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1 2ª Lei de Mendel Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 2ª Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente Depois de estudar a herança de um único caráter hereditário (monoibridismo), Mendel passou a analisar a herança de dois caracteres combinados (diibridismo). Mendel tomou inicialmente linhagens de plantas com sementes amarelas lisas e outra linhagem de plantas de sementes verde rugosas, ambas puras, e as cruzou. Do cruzamento obteve plantas de sementes amarelas lisas. A experiência mostrou que os caracteres amarelo e liso dominam os caracteres verde e rugoso, respectivamente. Autofecundando os indivíduos de F1, Mendel obteve em F2 indivíduos de sementes amarelas lisas, amarelas rugosas, verdes lisas e verde rugosas, conforme a figura abaixo: 2 2ª Le i d e M en de l Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br As proporções de cada fenótipo obtido no cruzamento ilustrado acima são mostradas no esquema abaixo: Separando as sementes pela cor, Mendel notou que 3/4 eram amarelas e 1/4 era verde. Levando em conta a forma das sementes, Mendel notou que 3/4 das sementes amarelas eram lisas e 1/4 era rugosa. Então, nesse cruzamento, chegamos à seguinte probabilidade: 9/16 – sementes Amarelas e Lisas (V_R_) 3/16 – sementes Amarelas Rugosas (V_rr) 3/16 – sementes Verdes Lisas (vvR_) 1/16 – sementes Verdes Rugosas (vvrr) Isto significa que, para cada 16 ervilhas, estatisticamente há 9 amarelas lisas, 3 amarelas rugosas, 3 verdes lisas e uma 1 verde rugosa, o que confere com o resultado da experiência. Mendel obteve esses resultados porque os pares de genes para cor e forma das sementes encontram- se em pares de cromossomos não homólogos. Nesse caso, ocorrem durante a meiose dois modos de os cromossomos se combinarem para formar os gametas, como se vê no esquema abaixo: 3 2ª Le i d e M en de l Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Admitimos, então, que os indivíduos cruzados em F1 produzem quatro tipos de gametas em iguais proporções. Assim, teremos na experiência de Mendel: O quadro abaixo mostra a geração F2. Observe que há 9 genótipos diferentes, entre os quatro fenótipos possíveis. VR Vr vR vr VR VVRR VVRr VvRR VvRr Vr VVRr VVrr VvRr Vvrr vR VvRR VvRr vvRR vvRr vr VvRr Vvrr vvRr vvrr Essa experiência demonstra a 2ª Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente dos Fatores. Quando trabalhamos com mais de duas características ao mesmo tempo, podemos usar o seguinte recurso, para saber quantos tipos diferentes de gametas o indivíduo irá formar: Nº DE GAMETAS DIFERENTES = 2n, onde n é igual ao número de genes em heterozigose Exemplo: AaBbCc = 2n = 23 = 8 tipos diferentes de gametas AaBBCcDdEeFfGG = 2n = 25 = 32 tipos de gametas diferentes. Esta mesma lógica pode ser aplicada para mais de dois pares de genes. Por exemplo, se tivéssemos 3 pares de genes (VvRrBb) localizados em cromossomos diferentes, os três estariam em segregação independente e poderíamos aplicar o mesmo raciocínio. Veja o gráfico ao lado: 4 2ª Lei de Mendel. EXERCÍCIOS. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br FÁCIL 1. (ENEM PPL 2013) A mosca Drosophila, conhecida como mosca-das-frutas, é bastante estudada no meio acadêmico pelos geneticistas. Dois caracteres estão entre os mais estudados: tamanho da asa e cor do corpo, cada um condicionado por gene autossômico. Em se tratando do tamanho da asa, a característica asa vestigial é recessiva e a característica asa longa, dominante. Em relação à cor do indivíduo, a coloração cinza é recessiva e a cor preta, dominante. Em um experimento, foi realizado um cruzamento entre indivíduos heterozigotos para os dois caracteres, do qual foram geradas 288 moscas. Dessas, qual é a quantidade esperada de moscas que apresentam o mesmo fenótipo dos indivíduos parentais? a) 288 b) 162 c) 108 d) 72 e) 54 2. (PUCRJ 2013) Gregor Mendel, através dos seus experimentos com ervilhas (Pisum sativum), demonstrou que a herança de algumas características segue determinados princípios que ficaram conhecidos como “Leis de Mendel”. a) As Leis de Mendel estão diretamente relacionadas a que processo de divisão celular? b) Relacione as duas Leis de Mendel aos eventos ocorridos nesse processo de divisão celular. 3. (ENEM PPL 2012) Após a redescoberta do trabalho de Gregor Mendel, vários experimentos buscaram testar a universalidade de suas leis. Suponha um desses experimentos, realizado em um mesmo ambiente, em que uma planta de linhagem pura com baixa estatura (0,6 m) foi cruzada com uma planta de linhagem pura de alta estatura (1,0 m). Na prole (F1) todas as plantas apresentaram estatura de 0,8 m. Porém, na F2 (F1 x F1) os pesquisadores encontraram os dados a seguir. Altura da planta (em metros) Proporção da prole 1,0 63 0,9 245 0,8 375 0,7 255 0,6 62 Total 1000 Os pesquisadores chegaram à conclusão, a partir da observação da prole, que a altura nessa planta é uma característica que: a) não segue as leis de Mendel. b) não é herdada e, sim, ambiental. c) apresenta herança mitocondrial. d) é definida por mais de um gene. e) é definida por um gene com vários alelos. Mamão com açúcar! 5 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 4. (UFJF 2010) Sequências de DNA, codificantes ou não, têm sido muito utilizadas no melhoramento genético vegetal e animal para marcar um gene de interesse. Uma das vantagens desses marcadores moleculares é que eles acompanham o gene de interesse ao longo de várias gerações. Essa vantagem baseia-se em uma das leis de Mendel. Qual é essa lei e qual sua relação com a meiose? a) Segunda lei de Mendel, que afirma que os pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos se distribuem independentemente na formação de gametas na Metáfase I. b) Primeira lei de Mendel, que afirma que cada caractere é determinado por um par de alelos que se separam independentemente na formação de gametas na Metáfase I. c) Segunda lei de Mendel, que afirma que os pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos se distribuem independentemente na formação de gametas na Anáfase II. d) Primeira lei de Mendel, que afirma que cada caractere é determinado por um par de alelos que se separam independentemente na formação de gametas na Anáfase I. e) Segunda lei de Mendel, que afirma que os pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos se distribuem independentemente na formação de gametas na Metáfase II. 5. (UFRGS 2010) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. A famosa proporção 9:3:3:1 relacionada à Segunda Lei de Mendel refere-se à proporção .................... esperada da .................... de dois indivíduos heterozigóticos quanto a dois pares de genes (AaBb) localizados em .................... de cromossomos. a) ginotípica - F2 - diferentes pares b) fenotípica - F1 - diferentes pares c) fenotípica - F2 - um mesmo par d) genotípica - F1 - um mesmo par e) fenotípica - F2 - diferentes pares 6. (UDESC 2009) Quando Mendel descobriu as leis básicas da Genética, baseado em experimentos, nada se sabia a respeito de cromossomos ou da meiose. A importância dos trabalhos de Mendel só foi reconhecida depois de sua morte, e suas conclusões permitiram a formulação das conhecidas Leis de Mendel. Em relação a isso: a) explique a primeira Lei de Mendel; b) explique a segunda Lei de Mendel; c) diferencie meiose de mitose. 7. (UFLA 2010) Oitenta células de um animal com a constituição apresentada na figura sofrem meiose. O número de espermatozoides diferentes produzidos por esse animal e o número de espermatozoides com a constituição AbGm será, respectivamente: a) 16 e 40 b) 8 e 20 6 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br c) 16 e 20 d) 8 e 40 8. (UDESC 2009) Assinale a alternativa correta relacionada à lei de segregação independenteestabelecida por Gregor Mendel. a) Gametas parentais são aqueles que apresentam as novas combinações gênicas resultantes da permutação. Gametas recombinantes são os que apresentam as combinações gênicas não- resultantes da permutação. b) Os filhos de um homem de olhos castanho- claros (AaBb) e de uma mulher, poderão apresentar para a mesma característica fenótipo castanho-claro, castanho-escuro, castanho-médio, azul e verde. c) A proporção genotípica é 9:3:3:1. d) A herança da cor dos olhos na espécie humana é explicada pela primeira Lei de Mendel. e) A cor da pelagem dos cães e da plumagem dos periquitos é uma situação de herança quantitativa. 9. (UECE 2008) Suponha que determinada planta produza flores brancas, vermelhas, róseas e cremes. A cor branca é condicionada por um alelo (a) que inibe a produção do pigmento creme sem, contudo, inibir a produção do pigmento vermelho; porém interage com o alelo que o produz (alelo para vermelho) para expressar a cor rósea. O alelo (A) é dominante para condicionar a produção de pigmentos. Um outro par de alelos condiciona a produção de pigmentos e, quando recessivo, condiciona a cor creme; quando dominante condiciona a cor vermelha. A razão fenotípica de flores brancas e de flores cremes que é esperada, de um cruzamento do duplo heterozigoto AaCc X AaCc é, respectivamente: a) 1/16 e 3/16 b) 3/16 e 1/16 c) 3/16 e 3/16 d) 1/16 e 1/16 10. (G1 - UFTPR 2008) Na espécie humana existem várias características cuja herança provém de um par de alelos com relação de dominância completa. Na forma do lobo da orelha o alelo dominante é responsável pelo lobo solto e o alelo recessivo pelo lobo preso. A capacidade de enrolar a língua também é determinada por um par de alelos situados em outros cromossomos autossômicos, onde o alelo dominante determina essa capacidade. A probabilidade de nascer um descendente com o lobo da orelha preso e a capacidade de enrolar a língua de um casal onde ambos são heterozigotos para as duas características é: a) 12/16 b) 9/16 c) 4/16 d) 3/16 e) 1/16 MÉDIO 11. (FGV 2015) Analise o heredograma que ilustra a transmissão de duas características genéticas, cada uma condicionada por um par de alelos autossômicos com dominância simples. Admitindo que todos os indivíduos da geração parental são duplo homozigotos, e que foram gerados em (F2) cerca de cem descendentes, é correto afirmar que a proporção esperada para os fenótipos 1, 2, 3 e 4, respectivamente, é de: a) 3:1:3:1. b) 9:3:3:1. c) 1:1:1:1. d) 3:3:1:1. e) 1:3:3:1. 12. (UFSC 2014) Em uma espécie de mamífero existe um par de genes situados em cromossomos autossômicos não homólogos; cada um dos genes possui dois alelos com relação de dominância entre si. Foi cruzado um indivíduo duplo homozigoto Vai em frente, você consegue! 7 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br dominante com um duplo homozigoto recessivo, obtendo-se a geração F1. Esta foi entrecruzada e obtiveram-se 352 descendentes. Qual o número esperado destes descendentes que serão machos com o mesmo fenótipo de seus pais. 13. (FUVEST 2012) Em tomates, a característica planta alta é dominante em relação à característica planta anã e a cor vermelha do fruto é dominante em relação à cor amarela. Um agricultor cruzou duas linhagens puras: planta alta/fruto vermelho x planta anã/fruto amarelo. Interessado em obter uma linhagem de plantas anãs com frutos vermelhos, deixou que os descendentes dessas plantas cruzassem entre si, obtendo 320 novas plantas. O número esperado de plantas com o fenótipo desejado pelo agricultor e as plantas que ele deve utilizar nos próximos cruzamentos, para que os descendentes apresentem sempre as características desejadas (plantas anãs com frutos vermelhos), estão corretamente indicados em: a) 16; plantas homozigóticas em relação às duas características. b) 48; plantas homozigóticas em relação às duas características. c) 48; plantas heterozigóticas em relação às duas características. d) 60; plantas heterozigóticas em relação às duas características. e) 60; plantas homozigóticas em relação às duas características. 14. (PUCRS 2010) Para responder à questão, considere as quatro premissas a seguir. - Genes transmitidos por cromossomos diferentes. - Genes com expressão fenotípica independente. - Modo de herança com dominância. - Padrão de bialelismo. Um cruzamento diíbrido entre dois indivíduos duplo heterozigotos teria como resultado a proporção fenotípica de: a) 1:2:1. b) 1:2:2:1. c) 1:3:3:1. d) 3:9:3. e) 9:3:3:1. 15. (UFU 2009) Interações gênicas ocorrem quando dois ou mais pares de genes atuam sobre a mesma característica. Entre as diversas raças de galinhas, é possível encontrar quatro tipos de cristas: 1. crista noz: é resultado da presença de, no mínimo, dois genes dominantes R e E. 2. crista rosa: é produzida pela interação de, no mínimo, um R dominante com dois genes e recessivos. 3. crista ervilha: ocorre devido à interação de dois genes r recessivos com, no mínimo, um E dominante. 4. crista simples: ocorre quando o genótipo é birrecessivo, rree. De acordo com essas informações, faça o que se pede. a) A partir do cruzamento de indivíduos de crista noz, ambos duplos heterozigotos, qual é a probabilidade de originar aves de crista rosa? b) Determine a proporção genotípica e fenotípica do cruzamento entre as aves com o genótipo RRee x RrEe. 8 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/oH6ZX4 16. (UEL 2008) Ana possui olhos amendoados e cílios compridos e um charmoso “furinho” no queixo, que deixam o seu rosto bastante atraente. Estas características fenotípicas são as mesmas da sua mãe. Já o seu pai tem olhos arredondados, cílios curtos e não tem “furinho” no queixo. Ana está grávida e o pai da criança possui olhos arredondados, cílios curtos e com um “furinho” no queixo. Estas características são controladas por genes com segregação independente. Os alelos dominantes: A controla o formato de olhos amendoados, C os cílios compridos e F a ausência do “furinho”. Qual é o genótipo da Ana e a probabilidade de que ela tenha uma filha com olhos arredondados, cílios compridos e “furinho” no queixo? a) Genótipo da Ana é AA CC ff e a probabilidade do filho desejado é 3/4. b) Genótipo da Ana é Aa Cc ff e a probabilidade do filho desejado é 1/8. c) Genótipo da Ana é Aa CC ff e a probabilidade do fi.lho desejado é 1/4. d) Genótipo da Ana é AA Cc ff e a probabilidade do filho desejado é 3/4. e) Genótipo da Ana é Aa Cc ff e a probabilidade do filho desejado é 1/16. 17. (PUCSP 2007) De acordo com a segunda lei de Mendel, o cruzamento AaBbCc × aabbcc terá chance de produzir descendentes com genótipo AaBbCc igual a: a) 1/2 b) 1/4 c) 1/8 d) 1/16 e) 1/64 Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/1QWwS4 18. (UECE 2007) Sabe-se que em porquinhos da Índia o padrão “pelos lisos” domina sobre o padrão “pelos arrepiados”, enquanto a cor negra domina sobre a cor branca, estando os genes determinantes destas características situados em pares de cromossomos homólogos diferentes. Cruzando-se porquinhos com padrão liso e de coloração negra, ambos heterozigotos para os dois ‘loci’, pode-se afirmar, corretamente, que a razão fenotípica de porquinhos arrepiados e brancos é de: a) 9:16 b) 3:8 c) 3:16 d) 1:16 Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/i6b8hO 19. (PUCMG 2007) As pimentas são originárias das Américas e parece que já eram cultivadas pelos índios entre 5.200 e 3.400 a.C. Das espécies do gênero ‘Capsicum’, a mais difundida é a ‘Capsicum annuum’, à qual pertence o pimentão. Quatro variedades de pimentões com cores diferentes podem ser produzidas de acordo com o esquema a seguir. Somente alelos dominantes produzem enzimas funcionais. O cruzamentode uma planta com pimentões amarelos com uma planta com pimentões marrons gerou descendentes que produziam frutos com os quatro fenótipos. Analisando as informações acima e de acordo com seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar: a) Espera-se do cruzamento parental que a maioria dos descendentes produza frutos vermelhos. b) Do cruzamento parental, espera-se que 1/4 dos descendentes produza frutos amarelos. c) O cruzamento dos descendentes vermelhos produz, em F2, 1/16 de descendentes verdes. d) O cruzamento de plantas duplo-homozigotas nunca produz diretamente os quatro fenótipos. Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/qNQw1J 20. (UFU 2007) Na espécie humana, assim como em todas as outras espécies de seres vivos, existem vários fenótipos dos quais as heranças provêm de um par de alelos com relação de dominância completa. Dentre esses fenótipos podem ser citados: 1) sensibilidade gustativa para feniltiocarbamida (PTC) é dominante sobre a não sensibilidade; 2) a forma do lobo da orelha, 9 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 01) Neste cruzamento são esperados 25% dos descendentes de pelo branco. 02) Uma proporção esperada de 9/16 indivíduos é encontrada para pelo curto e preto neste cruzamento. 04) Este cruzamento mostra que pelo preto tem dominância incompleta em relação a pelo curto. 08) Neste cruzamento, as características pelo longo e pelo branco são recessivas. 16) A proporção fenotípica deste cruzamento é 3/8 de pelos curtos e pretos, 3/8 de pelos curtos e brancos, 1/8 de pelos longos e pretos e, 1/8 de pelos longos e brancos. Total: _____ Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/XdP9zJ 22. (Uepg 2015) O alelo para a cor amarela da semente de ervilha é dominante sobre o alelo para cor de semente verde. Por sua vez, o alelo para formato da ervilha lisa é dominante sobre o alelo para formato rugoso. Do cruzamento entre plantas puras com semente lisa e amarela com plantas de semente verde e rugosa foi obtida a geração 1 (F1). Do intercruzamento de plantas da geração 1 (F1) foi obtida a geração 2 (F2). Com relação às proporções genotípicas e fenotípicas esperadas nas gerações F1 e F 2, assinale o que for correto. 01) A proporção fenotípica da geração 1 (F1) é de 50% de plantas lisas e amarelas e 50% de plantas rugosas e verdes. 02) Na geração F2 é esperada uma proporção fenotípica de 9/16 lisas e amarelas, 3/16 lisas e verdes, 3/16 rugosas e lisas e 1/16 rugosas e verdes. 04) A proporção genotípica da geração 2 (F2) é de 25% homozigotas dominantes, 50% heterozigotas e 25% homozigotas recessivas. 08) O genótipo das plantas rugosas e verdes é sempre duplo dominante. 16) Para a geração F1 são esperadas que todas as plantas possuam genótipo duplo heterozigoto (100% di-híbrida). Total: _____ Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/Ufy3JX Agora é sangue no olho! lobo solto é dominante sobre lobo aderente; 3) a capacidade de dobrar a língua é dominante sobre a incapacidade de fazê-lo. Um casal, cujo marido tem lobo da orelha aderente, é heterozigoto para a sensibilidade ao PTC e não é capaz de dobrar a língua. A esposa tem heterozigose para a forma do lobo da orelha, para a sensibilidade ao PTC e para a capacidade de dobrar a língua. Com base nesses conhecimentos, qual é a probabilidade deste casal ter uma criança masculina e com lobo da orelha aderente, não sensível ao PTC e não ser capaz de dobrar a língua? Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/eXI1jm DIFÍCIL 21. (UEPG 2015) A tabela (xadrez mendeliano) abaixo apresenta parte da resolução de um problema sobre diibridismo ou segunda lei de Mendel. Nesta, uma fêmea de porquinho-da-índia, de pelo curto e preto, heterozigota para as duas característica é cruzada com um macho de pelo curto (heterozigoto) e branco. Resolva e analise os resultados deste cruzamento na tabela, encontre as proporções genotípicas e fenotípicas e assinale o que for correto. Genótipo dos pais LlBb Curto e preto Llbb Curto e branco Gametas LB, lb, Lb, lB Lb, lb Descendentes Proporção genotípica Proporção fenotípica 10 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 23. (UNIFESP 2015) Charles Darwin explicou o mecanismo evolutivo por meio da ação da seleção natural sobre a variabilidade dos organismos, mas não encontrou uma explicação adequada para a origem dessa variabilidade. Essa questão, no entanto, já havia sido trabalhada anos antes por Gregor Mendel e, em 2015, comemoram-se os 150 anos da publicação de seus resultados, conhecidos como Leis de Mendel. a) A que se refere a Segunda Lei de Mendel? Por que ela explica o surgimento da variabilidade dos organismos? b) Cite e explique um outro processo que também tenha como resultado a geração de variabilidade no nível genético. Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/v41V2R 24. (UNICAMP 2013) Para determinada espécie de planta, a cor das pétalas e a textura das folhas são duas características monogênicas de grande interesse econômico, já que as plantas com pétalas vermelhas e folhas rugosas atingem alto valor comercial. Para evitar o surgimento de plantas com fenótipos indesejados nas plantações mantidas para fins comerciais, é importante que os padrões de herança dos fenótipos de interesse sejam conhecidos. A simples análise das frequências fenotípicas obtidas em cruzamentos controlados pode revelar tais padrões de herança. No caso em questão, do cruzamento de duas linhagens puras (homozigotas), uma composta por plantas de pétalas vermelhas e folhas lisas (P1) e outra, por plantas de pétalas brancas e folhas rugosas (P2), foram obtidas 900 plantas. Cruzando as plantas de F1, foi obtida a geração F2, cujas frequências fenotípicas são apresentadas no quadro a seguir. Cruzamento Descendentes P1 x P2 900 plantas com pétalas vermelhas e folhas lisas (F1) F1 x F1 900 plantas com pétalas vermelhas e folhas lisas; 300 com pétalas vermelhas e folhas rugosas; 300 com pétalas brancas e folhas lisas; e 100 com pétalas brancas e folhas rugosas (F2) a) Qual é o padrão de herança da cor vermelha da pétala? E qual é o padrão de herança do fenótipo rugoso das folhas? Justifique. b) Qual é a proporção do genótipo duplo- heterozigoto (genótipo heterozigoto para os dois locos gênicos) em F2? Justifique. Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/8INLBo 25. (UEPG 2011) De acordo com a segunda lei de Mendel, assinale o que for correto, no que ser refere ao cálculo referente aos tipos de gametas formados por um indivíduo. 01) Considerando-se um indivíduo AaBbcc pode- se esperar que sejam produzidos cinco tipos de gametas diferentes. 02) Considerando-se um indivíduo AabbCc, formam-se quatro tipos de gametas em iguais 11 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br proporções: ¼ AbC, ¼ Abc, ¼ abC e ¼ abc. 04) Quando se deseja saber apenas o número de tipos diferentes de gametas, pode-se utilizar a seguinte fórmula: 2n, onde n = número de pares de alelos em heterozigose. 08) Considerando-se um indivíduo AaBbCc pode- se esperar que sejam produzidos oito tipos de gametas diferentes. 16) Considerando-se um indivíduo AaBb, como esses pares de alelos segregam-se independentemente, um gameta tem de ter o alelo A e o outro o alelo a; tendo o alelo A, o outro alelo que pode ocorrer nesse gameta é o B ou o b. No indivíduo são formados, então, quatro tipos de gametas em iguais proporções: ¼ AB, ¼ Ab, ¼ aB e ¼ ab. Total: _____ Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/HHc0Hc 26. (UEL 2012) Em tomates, foi identificado um mutante denominado de ‘firme’ por apresentar os frutos com polpas firmes, conferindo maior tempo de duração pós-colheita. Este caráter é governado por um gene recessivo (f), localizado no cromossomo 10. Outro gene, situado no cromossomo 2, controla a cor do fruto, sendo o alelo para cor vermelha(A) dominante em relação à cor amarela (a). Sabendo que estas características são úteis em programas de melhoramento, um pesquisador realizou dois cruzamentos entre plantas de frutos vermelhos e polpas normais. Os resultados observados estão no quadro a seguir: Proporções observadas nos descendentes Cruzamentos Frutos vermelhos com polpas normais Frutos vermelhos com polpas firmes Frutos amarelos com polpas normais Frutos amarelos com polpas firmes 1 9 3 3 1 2 3 1 - - Por que, nos cruzamentos, os fenótipos dos genitores, mesmo sendo iguais, originaram proporções fenotípicas diferentes nos descendentes? Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/luqqiu 27. (UNICAMP 2010) Nos cães labradores, apenas dois genes autossômicos condicionam as cores preta, chocolate e dourada da pelagem. A produção do pigmento da cor preta é determinada pelo alelo dominante B e a do pigmento chocolate, pelo alelo recessivo b. O gene E também interfere na cor do animal, já que controla a deposição de pigmento na pelagem. A cor dourada é determinada pelo genótipo ee. Uma fêmea dourada cruzou com um macho chocolate e teve filhotes com pelagem preta e filhotes com pelagem chocolate, na mesma proporção. Quando essa mesma fêmea dourada cruzou com um macho preto, nasceram oito filhotes sendo um chocolate, três pretos e quatro dourados. a) Qual o genótipo da fêmea mãe? Identifique e explique o tipo de interação gênica observada entre os genes envolvidos. b) Quais são os genótipos do cão preto (pai) e do seu filhote chocolate? Mostrar como chegou à resposta. 12 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/IBtE6o 28. (UEPG 2010) Na época em que Mendel escreveu suas leis, ainda não eram conhecidos os cromossomos e o fenômeno da meiose. No entanto, ele postulou algumas ideias básicas que sugeriam as etapas da divisão celular. Suas conclusões foram mais tarde transformadas por outros pesquisadores na 1ª Lei de Mendel. Sobre as afirmações e o sucesso de Mendel em suas pesquisas, assinale o que for correto. 01) Mendel concluiu que cada caráter hereditário é condicionado por dois fatores que se separam na formação dos gametas, indo apenas um fator para cada gameta. 02) A 1a Lei de Mendel, também conhecida como “Lei da pureza dos gametas”, postula que os gametas têm um só gene, sendo, portanto, sempre puros. 04) O sucesso de sua pesquisa deveu-se a algumas particularidades do método que usava: a escolha do material e a escolha de características contrastantes. Ao contrário de outros pesquisadores que tentavam sem sucesso entender a herança em bloco, isto é, considerando todas as características ao mesmo tempo, ele estudava uma característica de cada vez. 08) Segundo Mendel, os genes não se misturam após a fecundação, eles permanecem lado a lado, independentemente de se manifestarem ou não. Total: _____ Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/Qr8RWd 29. (UFES 2004) Numa dada espécie de papagaio, existem quatro variedades: verdes, azuis, amarelos e brancos. Os papagaios verdes são os únicos normalmente encontrados na natureza. Os azuis carecem de pigmento amarelo; os amarelos carecem de grânulos de melanina, e os brancos não têm nem melanina azul nem pigmento amarelo nas penas. Quando se cruzam papagaios verdes silvestres com os de cor branca, geram- se papagaios verdes na primeira geração (F1). O cruzamento da F1 gera os quatro tipos de cores na F2. Considerando-se que os genes para a melanina e o pigmento amarelo se encontram em cromossomos diferentes, a frequência esperada de cada um dos tipos de papagaio é: a) 9 papagaios brancos; 3 verdes; 3 amarelos; 1 azul. b) 4 papagaios amarelos; 2 verdes; 1 azul; 1 branco. c) 9 papagaios verdes; 3 amarelos; 3 azuis; 1 branco. d) 1 papagaio verde; 1 amarelo; 1 azul; 1 branco. e) 9 papagaios azuis; 4 amarelos; 4 brancos; 1 verde. Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/7UTl1F 30. (UERJ 2004) Em cães, latir ou não latir durante a corrida são características definidas por um par de genes alélicos. O mesmo ocorre para os caracteres orelhas eretas ou orelhas caídas. Latir enquanto corre e possuir orelhas eretas são características dominantes, enquanto não latir durante a corrida e possuir orelhas caídas são recessivas. Considere o cruzamento entre um casal de cães heterozigotos para ambos os pares de alelos. Neste caso, a probabilidade de que nasçam filhotes que latem enquanto correm e que possuem orelhas caídas é, aproximadamente, de: a) 6,2% b) 18,7% c) 31,2% d) 43,7% Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/nJgGJe 13 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br gabarito. Resposta da Questão 1: [B] Alelos: V (asa normal) e v (asa vestigial) P (preta) e p (cinza) Pais: VvPp VvPp Filhos: 9 16 V_P_ : 3 16 V_pp : 1 16 vvP_ : 1 16 ppvv P (filhos V_P_ ) = 1F : AaBb AaBb× Resposta da Questão 2: a) Meiose. b) 1ª Lei de Mendel (Lei da Segregação) – Segregação dos cromossomos homólogos na meiose I. 2ª Lei de Mendel (Lei da Distribuição Independente) – Distribuição independente dos cromossomos homólogos na meiose I. Resposta da Questão 3: [D] A ocorrência de cinco fenótipos, na proporção de 1:4:6:4:1, indica que a altura das plantas é uma característica métrica determinada por dois pares de genes aditivos, transmitidos mendelianamente, por segregação independente com ausência de dominância. Resposta da Questão 4: [D] A meiose determina a segregação de um par de genes alelos, os quais estarão presentes em gametas distintos e poderão ser rastreados nas gerações sucessivas de organismos de interesse. Resposta da Questão 5: [E] A proporção 9:3:3:1 refere-se à proporção de fenótipos gerados a partir do cruzamento, na geração F2, de dois indivíduos heterozigotos quanto a dois pares de genes localizados em cromossomos diferentes. Resposta da Questão 6: a) Cada característica é condicionada por um par de fatores que se segregam para formar os gametas. b) Segregação independente dos fatores para duas ou mais características. c) Mitose: uma célula dá origem a duas células genéticamente iguais. Meiose: Se houver permutação, uma célula vai dar origem a quatro células genéticamente diferentes. Resposta da Questão 7: [C] O número de espermatozoides distintos formados pela meiose dessas células é 2n (n = número de pares heterozigóticos do genótipo). Logo, n2 = 24 = 16 tipos diferentes de gametas. As 80 células formarão 320 células ao término da meiose, das quais 20 terão a composição AbGm. Resposta da Questão 8: [B] A herança quantitativa explica a possibilidade da ocorrência de cinco fenótipos que variam em intensidade a partir do cruzamento de dois indivíduos heterozigotos para dois pares de genes que se segregam independentemente. Resposta da Questão 9: [A] Resposta da Questão 10: [D] Resposta da Questão 11: [B] Parentais: AAbb x aaBB e aaBBxAAbb 1F : AaBb AaBb× 2 9 3 3 1F : A _B _ : A _bb : aaB_ : aabb 16 16 16 16 Resposta da Questão 12: Alelos: A (dominante) e a (recessivo); B (dominante) e b (recessivo) Pais: AABB × aabb F1: AaBb F1× F1: AaBb× AaBb F2: 9 16 A_B_ : 3 16 A_bb: 1 16 aaB_ : 1 16 aabb P(A_B_) = 9 16 352 = 198 14 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br P ( ) = 1 2 P ( A_B_) = 1 198 99 2 × = Resposta da Questão 13: [E] Alelos: A (alta) e a (anã)/ V (vermelha) e v (amarela). Pais: AAVV x aavv F1: AaVv F2: 9 (A_V_); 3 (a_vv); 3 (aaV_); 1 (aavv). P (aaV_) = . As plantas aaVV sempre produzirão, por autofecundação, descendência anã com frutos vermelhos. Resposta da Questão 14: [E] Um exemplo clássico de diibridismo são os resultados obtidos nos cruzamentos de Mendel, ao estudar concomitantemente a transmissão combinada de duas características de ervilhas. Considerando simultaneamente a cor dos cotilédones, que proporcionou as cores amarelaou verde à semente, e a textura dos cotilédones, que fez as sementes serem lisas ou rugosas, Mendel obteve do cruzamento entre plantas puras amarelas puras (homozigóticas dominantes) e lisas com plantas originadas de sementes verdes e rugosas puras (homozitóticas recessivas), uma geração F1 formada por plantas que produziram somente sementes amarelas lisas (heterozigóticas). A geração F2 obtida pela autofecundação das plantas originadas das sementes de F1 era composta de quatro tipos de sementes: amarelas- lisas, amarelas-rugosas, verdes-lisas e verdes- rugosas na proporção 9:3:3:1. Resposta da Questão 15: a) Pais : RrEe x RrEe 9 3 3 1Filhos : R _E _ : R _ ee : rrE _ : rree 16 16 16 16 3P(R _ ee) 16 = b) Pais: RRee x RrEe Filhos: RE Re rE re Re RREe RRee RrEe Rree Proporção genotípica: 1: 1: 1: 1. Proporção fenotípica: 1 noz: 1 rosa. Resposta da Questão 16: [B] Resposta da Questão 17: [C] Resposta da Questão 18: [D] Resposta da Questão 19: [A] Resposta da Questão 20: Aabbcc × AaBbCc Homem e aabbcc (1/2) × (1/4) × (1/2) × (1/2) = 1/32 Resposta da Questão 21: 08 + 16 = 24. [01] Falsa: Neste cruzamento são esperados 50% dos descendentes de pelo branco. [02] Falsa: É esperada uma proporção de 3/8 para pelo curto e preto neste cruzamento. [04] Falsa: O caráter pelo preto é determinado por gene completamente dominante, porque não existe o fenótipo intermediário entre o preto e o branco. Resposta da Questão 22: 16. Alelos: V (amarela) e v (verde) R (lisa) e r (rugosa) [01] Falsa: A proporção fenotípica da geração 1 (F1) é de 100% de plantas lisas e amarelas duplo heterozigotos (RrVv). [02] Falsa: Em F2 é esperada a proporção fenotípica de 9/16 lisas e amarelas (R_V_), 3/16 lisas e verdes (R_vv), 3/16 rugosas e amarelas (rrV_) e 1/16 rugosas e verdes (rrvv). [04] Falsa: A proporção genotípica em F2 é de 1RRVV : 2RRVv : 4RrVv : 1rrVV : 2 rrVv : 1RRvv : 2Rrvv : 1rrvv. [08] Falsa: O genótipo das plantas verdes rugosas e verdes é duplo recessivo (rrvv). Resposta da Questão 23: a) A segunda Lei de Mendel refere-se à segregação independente dos pares de genes não alelos e situados em pares de cromossomos diferentes. A produção da variabilidade genética acontece porque os genes situados em cromossomos 3 x 320 60 16 = 15 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br distintos se segregam e se combinam de todas as formas possíveis nas células reprodutoras e nos descendentes. b) A variabilidade genética também ocorre pelo crossing-over (permutação) que envolve a troca de segmentos cromossômicos homólogos, mutações gênicas que atingem os genes contidos no DNA e cromossômicas que podem alterar o número e (ou) a estrutura dos cromossomos de uma espécie. Resposta da Questão 24: a) A cor da flor é determinada por um alelo dominante por ocorrer em todos os descendentes da F1. O fenótipo rugoso é determinado por alelo recessivo, uma vez que não ocorre na F1. b) Alelos: B (vermelha) e b (branca); R (lisa) e r (rugosa) F1: BbRr x BbRr F2: P(BbRr)= 1 1 1 25% 2 2 4 × = = . Resposta da Questão 25: 02 + 04 + 08 + 16 = 30. O número de tipos de gametas é dado pela relação 2n, onde n é o número de pares heterozigóticos presentes no genótipo. Assim, o genótipo AaBbcc formará 22 = 4 tipos de gametas. Resposta da Questão 26: As proporções fenotípicas diferentes observadas entre os dois cruzamentos ocorrem devido à segregação independente dos genes, por estarem situados em cromossomos diferentes. As proporções nos descendentes são diferentes devido ao fato de, no primeiro cruzamento, os genitores serem duplos heterozigotos (heterozigotos nos dois locos) e, no segundo cruzamento, apenas o loco para a consistência da polpa é heterozigoto. É possível expressar o raciocínio demonstrando os possíveis genótipos. Assim, uma opção de resposta para o questionamento seria: As proporções fenotípicas diferentes observadas entre os dois cruzamentos ocorrem devido à segregação independente dos genes. No primeiro cruzamento, a proporção 9:3:3:1 significa que os genitores são heterozigotos para os dois locos AaFf x AaFf, originando descendente com o seguintes genótipos: (O traço (_) significa A ou a / F ou f) 9 Frutos vermelhos e polpas normais : 9 A_ F_ ; 3 Frutos vermelhos e polpas firmes: 3A_ff; 3 Frutos amarelos e polpas normais : 3 aaF_; 1 Fruto amarelo e polpa firme: 1 aaff. No segundo cruzamento, a proporção 3:1 decorre da segregação apenas da característica consistência da polpa, podendo os genitores ter os possíveis genótipos: AAFf x AaFf ou AAFf x AAFf, originando os descendentes com os seguintes genótipos: (O traço significa A ou a / F ou f) 3 Frutos vermelhos e polpas normais : 6/8 A_ F_ ou 3/4 AA F_ , respectivamente e; 1 Fruto vermelho e polpa firme: 2/8 A_ff ou 1/4 AAff, respectivamente. Resposta da Questão 27: a) A fêmea mãe tem o genótipo Bbee. Interação gênica é quando um ou mais genes, localizados ou não no mesmo cromossomo, agem conjuntamente na determinação de uma característica. A interação gênica observada entre os genes envolvidos na determinação da cor da pelagem de labradores é denominada epistasia. Nesse tipo de interação, o gene “e” impede a expressão dos alelos de outro par, ou seja, impede a deposição de pigmento na pelagem, fazendo com que o animal adquira uma coloração dourada. Como esse gene atua apenas se estiver em dose dupla (ee), trata-se de um caso de epistasia recessiva. b) O cão preto (pai) tem o genótipo BbEe e o seu filhote chocolate tem o genótipo bbEe. Como o pai é preto, deve ter pelo menos um gene dominante de cada lócus (B_E_). Tendo um filho chocolate (bbE_), obrigatoriamente deve ter um gene recessivo b (BbE_). Como teve também quatro filhotes dourados (_ _ee), também deve ter obrigatoriamente um gene recessivo e, sendo seu genótipo, então, BbEe. O seu filhote chocolate, para ter essa cor deverá ter obrigatoriamente dois genes recessivos b e pelo menos um gene E dominante (bbE_). Como sua mãe é dourada (Bbee) ele deverá obrigatoriamente receber um gene recessivo e de sua mãe, ficando assim, com o genótipo bbEe. Resposta da Questão 28: 01 + 02 + 04 + 08 = 15 Estudando cruzamentos entre variedades de 16 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br ervilhas, Mendel descobriu que as características hereditárias são transmitidas segundo leis bem definidas. Escolheu sete diferentes características, sendo que cada uma apresentava duas formas alternativas muito bem claras. Um dos grandes méritos de Mendel foi ter considerado apenas uma característica por vez. Mendel concluiu que cada característica hereditária é condicionado por dois fatores que se segregam de maneira independente quando os gametas são formados, indo apenas um para cada gameta. Esse é o motivo pelo qual diz que os gametas são puros, pois só possuem um fator para cada caráter hereditário. Quando da fecundação, os dois fatores se juntam, mas não se fundem: permanecem lado a lado, podendo apenas um se manifestar. Resposta da Questão 29: [C] Resposta da Questão 30: [B]
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