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Título: Professor: Turma: A maior lista de genética da história! André Braga A e B O texto que se segue foi extraído de "Xadrez, truco e outras guerras", de José Roberto Torero. Servimos-nos de algumas de suas estruturas para introduzir a(s) questão(ões) seguintes. "Os abutres, sábios animais que se alimentavam do mais farto dos pastos, já começavam a sobrevoar a ala dos estropiados quando o General mandou que acampassem. Naquela tarde assaram trinta bois, quantidade ínfima para abastecer os homens que ainda sobravam.... O plano dos comandantes era assaltar fazendas da região e tomar-lhes o gado... À noite a ração foi ainda mais escassa, e, para enganar a fome, fizeram-se fogueiras para assar as últimas batatas e umas poucas raízes colhidas pelo caminho. Como o frio também aumentava, surgiu um impasse: quem ficaria perto do fogo: os coléricos, que logo morreriam, ou os sãos, que precisavam recuperar as forças para a luta?" (TORERO, J. Roberto. "Xadrez, truco e outras guerras") "(...) os coléricos, que logo morreriam, ou os sãos, que precisavam recuperar as forças para a luta?" Muitas doenças podem provocar a morte. a) A afirmação "os coléricos, que logo morreriam" é falsa ou verdadeira? Justifique. b) Justifique e exemplifique: Muitas doenças são hereditárias e sua manifestação está na dependência da ação de genes específicos ou de alterações cromossômicas. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 1 O experimento clássico de Meselson e Stahl, em 1957, demonstrou que a replicação do DNA era semiconservativa, ou seja, cada fita do DNA serve de molde para sua própria duplicação, formando moléculas de DNA idênticas à original. Nesse experimento, os cientistas cultivaram células de 'Escherichia coli' inicialmente em presença de fonte de ¢¥N (isótopo de nitrogênio leve), aO texto abaixo refere-se às questões: 2 3 QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 2 trocando, a seguir, por ¢¦N (isótopo pesado), que é incorporado às bases nitrogenadas do DNA. Colheram, então, amostras de DNA após a primeira e a segunda gerações de células crescidas em ¢¦N e analisaram essas amostras quanto à densidade do DNA formado. Considere como PESADO o DNA dupla hélice marcado com ¢¦N; como LEVE o marcado com ¢¥N; como INTERMEDIÁRIO o marcado com ¢¥N e ¢¦N. Justifique por que, após a troca da fonte de nitrogênio, a primeira geração de células foi totalmente constituída com DNA dupla hélice do tipo INTERMEDIÁRIO. Calcule as proporções dos três tipos de DNA dupla hélice - LEVE, INTERMEDIÁRIO E PESADO - formados em células da segunda geração, após a troca da fonte de nitrogênio. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 3 "O agronegócio responde por um terço do PIB, 42% das exportações e 37% dos empregos. Com clima privilegiado, solo fértil, disponibilidade de água, rica biodiversidade e mão-de-obra qualificada, o Brasil é capaz de colher até duas safras anuais de grãos. As palavras são do Ministério da Agricultura e correspondem aos fatos. Essa é, no entanto, apenas metade da história. Há uma série de questões pouco debatidas: Como se distribui a riqueza gerada no campo? Que impactos o agronegócio causa na sociedade, na forma de desemprego, concentração de renda e poder, êxodo rural, contaminação da água e do solo e destruição de biomas? Quanto tempo essa bonança vai durar, tendo em vista a exaustão dos recursos naturais? O descuido socioambiental vai servir de argumento para a criação de barreiras não-tarifárias, como a que vivemos com a China na questão da soja contaminada por agrotóxicos?" (Adaptado de Amália Safatle e Flávia Pardini, Grãos na Balança. "Carta Capital", 01/09/2004, p. 42.) A contaminação por agrotóxicos também é mencionada no texto. A aplicação intensiva de agrotóxicos a partir da década de 1940 aumentou a produtividade na agricultura. Atualmente, são produzidas e cultivadas plantas QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 4 1 transgênicas, isto é, geneticamente modificadas para serem resistentes à ação de insetos. Um exemplo conhecido é o milho geneticamente modificado com um gene da bactéria 'Bacillus thuringensis' (Bt), o que lhe confere resistência a ataques de insetos. Contudo, alguns pesquisadores têm observado que diferentes espécies de insetos adquirem resistência às toxinas bioinseticidas produzidas por essas plantas. a) Explique como os insetos se tornam resistentes. b) Sabe-se que a aplicação intensiva de agrotóxicos, como o DDT, pode afetar a cadeia alimentar tanto de ambientes aquáticos como de solos. Explique por que isso ocorre. Atualmente, um grande esforço tem sido feito por diversos centros de pesquisa e de tratamento de pessoas queimadas para produzir grandes áreas de pele, do próprio indivíduo, que possam recobrir imediatamente áreas destruídas. Explique a vantagem de se utilizar a pele do próprio indivíduo para recobrir as áreas destruídas, ao invés de serem utilizados enxertos de pele de outras pessoas. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 5 O desenho a seguir mostra a síntese de um polipeptídio a partir da molécula de DNA num certo organismo. Esse organismo é um procarioto ou um eucarioto? Por quê? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 6 1.1.1.2 Nas bactérias, a cadeia respiratória encontra-se associada à membrana plasmática e os ácidos nucléicos estão associados ao citoplasma. a) É assim também em um protista, em um animal e em um vegetal? Justifique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 7 b) A clonagem de bactérias, comparada à clonagem de animais, é um processo mais complexo ou mais simples? Justifique. O gráfico a seguir demonstra a distribuição citoplasmática do número de ribossomas isolados e polirribossomas, em comparação com o número de cadeias polipeptídicas em formação durante um certo período de tempo. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 8 1.1.3.2 (Adaptado de ALBERTS, Bruce & outros. "Molecular biology of the cell". New York, Garland Publishing, 1994, p.239) a) Defina a relação existente entre os ribossomas isolados e a formação das cadeias polipeptídicas. Justifique sua resposta. b) Descreva a estrutura das cadeias polipeptídicas e a dos polirribossomas. Um certo tipo de macromolécula destinada à membrana plasmática celular, depende de etapas nucleares e citoplasmáticas para sua produção, de acordo com os percursos esquematizados a seguir: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 9 2 1.1.3.2 a) Por que essas etapas começam no núcleo? b) Qual é a composição da macromolécula ao final do percurso I? E do percurso II? Esclareça a diferença, baseando-se nas funções das organelas citoplasmáticas envolvidas em cada percurso. Uma espécie de lombriga de cavalo possui apenas um par de cromossomos no zigoto (2n=2). Um macho dessa espécie, heterozigótico quanto a dois pares de alelos (Aa Bb) formou, ao final da gametogênese, quatro tipos de espermatozóides normais com diferentes genótipos quanto a esses genes. a) Qual é o número de cromossomos e o número de moléculas de DNA no núcleo de cada espermatozóide? b) Quais são os genótipos dos espermatozóides formados? c) Por que, a partir das informações fornecidas, não é possível estimar a proporção em que cada um dos quatro tipos de espermatozóides aparece? Explique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 10 Uma mulher com a idade de 40 anos está grávida do primeiro filho. Ela sabe que, devido à sua idade, o bebê tem maior probabilidade de ser portador de alguma anomalia cromossômica. A cariotipagem pré-natal é o exame mais indicado para esclarecer estas dúvidas na fase uterina. Pergunta-se: a) Em que consiste este exame? b) Que exemplos de anomalias cromossômicas podem ser detectadas através deste exame (cite dois exemplos). QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 11 Ribossomos são formados por RNA e proteínas, sintetizados pelos processos de transcrição e tradução, respectivamente. a) Onde esses processos ocorrem na célula eucariótica? b) O que acontecerá com os processos de transcrição e tradução, se ocorrer uma inativação na Região Organizadora doNucléolo? Justifique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 12 Criadores e sitiantes sabem que a mula (exemplar fêmea) e o burro (exemplar macho) são híbridos estéreis que apresentam grande força e resistência. São o produto do acasalamento do jumento ('Equus asinus', 2n = 62 cromossomos) com a égua ('Equus caballus', 2n = 64 cromossomos). a) Quantos cromossomos têm o burro ou a mula? Justifique sua resposta. b) Considerando os eventos da meiose I para a produção de gametas, explique por que o burro e a mula são estéreis. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 13 Considere as duas fases da meiose, de um organismo com 2n=6 cromossomos, esquematizadas a seguir e responda: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 14 1.1.5.2 a) Que fases estão representadas na figura A e na B? Justifique. b) Que tipo de alteração aparece em uma das figuras? Em relação aos cromossomos, como serão as células resultantes de um processo de divisão com essa alteração? c) Dê um exemplo de anomalia que seja causada por este tipo de alteração na espécie humana, cujo número normal de cromossomos é 2n = 46. 3 O gato siamês é um animal de rara beleza pois a pelagem de seu corpo é clara com extremidades - orelhas, focinho, pés e cauda - pretas. A presença do pigmento que dá a cor negra a essas extremidades é o resultado da atividade de uma enzima que fica inativada acima de 34°C. Explique por que esses animais têm a pelagem negra nas extremidades do corpo. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 15 Desde 1995 alguns estados norte-americanos estão excluindo o ensino da teoria de evolução biológica dos seus currículos escolares alegando, entre outras razões, que ninguém estava presente quando a vida surgiu na Terra. Alguns cientistas defendem a teoria da evolução argumentando que, se é necessário "ver para crer", então não poderemos acreditar na existência dos átomos, pois estes também não podem ser vistos. (Adaptado da "ISTO É", 25/08/1999.) a) Apresente três evidências que apóiam a teoria da evolução biológica. b) A mutação gênica é considerada um dos principais fatores evolutivos. Por quê? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 16 Dois 'loci' de uma população, cada um com dois gens alelos, sofrem a ação da seleção natural por muitas gerações, como é mostrado nas tabelas abaixo. O coeficiente de seleção (S) indica os valores com que a seleção natural atua contra o genótipo. O valor adaptativo (W) representa os valores com que a seleção natural favorece o genótipo. Note que (W+S)=1. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 17 1.4.1.6 Qual dos gens, A‚ ou B‚, apresentará a maior freqüência na população? Explique. No porquinho-da-índia existe um par de genes autossômicos que determina a cor da pelagem: o alelo dominante B determina a cor preta e o recessivo b, a cor branca. Descreva um experimento que possa evidenciar se um porquinho preto é homozigoto ou heterozigoto. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 18 Nos porquinhos-da-índia, a pelagem negra é dominante sobre a pelagem branca. Um criador tem um lote de porquinhos-da-índia negros, com o mesmo genótipo. O que deve fazer para descobrir se esses animais são homozigotos ou heterozigotos? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 19 Uma anomalia genética autossômica recessiva é condicionada por uma alteração na seqüência do DNA. Um homem portador dessa anomalia apresenta a seqüência timina-citosina-timina enquanto sua mulher, que é normal, apresenta a seqüência timina-adenina-timina. A análise do DNA de um filho do casal mostrou que ele é portador tanto da seqüência de bases do pai quanto da mãe. a) O filho terá a doença? Por quê? b) Qual a probabilidade de um outro filho do casal apresentar as duas seqüências iguais à da mãe? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 20 Um homem afetado por uma doença genética muito rara, de herança dominante, casa-se com uma mulher, não consangüínea. Imagine que o casal tenha doze descendentes, seis filhos e seis filhas. Responda, QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 21 4 justificando sua resposta, qual será a proporção esperada de filhas e filhos afetados pela doença do pai no caso do gene em questão estar localizado. a) em um autossomo; b) no cromossomo X. Em ervilhas o caráter semente lisa é condicionado por um gene dominante R e semente rugosa pelo seu alelo recessivo r. Quais são as proporções genotípica e fenotípica obtidas na autofecundação de uma variedade comprovadamente heterozigota? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 22 "Hormônios são proteínas cuja função é regular os complicados mecanismos do organismo - como o aumento e redução do peso do corpo (...) Em outubro, o geneticista Jeffrey Friediman (...) isolou o primeiro hormônio capaz de controlar o peso, chamado leptina. Ele é produzido por um gene que, quando funciona mal, o organismo ganha peso (...)". (In: "Superinteressante" - ano 10, nŽ 3, mar., 1996.) Com base no texto, RESPONDA: a) Como se denomina o local que o gene ocupa no cromossomos? b) Considerando de forma simplificada a existência de dois alelos para o gene da leptina, um normal (L) e outro mutante (L'), quantos genótipos diferentes são possíveis em humanos diplóides? Quais são eles? c) COMENTE sobre um mecanismo que pode levar à mutação gênica. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 23 No início do século XX, a transmissão das informações genéticas para os descendentes era explicada por algumas hipóteses sobre as leis da hereditariedade, como a mendeliana e a por mistura. Observe os esquemas: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 24 1.5.1.1 Suponha que, em um indivíduo de uma população com reprodução sexuada, apareça, por mutação, um gene raro que confira ao seu portador características vantajosas. Indique, para cada uma das hipóteses representadas, se há ou não possibilidade de aumento da freqüência do gene mutante na descendência desse indivíduo e justifique suas respostas. Leia o texto a seguir. "A Doença de Alzheimer (D.A.) (...) é uma afecção neurodegenerativa progressiva e irreversível, que acarreta perda de memória e diversos distúrbios cognitivos. Em geral, a D.A. de acometimento tardio, de incidência ao redor de 60 anos de idade, ocorre de forma esporádica, enquanto que a D.A. de acometimento precoce, de incidência ao redor de 40 anos, mostra recorrência familiar. (...) Cerca de um terço dos casos de D.A. apresentam familiaridade e comportam-se de acordo com um padrão de herança monogênica autossômica dominante. Estes casos, em geral, são de acometimento precoce e famílias extensas têm sido periodicamente estudadas." Smith, M.A.C. (Revista Brasileira de Psiquiatria, 1999) Considerando o texto e o histórico familiar a seguir, responda ao que se pede. Histórico familiar: "Um rapaz cujas duas irmãs mais velhas, o pai e a avó paterna manifestaram Doença de Alzheimer de acometimento precoce." QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 25 5 1.5.1.1 I. Montar o heredograma para o histórico familiar apresentado. II. Qual a probabilidade de o rapaz em questão também ser portador do gene responsável pela forma de acometimento precoce da doença? III. Quais indivíduos do heredograma são seguramente heterozigotos para esse gene? IV. Explicar o padrão de herança mencionado no texto. Mendel não acreditava na mistura de caracteres herdados. De acordo com suas conclusões, a partir dos cruzamentos realizados com ervilhas do gênero 'Pisum', as características não se misturam, permanecem separadas e são transmitidas independentemente. HENIG, Robin. "O monge no jardim". Rio de Janeiro: Rocco, 2001. a) Considerando as leis de Mendel para a hereditariedade, no momento da fecundação os cromossomos herdados dos progenitores se juntam, porém os alelos dos seus genes não se misturam. A partir dessa idéia, qual fenômeno explicaria a ocorrência de características intermediárias na progênie, que parecem ser uma mistura daquelas dos progenitores? b) Posteriormente, estudos de grupos de geneticistas indicaram que pode haver troca de material genéticoentre cromossomos homólogos herdados do pai e da mãe. Em que etapa isso pode ocorrer e como se chama este processo? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 26 Determine as probabilidades de aparecerem indivíduos afetados (aa), normais (AA) e heterozigotos (Aa), nas proles dos casamentos: a) aa x AA QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 27 b) aa x aa c) aa x Aa d) Aa x Aa e) Aa x AA No gado bovino da raça Ayrshire a cor mogno é determinada pelo genótipo A� A� e a cor vermelha pelo genótipo A‚ A‚, mas o genótipo A� A‚ é mogno nos machos e vermelho nas fêmeas. Com base nessas informações, qual é o sexo de um filhote vermelho, cuja mãe é uma vaca mogno? Justifique a sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 28 A formação de uma característica fenotípica depende, em alguns casos, apenas de fatores genéticos. Em outros casos, prevalece a influência de fatores ambientais. Na maioria das vezes há uma interação entre fatores genéticos e ambientais. Um dos métodos utilizados para avaliar a importância relativa dos genes e dos fatores ambientais na formação de uma característica é o estudo comparativo entre irmãos gêmeos monozigóticos criados juntos e criados separados. A tabela a seguir, elaborada a partir de um grande número de pares de gêmeos, indica o grau de concordância de quatro características. Uma concordância significa que quando um irmão possui a característica, o outro também a possui. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 29 1.5.1.1 Indique a característica que mais depende de fatores ambientais. Justifique sua resposta. 6 Um pesquisador teve sucesso na integração de uma cópia do gene que codifica o hormônio do crescimento de rato (HCR) em um dos cromossomos autossômicos de uma célula-ovo de camundongo. A célula-ovo transgênica se desenvolveu, dando origem a um camundongo macho. Este camundongo transgênico foi cruzado com uma fêmea de camundongo normal, isto é, não portadora do gene HCR. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 30 1.5.1.1 Calcule a proporção esperada da prole destes camundongos que será portadora do gene que codifica o HCR. Justifique sua resposta. Um pesquisador observou que uma certa espécie de planta apresentava uma grande variação de produtividade relacionada à altitude onde a planta se desenvolvia. Em grandes altitudes, a produtividade era muito baixa; à medida que a altitude se aproximava do nível do mar, a produtividade aumentava. Ele, então, realizou um experimento em que sementes dessa espécie, coletadas em diversas altitudes, foram plantadas ao nível do mar em idênticas condições ambientais. Após algum tempo, a produtividade dessas plantas foi medida e apresentou os seguintes resultados: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 31 1.5.1.1 Identifique se é o componente genético ou o componente ambiental que predomina no condicionamento da produtividade dessas plantas. Justifique sua resposta. Um determinado casal normal, mas heterozigoto para o albinismo, solicitou aconselhamento genético sobre a possibilidade de vir a ter crianças apresentando a condição albina. Qual a probabilidade desse casal ter: a) quatro crianças albinas? b) uma criança albina e do sexo feminino? c) uma criança normal, heterozigota e do sexo masculino? d) Represente o provável heredograma desse casal, admitindo-se que as suposições feitas nas letras (b) e (c) realmente se concretizem. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 32 A mamona ('Ricinus communis') produz inflorescências contendo somente flores pistiladas (flores femininas), quando o genótipo é recessivo, e inflorescências mistas (flores femininas e flores masculinas), quando o genótipo é homozigoto dominante ou heterozigoto. Com base nessas afirmações, que tipos de inflorescências serão produzidas nos descendentes dos seguintes cruzamentos: a) NN x Nn? b) Nn x Nn? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 33 Recentemente, os meios de comunicação noticiaram o caso de uma mulher norte-americana que, impossibilitada de ter filhos por anomalia no útero, teve seu óvulo fertilizado "in vitro", e este foi implantado no útero de sua mãe. Assim, quem engravidou e deu à luz foi a mãe da referida mulher. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 34 7 Responda: a) Do ponto de vista genético, quem é a mãe da criança? Justifique. b) Qual a porcentagem de genes herdados da parturiente que se encontram no patrimônio genético da criança? Em gatos, as cores marrom e branca dos pelos têm sido descritas como devidas a, pelo menos, um par de genes. Considere o cruzamento de gatos homozigotos brancos e marrons. Qual a proporção fenotípica esperada em F� se a) o modo de herança for do tipo dominante? b) o modo de herança for do tipo co-dominante? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 35 Suponha que você tenha em seu jardim exemplares da mesma espécie de ervilha utilizada por Mendel em seus experimentos. Alguns desses exemplares produzem sementes lisas e outros, sementes rugosas. Sabendo que a característica "lisa" das sementes da ervilha é determinada por um alelo dominante L, portanto por genótipos LL ou Ll e, sabendo ainda, que as flores são hermafroditas e que sementes produzidas por autofecundação são viáveis, a) planeje um cruzamento experimental entre flores de exemplares diferentes que lhe permita determinar se uma planta que produz sementes lisas é homozigota ou heterozigota para esse caráter. b) No caso de ocorrer autofecundação em uma planta que produz sementes lisas e é heterozigota, qual seria a proporção esperada de descendentes com sementes rugosas? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 36 Um criador de cabras, depois de muitos anos nesse ramo, observou que alguns dos animais de sua criação apresentavam uma característica incomum nos chifres. Como o criador poderia fazer para determinar se essa variação é decorrente de uma mutação genética ou de uma alteração causada por fatores ambientais? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 37 Em experimento feito no início do século, dois pesquisadores retiraram os ovários de uma cobaia albina e implantaram-lhe um ovário obtido de uma cobaia preta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 38 Mais tarde, o animal foi cruzado com um macho albino e deu origem a uma prole toda preta. a) Sabendo-se que o albinismo é característica recessiva, como você explica esse resultado? b) Indique os genótipos da fêmea preta e da prole. c) Se fosse possível implantar os pêlos da fêmea preta na fêmea albina, em vez de transplantar o ovário, o resultado seria o mesmo? Justifique. Em várias culturas vegetais, os programas de melhoramento utilizam a heterose (vigor do híbrido). Nesses programas são desenvolvidas linhagens homozigotas por meio de sucessivas gerações autofecundadas. Duas linhagens, homozigotas para alelos diferentes, são então cruzadas e produzem os híbridos, que, em geral, são mais vigorosos e mais produtivos que os parentais. a) Esses indivíduos híbridos são geneticamente iguais entre si? Explique. b) Se o agricultor utilizar as sementes produzidas pelo híbrido nos plantios subsequentes, o resultado não será o mesmo. Por quê? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 39 Ao estudar a distribuição de uma espécie de planta da família dos girassóis em altitudes crescentes na costa oeste dos Estados Unidos, pesquisadores observaram que essas plantas apresentavam um gradiente decrescente de tamanho. Sementes dessas plantas foram coletadas nas várias altitudes e plantadas em uma mesma região localizada ao nível do mar. Após um determinado tempo de crescimento, as plantas resultantes foram medidas e os dados obtidos no experimento são mostrados no gráfico A. a) Explique o resultado obtido, expresso no gráfico A. b) Se o resultado do experimento tivesse sido o representado no gráfico B, qual seria a interpretação? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 40 8 1.5.1.1 A herança da cor do olho na espécie humana geralmente é representada simplificadamente como um par de alelos, A (dominante, determinando cor castanha) e a (recessivo, determinando cor azul). Baseando-senessa explicação, analise as afirmações abaixo, proferidas por casais em relação à cor dos olhos de seu bebê, verificando se elas têm fundamento. Justifique sua resposta. a) Afirmação de um casal de olhos azuis: "nosso bebê poderá ter olhos castanhos porque as avós têm olhos castanhos". b) Afirmação de um casal de olhos castanhos: "nosso bebê poderá ter olhos azuis porque o avô paterno tem olhos azuis". QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 41 Em uma espécie de planta a forma dos frutos pode ser alongada, oval ou redonda. Foram realizados quatro tipos de cruzamento entre plantas dessa espécie e obtidos e seguintes resultados: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 42 1.5.1.2 a) Formule uma hipótese consistente com os resultados obtidos para explicar a herança da forma dos frutos nessa espécie. b) Represente os alelos por letras e indique os genótipos dos indivíduos parentais e dos descendentes no cruzamento IV. A talassemia é um defeito da hemoglobina em seres humanos. Ela ocorre em duas formas, (a) talassemia menor, na qual os eritrócitos são pequenos (microcitemia) e em grande número (policitemia), mas a saúde é essencialmente normal, e (b) talassemia maior, caracterizada por uma anemia severa, aumento do baço, microcitemia e policitemia, entre outros sintomas. Essa última forma geralmente culmina em morte antes de atingir a idade reprodutiva. A partir do heredograma hipotético a seguir onde os símbolos claros representam pessoas normais; os hachurados, a talassemia menor e os pretos a talassemia maior, determine o modo de herança indicando os possíveis genótipos dos indivíduos envolvidos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 43 1.5.1.2 Considere uma certa espécie de planta que pode apresentar flores com três tipos de cor: azul, azul-claro e branca. Estas cores são determinadas por combinações de dois alelos de um único locus. Na expressão fenotípica de tais cores não há relação de dominância entre os alelos, sendo que a manifestação em homozigose de um dos alelos - aa, cor branca - é letal na fase adulta. Sabe-se que: - a flor de cor branca nunca se abre; - em um jardim de plantas com flores de cor azul não nascem plantas com flores de cor azul-claro. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 44 9 a) Realizou-se o cruzamento entre as plantas com flores azul-claro e, a partir das sementes obtidas, formou-se um jardim. Determine a cor das flores que têm menor possibilidade de se abrirem neste jardim. Justifique a resposta. b) Realizaram-se os cruzamentos possíveis entre as plantas com flores das cores mencionadas, presentes em igual quantidade. A partir das sementes obtidas, formou-se outro jardim. Determine a cor das flores que têm maior possibilidade de se abrirem neste jardim. Justifique a resposta. Em rabanetes, a forma da raiz é determinada por um par de genes alelos. Os fenótipos formados são três: arredondado, ovalado ou alongado. Cruzamentos entre plantas de raízes alongadas com plantas de raízes arredondadas produziram apenas indivíduos com raízes ovaladas. Em cruzamentos desses indivíduos ovalados entre si, foram obtidas quatrocentas sementes que foram plantadas em sementeiras individuais. Antes que as sementes germinassem, as sementeiras foram distribuídas a diversas pessoas; você recebeu uma delas. a) Qual a relação de dominância entre os caracteres em questão? b) Qual a probabilidade de que, na sua sementeira, venha a se desenvolver um rabanete de raiz ovalada? Justifique a sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 45 Em gado, a cor da pelagem vermelha, ruão e branca, é controlada por genes codominantes, e o cruzamento de animais com chifres versus animais sem chifres, às vezes só origina prole sem chifres, e, em outros cruzamentos, aparecem os dois tipos em igual número. Um fazendeiro tem uma grande boiada constituída de animais vermelhos, ruões, brancos e sem chifres, os quais, ocasionalmente produzem prole com chifres. Utilizando apenas cruzamentos naturais, ou seja, sem recorrer à inseminação artificial, como o fazendeiro deverá proceder para estabelecer uma linhagem pura de animais brancos e sem chifres? Por que ele não conseguirá resolver o problema dos chifres QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 46 rapidamente? O gráfico a seguir mostra a mortalidade de mosquitos de uma determinada espécie quando expostos a diferentes concentrações de um inseticida. A resistência ou susceptibilidade ao inseticida é devida a um locus com dois alelos, A� e A‚. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 47 1.5.1.2 a) Qual é o genótipo mais resistente? Como você chegou a essa conclusão? b) Observando as três curvas, que conclusão se pode tirar sobre as relações de dominância entre os alelos deste locus? Explique. c) Os indivíduos de cada um dos genótipos não se comportam da mesma forma quanto à resistência ao inseticida e, por isso, os pontos distribuem-se ao longo da curva. Essas diferenças podem ser atribuídas a efeitos pleiotrópicos de outros genes? Justifique sua resposta utilizando o conceito de efeito pleiotrópico. A pseudo-acondroplasia é um tipo de nanismo determinado geneticamente pelo alelo D autossômico dominante que interfere no crescimento dos ossos durante o desenvolvimento. A princípio, pensou-se que o fenótipo anão seria expresso pelo genótipo D/D ou D/d. Entretanto, foi considerado que a severidade do alelo dominante, quando em dose dupla, produz efeito letal durante o desenvolvimento embrionário, provocando aborto precocemente. Considere um casal de anões pseudo-acondroplásicos, para responder às seguintes questões: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 48 10 a) Quais são os genótipos de cada indivíduo do referido casal? b) Caso a mulher deste casal venha dar à luz uma criança, qual é a probabilidade dela nascer geneticamente com a pseudo-acondroplasia? c) Como o casal já tem três crianças com a pseudo-acondroplasia, qual é a probabilidade de, em um eventual quarto nascimento, a criança nascer também afetada? d) Se o casal tem planos para ter uma menina normal em relação a esta condição genética, qual é a probabilidade que se espera para este evento? e) Em uma outra família, com 3 meninas e 2 meninos, todos apresentando a pseudo-acondroplasia, quantas destas crianças são homozigotas no loco correspondente a este tipo de nanismo? Observe os cruzamentos a seguir, onde o alelo (A) condiciona a cor amarela em camundongos e é dominante sobre o alelo (a), que condiciona a cor cinza. CRUZAMENTO I (Aa × Aa) 240 amarelos 120 cinzas CRUZAMENTO II (Aa × aa) 240 amarelos 240 cinzas Analise os resultados destes cruzamentos e responda. a) Qual cruzamento apresenta resultado de acordo com os valores esperados? b) Como você explicaria o resultado do cruzamento em que os valores observados não estão de acordo com os valores esperados? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 49 Em ratos, a cor da pelagem é condicionada por gene autossômico, sendo o gene C, dominante, responsável pela coloração amarela, e seu alelo c recessivo, responsável pela QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 50 coloração cinza. Um geneticista observou que o cruzamento de ratos de pelagem amarela com ratos de pelagem cinza resultou descendentes amarelos e cinzas em igual proporção; porém, o cruzamento de ratos amarelos entre si produziu 2/3 de descendentes de pelagem amarela e 1/3 de descendentes de pelagem cinza. a) A partir de 20 ovos, originados do cruzamento de machos amarelos e fêmeas cinzas, quantas fêmeas amarelas adultas são esperadas? Justifique. b) A partir de 40 ovos, originados do cruzamento entre ratos amarelos, quantos machos cinzas deverão atingir a idade adulta? Justifique. Gatos Manx são heterozigotos para uma mutação que resulta na ausência de cauda (ou cauda muito curta), presença de pernas traseiras grandes e um andar diferente dos outros. O cruzamento de dois gatos Manx produziu dois gatinhos Manx para cada gatinho normal de cauda longa (2:1), em vez de três para um (3:1), como seria esperadopela genética mendeliana. a) Qual a explicação para esse resultado? b) Dê os genótipos dos parentais e dos descendentes. (Utilize as letras B e b para as suas respostas). QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 51 O heredograma a seguir representa uma família com pessoas afetadas por uma doença hereditária. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 52 1.5.1.4 11 a) A doença tem herança dominante ou recessiva? Por quê? b) A doença tem herança autossômica ou ligada ao cromossomo X? Por quê? Analisando a genealogia adiante, responda: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 53 1.5.1.4 a) Qual a probabilidade de o indivíduo 3 ser heterozigoto? b) Qual a probabilidade de o indivíduo 5 ser homozigoto recessivo? c) Qual a probabilidade de o indivíduo 6 ser homozigoto dominante? No heredograma adiante o indivíduo 3 é afetado pelo albinismo. Sabendo-se que, na população, a freqüência de heterozigoto para o albinismo é de 1/50, qual é a probabilidade de que o casal 4 × 5 tenha uma menina albina? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 54 1.5.1.4 No heredograma a seguir os símbolos cheios representam indivíduos portadores de uma anomalia genética. Qual é a probabilidade de o indivíduo 9 ser portador dessa QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 55 anomalia? 1.5.1.4 A figura a seguir, adaptada da Folha de São Paulo de 17/03/96, mostra a transmissão do albinismo, de geração, na Família de Raimundo e Eleílde da Silva, moradores da ilha dos Lençóis, situada a oeste de São Luís, onde a freqüência de albinos é de 1,5 % e cinqüenta vezes maior do que entre o restante da população do Maranhão. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 56 1.5.1.4 Analise a figura onde se admite que a pigmentação da pele é devida a um par de alelos (A,a). Os indivíduos I - 1, II - 6, V - 2, V - 3 e V - 5 são albinos. Responda, então: a) Que nome se dá ao aparecimento, numa dada geração, de uma característica expressa em antepassados remotos? b) O albinismo se deve a alelo dominante ou a alelo recessivo? Explique com base na figura. c) Qual a probabilidade de os indivíduos de pigmentação normal da geração V serem todos heterozigotos? Nos Estados Unidos, um grupo de cientistas do "Genetics & IVF Institute" vem testando um novo método que permite a seleção dos espermatozóides a partir de sua coloração, de acordo com a presença ou ausência do QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 57 12 cromossomo Y ('Microsort'). Tal método, além de satisfazer os anseios de vários casais na escolha do sexo do filho, poderá ser benéfico quando utilizado por famílias portadoras de determinadas anomalias genéticas. 1.5.1.4 Analise os dois heredogramas anteriores, considerando que o caráter é determinado por um único par de genes, e responda às seguintes questões: a) Qual o padrão de herança envolvido na determinação da característica representada no heredograma 1 e no heredograma 2? Justifique sua resposta. b) Em qual das duas situações seria mais recomendado o uso da técnica ('Microsort') para a escolha de um bebê do sexo feminino? Por quê? c) Considerando o heredograma nŽ1, calcule a chance de os indivíduos III.1 e III.2 gerarem uma criança afetada do sexo masculino. O heredograma a seguir refere-se ao caso de braquidactilia. Identifique e justifique o tipo de herança. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 58 1.5.1.4 O padrão de herança de uma doença, que se suspeita ser autossômica recessiva ou ligada ao sexo, foi analisada em três famílias diferentes (I, II e III), como representado nos heredogramas a seguir: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 59 1.5.1.4 a) Qual o tipo de herança da doença? Justifique sua resposta. b) Suponha que a mulher 3 da família I case-se com o homem 4 da família III. Qual a probabilidade de nascer uma criança doente? Justifique. Numa aula de genética, o professor lhe apresenta o heredograma a seguir, que mostra a ocorrência de uma anomalia causada pela ação de um par de genes (A e a) em várias gerações de uma família. Ao analisar os indivíduos afetados por esta anomalia, você conclui que se trata de uma herança autossômica dominante. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 60 1.5.1.4 13 Baseando-se EXCLUSIVAMENTE no heredograma apresentado acima, responda: a) Por que a anomalia NÃO pode ser recessiva? b) Por que a anomalia NÃO pode ser ligada ao cromossomo X? c) Qual a probabilidade de nascer uma criança afetada pela anomalia, se a mulher (4) da geração F3 tiver filhos com um homem que apresente essa anomalia? No heredograma abaixo a cor preta indica indivíduos com pelagem negra, fenótipo determinado por um gene autossômico dominante A. A cor branca indica pelagem branca determinada por um gene recessivo. Os indivíduos 5 e 8 devem ser considerados homozigotos (AA), a menos que haja evidência contrária. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 61 1.5.1.4 Qual a probabilidade de que o cruzamento entre o indivíduo 9 e o indivíduo 10 gere um indivíduo de pelagem branca? Os heredogramas A, B e C a seguir representam três famílias diferentes. Os círculos representam mulheres e os quadrados, homens. Quadrados ou círculos escuros representam indivíduos afetados por uma característica comum na população. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 62 1.5.1.4 a) Identifique os heredogramas que são compatíveis com uma herança autossômica recessiva. Justifique sua resposta para cada família. b) Determine se em algum dos casos apresentados existe herança ligada ao cromossomo Y. Justifique. Na genealogia adiante, os indivíduos em escuro apresentam uma doença hereditária, enquanto os outros exibem fenótipo normal. Os círculos representam as mulheres e os quadrados, os homens. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 63 1.5.1.4 Analise esta genealogia e responda. a) Esta doença hereditária é condicionada por gene dominante ou recessivo? b) Dos dez indivíduos que compõem esta genealogia, qual o único que não pode ter seu genótipo definido? Explique por quê. Analise a genealogia, que apresenta indivíduos afetados por uma doença recessiva e indivíduos normais. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 64 14 1.5.1.4 a) Quais os indivíduos representados na genealogia que são obrigatoriamente heterozigotos? b) Qual a probabilidade de o casal formado pelos indivíduos II2 e II3 ter mais dois filhos, sendo ambos do sexo masculino e afetados? Uma determinada característica foi estudada em centenas de pares de gêmeos, tanto monozigóticos como dizigóticos. As diferenças registradas entre os irmãos dizigóticos foram praticamente da mesma magnitude que as encontradas entre os irmãos monozigóticos. Discuta a importância dos fatores genéticos na manifestação dessa característica. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 65 Se uma abelha operária tem o gene A herdado de seu pai, qual é a probabilidade de que uma sua irmã tenha esse mesmo gene A? Por quê? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 66 Dois irmãos (Pedro e Paulo) casam-se com duas irmãs (Maria e Joana), todos normais. O primeiro casal, Pedro e Maria, tem uma criança afetada por uma doença muito rara de herança autossômica recessiva. a) Desenhe o heredograma representando os dois casais e seus respectivos pais. b) Qual é a probabilidade de que uma futura criança de Paulo e Joana venha a ser afetada por essa mesma doença genética? Considere desprezível a probabilidade de uma nova mutação. c) Se Paulo e Joana tiverem uma primeira criança afetada pela mesma doença genética, qual será o risco de que uma QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 67 segunda criança desse casal também seja afetada por essa mesma doença? Por quê? Justifique suas respostas, mostrando como chegou aos resultados dos itens b) e c). Alguns centros de pesquisa na Inglaterra estão realizando um programa de triagem populacional para detectar a fibrose cística, uma doença autossômica recessiva grave particularmente comum em caucasianos. Toda pessoa na qual o alelo recessivo é detectado recebe orientação a respeito dos riscos de vir a ter um descendente com a anomalia. Um inglês heterozigoto para essa característicaé casado com uma mulher normal, filha de pais normais, mas cujo irmão morreu na infância, vítima de fibrose cística. Calcule a probabilidade de que esse casal venha a ter uma criança com fibrose cística. Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 68 Considere a figura a seguir que representa o resultado da primeira divisão meiótica de uma célula feminina: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 69 1.5.2.1 a) Indique o genótipo do embrião formado a partir da fecundação do óvulo resultante dessa célula por um espermatozóide de um macho recessivo para os dois pares de genes considerados. b) Quais os possíveis genótipos dos filhos possíveis do mesmo casal? 15 Em cobaias, a cor preta é condicionada pelo alelo dominante D e a cor marrom, pelo alelo recessivo d. Em um outro cromossomo, localiza-se o gene responsável pelo padrão da coloração: o alelo dominante M determina padrão uniforme (uma única cor) e o alelo recessivo m, o padrão malhado (preto / branco ou marrom / branco). O cruzamento de um macho de cor preta uniforme com uma fêmea de cor marrom uniforme produz uma ninhada de oito filhotes: 3 de cor preta uniforme, 3 de cor marrom uniforme, 1 preto e branco e 1 marrom e branco. a) Quais os genótipos dos pais? b) Se o filho preto e branco for cruzado com uma fêmea cujo genótipo é igual ao da mãe dele, qual a proporção esperada de descendentes iguais a ele? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 70 A audição normal depende da presença de pelo menos um dominante de dois pares de genes, D e E que se segregam independentemente. Caso você examine a prole de um grande número de casamentos em que ambos os cônjuges são duplo heterozigotos para esses dois pares de genes, que proporção fenotípica você espera encontrar? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 71 Observe a tabela a seguir, que mostra parte dos resultados dos experimentos de Mendel, realizados com ervilhas. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 72 1.5.2.1 De acordo com a tabela, responda: a) Por que na geração F1 não foram encontradas sementes rugosas ou verdes? b) O que são os fatores hereditários referidos por Mendel e onde estão situados? c) Faça um diagrama de cruzamento para exemplificar as proporções fenotípicas encontradas na geração F2, utilizando qualquer uma das características apresentadas na tabela. Quatro irmãos, filhos legítimos de um mesmo casal, apresentam marcantes diferenças em suas características físicas. Descreva três mecanismos biológicos potencialmente responsáveis por essa variabilidade genética e explique como atuam. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 73 Em uma raça de cachorros, a cor do pêlo negro é determinada por um gene dominante (A) enquanto seu alelo (a) determina a cor branca. O tamanho do pêlo também é controlado por um par de genes, sendo o alelo dominante (B) para pêlo curto e o alelo recessivo (b) para pêlo longo. A tabela a seguir apresenta os fenótipos dos pais e os fenótipos das respectivas proles, após vários cruzamentos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 74 1.5.2.1 a) Os genes para a cor e tamanho de pêlo estão no mesmo par de cromossomas? Justifique sua resposta. b) Quais são os genótipos mais prováveis dos pais em cada casal? Justifique sua resposta. 16 Um pesquisador está estudando a genética de uma espécie de moscas, considerando apenas dois locos, cada um com dois genes alelos: loco 1 - gene A (dominante) ou gene a (recessivo); loco 2 - gene B (dominante) ou gene b (recessivo). Cruzando indivíduos AABB com indivíduos aabb, foram obtidos 100% de indivíduos AaBb que, quando cruzados entre si, podem formar indivíduos com os genótipos mostrados na Tabela 1. Sem interação entre os dois locos, as proporções fenotípicas dependem de os referidos locos estarem ou não no mesmo cromossomo. Na Tabela 2, estão representadas duas proporções fenotípicas (casos 1 e 2) que poderiam resultar do cruzamento de dois indivíduos AaBb. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 75 1.5.2.1 Identifique qual dos dois casos tem maior probabilidade de representar dois locos no mesmo cromossomo. Justifique sua resposta. A figura mostra a segregação de dois pares de cromossomos homólogos na anáfase da primeira divisão meiótica de uma célula testicular de um animal heterozigótico quanto a dois genes. As localizações dos alelos desses genes, identificados pelas letras Aa e Bb, estão indicadas nos cromossomos representados no desenho. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 76 1.5.2.1 a) Ao final da segunda divisão meiótica dessa célula, quais serão os genótipos das quatro células haplóides geradas? b) Considerando o conjunto total de espermatozóides produzidos por esse animal, quais serão seus genótipos e em que proporção espera-se que eles sejam produzidos? Em uma determinada espécie animal, foram analisadas duas características com segregação independente e herança co-dominante: cor e textura do pêlo. Para a cor do pêlo, os homozigotos podem ser vermelhos ou brancos. Para a textura, os homozigotos têm pêlo liso ou crespo. Calcule a porcentagem esperada de descendentes fêmeas com pêlo vermelho crespo oriundas do cruzamento de dois animais duplamente heterozigotos. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 77 Suponha uma planta superior originada de um zigoto no qual dois dos pares de cromossomos, A e B, têm a constituição A�A‚B�B‚. a) Qual será a constituição cromossômica da planta adulta originada desse zigoto? Justifique. b) Se essa planta se reproduzir por autofecundação, a constituição cromossômica de seus descendentes será igual à da planta mãe? Justifique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 78 Considere duas linhagens homozigotas de plantas, uma com caule longo e frutos ovais e outra com caule curto e frutos redondos. Os genes para comprimento do caule e forma do fruto segregam-se independentemente. O alelo que determina caule longo é dominante, assim como o alelo para fruto redondo. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 79 17 a) De que forma podem ser obtidas plantas com caule curto e frutos ovais a partir das linhagens originais? Explique indicando o(s) cruzamento(s). Utilize as letras A, a para comprimento do caule e B, b para forma dos frutos. b) Em que proporção essas plantas de caule curto e frutos ovais serão obtidas? Considere dois genes e seus respectivos alelos: A e a; B e b. Em termos de localização cromossômica, explique o que significa dizer que esses dois genes a) segregam-se independentemente na formação dos gametas. b) estão ligados. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 80 Do cruzamento de AaBbccDd x aaBbCcDd, qual será a probabilidade de nascer um indivíduo de genótipo aabbCcDD? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 81 Idiotia amaurótica infantil é uma doença hereditária recessiva (ii) que causa a morte nos primeiros anos de vida. A condição normal (I_) produz um fenótipo normal. Admite-se que dedos nas mãos anormalmente curtos (braquidactilia) sejam devido a um genótipo heterozigoto para um gene letal embrionário (BBL), o homozigoto (BB) é normal e o outro homozigoto (BLBL) morre prematuramente. Qual é a probabilidade de um casal de braquidáctilos e heterozigotos para a idiotia amaurótica infantil vir a ter um descendente normal? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 82 Nos anos 40, o famoso cineasta Charlie ChapIin foi acusado de ser o pai de uma criança, fato que ele não admitia. Os exames de sangue revelaram que a mãe era do grupo A, a criança do grupo B e Chaplin do grupo O. Ao final do julgamento, Chaplin foi considerado como sendo um possível pai da criança. a) O veredicto é aceitável? Por quê? b) Na hipótese de Chaplin ter tido filhos com a referida mulher, de que tipos sangüíneos eles poderiam ser? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 83 Um tratamento utilizado para certos tipos de doenças do sangue é a destruição completa da medula óssea do paciente e implante de células medulares sadias provenientes de um doador. Eugênio, cujo grupo sangüíneo é A, recebeu um transplantede medula óssea de seu irmão Valentim, cujo grupo sangüíneo é B, e a operação foi bem sucedida. a) Qual será o grupo sangüíneo de Eugênio após o transplante? Por quê? b) Sabendo-se que a mãe e a esposa de Eugênio têm sangue do tipo O, qual será a probabilidade de um futuro filho do casal ter sangue do tipo A? E do tipo B? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 84 O pai e a mãe de um par de gêmeos monozigóticos têm tipo sangüíneo A. Uma outra criança desse casal é do grupo sangüíneo O. a) Quais os genótipos do pai e da mãe? b) Qual é a probabilidade de que ambos os gêmeos tenham sangue do tipo O? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 85 Um homem faleceu por causa de uma transfusão de sangue. Sabendo-se que seus pais pertenciam aos grupos B (homozigoto) e AB, pergunta-se: a) qual é o grupo sangüíneo do homem em questão? b) qual ou quais os possíveis grupos sangüíneos usados erroneamente na transfusão? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 86 "Os grupos sangüíneos são determinados pela presença ou ausência de antígenos na superfície das hemácias. No caso do Sistema ABO, os antígenos estão presentes no sangue dos grupos A, B, AB e ausentes no grupo O". ("Reserva estratégica de sangue", de Ricardo Lorzetto. CIÊNCIA HOJE, SBPC, vol. 19/nŽ 113, set. 95, p. 58.) a) O que são antígenos? b) Qual a importância de se identificar a presença de antígenos eritrocitários (presentes nas hemácias ou eritrócitos) no sangue humano? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 87 18 O daltonismo, ou cegueira para as cores, é determinado por um gene localizado no cromossomo sexual X. O tipo de sangue, grupo ABO, é determinado por três alelos autossômicos: IÞ, Iß, i. Uma mulher, com sangue tipo A e visão normal, ficou viúva e casou pela segunda vez. Um dos maridos, José, tinha sangue AB e era daltônico; o outro marido, Paulo, tinha sangue A e visão normal. Com os dois maridos, a mulher teve cinco filhos na seguinte ordem: 1) homem, sangue A, daltônico; 2) homem, sangue O, daltônico; 3) mulher, sangue A, daltônica; 4) mulher, sangue B, visão normal; 5) mulher, sangue A, visão normal. Qual dos homens foi o primeiro marido? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 88 O sangue de Orlando aglutina quando colocado em presença de soro contendo imunoglobulinas ou aglutininas anti-A, e não aglutina quando colocado em presença de imunoglobulinas ou aglutininas anti-B. Orlando casa-se com Leila, que apresenta aglutinações inversas. O casal tem um filho cujo sangue não aglutina em nenhum dos dois tipos de soro. a) Qual o genótipo dos pais? b) Qual a probabilidade de esse casal ter uma criança cujo sangue aglutine nos dois tipos de soro? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 89 Pode-se usar o sistema ABO para "excluir" um suposto pai em uma investigação de paternidade. Para tal, basta determinar o genótipo e o fenótipo do suposto pai e, por comparação com os fenótipos e genótipos do filho e da mãe, verificar se o homem acusado pode ser considerado como um pai impossível. A tabela a seguir mostra os fenótipos do filho e da mãe em três casos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 90 1.5.3.1 Indique os fenótipos dos pais que NÃO poderiam ser os pais biológicos de cada caso. Nas quatro pessoas relacionadas a seguir, foram encontrados os seguintes tipos sangüíneos: Joana - AB Cassilda - B Doaldo - O Saildo - A Com base nesta relação, responda: a) Quem do grupo anterior NÃO possui os aglutinogênios em suas hemácias? b) Por que Joana pode receber sangue de outros membros do grupo? c) Que tipo de aglutinina possuem Cassilda e Saildo, respectivamente? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 91 Ao descobrir que seu genótipo era homozigoto, o Sr. Lalau (indivíduo II-1) elaborou o seguinte heredograma sobre a herança de grupos sangüíneos do sistema ABO. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 92 1.5.3.1 19 a) Identifique o grupo sangüíneo do indivíduo I-1: b) Qual o genótipo do indivíduo II-5? c) O Sr. Lalau poderá ser receptor de sangue de seu genro para transfusão? d) O indivíduo III-5 NÃO poderá ser de qual grupo sangüíneo? e) No caso do casal III-3 e III-4 ter uma segunda criança, qual é a probabilidade dela ser uma menina e do grupo sangüíneo "B"? Dois casais suspeitavam da troca de seus bebês no berçário da maternidade. Os casais e os bebês foram submetidos à tipagem do sangue quanto ao sistema ABO, cujos resultados obtidos são mostrados na tabela adiante. Analisando-os, pode-se identificar os pais de cada bebê. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 93 1.5.3.1 Após identificar os pais do bebê nŽ 2, calcule a probabilidade, em porcentagem, de que um futuro irmão deste bebê seja do sexo masculino e venha a ter tipo sangüíneo diferente do irmão. Despreze a parte fracionária do seu resultado, caso exista. Com base no heredograma a seguir, responda: a) Qual a probabilidade de o casal formado por 5 e 6 ter duas crianças com sangue AB Rh®? b) Se o casal em questão já tiver uma criança com sangue AB Rh ®,qual a probabilidade de ter outra com os mesmos fenótipos sangüíneos? Obs.: indique os passos que você seguiu para chegar às respostas, em a e b. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 94 1.5.3.1 O rei Salomão resolveu uma disputa entre duas mulheres que reclamavam a posse de uma criança. Ao propor dividir a criança ao meio, uma das mulheres desistiu. O rei então concluiu que aquela que havia desistido era de fato a mãe verdadeira. Nos tribunais modernos, um juiz pode utilizar a análise dos grupos sangüíneos e teste de DNA para ajudar a solucionar questões semelhantes. Analisando uma situação em que uma mulher de sangue A atribuía a paternidade de seu filho de sangue O a um homem de sangue B, o juiz não pôde chegar a nenhuma decisão conclusiva. a) Explique por quê. b) Qual deveria ser o grupo sangüíneo do homem para que a decisão pudesse ser conclusiva? c) Com base no teste de DNA, o juiz concluiu que o homem era pai da criança. Por que o teste de DNA permite tirar conclusões tão precisas em casos como este? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 95 Os grupos sangüíneos humanos podem ser classificados em 4 tipos: A, AB, B e O, pelo sistema ABO e, de acordo com o sistema Rh, como Rh® e Rh−. a) Explique como o sangue de uma pessoa pode ser identificado em relação aos sistemas ABO e Rh. b) Explique por que uma pessoa com sangue tipo O é doadora universal mas só pode receber sangue do tipo O, enquanto uma pessoa com sangue AB é receptora universal mas não pode doar para os outros tipos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 96 Um exemplo clássico de alelos múltiplos é o sistema de grupos sangüíneos humano, em que o alelo IÞ, que codifica para o antígeno A, é codominante sobre o alelo Iß, que QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 97 20 codifica para o antígeno B. Ambos os alelos são dominantes sobre o alelo i, que não codifica para qualquer antígeno. Dois tipos de soros, anti-A e anti-B, são necessários para a identificação dos quatro grupos sangüíneos: A, B, AB e O. a) Complete o quadro a seguir com os genótipos e as reações antigênicas (represente com os sinais + e -) dos grupos sangüíneos indicados. 1.5.3.1 b) Embora 3 alelos distintos determinem os grupos sangüíneos ABO humanos, por que cada indivíduo é portador de somente dois alelos? Uma população humana foi testada quanto ao sistema MN de grupos sanguíneos. Os dados obtidos compõem a tabela a seguir: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 98 1.5.3.2 a) Quais as freqüências dos alelos M e N nessa população? b)Essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg para esse loco gênico? Duas mulheres disputam a maternidade de uma criança, que, ao nascer, apresentou a doença hemolítica ou eritroblastose fetal. O sangue das duas mulheres foi testado QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 99 com o uso do soro anti-Rh (anti-D) como mostra o esquema a seguir. 1.5.3.2 Qual das mulheres poderia ser a verdadeira mãe daquela criança? Justifique sua resposta. Na eritroblastose fetal ocorre destruição das hemácias,o que pode levar recém-nascidos à morte. a) Explique como ocorre a eritroblastose fetal. b) Como evitar sua ocorrência? c) Qual o procedimento usual para salvar a vida do recém-nascido com eritroblastose fetal? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 100 Um indivíduo pertencente aos grupos sangüíneos AB e Rh positivo é considerado receptor universal ideal. Certo ou errado? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 101 Nas transfusões sangüíneas, o doador deve ter o mesmo tipo de sangue que o receptor com relação ao sistema ABO. Em situações de emergência, na falta de sangue do mesmo tipo, podem ser feitas transfusões de pequenos volumes de sangue O para pacientes dos grupos A, B ou AB. Explique o problema que pode ocorrer se forem fornecidos grandes volumes de sangue O para pacientes A, B ou AB. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 102 Um casal tem cinco filhos: Alex, Pedro, Mário, Érica e Ana. Dois dos irmãos são gêmeos univitelinos. Érica, um dos gêmeos, sofreu um acidente e precisa urgentemente de uma transfusão de sangue, e os únicos doadores disponíveis são seus irmãos. Na impossibilidade de se fazer um exame dos tipos sangüíneos, responda: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 103 21 a) Entre seus irmãos, qual seria a pessoa mais indicada para ser o doador? b) Justifique sua resposta. No quadro a seguir, as duas colunas da direita demonstram esquematicamente o aspecto "in vitro" das reações no sangue dos indivíduos de cada grupo sangüíneo ABO aos anti-A e Anti-B. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 104 1.5.3.4 a) Explique o fenômeno que ocorreria com as hemácias de um indivíduo do grupo A ao receber sangue de um indivíduo do grupo B. b) Sabe-se que o aglutinogênio é uma proteína da membrana das hemácias. Explique por que a aglutinação não ocorreria se o aglutinogênio fosse uma proteína citoplasmática. As três cores de pelagem de cães labradores (preta, marrom e dourada) são condicionadas pela interação de dois genes autossômicos, cada um deles com dois alelos: "Ee" e "Bb". Os cães homozigóticos recessivos "ee" não depositam pigmentos nos pêlos e apresentam, por isso, pelagem dourada. Já os cães com genótipos "EE" ou "Ee" apresentam pigmento nos pêlos, que pode ser preto ou marrom, dependendo do outro gene: os cães homozigóticos recessivos "bb" apresentam pelagem marrom, enquanto os com genótipos "BB" ou "Bb" apresentam pelagem preta. Um labrador macho, com pelagem dourada, foi cruzado com uma fêmea preta e com uma fêmea marrom. Em ambos os cruzamentos, foram produzidos descendentes dourados, pretos e marrons. a) Qual é o genótipo do macho dourado, quanto aos dois genes mencionados? b) Que tipos de gameta e em que proporção esse macho QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 105 forma? c) Qual é o genótipo da fêmea preta? d) Qual é o genótipo da fêmea marrom? Em galinhas há quatro tipos de cristas: simples, noz, rosa e ervilha. Na determinação desses tipos de cristas atuam dois pares de genes (Rr e Ee). Assim o genótipo R_E_ determina crista noz, R_ee crista rosa, rrE_ crista ervilha e o genótipo eerr determina crista simples. Um galo de crista noz cruzado com uma galinha de crista rosa produziu a seguinte geração: 3/8 noz, 3/8 rosa, 1/8 ervilha e 1/8 simples. A partir desses dados responda: a) Quais os genótipos paternos? b) Os genes em questão obedecem a segunda lei de Mendel? Justifique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 106 Em galinhas domésticas o tipo de crista é determinado por dois pares de genes com segregação independente. Observe os fenótipos e genótipos. Crista Rosa = R_ee Crista Ervilha = rrE_ Crista Noz = R_E_ Crista Simpes = rree Um galo com crista noz foi cruzado com três galinhas. Com a galinha A de crista noz produziu na geração 3 noz: 1 rosa, com a galinha B de crista ervilha produziu 3 noz: 1 rosa: 3 ervilha: 1 simples e com a galinha C de crista noz a geração tinha 100% crista noz. Utilizando a tabela a seguir determine o genótipo do galo e das três galinhas. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 107 As reações enzimáticas a seguir indicam a passagem metabólica que sintetiza pigmentos em uma planta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 108 22 1.5.4.1 Considere as seguintes condições: - para as enzimas A e B, os alelos A e B produzem enzimas funcionais, enquanto os alelos a e b produzem enzimas inativas; - uma única cópia funcional da enzima A ou da enzima B é suficiente para catalisar normalmente a sua respectiva reação. Determine a proporção esperada entre as cores das plantas descendentes na primeira geração do cruzamento AaBb×AABb. Analisando a via metabólica hipotética, temos que: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 109 1.5.4.2 O gene A é epistático sobre o gene B e, quando em homozigose recessiva (aa), impede a produção dos pigmentos rosa e vermelho, devido à não produção de enzima X. O gene B, em homozigose recessiva, impossibilita a conversão de pigmento rosa em vermelho. Os genes A e B são dominantes sobre os seus alelos. Responda: a) No cruzamento entre indivíduos de genótipos AaBb×aabb, qual será a proporção fenotípica esperada na progênie? b) Quais são os possíveis genótipos para os indivíduos vermelhos? c) Quais os fenótipos esperados e suas respectivas proporções em F‚ obtidos a partir de parentais AABB × aabb? Em camundongos, o tipo selvagem, encontrado comumente na natureza, apresenta pelagem de coloração acinzentada (aguti). Duas outras colorações são também observadas: preta e albina. Observe os dois pares de genes envolvidos e os fenótipos relativos aos tipos de coloração dos camundongos. A _ B _ = Aguti A _ bb = Preto aaB _ e aabb = Albinos Utilizando essas informações e seus conhecimentos, faça o que se pede. a) Do cruzamento entre camundongos preto e albino obtiveram-se 100% de camundongos aguti. DÊ os genótipos dos camundongos envolvidos no cruzamento. b) Do cruzamento de dois camundongos aguti obtiveram-se descendentes na seguinte proporção: 9 aguti: 3 pretos: 4 albinos. CITE todos os genótipos possíveis para os camundongos albinos obtidos e APRESENTE UMA EXPLICAÇÃO para a alteração da proporção 9:3:3:1 (esperada em cruzamento de diíbridos) para 9:3:4. c) CITE a probabilidade de se obterem camundongos pretos do cruzamento de albinos (duplo homozigotos) com aguti (duplo heterozigotos). QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 110 23 Na herança da cor do fruto da moranga, estão envolvidos dois pares de genes A/a e B/b. O gene B produz frutos amarelos, mas, na presença do gene A, ele é inibido e produz frutos brancos, como o seu alelo b. O indivíduo duplo recessivo produz frutos verdes. Uma planta homozigota, produtora de frutos amarelos, é cruzada com outra, produtora de frutos verdes. Uma planta, filha desse cruzamento, que será chamada de planta I, foi cruzada com outra planta, II, produtora de frutos brancos. O cruzamento entre a planta I e a planta II produziu 4/8 de plantas com frutos brancos, 3/8 de plantas com frutos amarelos e 1/8 de plantas com frutos verdes. Responda: a) Que denominação se dá a este tipo de interação entre os genes A e B? b) Quais os genótipos das plantas I e II? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 111 Numa dada planta, o gene B condiciona fruto branco e o gene A condiciona fruto amarelo, mas o gene B inibe a ação do gene A. O duplo recessivo condiciona fruto verde. Considerando que tais genes apresentam segregação independentemente um do outro, responda: a) Como se chama esse tipo de interação? b) Qual a proporção fenotípica correta entre os descendentes do cruzamento de plantas heterozigotas para esses dois pares de genes? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 112 Existe um gene em cobaias que suprime o efeito do gene que determina a coloração nesses animais. Esse gene está localizado em um cromossomo diferente daquele em que está o gene que determine a cor do animal. Cobaias albinas homozigotas foram cruzadas e todos os descendentes nasceram pretos. Como isto pode ser explicado, considerando-seque não ocorreu mutação? Justifique. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 113 O daltonismo tem herança recessiva ligada ao X. Um indivíduo anormal, com cariótipo 47, XXY, era daltônico. Seus genitores tinham visão normal para cores. a) Qual genitor formou o gameta com 24 cromossomos? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 114 Explique. b) O erro ocorreu na primeira ou na segunda divisão da meiose? Explique. Com relação à espécie humana, pergunta-se: a) Por que é o pai quem determina o sexo da prole? b) Por que os filhos homens de pai hemofílico nunca herdam essa característica do pai? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 115 Um geneticista, adotando o mesmo critério utilizado para a montagem de cariótipo da espécie humana, montou o cariótipo de certa espécie animal desconhecida, conseguindo formar dez pares de cromossomos, restando, além desses, dois cromossomos de tamanhos distintos. Considere o padrão de determinação de sexo, nessa espécie desconhecida, igual ao do humano e determine: a) quantos cromossomos existem, respectivamente, nos óvulos, nos espermatozóides e nas células musculares dessa espécie animal; b) o sexo a que pertence o animal da espécie em questão, justificando sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 116 Esta figura representa uma célula humana na qual uma estrutura está indicada pela seta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 117 1.5.5.1 24 Com base na figura e em conhecimentos sobre o assunto, a) CITE o nome da célula representada e sua principal função. b) CITE o nome da estrutura indicada pela seta e JUSTIFIQUE a existência da estrutura nessa célula. c) Utilizando a letra A para designar um conjunto de autossomos e as letras convencionalmente usadas para representar os cromossomos sexuais, CITE o número cromossômico dessa célula caso ela pertença a um indivíduo normal e um indivíduo cujo sexo não é compatível com a presença da estrutura indicada. d) DENOMINE a síndrome que designa o indivíduo cujo sexo é compatível com a presença da estrutura indicada, mas não a possui. Em galinhas domésticas, o sexo feminino é heterogamético. Numa determinada raça, a coloração das penas é uma característica condicionada pelo gene C e é ligada ao sexo. O alelo que determina a coloração carijó é dominante sobre o alelo para a cor branca. O cruzamento de uma galinha branca com um galo carijó produziu somente aves carijós. Promovendo o intercruzamento destes descendentes, qual seria a proporção fenotípica esperada? Demonstre os cruzamentos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 118 Fazendeiros que criam gado leiteiro podem, atualmente, determinar o sexo dos embriões logo após a fertilização, usando um "kit" que determina a presença do cromossomo Y. Se o embrião for fêmea, é reimplantado no útero da vaca. Caso contrário, ele é eliminado ou congelado para uso futuro. a) Para esses fazendeiros, qual a vantagem dessa prévia determinação do sexo dos embriões? b) Por que o "kit" pesquisa somente a presença do cromossomo Y? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 119 Durante o processo de meiose ocorre a recombinação gênica, isto é, a troca de seqüências de ADN entre cromossomos homólogos. Identifique o cromossomo humano que sofre menos recombinação. Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 120 Na espécie humana existe um gene raro que causa a displasia ectodérmica anidrótica, que é uma anomalia caracterizada pela ausência das glândulas sudoríparas. Esse gene se localiza no cromossomo sexual X. Algumas mulheres, portadoras desse gene em heterozigose, ficam com a pele toda manchada, formando um mosaico de manchas claras e escuras, quando se passa um corante sobre a pele. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 121 1.5.5.1 a) Explique a formação dessas manchas do ponto de vista genético. b) Por que esse mosaico não pode aparecer em um homem? Certos tipos de câncer, em especial aqueles ligados às células do sangue, são tratados com transplantes de medula óssea. Nesses transplantes, uma parte da medula óssea de um doador sadio é introduzida na coluna vertebral de um paciente cujas células da medula óssea foram previamente eliminadas com auxílio de drogas ou de radiação. Após o transplante de medula é possível identificar os cromossomos de células de diversos órgãos e tecidos. A tabela a seguir mostra os resultados da classificação dos cromossomos de 4 tecidos de um paciente submetido a transplante de medula. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 122 25 1.5.5.1 Com base nesses resultados, identifique o sexo do paciente e o sexo do doador. Justifique sua resposta. O governo de uma sociedade totalitária decidiu conter a expansão demográfica reduzindo a proporção de homens na população. Com esse objetivo, foi então promulgada uma lei segundo a qual todas as mulheres que tivessem um filho homem não mais poderiam ter filhos. As demais mulheres poderiam continuar a ter filhos até que tivessem um filho homem. Essa lei atingirá o objetivo desejado depois de algumas gerações? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 123 Em uma 'Drosophila melanogaster', a determinação do sexo não é feita simplesmente pela presença ou ausência do cromossomo Y, mas por um balanço gênico entre genes femininizantes e masculinizantes. Se o cromossomo X de uma fêmea com cariótipo 2AXX sofrer não-disjunção meiótica e o óvulo resultante com 2 cromossomos X for fecundado por um espermatozóide normal, portador de um cromossomo Y, dando origem a um descendente com cariótipo 2AXXY, pergunta-se: a) Qual é o sexo do descendente com cariótipo 2AXXY? b) Sabendo-se que o sexo da 'Drosophila melanogaster' pode ser definido por um índice sexual (I.S.), qual é a relação que expressa esse índice? c) Qual é o índice sexual (I.S.) do descendente acima referido? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 124 Na década de 40 descobriu-se que algumas células retiradas de mulheres apresentavam no núcleo interfásico, um pequeno corpúsculo de cromatina intensamente corado. Este corpúsculo é conhecido hoje como cromatina sexual ou corpúsculo de Barr. a) A que corresponde tal corpúsculo e em que tipo de células (somáticas ou germinativas) ele aparece? b) Qual a sua importância e por que ele não ocorre nas células masculinas? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 125 A análise dos núcleos interfásicos de células da mucosa oral de uma mulher, fenotipicamente normal, revelou a existência de duas cromatinas sexuais em todos eles. Responda: a) Quantos cromossomos X tem esta mulher? b) Se ela se casar com um homem normal, qual a probabilidade de ter uma filha com constituição cromossômica igual à sua? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 126 Uma revista publicou uma reportagem com o título "Atleta com anomalia genética faz operação para definir seu sexo e poder competir na classe feminina de judô". A matéria dizia, ainda, que a jovem era um caso de pseudo-hermafroditismo, pois apresentava órgãos sexuais internos masculinos e órgãos sexuais externos femininos. Os testículos da atleta fora extirpados para que ela pudesse competir na equipe feminina de judô a) Que vantagem a atleta levaria sobre as demais competidoras se tivesse os testículos durante a competição? b) Sabendo-se que ela foi considerada do sexo feminino, que testes citogenéticos você faria para comprovar esta afirmação? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 127 Um casal de não hemofílicos tem um filho com hemofilia. a) Qual é a probabilidade de que uma filha desse casal apresente a doença? b) Qual é a probabilidade de que um outro filho desse casal seja também hemofílico? Justifique suas respostas. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 128 26 Uma mulher é portadora de um gene letal ligado ao sexo, que causa aborto espontâneo. Supondo que quinze de suas gestações se completem, qual o número esperado para crianças do sexo masculino, entre as que nascerem? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 129 Uma mulher clinicamente normal casou-se duas vezes, em ambos os casos com indivíduosnormais e que não eram seus consangüíneos. Conforme mostrado na genealogia a seguir, ela teve quatro filhos, dois de cada casamento, todos afetados por uma doença genética muito rara. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 130 1.5.5.2 a) Que padrão de herança explica melhor a genealogia? Justifique sua resposta. b) Se os dois maridos da mulher fossem irmãos isto poderia alterar sua resposta anterior? Por quê? No heredograma a seguir, ocorrem dois meninos hemofílicos. A hemofilia tem herança recessiva ligada ao cromossomo X. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 131 1.5.5.2 a) Qual é a probabilidade de que uma segunda criança de II-4 e II-5 seja afetada? b) Qual é a probabilidade de II-2 ser portadora do alelo que causa a hemofilia? c) Se o avô materno de II-4 era afetado, qual era o fenótipo da avó materna? Justifique sua resposta. O gene recessivo h está localizado no cromossomo X e é responsável pela hemofilia na espécie humana. Com base nessas informações e nas contidas na árvore genealógica adiante, responda à seguinte pergunta: se a mulher 4 casar com um homem normal e seu primeiro filho for um menino hemofílico, qual é a probabilidade de que o próximo filho homem desse casal venha a ser hemofílico? QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 132 1.5.5.2 O gene recessivo d está localizado no cromossomo X e é responsável pelo daltonismo na espécie humana. Com base nessas informações e nas contidas na árvore genealógica adiante, responda à seguinte pergunta: se a mulher 5 se casar com um homem daltônico, qual é a probabilidade de QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 133 27 que o próximo filho homem desse casal venha a ser daltônico? 1.5.5.2 Uma mulher é portadora de um gene letal ligado ao sexo, que causa aborto espontâneo. Supondo que nove de suas gestações se completem, qual o número esperado para crianças do sexo feminino entre as que nascerem? Justifique sua resposta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 134 Um homem pertence a uma família na qual, há gerações, diversos membros são afetados por raquitismo resistente ao tratamento com vitamina D. Preocupado com a possibilidade de transmitir essa doença, consultou um geneticista que, após constatar que a família reside em um grande centro urbano, bem como a inexistência de casamentos consangüíneos, preparou o heredograma abaixo. Nele, o consultante está indicado por uma seta. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 135 1.5.5.2 a) Sabendo que a doença em questão é um caso de herança ligada ao sexo, formule a conclusão do geneticista quanto à possibilidade de o consultante transmitir a doença a seus descendentes diretos. b) Calcule os valores correspondentes à probabilidade de que o primo doente do consultante, ao casar com uma mulher normal, gere filhas e filhos afetados pela doença. O daltonismo (cegueira para as cores) se deve a uma mutação recessiva ligada ao sexo, isto é, localizada na parte não homóloga do cromossomo X. Sendo assim, podemos representar genótipos e fenótipos de homens e mulheres como no quadro a seguir. Homens: XDY - Visão normal XdY - Daltônico Mulheres: XDXD - Visão normal XDXd - Visão normal XdXd - Daltônica Na figura a seguir, os símbolos sombreados representam indivíduos daltônicos em um dos ramos da família Abreu, de Maranguape. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 136 1.5.5.2 28 Analisando a figura, tendo em vista as informações e usando os símbolos dados, no quadro anterior, para representar os genes, responda: a) Quais os genótipos dos indivíduos II.1, III.7, IV.2 e IV.9? b) Qual a probabilidade de, nascendo uma criança de III.9 e III.10, ela ser do sexo masculino e daltônico? Justifique sua resposta. c) Quais todos os genótipos prováveis para os descendentes (filhos e filhas) de um possível casamento entre IV.2 e IV.9? Justifique sua resposta. Na espécie humana há algumas condições dominantes ligadas ao cromossomo X, embora sejam raras. A figura a seguir mostra o heredograma de um tipo de diabetes que leva a problemas no metabolismo do fosfato e dos carboidratos. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 137 1.5.5.2 Com base no enunciado e na análise do heredograma, responda: a) A mãe do cruzamento I é homozigota ou heterozigota? Justifique. b) Quais são os prováveis genótipos dos indivíduos II-2, III-4 e III-5? MS (indivíduo IIIˆ) está grávida, tem vários parentes com hemofilia clássica ou hemofilia A. Como não tem recursos para fazer o diagnóstico pré-natal dessa doença pelo estudo do DNA fetal, procurou um geneticista. Ela quer obter mais informações sobre a hemofilia A e conhecer, por meio das QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 138 leis da probabilidade, o seu risco e também o de sua família de vir a ter uma criança com essa doença. a) Qual a principal característica clínica da hemofilia A? Justifique por que esse sintoma clínico aparece nos afetados. b) Analise a Árvore Genealógica de MS e informe: 1- risco de ela vir a ter uma criança hemofílica, considerando o seu casamento com um homem normal (indivíduo III‰). 2- risco de sua prima (indivíduo III„) vir a ter uma outra criança hemofílica do mesmo casamento com o indivíduo III…. 1.5.5.2 A cor do pêlo dos gatos depende de um par de genes alelos situados no cromossomo X. Um deles é responsável pela cor preta e o outro pela cor amarela. Existe um terceiro gene autossômico (não localizado nos cromossomos sexuais) que é responsável pela cor branca. Com essas informações, explique por que o pêlo de uma gata pode ter três cores, enquanto o pêlo de um gato só pode ter duas cores. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 139 Uma das primeiras experiências de terapia genética foi realizada com indivíduos hemofílicos cujo gene para o fator VIII de coagulação era defeituoso. Na terapia foram retiradas células da pele do paciente. Estas células receberam cópias do gene normal para o fator VIII e foram posteriormente reintroduzidas no indivíduo. Os resultados mostraram um aumento significativo na produção do fator VIII nos indivíduos tratados. Supondo que o indivíduo tratado venha a ter filhos com QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 140 29 uma mulher cujos genes para o fator VIII sejam defeituosos, existe possibilidade de nascimento de uma criança não hemofílica? Justifique sua resposta. Seguindo a representação a seguir QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 141 1.5.5.2 e considerando que os indivíduos apresentam, simultaneamente, dois caracteres genéticos com mecanismos de herança distintos, a) indique os genótipos dos indivíduos. b) construa um heredograma no qual três desses indivíduos sejam os filhos biológicos (legítimos) dos outros dois. c) discuta a possibilidade de uma mulher hemofílica e albina ser filha biológica dos pais propostos no heredograma que você construiu. Os heredogramas a seguir representam duas famílias com doenças hereditárias distintas. A doença que acomete a família 1 provoca retardamento mental acentuado, enquanto que a da família 2 é uma doença degenerativa fatal que aparece em torno dos 40 anos de idade. QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 142 1.5.5.2 Após analisar os heredogramas, atenda às solicitações a seguir. a) Quais os tipos de herança envolvidos na transmissão das doenças de cada família? Justifique sua resposta. b) Considerando que a seleção natural pode eliminar doenças genéticas, explique por que a doença da família 2 ainda poderia ser encontrada em indivíduos da geração VI (netos da geração IV). Com o objetivo de reconstruir a história familiar de um caso de herança de daltonismo, o heredograma a seguir começou a ser elaborado para que fosse determinado o genótipo e, ou, fenótipo dos indivíduos. Sabendo-se que o loco do gene para o daltonismo está no cromossomo X, e ausente no Y, responda: QuestãoQuestãoQuestãoQuestão 143 1.5.5.2 30 a) Se os indivíduos I - 1 e II - 5 são daltônicos, quantas pessoas A MAIS, neste heredograma, também deverão apresentar este fenótipo? b) O indivíduo II - 5 poderá ter irmão
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