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das A Gabarito utoatividades GENÉTICA BID | 2013/2 | Módulo IV Prof. Leônidas João de Mello Junior 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE GENÉTICA UNIDADE 1 TÓPICO 1 Questão única: Faça a leitura do texto que segue e indique, pesquisando no PCN de Biologia para o Ensino Médio, as habilidades que podem melhor ser aplicadas à genética, dentro das seguintes competências: representação e comunicação, investigação e compreensão, e contextualização sociocultural. “[...] ampliar as possibilidades de compreensão e participação efetiva nesse mundo” e, dessa forma, desenvolver o saber científico e tecnológico como “[...] condição de cidadania, e não como prerrogativa de especialistas”. Por essa diretriz, o ensino das disciplinas científicas se reorienta para uma prática pedagógica que procura desenvolver nos alunos competências e habilidades. Mas o que significam as competências? Como traduzi-las na prática do ensino das disciplinas, no caso da Biologia? Tradicionalmente o ensino da Biologia tem sido organizado em torno das várias ciências da vida – Citologia, Genética, Evolução, Ecologia, Zoologia, Botânica, Fisiologia –, e as situações de aprendizagem, não raramente, enfatizam apenas a compreensão dessas ciências, de sua lógica interna, de seu instrumental analítico, de suas linguagens e conceitos, de seus métodos de trabalho, perdendo de vista o entendimento dos fenômenos biológicos propriamente ditos e as vivências práticas desses conhecimentos. Nessas circunstâncias, a ciência é pouco utilizada como instrumento para interpretar a realidade ou para nela intervir e os conhecimentos científicos acabam sendo abordados de modo descontextualizado. Assim, por exemplo, quando se ensina Genética na escola média, comumente se procura familiarizar os alunos com os códigos próprios dessa ciência, seus métodos experimentais e, de modo geral, não vai para além dessa abordagem. Não há uma preocupação em tratar o fenômeno da hereditariedade da vida de modo que o conhecimento aprendido seja instrumental e possa subsidiar o julgamento de questões que envolvam preconceitos raciais, ou facilitar o posicionamento diante de polêmicas relacionadas à produção e à utilização de organismos geneticamente modificados, ou ao emprego de tecnologias resultantes da manipulação do DNA. 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A FONTE: PCN+, Orientações Curriculares Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais, p. 34. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza. pdf>. Acesso em: 24 jul. 2008. R.: Neste caso, cada acadêmico(a) deverá, dentro da sua realidade, escolher algumas das habilidades que seguem prescritas nos PCN de Biologia para o Ensino Médio. TÓPICO 2 1 As doenças humanas causadas por alterações numéricas e estruturais nos cromossomos são diagnosticadas pela técnica de bandeamento descrita neste tópico. Para fixar a importância desta técnica e como introdução para os estudos futuros, pesquise e cite três destas doenças humanas que são causadas por alterações cromossômicas numéricas ou estruturais e que são diagnosticadas a partir da técnica de bandeamento cromossômico. R.: Para responder a esta autoatividade, o(a) acadêmico(a) poderá se basear no artigo que segue, disponível em: <http://www.pediatriasaopaulo.usp. br/upload/html/1199/body/05.htm>. O artigo apresenta a incidência destas doenças em um atendimento hospitalar no serviço de genética. O diagnóstico foi obtido através da cultura de linfócitos do sangue periférico submetidos ao bandamento G com tripsina e Giemsa (GTG), que compreende cerca de 450-550 regiões cromossômicas. Doenças diagnosticadas: 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A Fonte: VASCONCELOS, Beatriz et al. Anormalidades cromossômicas nos pacientes atendidos em serviço de genética. Unidade de Genética Clínica Pediátrica do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ICrHC- FMUSP). 2 Explique, baseando-se em sua compreensão do código de histonas, como uma informação genética, por mais que esteja no genótipo de um indivíduo, pode não se manifestar. R.: Devemos considerar que uma característica genética, por mais que apresente potencial para se manifestar, precisa estar acessível à célula. O acesso ao DNA depende diretamente da liberação (afrouxamento) de uma possível compactação. Neste sentido, a alteração química de uma histona (metilação, acetilação) pode, por exemplo, interferir no acesso à informação genética, impedindo ou permitindo a manifestação da característica. TÓPICO 3 1 Calcule as probabilidades de aparecerem indivíduos afetados (aa), normais (AA) e heterozigotos (Aa), nas descendências dos cruzamentos: a) aa x AA: O, P(AA) = O, P(Aa) = 1 b) aa x aa: 1, P(AA) = O, P(Aa) = 0 c) aa x Aa: 1/2, P(AA) = O, P(Aa) = ½ d) Aa x Aa: 1/4, P(AA) = 1/4, P(Aa) = ½ e) Aa x AA: O, P(AA) = 1/2, P(Aa) = ½ 2 Em humanos, o albinismo é causado por um gene autossômico recessivo. A probabilidade da primeira criança, filha de um homem albino casado com uma mulher normal, mas heterozigota, ser albina e do sexo masculino é: R.: ¼ (25 %). 3 Afirmamos que um gene é recessivo quando sua expressão (fenótipo): a) ( ) Só acontece em heterozigose. b) ( ) Independe da presença de seu alelo. c) (x) Só ocorre quando em dose dupla. d) ( ) Depende de características congênitas. 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A 4 Em ervilhas, o caráter semente lisa é causado 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 planta heterozigota? R.: Proporção genotípica: 25% homozigoto dominante 50% heterozigoto 25% homozigoto recessivo Proporção fenotípica: 75% sementes lisas 25% sementes rugosas 5 Há uma forma de nanismo denominada de pseudoacondroplasia. Esta é condicionada geneticamente pelo alelo D autossômico dominante. No início, considerava-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 pseudoacondroplásicos, e responda às seguintes questões: a) Quais são os genótipos de cada indivíduo do casal? R.: O casal é constituído por indivíduos heterozigotos (Dd). b) Se a mulher deste casal parir uma criança, qual é a probabilidade dela nascer geneticamente com a pseudoacondroplasia? R.: A probabilidade é de: 2/3. c) Como o casal já tem três crianças com a pseudoacondroplasia, calcule a probabilidade de, em um eventual quarto nascimento, a criança nascer também afetada. R.: A probabilidade é de: 2/3 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? R.: A probabilidade é de: 1/6. 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A 6 Com base na genealogia que segue, responda: a) Qual a probabilidade de o indivíduo 3 ser heterozigoto? R.: P = 2/3. b) Qual a probabilidade de o indivíduo 5 ser homozigoto recessivo? R.: P = 0. c) Qual a probabilidade de o indivíduo 6 ser homozigoto dominante? R.: P = 1/3. 7 A forma da raiz em rabanetes é determinada por um par de genes alelos. Os fenótipos formados são três: arredondado, alongado ou ovalado. 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 muitas sementes que foram plantadas em sementeiras individuais. Antes que as sementes germinassem, as sementeiras foram distribuídas a diversas pessoas, você recebeu uma delas. a) Que tipo de herança, em relação ao tipode dominância, há entre os caracteres em questão? R.: Não há dominância (ausência de dominância) entre os alelos que determinam a forma dos rabanetes. b) Qual a probabilidade de você ter recebido uma sementeira que originará rabanetes de raiz ovalada? R.: 50%, pois os pais são heterozigotos e podem produzir descendentes na seguinte proporção: 25% arredondados, 50% ovalados e 25% alongados. 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A 8 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 anomalia? R.: P = 1/6 9 Em um tipo de cobaia, a cor preta é condicionada pelo alelo dominante D e a cor marrom, pelo alelo recessivo d. Em 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 uma fêmea de cor preta uniforme com um macho 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) Determine os genótipos dos pais. R.: Macho: ddMm - Fêmea: DdMm b) Caso o filhote preto e branco for cruzado com uma fêmea, cujo genótipo é igual ao do pai dele, qual a proporção esperada de descendentes iguais a ele? R.: ¼ 10 Uma criança apresentou, ao nascer, a doença hemolítica ou eritroblastose fetal. Duas mulheres disputam a maternidade desta criança. O sangue das duas mulheres foi testado com o uso do soro anti-Rh (anti-D), como mostra o esquema abaixo. Determine qual das mulheres pode ser a verdadeira mãe daquela criança? Justifique sua resposta. 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A R.: A mãe da criança é a mulher número dois, porque é Rh negativo, já que seu sangue não sofre aglutinação em presença de soro anti-Rh (anti-D). 11 O sangue de Eduardo aglutina ao entrar em contato com soro contendo imunoglobulinas ou aglutininas anti-A, e não aglutina quando colocado em presença de imunoglobulinas ou aglutininas anti-B. Eduardo casa-se com Mônica, que apresenta aglutinações inversas. O casal tem uma criança, cujo sangue não aglutina em nenhum dos dois tipos de soro. a) Determine o genótipo dos pais. R.: Eduardo IA i x Mônica IB i b) Calcule a probabilidade de esse casal ter uma criança, cujo sangue aglutine em ambos os tipos de soro. Justifique sua resposta. R.: 1/4. As possibilidades de combinação dos alelos de aglutinogênio entre os gametas de Eduardo e Mônica são: filho: (1/4) IA IB , (1/4) IA i , (1/4) IB i, (1/4) ii. Logo P de sangue AB, que aglutina com ambos os soros (IA IB), representa 1/4. 12 Por que podemos afirmar que, de uma forma geral, a informação de que o Sangue “O” positivo é doador universal é errônea? R.: Porque o sangue ‘O ‘positivo é considerado doador universal quando nos referimos à doação de concentrado de hemácias, usualmente realizado em transfusões. Uma pessoa de sangue tipo B, por exemplo, não pode receber sangue total tipo “O”, já que este possui anticorpos no soro (anti-B). 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A TÓPICO 4 1 Colônias de abelhas (Apis mellifera) são formadas por três grupos: a rainha, os zangões e as operárias. As fêmeas férteis têm 32 cromossomos. Cite o número cromossômico dos indivíduos de cada um dos grupos e descreva como ocorre a diferenciação destes. R.: Rainha: 2n = 32, fêmea fértil e produzida a partir de larva fêmea alimentada com geleia real. Operária: 2n = 32, fêmea estéril e produzida a partir de larva, fêmea alimentada com mel. Zangão: n = 16, macho fértil e produzido por partenogênese. 2 Sobre a determinação do sexo em nossa espécie, responda: a) Por que é o pai quem determina o sexo da prole? R.: O homem pode produzir dois tipos de espermatozoides: com o cromossomo sexual X e com o cromossomo Y. b) Por que os filhos homens de pai hemofílico nunca herdam essa característica do pai? R.: O gene da hemofilia é ligado ao cromossomo X, que um homem herda de sua mãe. O filho homem herda de seu pai o cromossomo sexual Y. 3 Fuvest (1994). 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. R.: Das quinze gestações bem-sucedidas dessa mulher, espera-se que cinco sejam do sexo masculino, porque é de 50% a chance de os filhos homens herdarem o gene letal de sua mãe e não sobreviverem, como mostra o esquema a seguir. 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A 4 Algumas mulheres apresentam daltonismo em apenas um dos olhos. Normalmente quando ocorre daltonismo no sexo masculino, ocorrem em ambos os olhos. Justifique esta afirmação. R.: As mulheres podem gerar mosaicismo para o daltonismo, de forma que se ela for heterozigota, pode apresentar daltonismo em um dos olhos, caso seja o cromossomo portador do alelo recessivo o que está ativo (ver hipótese de Lyon). Como os homens só apresentam um cromossomo X, este se encontra sempre ativo. Se carregar gene dominante, será normal, se carregar gene recessivo, será daltônico para ambos os olhos. 5 Explique por que a herança mitocondrial é considerada uma herança de linhagem materna. Faça uma pesquisa sobre o tema. R.: A mitocôndria é uma organela da célula que contém DNA próprio, responsável pela formação de algumas de suas enzimas, e independente do DNA presente em cada célula de um ser vivo. As doenças mitocondriais podem ocorrer por herança autossômica recessiva ou por herança mitocondrial. As mitocôndrias são todas maternas, porque o espermatozoide quando penetra o óvulo só entra com os cromossomos, a célula em que os seres humanos se desenvolvem é materna com todas as suas organelas, inclusive a mitocôndria e seu DNA. Se existe um gene deficiente no DNA mitocondrial a mãe terá o risco de praticamente 100% a cada gestação de ter um filho ou filha com a doença. FONTE: Disponível em: <http://www.unifesp.br/centros/creim/tiposheranca.html>. Acesso em: 20 abr. 2013. 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A UNIDADE 2 TÓPICO 1 Questão única: Pesquise o histórico da descoberta do modelo dupla- hélice do DNA, desde seu início até o modelo proposto por James Watson e Francis Crick (1953). R.: Discussão do histórico da descoberta do modelo dupla-hélice do DNA. Uma sugestão para esta autoatividade está na leitura do artigo: ORTIZ, Lúcia Cunha. A fantástica descoberta da estrutura do DNA faz 50 anos. Cienc. Cult. 2003, v. 55, n. 2, p. 22. Disponível em: <http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0009- 67252003000200019&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 25 maio 2008. TÓPICO 2 1 Para funcionar como material genético o ácido desoxirribonucleico (DNA) apresenta a capacidade de autoduplicação. Utilizando seus conhecimentos sobre o material genético, responda: a) Qual a importância de o DNA autoduplicar-se? R.: Os genes são constituídos por DNA e se duplicam para que possam ser transmitidos da célula-mãe para as células-filhas durante as divisões celulares e também à descendência dos seres vivos. b) Por que essa replicação é semiconservativa? R.: A replicação é semiconservativa porque as moléculas-filhas produzidas sempre conservam metade da molécula-mãe. 2 No DNA de um organismo, 20% das bases nitrogenadas são constituídas por citosina. Que outras bases nitrogenadas devem existir neste DNA e em que proporções? Justifique sua resposta. R.: Na fita deverão existir 20% de guanina, 30% de adenina e 30% de timina. O DNA é formado por uma dupla cadeia de polinucleotídeos, sabendo-se que as cadeias são complementares e o pareamento é sempre adenina com 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES GE N É T I C A timina e citosina com guanina. A quantidade de citosina deve ser igual à de guanina e a quantidade de adenina deve ser igual à de timina. TÓPICO 3 1 Considere um fragmento de DNA com a seguinte sequência de bases: GTA GCC TAG. Agora, responda: a) Qual será a sequência do RNAm transcrito a partir deste DNA? R.: CAU CGG AUC. b) O mesmo peptídeo será obtido a partir deste RNAm e do RNAm da fita complementar? Explique. R.: Somente se formará o mesmo peptídeo se os códons transcritos a partir da fita complementar especificarem os mesmos aminoácidos, devido à degeneração do código genético. 2 Um segmento de RNA mensageiro apresenta a sequência de bases nitrogenadas a seguir: AAA UUC GGG GAU. a) Quais são as bases do segmento de DNA que deu origem a esse RNA? R.: TTT AAG CCC CTA. b) Quantos nucleotídeos existem no DNA que deu origem a essa molécula de RNA mensageiro? R.: 12 nucleotídeos. 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A TÓPICO 4 1 Fixe seu conhecimento deste tópico apresentando os conceitos dos termos abaixo. Não se limite ao Caderno de Estudos, expanda os conceitos com uma breve pesquisa: a) Ativadores (enhancers): R.: É uma sequência específica de nucleotídeos DNA ao qual se podem ligar proteínas que aumentam os níveis de transcrição. Quando os enhancers são reconhecidos na fita de DNA, formam-se dobras na fita, para que genes de regiões até então distantes fiquem mais próximos da região basal de transcrição. b) Fatores de transcrição: R.: Fatores de transcrição ou TFs são proteínas que se ligam ao DNA de células eucarióticas para permitir que haja uma ligação entre a enzima RNA- polimerase e o DNA, permitindo assim a transcrição e a futura tradução. As proteínas desses conjuntos são classificadas em 3 tipos: • TF I - proteínas que são imprescindíveis para a ligação à RNA-polimerase I, responsáveis pela transcrição de genes que resultam em RNAs ribossomais. • TF II - proteínas que são imprescindíveis para a ligação à RNA-polimerase II, responsáveis pela transcrição de genes que resultam em RNAs mensageiros. • TF III - proteínas que são imprescindíveis para a ligação à RNA-polimerase III, responsáveis pela transcrição de genes que resultam principalmente em RNAs transportadores. c) TATA box: R.: São sequências de DNA que formam sítios promotores de transcrição da maioria dos seres eucariotos. TÓPICO 5 1 A síntese proteica é um mecanismo complexo, altamente regulado e comum a todos os seres vivos. Sobre este fenômeno, julgue as proposições a seguir, classificando V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: (V) A molécula de DNA transcreve no núcleo uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) com várias sequências de três bases - os códons. 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A (V) Cada códon do RNA mensageiro determinará a colocação de um aminoácido específico na cadeia polipeptídica. (V) No local onde houver um ribossomo, pequenas moléculas de RNA transportador (RNAt), ligadas a aminoácidos, unem-se ao RNAm por uma sequência de três bases - o anticódon. (F) O processo de síntese de proteínas a respeito do citoplasma é também conhecido como transcrição genética. (F) Os diversos aminoácidos unem-se através de ligações do tipo éster, dando formação ao final da leitura do RNAm, a uma proteína funcional. 2 Com o auxílio da tabela do código genético, representada a seguir, é sempre possível deduzir a sequência de aminoácidos de uma proteína a partir da sequência de nucleotídeos do seu gene, ou do RNA-m correspondentes. Entretanto, o oposto não é verdadeiro, isto é, a partir da sequência de aminoácidos de uma proteína, não se pode deduzir a sequência de nucleotídeos do gene. a) Explique por quê. R.: Porque o código genético é degenerado, isto é, para um mesmo aminoácido existem vários códons diferentes. b) Qual a sequência peptídica do segmento de DNA: TACAAACCACAAACT? R.: met – phe – gly – val – terminação 16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A 3 Para o segmento de DNA a seguir, indique com uma seta o sentido de leitura de transcrição de cada gene. R.: 4 A todo momento, os seres vivos pluricelulares perdem muitas células do próprio corpo, como, por exemplo, quando ocorrem ferimentos, quando os alimentos passam pelo trato digestório e até mesmo quando há o envelhecimento celular, mas, graças a um processo de divisão celular, a mitose, as células somáticas são repostas diariamente. No entanto, para uma célula se dividir em duas novas células iguais, ela deve passar por um processo anterior de multiplicação do seu conteúdo. Essa etapa é conhecida como interfase. Existe um segundo tipo de divisão celular, a meiose, que ocorre somente nas células gaméticas. Esse processo permite que o número cromossômico das espécies seja mantido após o evento da fecundação e que os indivíduos sejam geneticamente diferentes entre si. Portanto, as células podem se dividir por mitose e/ou meiose. Agora, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Os processos de mitose e meiose ocorrem em todos os seres vivos. b) ( ) O número cromossômico permanece igual após ambos os processos, contudo as células que realizam o segundo tipo de divisão celular sofrem a permuta gênica, o que gera variabilidade genética. 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A c) (x) A transcrição de RNA ocorre principalmente na interfase. Durante os processos de divisões, a transcrição diminui, chegando até à inativação. d) ( ) Na fase de metáfase, os fusos mitóticos se ligam aos telômeros dos cromossomos. e) ( ) Tanto na anáfase da mitose quanto nas anáfases I e II da meiose, as cromátides irmãs são separadas para os polos opostos. TÓPICO 6 1 Faça uma pesquisa (livros e internet) e aprofunde seus conhecimentos nas seguintes tecnologias genéticas: a) PCR b) Southern Blotting c) Microarranjos d) Sequenciamento de DNA e) DNA recombinante e Enzimas de Restrição R.: Caro(a) tutor(a) externo! Esta questão é de cunho pessoal. Sugerimos alguns sites para base desta atividade: <http://www.ufv.br/dbg/BIO240/TP125.htm>. <http://www.e-escola.pt/site/topico.asp?topico=339>. <http://www.molecularstation.com/dna/southern-blot/>. <http://www.icb.ufmg.br/big/genegrad/genetica/genetica/molecularOutros. htm>. 2 Considere o seguinte segmento de DNA como parte de uma molécula maior. a) Se a DNA polimerase começar a replicar este segmento a partir da direita, qual será o molde para o filamento de replicação contínua (líder)? R.: 3’ → 5’ (A sequência superior) b) Um gene é percorrido pela RNA polimerase da esquerda para a direita, qual será o produto de transcrição (RNA)? 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A R.: 5’ AUGAUUCAGGGCCCAUCACGG 3’ c) Sendo o trecho assinalado com um quadro cinza um íntron, quantos aminoácidos terá o peptídeo produto deste segmento inteiro de DNA? R.: 5 AMINOÁCIDOS. UNIDADE 3 TÓPICO 1 1 A altura dos representantes de uma determinada planta encontrada em encostas varia entre 12cm e 108cm. Os responsáveis por essa variação são três pares de genes com segregação independente, que interferem igualmente na altura da planta. Determine a altura (cm), esperada para a primeira geração de um cruzamento entre dois indivíduos com os genótipos DDEEFF e ddeeFF. R.: A altura esperada para a primeira geração é: 76 cm. 2 A massa de um determinado fruto depende e sofre a ação de dois genes A e B, não alelos, independentes e de ação cumulativa (polimeria). Esses genes contribuem igualmente para o acréscimo de massa. O valor mínimo de massa para o fruto é de 20 gramas, sendo que o máximo atingido é de 40 gramas. Calcule a massa do fruto de uma planta de genótipo AABb. Justifique sua resposta. R.: Se os genes a e b não contribuem para o peso e o fruto aabb tem 20g, teremos: AABB = 40 g - 20 g = 20 g. Logo, cada gene A ou B contribui com 5 g. Portanto, o fruto de genótipoAABb terá: 20 + 15 = 35 g. 3 Quais as proporções fenotípicas encontradas na prole de um cruzamento entre heterozigotos totais para 4 pares de poligenes? R.: As proporções são: 01:8:28:56:70:56:28:8:1. 19UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A TÓPICO 2 1 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? R.: 15/16 audição normal e 1/16 surdos. 2 Analisando a via metabólica hipotética, temos que: 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? R.: 25% vermelho (AaBb). 25% rosa (Aabb). 50% brancos (aaBb e aabb). b) Quais são os possíveis genótipos para os indivíduos vermelhos? 20 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A R.: Indivíduos vermelhos serão: AABB ou AaBB ou AABb ou AaBb. c) Quais os fenótipos esperados e suas respectivas proporções em F‚ obtidos a partir de parentais AABB × aabb? R.: 9/16 vermelhos (A_B_). 3/16 rosa (A_bb). 4/16 brancos (3/16 aaBb e 1/16 aabb). TÓPICO 3 1 Um organismo, homozigoto para os genes A, B, C, D, todos localizados em um mesmo cromossomo, é cruzado com outro, que é homozigoto recessivo para os mesmos alelos. O retrocruzamento de F1 (com o duplo recessivo) mostra os seguintes resultados: - não ocorreu permuta entre os genes A e C; - ocorreu 20% de permuta entre os genes A e B, 30% entre A e D; - ocorreu 10% de permuta entre os genes B e D. a) Baseando-se nos resultados acima, qual é a sequência mais provável desses 4 genes no cromossomo, a partir do gene A? Justifique sua resposta. R.: A sequência, partindo-se do gene A, é ACBD ou DBCA. 2 UFES (2002) Três grupos de alunos realizaram cruzamentos testes entre plantas de tomate para o estudo de diferentes genes. Os grupos obtiveram os seguintes resultados: a) Indique o(s) grupo(s) que trabalhou (trabalharam) com genes ligados. Justifique. R.: Todos os grupos trabalharam com genes ligados no mesmo cromossomo. A recombinação gênica (crossing-over) não ocorre entre genes localizados 21UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A em cromossomos diferentes. b) O que significa, em Genética, o termo ligação? Qual é a sua utilidade para a pesquisa científica? R.: Ligação fatorial (ou linkage) refere-se a genes situados linearmente no mesmo cromossomo. Genes próximos permutam com menor frequência, genes mais distantes apresentam maior taxa de recombinação. Deste modo, através da análise das taxas de recombinação, é possível ter-se uma noção relativa das distâncias entre os genes ligados. De posse das distâncias relativas pode-se, então, elaborar mapas cromossômicos. c) Calcule a distância, em unidades de mapa genético, entre os genes pesquisados pelos alunos do grupo G2. R.: Os genes pesquisados pelo grupo G2 distam entre si 14 unidades de recombinação (UR), pois permutam com uma frequência de 14%. TÓPICO 4 1 A Síndrome de Down caracteriza-se pela presença de um cromossomo 21 a mais nas células dos indivíduos afetados. Esta característica pode ser decorrente da não disjunção do cromossomo 21 em dois momentos durante a formação dos gametas. Esquematize uma meiose normal e uma com não disjunção, utilizando-se somente do cromossomo 21. Lembre-se de que a não disjunção pode ocorrer na meiose I ou II. R.: 22 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E N É T I C A 2 Atualmente são bem conhecidos os efeitos adversos à saúde humana, causados por diversos poluentes ambientais, especialmente aqueles que possuem potencialidades mutagênicas ou carcinogênicas, os quais, devido a sua interação com mecanismos genéticos, podem causar mutações e doenças nas gerações futuras. Sobre as mutações genéticas, analise as seguintes sentenças: I - Mutações são modificações bruscas do material genético que podem ser transmitidas à prole (descendência ou células filhas). II - A mutação pode ser espontânea ou induzida por agentes físicos, químicos ou biológicos com potencial mutagênico. III - Mutação é toda alteração do material genético, que resulta sempre de segregação ou recombinação cromossômica. IV - Mutações gênicas podem ser causadas por poluentes ambientais e provocar alterações responsáveis pelo aparecimento de genótipos diferentes numa população. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As sentenças I e III estão corretas. b) ( ) As sentenças II e III estão corretas. c) (x) As sentenças I, II e IV estão corretas. d) ( ) As sentenças IV e III estão corretas. e) ( ) Somente a sentença III está correta. 3 Monossomia do cromossomo X, ovários rudimentares, mau desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários, baixa estatura são, entre outros, dados que podem ser relacionados com a síndrome de: a) ( ) Marfan. b) ( ) Klinefelter. c) ( ) Down. d) (x) Turner. e) ( ) Patau. 4 Quando se considera o processo evolutivo se tem em mente que as populações experimentam um conjunto de mudanças ao longo do tempo. Sobre esse tema, assinale as proposições CORRETAS: (x) As mutações podem ser favoráveis, indiferentes ou desfavoráveis, dependendo do ambiente em que vivem os organismos mutados. ( ) Casamento entre pessoas aparentadas (cruzamentos consanguíneos) aumenta a frequência de alelos deletérios na população. (x) A migração diminui os efeitos da oscilação genética. 23UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E N É T I C A ( ) A semelhança entre a estrutura interna da asa do morcego e a do membro superior humano é indicativa do tipo de evolução denominado 'convergência adaptativa'. (x) O acaso pode provocar alterações significativas na frequência de diferentes alelos. 5 As mutações cromossômicas são bastante frequentes na população humana; um exemplo disso é que aproximadamente uma a cada 600 crianças no mundo nasce com síndrome de Down. Na grande maioria dos casos, isso se deve à presença de um cromossomo 21 extranumerário. Quando bem assistidas, pessoas com síndrome de Down alcançam importantes marcos no desenvolvimento e podem estudar, trabalhar e ter uma vida semelhante à dos demais cidadãos. Sobre as anomalias do número de cromossomos, é CORRETO afirmar que: (x) Podem ocorrer tanto na espermatogênese quanto na ovulogênese. ( ) Só ocorre em caso de trissomia do cromossomo 21. ( ) Ocorrem somente em filhos e filhas de mulheres de idade avançada. (x) Estão intimamente ligadas à separação incorreta dos cromossomos na meiose. ( ) Ocorrem preferencialmente em populações de menor renda, com menor escolaridade e pouca assistência médica. ( ) Afeta os cromossomos sexuais e, por este motivo, os afetados são inférteis. TÓPICO 5 1 Se sabemos que mais da metade dos genes humanos são originados a partir de transposons, como conseguimos uma harmonia no funcionamento do genoma que permite nossa vida? R.: Muitos mecanismos de transposição são mediados por sistemas reguladores, que impedem (muitas vezes epigeneticamente) a transposição. Também precisamos lembrar que temos apenas cerca de 2% dos genomas ativo, restando um grande número de sequências não codificantes (íntrons, telômeros etc.). Contribui para este “silêncio” também, o fato de os transposons serem mutantes e não mais desenvolverem o mecanismo de transposição, permanecendo inativados. Vale uma discussão de que estas sequências, como fazem alguns parasitas, coevoluem com seus hospedeiros, restringindo os efeitos deletérios. 24 GABARITO DAS AUTOATIVIDADESUNIASSELVI NEAD G E N É T I C A 2 Como o conhecimento dos transposons pode ser interessante para a engenharia genética? R.: Se conhecermos os mecanismos naturais de “corte e colagem” de genes, teremos subsídios para aprimorar e dominar técnicas de inserção de genes de interesse e silenciamento de genes que não desejamos. 3 Faça um esquema (desenho) simples, que explique a diferença entre um elemento de transposição conservativo e replicativo. R.:
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