol, a cor da parte central das flores pode ser amarela (A), preta (P) ou vermelha (V). Plantas tomadas ao acaso foram cruzadas obtendo-se os seguintes resultados: Cruzamentos Resultados fenotípicos nas descendências Vermelho Preto Amarelo Amarelo(cc) x Preto(c p c p ) - 100%( c p c) - Preto(c p c v ) x Preto(c p c v ) 25%(c v c v ) 75%(25%c p c p + 50% c p c v ) - Vermelho(c v c) x Vermelho(c v c) 75%(25%c v c v + 50% c v c) - 25%(cc) Preto(c p c v ) x Vermelho(c v c v ) 50%(c v c v ) 50%(c p c v ) - 3 a. Explique como é o controle genético desse caráter. Monogênico, sendo o gene representado por 3 alelos. Representando-os por c p = preto; c v = vermelho; c = amarelo. A ordem de dominância = c p >c v >c b. Quais os genótipos dos indivíduos cruzados e dos descendentes? Veja no quadro. 4. Na Crotalária ocorre incompatibilidade gametofítica. Nos cruzamentos abaixo pede -se: 1. (♀) S1 S3 x S2 S4 (♂) = F1 = ¼ S 1 S 2 : ¼ S 1 S 4 :¼ S 2 S 3 : ¼ S 3 S 4 2. (♀) S1 S4 x S1 S5 (♂) = F1 = ½ S 1 S 5 : ½ S 4 S 5 3. (♀) S1 S2 x S1 S2 (♂)= F1 = 0 descendentes 1. Genótipos esperados dos descendentes e respectivas proporções. Veja acima 2. Qual dos cruzamentos terá a maior proporção de grãos de pólen inviáveis? Cruzamento 1 onde não ocorrerá nenhum aborto de pólen, porque não há alelo em comum nos genitores 3. Quais seriam as respostas para os itens anteriores se a incompatibilidade fosse esporofítica? Considere que o alelo de menor expoente seja dominante. Cruzamento 1= F1 = ¼ S 1 S 2 : ¼ S 1 S 4 :¼ S 2 S 3 : ¼ S 3 S 4 Cruzamento 2 = F1 = 0 descendentes Cruzamento 3 = F1 = 0 descendentes No cruzamento 1 terá o máximo de polens viáveis porque não haverá aborto, em razão dos alelos dominantes dos 2 genitores serem diferentes. Nos cruzamentos 2 e 3 ocorrerá 100% de aborto de pólen porque o alelo dominante é comum nos 2 genitores (♀ e ♂). 5. Em brássicas ocorre incompatibilidade esporofítica. Numa população de repolho ocorrem os genótipos: S 1 S 1 , S 1 S 2 , S 1 S 3 , S 2 S 3 , S 3 S 3 . a. Se os acasalamentos forem realizados ao acaso, qual a proporção de acasalamentos compatíveis? Considere a ordem de dominância: S 1 > S 2 > S 3 . Supondo os genótipos com a mesma frequência = 1/5 ♂ ♀ 1/5S 1 S 1 1/5S 1 S 2 1/5S 1 S 3 1/5S 2 S 3 1/5S 3 S 3 1/5S 1 S 1 Incompatível Incompatível Incompatível 1/25 1/25 1/5S 1 S 2 Incompatível Incompatível Incompatível 1/25 1/25 1/5S 1 S 3 Incompatível Incompatível Incompatível 1/25 1/25 1/5S 2 S 3 1/25 1/25 1/25 Incompatível 1/25 4 1/5S 3 S 3 1/25 1/25 1/25 1/25 Incompatível Proporção = 14/25. Os cruzamentos compatíveis são porque os alelos dominantes dos genitores são diferentes. Os cruzamentos incompatíveis são porque os alelos dominantes dos genitores são iguais. b. Qual o procedimento para se obter híbridos de repolho sem a intervesão do homem? Obter duas linhagens homozigóticas com genótipos diferentes, como S 1 S 1 e S 3 S 3 . Isso é possível por meio de autofecundação na fase de botão floral, porque o mecanismo de incompatibilidade só começa funcionar quando a flor se abre. Após obtidas as duas linhagens, elas devem ser semeadas em linhas alternadas. Naturalmente nenhuma irá se autofecundar. Assim, só ocorrerá cruzamento de uma com a outra e 100% das sementes produzidas serão híbridas. c. Considere que a interação S1 > S 2 na flor masculina e S 2 > S1 na flor feminina. Neste caso, qual o resultado do cruzamento ♂ S1S2 x ♀ S1S2? ¼ S1S1 : 1/2 S1S2 : ¼S2S2 Nesse caso em que ocorre inversão de dominância no pai e mãe, ocorrerá autofecundação, não havendo nenhum aborto de pólen. 6. No milho 2n = 2x = 20 cromossomos. Considere um gene por cromossomo e cada um representado por uma série de 4 alelos. Pede-se: a. Quantos genótipos diferentes são possíveis no primeiro loco? NG = m(m+1)/2 = (4 x 5)/2 = 20/2 = 10; E no décimo loco? NG = m(m+1)/2 = (4 x 5)/2 = 20/2 = 10 b. Quantos fenótipos são possíveis considerando simultaneamente os dez locos e a ocorrência de codominância entre os alelos de cada loco? Nesse caso, o número de fenótipos é igual ao número de genótipos = NG = [m(m+1)/2] n = [(4 x 5)/2] 10 = (20/2) 10 = (10) 10 = 10 bilhões de fenótipos c. Quantos fenótipos são possíveis considerando simultaneamente os dez locos e a ocorrência de dominância completa entre os alelos de cada loco? Nesse caso, o número de fenótipos é igual ao número de alelos = 4 por gene. Considerando os 10 genes o número de fenótipos será 4 10 d. Com base nos resultados dos itens b e c qual a implicação do alelismo múltiplo para a espécie? Nela há possibilidade de ocorrer um número de genótipos e fenótipos diferentes, maior do que o total de indivíduos da maioria das espécies, assegurando a evolução de cada e a possibilidade de se realizar o melhoramento genético. 7. Na ameixeira ocorre incompatibilidade gametofítica. Em um pomar existem m = 6 alelos com igual freqüência. 5 a. Qual a porcentagem esperada de aborto de pólen no pomar? Considerando os alelos de S 1 até S 6 . Como eles estão em igual freqüência, cada pólen ocorrerá na proporção de 1/6. De forma semelhante os genótipos das fêmeas corresponderão à todos os genótipos possíveis = m(m+1)/2 =15 e todos com a mesma freqüência = 1/15. Na gametofítica o pólen só é viável em estigma onde não ocorre o alelo que ele carrega. Assim, ocorrerão 30/90 de aborto de pólen = 33,333333% ♂ ♀ 1/6 S 1 1/6 S 2 1/6 S 3 1/6 S 4 1/6 S 5 1/6 S 6 1/15S 1 S 2 Incompat. Incompat. 1/90 1/90 1/90 1/90 1/15S 1 S 3 Incompat. 1/90 Incompat. 1/90 1/90 1/90 1/15 S 1 S 4 Incompat. 1/90 1/90 Incompat. 1/90 1/90 1/15S 1 S 5 Incompat. 1/90 1/90 1/90 Incompat. 1/90 1/15S 1 S 6 Incompat. 1/90 1/90 1/90 1/90 Incompat. 1/15S 2 S 3 1/90 Incompat. Incompat. 1/90 1/90 1/90 1/15 S 2 S 4 1/90 Incompat. 1/90 Incompat. 1/90 1/90 1/15 S 2 S 5 1/90 Incompat. 1/90 1/90 Incompat. 1/90 1/15 S 2 S 6 1/90 Incompat. 1/90 1/90 1/90 Incompat. 1/15 S 3 S 4 1/90 1/90 Incompat. Incompat. 1/90 1/90 1/15 S 3 S 5 1/90 1/90 Incompat. 1/90 Incompat. 1/90 1/15 S 3 S 6 1/90 1/90 Incompat. 1/90 1/90 Incompat. 1/15 S 4 S 5 1/90 1/90 1/90 Incompat. Incompat. 1/90 1/15 S 4 S 6 1/90 1/90 1/90 Incompat. 1/90 Incompat. 1/15 S 5 S 6 1/90 1/90 1/90 1/90 Incompat. Incompat. b. Demonstre que a porcentagem de aborto de pólen é explicada pela razão 2/m (m = 6 alelos). = 2/6 = 33,33333% como no quadro acima. Se considerarmos diferentes valores de m e adotarmos o mesmo procedimento acima, em todos os casos a % de aborto de pólen é dada por 2/m. Portanto, quanto maior o número de alelos diferentes na população menor será a % de aborto de pólen.
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