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Resumo da Ap1 de Evolução Aula 1 Defina macro e microevolução. Microevolução pode ocorrer lentamente, sendo a soma de pequenos passos de mutação, seleção natural, deriva gênica e modificações graduais da freqüência dos genes nas populações. Já a macroevolução ocorre em larga escala, com grandes modificações e em ritmo acelerado. Alguns cientistas chegam a considerar a mavvroevolução como o acúmulo de passos microevolutivos. Os fatores responsáveis pela macroevolução são os rearranjos gênicos, modificações em genes reguladores e rearranjos cromossômicos. Cite um exemplo de dialética da evolução. Quando um navio afunda, por exemplo, no início ele não é colonizado; pouco a pouco, no entanto, bactérias e microalgas vão crescendo sobre ele. Essas bactérias vão acabar preparando a superfície do navio para ser colonizado por outros organismos que, por sua vez, vão servir de substrato para outros, e assim por diante... No final, o que vemos é um esqueleto de navio, que mais parece um pedaço de recife, tantos são os organismos que acabam vivendo sobre ele. Outro exemplo de modificação é aquela que os vegetais fazem no solo, transformando rochas e detritos de plantas e animais em terra, que servirá para o crescimento de outras Plantas. Explique o princípio da navalha de Occam. Pelo princípio da Navalha de Occam, se temos duas ou mais explicações para um determinado fenômeno e não temos nenhuma razão para crer que uma seja melhor que a outra, devemos escolher aquela que dependa do menor número de pressupostos. Em outras palavras, devemos usar a navalha para cortar as explicações desnecessariamente complicadas e escolher a que for mais simples. No princípio da vida existia a sopa, que era rica em nutrientes produzidos quimicamente acumulados durante milhões de anos. Assim, a primeira vida na Terra deve ter sido heterotrófica, usando essa energia. Porém, durante o crescimento dessa vida, tal sopa foi sendo consumida rapidamente, e a vida na Terra, nesse momento, corria o risco de se extinguir. A vida, então, gerava sua primeira contradição: consumir sem produzir. O que permitiu que essa contradição fosse superada? E que nova contradição surgiu a partir dessa superação? O que permitiu que essa contradição fosse superada foi a quimiossíntese e a fotossíntese. A nova contradição foi que a fotossíntese gerava muito oxigênio, composto que era tóxico para a maioria dos habitantes do planeta naquela época. O que é evolução? È o processo unificador da natureza. É ela que nos liga por laços de ancestralidade, a todos os seres vivos do planeta. Esse processo evolutivo não é unidirecional, ou seja, as espécies não seguem o caminho simples do adaptar-se ou morrer, em relação ao meio ambiente, pois elas mesmas modificam esse meio. A evolução é um caminho complexo de interações entre as espécies entre si e elas e o meio ambiente. Evolução como processo dialético: Onde a base da teoria evolutiva, é a dialética onde ambiente seleciona as espécies, e as espécies modificam o ambiente, em processo continuo. No princípio da vida existia a sopa, que era rica em nutrientes produzidos quimicamente acumulados durante milhões de anos. Assim, a primeira vida na Terra deve ter sido heterotrófica, usando essa energia. Porém, durante o crescimento dessa vida, tal sopa foi sendo consumida rapidamente, e a vida na Terra, nesse momento, corria o risco de se extinguir. A vida, então, gerava sua primeira contradição: consumir sem produzir. O que permitiu que essa contradição fosse superada? E que nova contradição surgiu a partir dessa superação? O que permitiu que essa contradição fosse superada foi a quimiossíntese e a fotossíntese. A nova contradição foi que a fotossíntese gerava muito oxigênio, composto que era tóxico para a maioria dos habitantes do planeta naquela época. Aula 2 1. Apresente 5 evidências de fatos observados na Natureza que podem ser explicados pela evolução. O registro fóssil, onde nas camadas mais profundas estão as formas de vida mais simples e nas camadas superiores, os seres mais complexos; A herança do inútil, como a grande quantidade de DNA não codificante do genoma humano, mas que quando comparados ao DNA de primatas, mostram que são praticamente idênticos, tornando uma evidência clara do parentesco do homem com o primata; As semelhanças genéticas dos genes que são selecionados e dos que são neutros; A adaptação de estruturas preexistentes para novas funções; A herança de órgão que não tem nenhum uso pelo indivíduo, como os olhos das espécies fossoriais, que não exercem sua função original, mas servem para indicar os genes que já existiram. 1. Qual seria o impacto, para a teoria evolutiva, se fossem encontrados, em todos os estratos geológicos, fósseis idênticos de todos os tipos de animais e plantas? A teoria evolutiva seria considerada uma farsa. 1. A glicólise é uma via metabólica importante para a geração de energia. Existem várias maneiras de se gerar energia a partir da degradação da glicose. No entanto, a maior parte dos animais usam as mesmas enzimas, na mesma ordem, para produzir piruvato a partir da glicose. Por quê? Porque essas vias metabólicas foram estabelecidas no início da evolução da vida e foram mantidas com poucas alterações pela seleção natural nos vários organismos. Cite uma evidencia morfológica, uma bioquímica, uma geológica e uma evidencia genética da evolução: morfológica: estruturas vestigiais, evolução de características com modificações de outras preexistentes (asas de morcegos). Bioquimica: vias metabólicas comuns, uso do ATP como fonte de energia. Geológica: a existência de fosséis que não são mais encontrados hoje em dia. Genética: padrões filogenéticos concordantes com o uso de genes diferentes, posição igual de íntrons e psedogenes. Porque o compartilhamento de características inúteis pode ser uma evidencia mais forte do que as características úteis para inferir relações evolutivas entre os organismos? Porque o compartilhamento de características úteis pode ser o resultado de convergência evolutiva. Assim, o fato de morcegos e pardais terem asas ocorreu, porque, em suas evoluções, houve a convergência para uma estrutura (a asa) que era extremamente útil na sua biologia (uma maneira mais correta de descrever essa convergência é dizer que, dentro das linhagens das aves e dos morcegos, os organismos que tinham capacidade de vôo foram Selecionados Aula 3 O que é fixismo? Segundo o fixismo, os seres vivos pertenceriam a grupos fixos, os que teriam sido criados por um ou mais deuses e toda espécie viva no mundo seria uma cópia de um espécie-modelo perfeita. Ou seja, não havia mutabilidade nem evolução. O que defendia as idéias de Lamarck? Lamarc foi o primeiro a apresentar uma teoria sobre a evolução das espécies. Segundo Lamarck, mudanças no ambiente provocariam nos seres vivos a necessidade de modificação, o que acarretaria na evolução das espécies com o objetivo de se adaptarem ao meio ambiente. Segundo sua teoria, partes do corpo que fossem muito usadas se desenvolveriam e partes que não fossem usadas iriam se atrofiar. 1. O que defendia a teoria evolutiva de Darwin? Segundo a teoria darwiniana, os caracteres não evoluíam de acordo com seu uso e nem involuiam de acordo com seu desuso. As mudanças nos caracteres ocorriam ao acaso, sendo que as mudanças que apresentasses alguma vantagem ao organismo era selecionada pela natureza. Quanto a variação de indivíduos de mesma espécie, Darwin não os considerava cópias imperfeitas de um organismo modelo criado por Deus e sim estavam baseadas nas diferentes interações desses indivíduos com o meio. Segundo sua teoria, a evolução ocorreria sem um motivo, seria um processo simples. 1. Como Darwinexplicou o mecanismo da evolução? Darwin explicou o mecanismo evolutivo com base em três observações e duas deduções: 1ª Observação: Na natureza encontramos um número de parentais muito menor que de descendentes. 2ª Observação: O tamanho da população de descendentes tem se mantido mais ou menos constante ao longo do tempo. 1ª Dedução: Existe uma mortalidade de descendentes. 3ª Observação: existem diferenças entre os indivíduos de uma população, diferenças estas que podem aumentar ou diminuir as chances de o indivíduo ser bem sucedido no ambiente. 2ª Dedução: a mortalidade dos descendentes ocorre segundo um processo de seleção de Seleção Natural. 1. Qual foi o ponto fraco da teoria evolutiva de Darwin? Essa teoria não conseguiu explicar nem a origem nem a natureza da variação genética. 1. Quem conseguiu explicar a origem da variação genética e das heranças genéticas? Mendel 1. Qual foi a principal causa das contradições entre darwinismo e o mendelismo? O darwinismo tinha a preocupação de explicar a mudança evolutiva, o mendelismo se preocupava com a estabilidade dos processos de herança. 1. O que caracterizou o período neodarwiniano? Nesse período várias teorias competem para explicar o fenômeno evolutivo. 12.O que pregava o fixismo e Criacionismo? Segundo o fixismo, os seres vivos pertenceriam a grupos fixos, sendo criados por um ou mais deuses, e por eles ordenados em uma escala hierarquica. Ou seja, não havia mutabilidade nem evolução. Criacionismo: A natureza é harmônica, todos os seres vivos não evoluíam com o tempo, eles foram desenhados e funcionavam da melhor maneira possível. O que defendia as idéias de Lamarck? Lamarck foi o primeiro a apresentar uma teoria sobre a evolução das espécies. Segundo Lamarck, mudanças no ambiente provocariam nos seres vivos a necessidade de modificação, o que acarretaria na evolução das espécies com o objetivo de se adaptarem ao meio ambiente. Segundo sua teoria, partes do corpo que fossem muito usadas se desenvolveriam e partes que não fossem usadas iriam se atrofiar, inclusive poderia levar ao desaparecimento nas gerações seguintes (Lei do uso e desuso). O que defendia a teoria evolutiva de Darwin? Segundo a teoria darwiniana, os caracteres não evoluíam de acordo com seu uso e nem involuiam de acordo com seu desuso. As mudanças nos caracteres ocorriam ao acaso, sendo que as mudanças que apresentasses alguma vantagem ao organismo era selecionada pela natureza. Quanto a variação de indivíduos de mesma espécie, Darwin não os considerava cópias imperfeitas de um organismo modelo criado por Deus e sim estavam baseadas nas diferentes interações desses indivíduos com o meio. Segundo sua teoria, a evolução ocorreria sem um motivo, seria um processo simples. O que foi a teoria evolutiva de Darwin? Foi baseada no mecanismo de seleção natural que afirma que os indivíduos são selecionados pelo meio. Onde só os mais bem adaptados, ou melhor, selecionados sobrevivem. A origem das espécies dá a seleção natural 1 nova roupagem. Quais são as observações e deduções, que Darwin realiza para q isso seja possível? Ele observou que o numero de parentais, é menor que numero de descendentes produzidos,com isso ele chega a conclusão que existe mortalidade, e que ela não ocorre ao acaso, + a partir da seleção natural. 17.Como Darwin explicou o mecanismo da evolução? Darwin explicou o mecanismo evolutivo com base em três observações e duas deduções: 1ª Observação: Na natureza encontramos um número de parentais muito menor que de descendentes. 2ª Observação: O tamanho da população de descendentes tem se mantido mais ou menos constante ao longo do tempo. 1ª Dedução: Existe uma mortalidade de descendentes. 3ª Observação: existem diferenças entre os indivíduos de uma população, diferenças estas que podem aumentar ou diminuir as chances de o indivíduo ser bem sucedido no ambiente. 2ª Dedução: a mortalidade dos descendentes ocorre segundo um processo de seleção de Seleção Natural. 18. Qual foi o ponto fraco da teoria evolutiva de Darwin? Essa teoria não conseguiu explicar nem a origem nem a natureza da variação genética. 19. Geralmente Darwin, é apresentado como alguém que se contrapunha violentamente as ideias de Lamarck de uso e desuso e herança dos caracteres adquiridos. Você concorda? Não. Darwin respeitava as ideias lamarckistas. Porque ele não tinha uma boa explicação para a origem e a natureza da variação, ele usava a herança dos caracteres adquiridos para resolver o problema de sua teoria. Inclusive a teoria da PANGÊNESE tem muito das ideias lamarckistas de uso e desuso. 20.Quem conseguiu explicar a origem da variação genética e das heranças genéticas? Mendel 21.Qual foi a principal causa das contradições entre darwinismo e o mendelismo? O darwinismo tinha a preocupação de explicar a mudança evolutiva, o mendelismo se preocupava com a estabilidade dos processos de herança. 22.O que caracterizou o período neodarwiniano? Nesse período várias teorias competem para explicar o fenômeno evolutivo. AULA 4 1. O que propõe a “Teoria Sintética da Evolução”, e quais ramos da Biologia foram usados para elaborá-la?(AP) A Teoria Sintética propõe que a evolução seja um processo que se dá pela ação de mecanismos que produzem variação e mecanismos que diminuem variação nas populações naturais. A recombinação, mutação, seleção natural e migração produzem variação e a deriva gênica e a seleção natural reduzem a variação. Todos esses mecanismos podem ser integrados com observações de outros campos da Biologia, como a genética, a citologia e a Ecologia. 23. O que propõe a “Teoria Sintética da Evolução”, e quais ramos da Biologia foram usados para elaborá-la? A Teoria Sintética propõe que a evolução seja um processo que se dá pela ação de mecanismos que produzem variação e mecanismos que diminuem variação nas populações naturais. A recombinação, mutação, seleção natural e migração produzem variação e a deriva gênica e a seleção natural reduzem a variação. Todos esses mecanismos podem ser integrados com observações de outros campos da Biologia, como a genética, a citologia e a ecologia. 24.A teoria sintética propõe que a evolução seja um processo que se dá pela ação de mecanismos que produzem variação e mecanismos que diminuem a variação nas populações naturais. Enumere os mecanismos para cada para cada um destes casos. Os mecanismos que produzem variação são: mutação, seleção natural e imigração. Os mecanismos que diminuem a variação são: deriva genica e seleção natural. 25.Se você fosse estudar populações de uma espécie que são muito parecidas, você usaria um marcador de evolução rápida ou lenta? Porque? Usaria um marcador de evolução rápida, pois marcadores de evolução lenta não teriam se diferenciado o suficiente para detectar as variações dentro da espécie. Os melhores marcadores para esse tipo de estudo seriam as aloenzimas, os introns, a região controle mitocondrial e os microssatélites. 26.Os marcadores moleculares do tipo RAPDs não devem ser usados para estudos de paternidade. Pq? Pq estes marcadores apresentam dominância. Para que um estudo de paternidade pudesse usar o RAPDs seriam necessárias varias condições (um numero absurdamente grande de locos variáveis e diferenças claras entre os pais) o que faz com que outras abordagens (como microssatélites) sejam muito mais adequadas. 27. Como são classificados atualmente os marcadores moleculares? Explique todos aspectos. Marcadores moleculares com situação de dominância tornam-se menos úteis para análises populacionais. Basta a presença de um único genoma que possibilite a amplificação do fragmento, para que a banda seja visualizada. Ex: RAPDs eminissatélites de locos múltiplos. Marcadores moleculares com situação de co-dominância, sendo homozigotos ou heterozigotos facilmente identificáveis no padrão de bandas visualizado após a eletroforese. Ex: Aloenzimas, microssatélites, minissatélites de loco único e RFLPs. 28.Qual a diferença de marcadores de adaptação lenta e rápida? Marcadores que evoluem rapidamente são úteis para o estudo de indivíduos, famílias e populações. Os RAPDs produzem grande quantidade de variação observável, o que é útil para modos de reprodução e organismos clonais, produção de impressões digitais genômicas (análise de variabilidade genética entre populações e entre indivíduos, diagnósticos médicos, programas de melhoramento de plantas, programas de reprodução animal, identificação de genes de interesse agronômico, entre outra. Aloenzimas por sua vez, são adequadas para pesquisas em nível populacional, uma vez que apresentam padrões de co-dominância e níveis moderados de variação. Os microssatélites, que são abundantes mo genoma e exibem grande variação alélica, são indicados para estudos de populações altamente endocruzadas como sistemas de cultivo em massa(agricultura, aquacultura etc.) Marcadores que evoluem mais lentamente são mais adequados para estudos que envolvem diferentes espécies ou táxons supraespecíficos. Como a taxa de mudança é mais lenta, indivíduos proximamente aparentados, como aqueles que pertencem a mesma família ou população, não apresentarão diferenças, sendo todos iguais, quando estudados por esse marcados. Técnicas como RFLPs e sequenciamento são tipos desse marcador e são indicados para estudos de filogenia por exemplo. 29. O que é eletroforese de aloenzimas e como funciona? É a migração de partículas sob ação de corrente elétrica. A técnica se baseia nas características físico-quimicas das proteínas, ou seja, dos 20 aminoacidos 5 possuem carga elétrica ( 3 deles: lisina, arginina e histidina:positiva), e os demais (acido glutâmico e acido aspártico:negativa). Tal fato faz com que proteínas diferentes possam apresentar cargas diferentes, movimentado-se com diferentes velocidades, sob a ação de campo elétrico. Em outras palavras: diferentes proteínas podem manifestar diferentes mobilidades Eletrofóreticas. Aula 8 Marcadores moleculares em evolução . 15) Se você fosse estudar populações de uma espécie que são muito parecidas, você usaria um marcador de evolução rápida ou lenta? Por que? Usaria um marcador de evolução rápida, pois marcadores de evolução lenta não teriam se diferenciado o suficiente para detectar as variações dentro da espécie. Os melhores marcadores para esse tipo de estudo seriam as aloenzimas, os introns, a região controle mitocondrial e os microssatélites. 16) Os marcadores moleculares do tipo RAPDs não devem ser usados para estudos de paternidade. Por que? Porque estes marcadores apresentam dominância. Para que um estudo de paternidade pudesse usar o RAPDs seriam necessárias várias condições ( um número absurdamente grande de locos variáveis e diferenças claras entre os pais) o que faz com que outras abordagens (como microssatélites) sejam muito mais adequadas. 17) Como são classificados atualmente os marcadores moleculares? Explique todos aspectos. Marcadores moleculares com situação de dominância tornam-se menos úteis para análises populacionais.Basta a presença de um único genoma que possibilite a amplificação do fragmento, para que a banda seja visualizada. Ex: RAPDs e minissatélites de locos múltiplos. Marcadores moleculares com situação de co-dominância, sendo homozigotos ou heterozigotos facilmente identificáveis no padrão de bandas visualizado após a eletroforese. Ex: Aloenzimas, microssatélites, minissatélites de loco único e RFLPs. 18) Qual a diferença de marcadores de adaptação lenta e rápida? Marcadores que evoluem rapidamente são úteis para o estudo de indivíduos, famílias e populações. Os RAPDs produzem grande quantidade de variação observável, o que é útil para modos de reprodução e organismos clonais, produção de impressões digitais genômicas (análise de variabilidade genética entre populações e entre indivíduos, diagnósticos médicos, programas de melhoramento de plantas, programas de reprodução animal, identificação de genes de interesse agronômico, entre outra. Aloenzimas por sua vez, são adequadas para pesquisas em nível populacional, uma vez que apresentam padrões de co-dominância e níveis moderados de variação. Os microssatélites, que são abundantes mo genoma e exibem grande variação alélica, são indicados para estudos de populações altamente endocruzadas como sistemas de cultivo em massa(agricultura, aquacultura etc.) Marcadores que evoluem mais lentamente são mais adequados para estudos que envolvem diferentes espécies ou táxons supraespecíficos. Como a taxa de mudança é mais lenta, indivíduos proximamente aparentados, como aqueles que pertencem a mesma família ou população, não apresentarão diferenças, sendo todos iguais, quando estudados por esse marcados. Técnicas como RFLPs e sequenciamento são tipos desse marcador e são indicados para estudos de filogenia por exemplo. minutos, o que poderia levar milhares de anos para acontecer na Natureza. Além disso, com simuladores podemos controlar as diversas variáveis e verificar o que pode acontecer com as freqüências gênicas em função de cada modificação controlada.Simuladores também são ótimos para demonstrar a interação entre forças evolutivas, como deriva gênica e seleção natural, em função dos coeficientes seletivos e do tamanho populacional. AULA 9: Mutação: Suas origens e efeitos evolutivos. 19) Exemplifique três tipos diferentes de mutação, descrevendo-os. Mutação pontual simples: em que um nucleotídeo é substituído por outro. Mutação cromossômica: em que a modificação é no número de cromossomos. Existem várias como, euploidias, aneuploidias, deleções, fusões e translocações. Mutação pontual recorrente: quando a mutação ocorre sobre um sítio já mudado na molécula de DNA. *O que é seleção natural? A seleção natural é uma força evolutiva através da qual as características mais bem adaptadas são selecionadas. Dessa forma, organismos mais bem adaptados têm a maior probabilidade de sobreviver e, portanto, de procriar e assim deixar em seus descendentes suas adaptações. *Qual a similaridade da seleção natural e seleção artificial? Em ambos os casos as características vantajosas estão sendo selecionadas. No caso da seleção natural pelo ambiente e no caso da artificial pelo ser humano. *Qual a diferença entre seleção natural e adaptação? A seleção natural é a força evolutiva que faz a adaptação se fixar e perpetuar na população. O modo como a seleção natural atua é baseado no fato de haver maior probabilidade de sobrevivência e reprodução entre organismos com as melhores características, os quais transmitem essa característica, através de seus genes, para seus descendentes. A adaptação é uma alteração de uma estrutura ou função de um organismo que o permite ter uma maior probabilidade de sobrevivência do que os outros organismos não portadores dessa adaptação. Logo, a adaptação é a conseqüência da seleção natural, ou melhor, é a característica vantajosa (selecionada)que se mantém e se espalha pela população. *Por quê dizemos que a geração da mutação se dá de forma independente do ambiente, se os organismos apresentam características vantajosas na maior parte das vezes? As mutações são geradas aleatoriamente durante a replicação do DNA devidos a erros da DNA polimerase (enzima responsável pelo processo de replicação do material genético). O fato dos organismos apresentarem características vantajosas a maior parte das vezes é resultado do processo de seleção natural, que tende a eliminar característicasdesvantajosas nas populações. 24)Exemplifique três tipos diferentes de mutação, descrevendo-os. Mutação pontual simples – em que um nucleotídeo é substituído por outro. Mutação cromossômica – em que a modificação é no número de cromossomos. Existem vários tipos de mutações cromossômicas, como euploidias (quando o número haplóide inteiro é mudado), aneuploidias (quando apenas um cromossomo é modificado), deleções (quando um pedaço de cromossomo é mudado), fusões (quando cromossomos, em geral acrocêntricos, se fundem), translocações (quando ocorre troca de pedaços entre cromossomos não homólogos). Mutação pontual recorrente – quando a mutação ocorre sobre um sitio já mudado na molécula Perguntas variadas 1-qual a diferencia entre modelo determinista do estocástico ? Em um modelo determinista o comportamento das variáveis (por exemplo, as frequências gênicas) é determinado por seus parâmetros (por exemplo, pela seleção natural),sem o efeito do acaso; enquanto que em um modelo estocástico o comportamento das variáveis (frequências gênicas) é influenciado pelo acaso, que provoca variações em torno do esperado. O modelo estocástico depende fundamentalmente do tamanho amostral, enquanto que o modelo determinista não depende da variância amostral. 2-cite uma evidência morfológica ,uma bioquímica , uma geológica e uma genética da evolução . Geológica: a existência de fósseis que não são mais encontrados hoje em dia. Bioquímica: vias metabólicas comuns, uso do ATP como fonte de energia. Genética: padrões filogenéticos concordantes com o uso de genes diferentes, posição igual de íntrons e pseudogenes. Morfológica: estruturas vestigiais, evolução de características com modificações de outras preexistentes(asas de morcegos). 3”-Evolução é só uma teoria” Que argumentos você usaria para conversa com um aluno que apresentasse essa posição? A melhor abordagem é explicar ao aluno que Evolução é de fato, uma teoria, embora essa palavra teoria em Ciência, não tenha o mesmo significado que aquele das conversas do dia -a –dia. Em Ciência, uma coisa só pode ser considerada teoria se for bem embasada em conhecimentos de vários campos, e principalmente se tiver sido testada inúmeras vezes, sendo confirmada ou não, rejeitada pelos resultados dos testes. Além da Evolução, são teorias também da Relatividade de Einstein, as dos Conjuntos, em Matemática, a Atômica da Química, a Quântica da Física. 4-o que é evolução? Evolução é o processo unificador da natureza. É ela que nos liga por laços de ancestralidade, a todos os seres vivos do planeta. O processo evolutivo não é unidirecional, ou seja, as espécies não seguem o caminho simples do adaptar-se ou morrer, em relação ao meio ambiente, pois elas mesmas modificam esse meio. A evolução, então é um caminho complexo de interações entre as espécies entre si e elas e o meio ambiente. 1. Exemplifique três tipos diferentes de mutação, descrevendo-os. Mutação pontual simples: em que um nucleotídeo é substituído por outro. Mutação cromossômica: em que a modificação é no número de cromossomos. Existem várias como, euploidias, aneuploidias, deleções, fusões e translocações. Mutação pontual recorrente: quando a mutação ocorre sobre um sítio já mudado na molécula de DNA. 2.O que é deriva genica? Variações aleatórias que as frequências dos alelos tem ao longo do tempo sofridas a cada geração, a partir do numero variável de descendentes. Quando as populações são pequenas a deriva genica é maior, já em populações maiores, a deriva é menor. 1. Qual a diferença entre os modelos estocásticos e deterministas em Evolução? Os modelos estocásticos envolvem probalidades calculadas a cada passo evolutivo. Os modelos estocásticos levam em conta o acaso, e são dependentes, assim, da variância amostral. Os modelos deterministas ignoram o acaso: as relações causais são diretas e de acordo com leis matemáticas simples. Em geral a evolução estocástica resulta em variações em torno de uma média, a evolução determinista é mais regular, cada ponto na curva se encontrando no lugar determinado pela relação teórica das variáveis. 2.Quais as diferenças entre Escola clássica e escola do balanço? Esc. Clássica defendia que a quantidade de variação nas pulações deveria ser pequena, pois a seleção natural atuande é do tipo normalizadora. Já o do balanço acreditava que a heterozigosidade, nas populações deveria ser alta e mantida por seleção natural balanceada. 3. Por que a deriva gênica é maior em populações menores? Porque a deriva gênica é o resultado de um processo estocástico. Assim ela depende da variância amostral. Populações pequenas têm variância maior e, portanto maior deriva gênica. Quanto maior a variância maior a probabilidade de os alelos se fixarem. Quando os alelos se fixam a heterogozidade vira zero. Portanto quanto maior a deriva, menor é a heterogozidade. 2. Cite 5 fatores que podem produzir desvios em relação ao equilíbrio de Hardy-weinberg em populações naturais: alelos múltiplos, genes ligados ao sexo, genes com mais de um loco, deriva genica e seleção natural. 1)Explique o mecanismo de seleção natural: A seleção natural é a reprodução diferencial dos indivíduos numa população. Isto significa dizer que quando se trata de seleção natural, a mortalidade ou sobrevivência dos organismos não ocorre ao acaso. Ela determina uma mudança nas freqüências gênicas com sentido e direção determinados: um aumento do valor adaptativo médio das populações. 1. Qual a relação entre tamanho populacional e deriva genica? Quanto maior o tamanho populacional, menor a deriva genica. Isso porque, a deriva genica depende da variância das frequências, que é tanto maior quanto menor for a população. 2. POPULUS: nessa simulação quanto maior o tamanho populacional, mais lentas foram as fixações dos alelos. 2) Em um dado loco existem dois alelos, A e B, com freqüências iniciais de 0,70 e 0,30 respectivamente. Os valores adaptativos dos 3 genótipos são: wAA – 0,97 wAB – 0,99 wBB – 1,00 a) Em uma população de tamanho infinito, o que vai acontecer com a freqüência do alelo A depois de um tempo infinito, na ausência de mutação? A freqüência do alelo A tende a diminuir, ou seja, haverá a redução gradual da freqüência deste alelo devido a ação da seleção natural e, depois de um tempo infinito, a freqüência de B será 1,0. b) O valor adaptativo médio da população, na situação de equilíbrio, será de 1,00. O quê significa esse número? Na verdade, o que significa ter um valor adaptativo médio, ao final do processo evolutivo, igual a 1 significa que, nesse ponto, não existe mais mortalidade devida à selecao neste loco nessa populacao. Na pratica, isso pode ser interpretado (na ausencia de mutacao ou migracao) como a selecao deixando de atuar, pois a populacao atingiu, em relacao a esse loco, sua adaptacao maxima. 3) Em um experimento foram usadas 1000 garrafinhas de drosófila, colocando em cada caixa 10 machos e 10 fêmeas, escolhidas de uma mesma população estoque. Depois de 500 gerações nas quais as garrafinhas foram sempre mantidas com 10 machos e 10 fêmeas, observou-se que 80% das garrafas haviam se fixado para um alelo (A), e 20% haviam se fixado para o outro alelo (a). Se os alelos A e a forem seletivamente neutros, qual deve ser a freqüência original desses alelos na população estoque? Por quê? A freqüência original dos alelos será = p = 0,80 (A) e q = 0,20 (a). Isto se deve pelo fato de que a probabilidade de o alelo A se fixar, por deriva gênica, é igual a sua freqüência inicial (A = 80% FA =0,80). A proporção de populações em que o alelo se fixa é igual a sua freqüência. 4) Em uma população de borboletas, existia um loco com dois alelos. Os valores adaptativos dos três genótipos possíveis eram: wAA – 1,0 wAB – 0,98 wBB –0,95 3. Após 100 gerações,o alelo B havia se fixado. Esse não era o resultado esperado. a) Por que?O resultado esperado seria que o alelo A se fixasse pois apresenta maior valor adaptativo. 4) A variância de uma distribuição binomial com dois alelos é definida como pq/n, onde p e q são as freqüências dos alelos e n é o tamanho populacional. Baseado nisso responda. a) Quando a deriva gênica será maior, quando os alelos tiverem freqüências parecidas ou diferentes? A deriva gênica será maior quando as freqüências forem parecidas, portanto quanto maior for a variabilidade. b) Quais populações terão maior deriva gênicas, as grandes ou as pequenas? Por que?Populações pequenas, pois apresenta maior variância e, portanto maior deriva gênica. 5)Digamos que os valores adaptativos dos genótipos AA, AB e BB de um lado loco gênico sejam wAA – 0,90 ; wAB –1,00 ; wBB 0,90 e que a freqüência inicial de A seja 0,5. a) que tipo de seleção natural está atuando nesse loco? Seleções balanceadas, que favorece os heterozigotos em detrimento dos homozigotos. Outro nome para esse tipo de seleção é heteroze. b) O que vai acontecer com a freqüência gênica do alelo B como o tempo? A freqüência inicial do alelo B será 1-fA. Como fA = 0,5, a freqüência do alelo B será também 0,5. Como o maior valor adaptativo da população acontece quando existe a maior quantidade possível de heterozigotos( pois o valor adaptativo maior é dos heterozigotos, e os homozigotos sai igualmente menos adaptados), a freqüência com maior valor adaptativo médio na população médio na população será quando fB = 0,5. Como esse já era o valor de freqüência inicial de B. ele vai permanecer constante, ou seja, nem vai aumentar e nem diminuir. 6) Em algumas plantas, existem alelos de incompatibilidade entre os gametas femininos e masculinos. Nesses casos, dois gametas que têm o mesmo alelo não conseguem formar uma semente. Assim, alelos raros são favorecidos, pois raramente os dois gametas que se encontram tem o mesmo alelo. Quando esses alelos, favorecidos pela seleção natural, aumentam de freqüência, começam a ser desfavorecido, por terem ficado muito comuns, aumentando a chance de encontros de gametas iguais e a não produção de sementes. Que tipo de seleção natural está agindo sobre esses alelos? O que vai acontecer com as freqüências dos vários alelos nesse tipo de seleção?Este é um caso de seleção dependente de freqüência. Os vários alelos tenderão a ficar com a mesma freqüência gênica, pois cada vez que a freqüência de um aumentar ela passará a deixarem menos descendentes (pois aumentará a freqüência de encontro de gametas com ele, não produzindo sementes). 7) Em sistema de seleção com os seguintes valores adaptativos: wAA – 1, ; wAB –0,8 ; wBB 1,0. Considerando-se todos os valores iniciais de freqüência de A possíveis, quantos pontos de equilíbrio estável e instável tem esse sistema? Esse é um caso de seleção disruptiva. Existem três pontos de equilíbrio nesse sistema. Quando fA= 0 e quando fA= 1, que são pontos de equilíbrio estável, e quando fA= 0,5 que é um ponto de equilíbrio instável( pois qualquer pequena mudança na freqüência de A fará com que a freqüência desse alelo rapidamente se afaste de 0,5 aumentando ou diminuído até chegar a 1,0 ou a 0. 8) Por que podemos dizer que, quando repetimos um modelo estocástico um número infinito de vezes, ele Se transforma em um modelo determinista? Efeitos deterministas (como a seleção natural) e estocásticos (como a deriva gênica) interagem. Em populações pequenas, a deriva gênica predomina determinado o destino evolutivo dos alelos. Já em populações maiores, para sistemas selecionados a seleção natural predomina. 8. Teoria da seleção sexual: o processo é definido por Darwin como a vantagem que certos indivíduos tem sobre outros do mesmo sexo e espécie, no que diz respeito, exclusivamente a reprodução. 9.Oque é seleção sexual “fugitiva”? São os casos em que a preferencia da femea é por aqueles machos que apresentam os caracteres mais exagerados, de modo que, por desequilíbrio de ligação, filhas de machos exagerados preferem sempre machos cada vez mais exagerados, levando a uma evolução sem limites. AULA 16: Controvérsias evolutivas 1) Quais as diferenças entre a teoria da escola clássica e a teoria da escola do balanço a respeito da variação genética nas populações naturais • Escola clássica | Escola Balanço • As maiorias dos locos Homozigotos | Heterozigotos São: • Tipos de seleção natural Normalizadora | Balanceada :Atuante: • Natureza da vaeiação Transiente | Estrurural • Origem da variação Mutacional | Recombinacional Observada • Natureza dos alelos: Alelos do tipo Selvagem | Alelos variados Ou mutante • Futuros Alelos : Fixação ou extinção | Manter-se na população 2) Quais as diferenças entre a teoria neutralista e selecionista da evolução molecular? Os selecionistas advogam que os níveis de variação gênica são mantidos por seleção natural.Por outro os neutralistas defendem que a variação gênica é mantida por um equilíbrio entre taxa de mutação e tamanho efetivo de população. O debate entre Neutralismo e Selecionismo é a controvérsia atual no seio da Teoria Evolutiva. Comentado [FA1]: Seguir: clássica
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