43031206 questoes de genetica e biologia molecular

UNIVERSIDADE DE SO PAULOESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZDEPARTAMENTO DE GENTICAPROGRAMA DE PS-GRADUAO EM AGRONOMIA GENTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS

BIOLOGIA CELULAR

E GENTICA GERAL

Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas

PIRACICABA /SP

CONSELHO DO PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM AGRONOMIA "GENTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS"

Maria Lcia Carneiro Vieira Coordenadora Isaias Olvio Geraldi Suplente Mrcio de Castro Silva Filho Membro

CORPO DOCENTEAkihiko Ando Aline Aparecida Pizzirani-Kleiner Antonio Augusto Domingos Coelho Augusto Tulmann Neto Carlos Alberto Labate Cludio Lopes de Souza Jnior Elizabeth Ann Veasey Flvio Cesar Almeida Tavares Gerhard Bandel Isaias Olvio Geraldi Joo Lcio de Azevedo Jos Branco de Miranda Filho Luis Eduardo Aranha Camargo Mrcio de Castro Silva Filho Margarida Lopes Rodrigues Aguiar-Perecin Maria Lcia Carneiro Vieira Natal Antonio Vello Paulo Yoshio Kageyama Ricardo Antunes Azevedo Roland Vencovsky Silvia Maria Guerra Molina Vicente Jos Maria Savino

NDICE

Apresentao ......................................................................................................... i Programa de Biologia Celular e bibliografia........................................................... ii Programa de Gentica Geral e bibliografia............................................................. iv Questes de Biologia Celular................................................................................. 1 Questes de Gentica Geral ................................................................................... 26 Anexo 1. Cdigo Gentico.................................................................................... 55 Anexo 2. Tabela de Qui-Quadrado......................................................................... 56 Anexo 3. Mapa Gentico do milho......................................................................... 57

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APRESENTAOO Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas (PPG-GMP) da ESALQ/USP decidiu organizar, imprimir e deixar disponvel na Secretaria de Ps-Graduao do Departamento de Gentica uma coleo de questes que tm sido solicitadas nas provas de suficincia em Biologia Celular e Gentica Geral para seleo de ps-graduandos nos ltimos anos. Esta coleo de questes tem por finalidade servir de orientao para o estudo dos candidatos ao PPG-GMP. Alm disso, esta coleo tambm dever contribuir para homogeneizar as condies preparatrias entre os candidatos das diferentes regies geogrficas. As questes das provas futuras podero ser totalmente diferentes da presente coleo. O Conselho do PPG-GMP mantm o compromisso de respeitar os programas anexos de Biologia Celular e Gentica Geral. Esta coleo propriedade intelectual de todos os Professores do PPG-GMP que tm dedicado parte do seu tempo em organizar as provas nos ltimos anos. A eles e aos psgraduando do Programa de Aperfeioamento em Ensino (PAE), que fizeram a reviso final das questes, manifestamos os agradecimentos.

Conselho do PPG-GMP

Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

iiPROGRAMA DE BIOLOGIA CELULAR Introduo: A importncia da Biologia Celular para a Biologia Geral e para a Agronomia. Mtodos de estudo da clula: Tcnicas microscpicas e preparao de lminas. Microscopia tica e eletrnica: Mtodos moleculares de estudo da clula. Constituio qumica da clula: Noes bsicas de citoqumica e importncia do DNA, protenas, lipdeos, polissacardeos, gua, sais minerais e demais constituintes qumicos da clula. Morfologia da clula: Estrutura e propriedades tpicas de clulas vegetais e animais primitivos e evoludos. Crescimento, diferenciao e organizao celular. Membrana plasmtica e parede celular: Estrutura, funes e propriedades. Importncia da membrana plasmtica para a nutrio celular, recepo de estmulos externos e interaes entre as clulas nos tecidos. Fibras vegetais e sua importncia para a Agricultura. Citoplasma: hialoplasma, membranas internas da clula e sntese de macromolculas: Estrutura e funes do hialoplasma, citoesqueleto, retculo endoplasmtico, aparato de Golgi, lisossomos e peroxissomos. Importncia na sntese e secreo de macromolculas. Organelas transdutoras de energia: Mitocndrias e cloroplastos. Estrutura, funes e propriedades. A importncia da atividade mitocondrial para o desenvolvimento de plantas e animais. Eficincia fotossinttica em programas de Melhoramento. O sistema gentico das mitocndrias e dos cloroplastos. Ncleo e cromossomos: Estrutura e funo do ncleo.Ncleo celular e maquinaria para a sntese protica. Nuclolo e biossntese de ribossomos estrutura e funo da cromatina e dos cromossomos. Cromossomos e evoluo cariotpica. Tipos especiais de cromossomos. Mapas citolgicos. Importncia da caracterizao do caritipo (nmero e morfologia dos cromossomos) para os estudos de Evoluo, em Programas de Melhoramento e na Biotecnologia. Diviso celular: Mitose e Meiose: Ciclo mittico e mitose. Importncia da mitose para a diferenciao, crescimento e reproduo de plantas e animais. Meiose e reproduo. Meiose e suas consequncias genticas. Relaes entre meiose e leis de Mendel. Importncia para a Agricultura. Gametognese - Importncia em plantas e animais. Aberraes cromossmicas, numricas e estruturais: Classificao e sua importncia para a Evoluo e para a Agricultura. Bibliografia recomendada AGUIAR-PERECIN, M.L.R.; BANDEL, G. Biologia celular. Piracicaba: DECALQ, 1994. 141p. ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da clula. 3.ed. Porto Alegre: Artes Mdicas, 1997. 1294p. DE ROBERTIS, E. D. P.; DE ROBERTIS JUNIOR, E.M.F. Bases da biologia celular e molecular. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1993, 332p. FARAH, S. B. DNA Segredos e mistrios. So Paulo: Sarvier, 1997, 276p. MANTELL, S. H.; MATTHEWS, J.A. ; MCKEE, R.A. Princpios de biotecnologia em plantas: uma introduo engenharia gentica de plantas. Ribeiro Preto: SBG, 1994, 333 p.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

iiiUSP/ESALQ, Questes de Biologia Celular e Gentica Geral. Piracicaba: Departamento de Gentica, 1999, 57p. ZAHA, A. (Coord.). Biologia molecular bsica. 2 ed. Porto Alegre: Mercado Aberto, 2000, 336p.


ivPROGRAMA DE GENTICA GERAL Importncia e objetivos da gentica; gentica na agricultura: Histrico, descobertas mais relevantes na gentica, uniformidade, variabilidade, interrelaes entre gentica, melhoramento e demais reas da Agricultura. Mendelismo: Herana monognica (1 Regra da Gentica), conceito de alelo e de interao allica, segregao gamtica e zigtica, teste do X2. Genes mendelianos em plantas, animais e microrganismos. Princpio da distribuio independente (2 Regra da Gentica), interaes no allicas. Polialelia: Segregao e distribuio na populao; testes de alelismo, genes letais. Sistemas de incompatibilidade em plantas superiores. Ligao gnica: (3 Regra da Gentica), permuta e recombinao, teste de dois e trs pontos, interferncia. Mapas genticos: metodologia clssica e molecular. Ligao, recombinao e mapeamento de genes atravs do cruzamento-teste e em F2. Recombinao em microrganismos: Metodologia de estudo em bactrias, fungos filamentosos, leveduras e vrus. Importncia de estudos com microrganismos na Gentica e na Agricultura. Mecanismos de determinao do sexo: mecanismo gnico e cromossmico da determinao do sexo em plantas e animais superiores. Herana ligada ao sexo. Genes limitados e influenciados pelo sexo. Herana extracromossmica: Elementos genticos extracromossmicos, plasmdeos, DNA mitocondrial e cloroplastidial. Base molecular da macho-esterilidade em plantas; importncia para o melhoramento. Herana polignica e princpios de gentica quantitativa: Base gentica de caracteres quantitativos, ao gnica e distribuio de frequncias, decomposio de varincia fenotpica e suas relaes com a seleo; coeficiente de herdabilidade e progresso esperado na seleo; predio do comportamento de hbridos e mestios. Heterose, interao gentipo x ambiente. Gentica de Populaes: Estrutura gentica de populaes, endogamia, frequncias gnicas e genotpicas em populaes panmticas, expresso de Wright, equilbrio de Castle-Hardy-Weinberg, fatores que alteram o equilbrio, seleo contra o homozigoto recessivo. Marcadores genticos. Evoluo: Conceito, fatores evolutivos; Moderna Teoria Sinttica da Evoluo. Gentica Molecular: Natureza molecular do material gentico, conceito de gene, cdigo gentico, replicao e transcrio do DNA , sntese de protenas; expresso e regulao do gene. Elementos genticos mveis. Organizao do material gentico em procariotos e eucariotos. Mutao: Conceito e importncia, mecanismo molecular, mutao de ponto, agentes mutagnicos, obteno e tipos de mutantes. Gentica Fisiolgica: Mecanismos de expresso e regulao gnica, desenvolvimento e diferenciao. Conceito de pleiotropia. Princpios de gentica e biotecnologia: Engenharia gentica, plasmdeo, etapas para obteno de molculas hbridas, enzimas de restrio, manipulao e transferncia de genes. Importncia para a Agricultura, Pecuria, Indstria e Medicina. A Biotecnologia e o papel da Gentica. Bibliografia recomendada CARVALHO, H.C. Fundamentos da gentica e evoluo. 3.ed. Rio de Janeiro:Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

vAtheneu, 1987. COSTA, S.O.P. (Coord.). Gentica molecular e de microrganismos: os fundamentos da engenharia gentica. So Paulo: Manole, 1987. 559p. FERREIRA, M. E.;GRATTAPAGLIA, D. Introduo ao uso de marcadores, RAPD, RFLP em anlise gentica. Braslia: Embrapa, 1995, 220p. GARDNER, E.J.; SNUSTAD, D.P. Gentica. 7.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1986. 497 p. GRIFFITHS, A. J. F. et al. An introduction to genetic analysis. 6.ed. New York: W.H. Freeman, 1996. 916p MANTELL, S. H.; MATTHEWS, J.A. & MCKEE, R.A. Princpios de biotecnologia em plantas: uma introduo engenharia gentica de plantas. Ribeiro Preto: SBG, 1994, 333 p. METTLER, L.E. Gentica de populaes e evoluo. So Paulo: EDUSP, 1973. 262p. STRICKBERGER, M.W. Genetics. 3.ed. New York: MacMillan, 1985. 842p. RAMALHO, M.A.P.; SANTOS, J.B.; PINTO, C.A.B.P. Gentica na agropecuria. 4.ed. So Paulo: Globo, 1995. 359p. WALLACE, B. Basic population genetics. Irvington: Columbia University Press, 1981. 688p.


Questes - Biologia Celular

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QUESTES BIOLOGIA CELULAR



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1) O esquema abaixo representa uma clula-me da meiose do milho (2n = 20 cromossomos). Somente um cromossomo desta espcie representado no esquema: o cromossomo n 6. No brao longo deste cromossomo aparecem dois pequenos pontos pretos: so "Knobs" cromossmicos, utilizados como marcadores citolgicos. Estes "Knobs" no mudam de posio e no desaparecem de uma gerao para outra, isto , uma vez presentes, passam aosdes aos descendentes em cruzamentos. No par de homlogos n 6 do esquema somente um dos cromossomos tem dois "Knobs", o outro no tem nenhum. a) Esquematize um quiasma b) Esquematize a dida resultante dessa permuta. c) Esquematize a ttrada resultante dessa permuta. d) Qual a frequncia de gametas formados (esquematize) supondo-se que 10% das clulas-me da meiose apresentam permuta ?

GkGk significa que no cromossomo 6 h um "knob" (k) na posio prxima ao centrmero e h outro "knob" (k') na posio distante do centrmero.

2) O cruzamento interespecfico em plantas geralmente resulta num hbrido F1 estril, que no deixa descendentes. a) Do ponto de vista citogentico, por que os hbridos F1 so estreis ? b) Se ocorrer a duplicao cromossmica (natural e induzida) nas clulas desses hbridos F1 estreis podem se formar indivduos viveis , frteis e que produzem descendentes. Qual a denominao citogentica desses descendentes frteis ? Alguns autores acham que esses descendentes frteis so uma nova espcie formada!" Justifique esta afirmao. c) Esquematize um cruzamento qualquer onde os parentais tenham nmero diferente de cromossomos. Esquematze tambm o F1, a duplicao, e o F2, representando somente o nmero de cromossomos.



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3) Complete o quadro abaixo, indicando as diferenas entre autopoliploidia e alopoliploidia. Indique os genomas por: AA, BB, AABB, etc. Indique os nmeros de cromossomos por: n, 2n, 3n, etc. Nmero de Cromossomos a) Haplide b) Diplide c) Autotriplide d) Autotetraplide e) Autopentaplide f) Alotriplide g) Alotetraplide Entre as plantas poliplides, destacam-se os alotetraplides frteis. Porque que um determinado tipo de alotetraplide frtil? Os alotetraplides frteis tem qual constituio genmica especfica ? 4) Suponha um indivduo 2n = 4, em que todos os cromossomos so metacntricos, Faa um esquema das seguintes fases da meiose: a) Leptteno b) Diplteno c) Metfase I d) Anfase I e) Anfase II 5) Qual a importncia do Complexo de Golgi, da Parede Celular e dos Cloroplastos para a Clula Vegetal ? Qual a importcia dessas 3 organelas para a produo vegetal ? 6) Um segmento de uma molcula de DNA tem a seguinte sequncia de bases nitrogenadas numa de suas cadeias: A-G-C-T-G-C-A-T a) Represente esquematicamente esse segmento, com as duas cadeias: b) Represente esquematicamente um segmento de m-RNA formado a partir desse DNA, de tal modo que a sequncia de bases seja complementar ao novo segmento formado na cadeia de DNA. c) Suponha que no segmento do DNA (do enunciado desta questo) ocorresse uma modificao na 1 molcula de adenina, sendo esta substituda por timina. Represente esquematicamente este segmento de DNA, com as duas cadeias. d) Represente esquematicamente o m-RNA formado a partir do novo segmento de DNA, considerando a fita complementar como sendo a ativa. e) Como se denomina o fenmeno que ocorreu nos tens c) e d)? Quais seriam as consequncias ? Genoma(s)



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7) Uma planta de milho Yy foi autofecundada e obteve-se uma espiga segregante. Complete o esquema abaixo indicando a frequncia dos gametas e zigotos. (YY e Y_: Gros Amarelos; yy: Gros Brancos). Microsporognese C.M.M.

DADA

TTRADA

Macrosporognese C.M.M.

DADA

TTRADA

___________________________________________________________________ A ESPIGA DA PLANTA SEGREGA 3 :1

Favor fazer um esquema legvel, destacando o Y grande" do "y" pequeno !

8) O gene su sugary do milho controla o carter enrugado das sementes. O gentipo su su su (triplo recessivo) determina o carter de sementes enrugadas do milho. Supondo-se uma planta de milho heterozigota Su su, que seja autofecundada, pergunta-se: Quais os genotpos o os fentipos resultantes? Para responder esta pergunta, favor preencher os espaos pontilhados. a) preencher os espaos pontilhados (..........) indicando os gentipos G dos ncleos generativos, dos ncleos polares e dos endospermas. Indicar os gentipos G e os fentipos F dos endospermas. b) preencher os espaos pontilhados sendo que as sementes resultantes da autofecundao da planta Su su tm as seguintes propores de gentipos e de fentipos de endospermas: ..........% das sementes tm endosperma com gentipo...........e com fentipo........ ..........% das sementes tm endosperma com gentipo...........e com fentipo.......Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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NCLEOS GENERATIVOS G ........................... G ........................... G ........................... NCLEOS F ........................... G ........................... F ........................... G ........................... F ........................... G ............................ G ...........................

POLARES G ...........................F ...........................

9) A figura abaixo mostra 3 clulas de uma espcie vegetal

a) Qual o nome das fases das 3 clulas: 123b) Quais as principais caractersticas das 3 fases ? c) Quantos cromossomos tem esta espcie: n=....... 2n= ......

10) Esquematizar a metfase da mitose, a metfese da meiose, o caritipo e o idiograma de uma espcie com 2n=6 cromossomos, onde o cromossomo maior duas vezes maior que o "intermedirio", e este duas vezes maior que o cromossomo menor. O cromossomo maior acrocntrico, o "intermedirio" sub-metacntrico, e o cromossomo menor metacntrico. 11) Algumas aberraes cromossmicas podem acabar resultando, durante a evoluo, na criao de novas funes gnicas (novos locos). Como estas surgem e quais so as aberraes que possibilitam seu surgimento ? 12) O que voc entende por "compartimentaIizao", e quaI a sua importncia para o funcionamento da clula ? 13) Cite as analogias morfolgicas, metablicas e evolutivas entre cloroplastos e mitocndrias.



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14) Cada cdon, que contm 3 nucleotdeos, corresponde a um aminocido.No entanto, ao comparar-se o nmero total de nucleotdeos de um cromossomo e o nmero total daqueles que correspondem a aminocidos, verifica-se um grande excesso de nucleotdeos que no correspodem a aminocidos. Explique porqu (cite pelo menos 4 fatores responsveis por isso). 15) Explique 2 funes biolgicas do empacotamento da cromatina. 16) Quais as principais funes desempenhadas pelo Complexo de Golgi, Mitocndrias, Retculo Endoplasmtico e Lisossomos? GOLGI: a) b) c) RETCULO ENDOPLASMTICO: a) b) c) MITOCNDRIAS: a) b) c) LISOSSOMOS: a) b) c)

17) Responda as seguintes questes sobre a molcula de DNA: a) Como sua estrutura primria e secundria ? b) O que replicao bidirecional do DNA ? c) Descreva o processo molecular de formao de novas fitas de DNA, durante a replicao do mesmo. Qual o papel das protenas que participam do mesmo ? 18) Descreva, resumidamente como so os processos de iniciao, elongao e terminao da sntese de uma cadeia polipeptdica. 19) Esquematize as vistas laterais da metfase mittica , anfase I e a anfase II de uma planta com 2n=4 cromossomos. O cromossomo n 1 tem um comprimento total duas vezes maior que o cromossomo n 2. O cromossomo n 1 tem uma relao de braos RB=2, e o cromossomo n 2 tem uma relao de braos RB=1. 20) Os cloroplastos e mitocndrias de plantas desempenham importantes funes no citoplasma das clulas. Verificou-se que plantas com maior produtividade (Kg/ha) apresentam maior eficincia fotossinttica (fixam mais mg Co2 /dM2 /h) e maior eficincia mitocondrial (transformam mais ADP em ATP). Pergunta-se: a) Quais as funes dessas duas organelas ? b) Como se da a herana (de uma gerao para outra) dessas duas organelas ? c) Verificou-se que o DNA mitocondrial e o DNA cloroplastidial evoluram, quando se comparam plantas primitivas e evoludas. Relacione este fato (evoluo) com o melhoramento de plantas. d) Cite o nome de tecidos (ou rgos) vegetais onde essas duas organelas podem ser encontradas. 21) Qual a importncia da poliploidia para a Evoluo e para o Melhoramento de Plantas ? Exemplifique. 22) Faa um esquema mostrando as estruturas molecular do DNA o do RNA. Relacione as diferenas e semelhanas entre essas estruturas.



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23) O cruzamento entre espcies diferentes resulta geralmente em um hbrido alta ou totalmente estril. Quais as causas citolgicas desta esterilidade? Como se restauraria a fertilidade do hbrido interespecfico? 24) Descreva resumidamente as funoes bsicas das seguintes organelas: a) ribossomos b) mitocndrias c) estruturas de Golgi d) retculo endoplasmtico e) vacolos f) cloroplastos 25) Represente e identifique as fases da meiose de um organismo com n=2 cromossomos, onde se observam quiasmas, segregao cromossmica, segregao cromatdica e bivalentes. Supor que um dos cromossomos metacntrico e o outro, sub-metacntrico. 26) Relacione as etapas que devero ser seguidas se voc tiver que determinar o nmero de cromossomos de uma espcie de planta superior. 27) Discuta, resumidamente, do ponto de vista gentico e evolutivo, a importncia da ocorrncia de quiasmas durante o processo de formao de gametas. 28) Na sua opinio, qual a importncia do conhecimento citolgico para a gentica e para o melhoramento ? 29) Esquematize um cromossomo tpico com todos os seus componentes, identificando-os. 30) Compare, esquematicamente, a macrosporognese e a microsporognese. 31) Em um organismo superior com 2n = 4, se observa ao microscpio uma clula em diviso. Como voc poder distinguir se a clula est: a) em metfase mittica ou metfase I da meiose; b) em metfase mittica ou metfase II da meiose; c) em prfase mittica ou prfase I; d) em prfase mittica ou prfase II; e) em anfase mittica ou anfase I; f) em anfase mittica ou anfase II; g) em telfase mittica ou telfase I; h) em telfase mittica ou telfase II.



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32) Assinale na figura abaixo, onde voc poderia encontrar molculas de DNA e RNA. Onde se localizam os diversos tipos de RNA ?

33) A figura abaixo mostra uma clula vegetal vista ao microscpio eletrnico. Identifique as organelas 1, 2, 3 e 4 e indique a principal funo de cada uma delas. Relacione essas funes com "caracteres de interesse agronmico para o melhoramento".



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34) Uma espcie vegetal tem 2n=4 cromossomos. O cromossomo n 1 metacntrico e a sua relao de braos R.B.=1,0. O cromossomo n 2 tem um comprimento total exatamente igual a metade do comprimento total do cromossomo n 1. O cromossomo n 2 tem uma relao de braos R.B.=2,0. Esquematize: a) O caritipo desta espcie b) O idiograma desta espcie c) A metfase em vista polar desta espcie, com esquema do centrmero e das cromtides. 35) Compare mitose e meiose. Faa um quadro destacando pontos importantes de semelhanas e diferenas. 36) Por que certos aberrantes cromossmicos produzem uma grande quantidade de gametas estreis ? 37) O antigo modelo de estrutura das membranas celulares inclua trs camadas moleculares: 2 externas de protena e 1 interna de lipdeos, que era aparentemente corroborado pelas ultramicrofotografias da membrana. Hoje em dia esse modelo no mais aceito, mas as fotografias so as mesmas. Explique o novo modelo, a nova interpretao das fotos e como esse modelo explica dois fenmenos: (a) permeabilidade seletiva de ons e (b) as vias metablicas ligadas membrana. 38) Cite 3 evidncias em prol da teoria da origem procaritica das mitocndrias e dos cloroplastos. 39) As propriedades do cdigo gentico foram decifradas a partir de uma srie de experimentos. Abaixo esto representados os resultados de alguns destes experimentos. Indicar, em cada caso, qual propriedade do cdigo gentico evidenciada e justificar: a) um aminocido pode ter todos os 20 aminocidos como vizinhos. b) a alterao de uma base nitrogenada s pode alterar um aminocido na protena. c) em diversos organismos analisados, a relao entre o nmero de nucleotdeos (a) de um mRNA e o nmero de aminocidos da protena formada (b) mostrou que a/b = 3. d) mRNA de coelho, colocado num sistema livre de clulas obtido de bactrias de E. coli codifica protena de coelho. e) os codons GGU, CGC, GGA e GGG codificam o aminocido glicina. 40) Apresente aplicaes importantes para a denaturao e renaturao de filamentos de DNA. 41) Responda as seguintes questes: a) Qual o contedo de DNA (expresso em valores de "C") nos perodos G1 e G2 do ciclo mittico. b) Em uma espcie 2n-20, qual o nmero de cromossomos e de cromtides nas seguintes fases da meiose: paquiteno, metfase I, metfase II, anafase I (em um dos polos), anfase II (em um dos polos). c) Em uma espcie vegetal 2n=20 qual o nmero de cromossomos nos seguintes tipos de clula: microsporcito I, oosfera, oosfera originria a partir de apomixia aposprica 42) Considere um indivduo 2n=4, com os genes abaixo indicados. Suponha que ocorre quiasmas entre os pares de genes Aa e Bb em 20% das clulas. Considerando-se que a ligao em repulso pede-se: a) Faa um esquema mostrando os tipos de orientao dos bivalentes que podem ocorrer na anfase I. b) Quais os tipos e frequncia de gametas que podem se originar ?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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43) O que eficincia fotossinttica e eficincia mitocondrial ? Qual sua mportncia para o melhoramento de plantas ? 44) Quais as diferenas entre autopoliploidia e alopolipoloidia em plantas? Qual dos dois tipos de poliploidia mais importante para a evoluo ? E para o melhoramento? Por que? Justifique e exemplifique. 45) Qual a importncia da membrana como receptor hormonal, para a atividade gnica? 46) Esquematize como se d a transcrio e a traduo. 47) Responda as seguintes questes sobre a molcula de DNA: a) Como sua estrutura primria e secundria ? b) O que replicao bidirecional do DNA ? c) Descreva o processo molecular de formao de novas fitas de DNA, durante a replicao do mesmo. Qual o papel das protenas que participam desse processo ? 48) O que endomitosa o quais os tipos que voc conhece? 49) Explique e faa um esquema da organizao da molcula de DNA: a) como a sua estrutura ? (=duplicao) b) como o modelo de replicao proposto por WATSON & CRICK ? 50) Qual o contedo de DNA (expresso em valores de "C") nas seguintes fases: nos gametas, nos zigotos, nas fases G1 , S e G2 (do ciclo mittico), na metfase mittica, na telfase mittica, na metfase I, na telfase I, na metfase II, na telfase II e nos gametas. Esquematize.

51) Considere um indivduo 2n=4, com os genes indicados:

Suponha que 20% dos meicitos tenham crossing-over entre A a B. Faa esquemas, mostrando: a) os tipos de orientao que ocorrem na metfase I. b) os tipos e frequncia de gametas formados. 52) O que trissomia e monossomia ? Como podem se originar? 53) Compare plantas autopoliplides e alopoliplides, quanto ao nmero de cromossomos e de genomas. Como se originam? Qual a sua importncia para a Gentica e para a Agricultura?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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54) Qual a importncia dos cloroplastos o das mitocndrias para a produtividade das plantas? 55) Uma espcie tem 2n=4 cromossomos, sendo o par n 1 metacntrico e o par n 2 acrocntrico. Represente esquematicamente: a ) a metfase da mitose. b) a metfase I c) a anfase II d) a ttrada (telfase II) Indique em cada fase esquematizada o n de cromtides (c) e o n de cromossomos (n) presentes em cada clula. 56) Defina os seguintes termos no contexto da biologia celular: a) criofratura e gravao b) fosforilao oxidativa c) citocromo c d) processamento de RNA e) heterocromatina 57) Elabore um texto onde voc descreva a composio da membrana plasmtca e o modelo mosaico fluido e discuta as funes de membranas especializadas presentes em clulas vegetais. 58) O que voc conhece a respeito da macho-esterilidade em plantas em termos de natureza citolgica e molecular deste fenmeno ? 59) Qual a relao entre o Retculo Endoplasmtico e o Complexo de Golgi no processo de secreo de protenas? 60) Como se d a transferncia e a traduo das informaes genticas contidas no DNA nuclear para o citoplasma da clula e qual a relao deste processo com a definio dos termos gentipo, fentipo e mutao gnica ? 61) O que caracteriza e regio organizadora do nuclolo e quais so as tcnicas que podem ser usadas para a sua localizao ? 62) Como se define o caritipo de uma espcie? 63) Caracterize a prognie obtida pela autofecundao de um autotetraplide simplex considerando que so formados somente bivalentes na meiose. 64) Esquematize uma metfase mittica em vista polar, de uma clula vegetal, com 2n=6 cromossomos, sendo que o maior metacntrico, o intemedirio sub-metacntrico, e o menor acrocntrico. D valores arbitrrios em micras, para todos os braos longos e curtos, neste esquema. a) Vista polar da metfase (2n=6) b) Preencha a tabela Nmero de cromossomos Brao longo Brao curto Comprimento total Relao de braos

c) Esquema do caritipo: .............................(centrmero) d) Esquema do idiograma: .............................(centrmero)Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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65) Suponha uma planta de milho com a seguinte constituio de knobs" nos cromossomos 4 e 9:

a) Suponha que no cromossomo 4 no ocorre crossing-over. No cromossomo 9 ocorre 100% de permuta entre os 2 knobs". Quais e quantos tipos de gametas estas plantas podem formar, e em que proporo? Esquematize. b) Supondo no haver "crossing-over nos 2 cromossomos, quais sero os tipos de gametas formados e em que proporo? 66) A glicose uma das mais importantes moleculas do metabolismo de clulas vegetais. A glicose uma molcula precursora de: sacarose, celulose e amido. A produtividade da cana-de-acar avaliada em t de sacarose/ha. A produtividade do eucalipto avaliada em m3 de madeira (celulose)/ha/ano. A produtividade de milho avaliada em t de gros (amido)/ha. Pergunta-se: a) Qual a organela responsvel pela sntese da glicose? Qual o nome do processo metablico que ocorre nesta organela? b) Quais as relaes entre as atividades fisiolgicas (funes) desta organela e a produtividade das 3 culturas acima mencionadas? c) A eficincia desta organela, bem como a eficincia de seu metabolismo que resulta na sntese de glicose, varia entre e dentro de espcies vegetais. Qual a importncia desta afirmativa para programas de melhoramento gentico ? 67) Esquematize a microsporognese e a macrosporognese de uma planta hipottica com 2n = 2 cromossomos; o outro cromossomo no tem knobs. Qual a constituio cromossmica e a frequncia de gametas paternais e recombinantes, nos gametas resultantes de uma meiose, admitindo que 10% das clulas-me da meiose tenham quiasmas entre os 2 knobs. a) Microsporognese: b) Macrosporognese: 68) Duas espcies de arroz esto sendo estudadas, atualmente, no Departamento de Gentica da ESALQ. Uma das espcies tem 2n cromossomos e a outra tem 4n cromossomos. - Como se determina qual a espcie 2n e qual a 4n ? Esta determinao pode ser feita atravs de um teste preliminar, chamado de teste dos estmatos, seguida de um teste definitivo, que a preparao de lminas e a observao dos cromossomos ao microscpio tico. - Descreva, exemplifique e esquematize detalhadamente como se realiza o teste dos estmatos, e como se preparam as lminas para a contagem de cromossomos.



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69) Uma espcie tem 4 pares de cromossomos, homlogos, sendo 2 pares de metacntricos e 2 pares de acrocntricos. Esquematizar a metfase I, a metfase II e a metfase mittica, indicando todos os cromatdeos. a) METFASE I , Vista lateral N

S b) METFASE II, vista lateral. Esquematize as duas (1 e 2) clulas da dada. 1 2

N

S

N

S

c) METFASE MITTICA , vista lateral N

S 70) A herana citoplasmtica das mitocndrias de milho maternal. Para a produo comercial de sementes hbridas de milho tm-se utilizado a herana mitocondrial maternal para a obteno de linhagens macho-estreis. a) Esquematize o saco embrionrio com os 8 ncleos n e a micrpila. b) Esquematize o saco embrionrio no momento da dupla-fertilizao. c) Esquematize o saco embrionrio e o zigoto. O zigoto tem um citoplasma com mitocndrias de que origem? Esquematize. 71) O estudo de clulas e tecidos animais ou vegetais pode ser realizado atravs de preparao de lminas utilizando-se dois tipos de mtodos: esmagamento ou cortes feitos no micrtomo. a) Exemplifique os referidos mtodos, mostrando as etapas principais dos mesmos. b) Dependendo dos objetivos de um determinado estudo, deve-se utilizar o 1 ou o 2 mtodo ? D um exemplo para cada situao. 72) Descreva resumidamente a estrutura do DNA e RNA. 73) O ncleo, a mitocndria e o cloroplasto so as trs mais importantes organelas da clula vegetal. a) Por que estas trs organelas so consideradas semi-autnomas ? b) Esquematize estas organelas e mostre como organizado e onde se localiza o seu DNA.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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74) Esquematize a estrutura molecular da membrana plasmtca. Quais as trs principais funes da membrana plasmtca? 75) Descreva as etapas do processo de secreo de uma protena, bem como as estruturas celulares envolvidas. 76) Tanto a mitocndria como o cloroplasto so organelas capazes de gerar ATP. Descreva as semelhanas do processo em ambas as organelas. 77) Quais os componentes cromossmicos que podem ser visualizados em metfases mitticas, aps tratamento com colchicina ? Faa um esquema. 78) Esquematize: (a) clula-me da meiose, (b) dada e (c) ttrada de uma espcie vegetal com 2n=2 cromossomos metacntricos. Considere a ocorrncia de heterozigose para dois genes (AaBb). Indique no esquema: cromossomos, cromatdeos, centrmeros, genes, o nmero,a frequncia e a constituio gentica dos gametas formados. Suponha que os genes a e b se localizam no mesmo brao cromossmico e que ocorrem quiasmas em 20% das clulasme da meiose. Fazer esquema bem visvel. 79) O que so inverses paracntrlcas e pericntrcas e quais os efeitos dessas inverses na meiose de heterozigotos para as mesmas ? Faa um esquema de algumas fases da meose que voc considerar que evidencie esses efeitos. 80) O que so aberraes estruturais ? Explique os tipos existentes e as suas consequncias. 81) Com base em seus conhecimentos, responda: a) O que eficincia fotossinttica ? b) O que eficincia mitocondrial ? c) Qual a importncia para a Agronomia dos tens a) e b) ? 82) Qual a relao existente entre: a) Milho hbrido b) Macho-esterilidade c) Mitocndrias 83) Considerando-se uma clula com 2n = 2 cromossomos, com a presena de 2 knobs em associao em um dos cromossomos homlogos, esquematizar os gametas formados aps a aciose e a frequncia de cada tipo, admitindo-se que ocorrem quiasmas entre esses dois knobs em 30% das clulas.

84) A maioria das plantas apomticas poliplide. Justifique. 85) O que um alotetraplide natural? Como ele se origina? Exemplifique. O que um alotetraplide artificial? Como ele se origina? Exemplifique.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

Questes - Biologia Celular86) Resuma (em menos de 20 linhas) o significado de: a) Transcrio b) Traduo c) Replicao

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87) Suponha uma espcie 2n=4 cromossomos em que os 2 pares de homlogos so metacntricos. Faa um esquema das seguintes fase da mitose e meiose: a) metfase da mitose; b) metfase I e II da meiose; c) paquteno; d) anfases I e II da meiose. Em cada desenho esquematize claramente as cromtides e os centrmeros. 88) A figura abaixo mostra o esquema da sequncia de estgios no ciclo vital de uma planta superior que se reproduz sexuadamente, correlacionado com as mudanas na quantidade de DNA por clula.

I:

II:

Indique abaixo o nome dos 5 estgios da figura: III: IV:

V:

89) Numa clula mittica com 2n=6 cromossomos, fotografada ao microscpio na metfase, realizaram-se as seguintes medies: N do cromossomo Comprimento total Relao de braos 1 20 micra 1,0 2 18 micra 2,0 3 12 micra 5,0

Com base nessas medies, esquematize uma metfase mittica, indicando: a) o n de cada cromossomo b) anote ao lado do centromero o comprimento em micra de cada cromssomo c) anote ao lado de cada brao cromossmico o seu comprimento em micra (FAVOR FAZER UM DESENHO BEM GRANDE!)



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90) Um indivduo tem 2n = 4 cromossomos. Suponha que na meiose ocorra uma situao ilustrada na figura abaixo. Quantos tipos diferentes de gametas sero produzidos ? Qual a sua constituio? Esquematize detalhadamente, indicando as didas e ttradas. Represente todas as possibilidades. As letras representadas nas figuras representam genes. Nota-se a presena de centrmeros, "knobs" e 3 quiasmas.

91) Explique resumidamente: a) O que trissomia b) O que endosperma e porque ele 3n em determinadas espcies c) o que apomixia 92) Suponha uma planta 2n=4 cromossomos em que um dos pares de homlogos metacntrico (RB=1) e o outro acrocntrico (RB=4). Responda s seguintes questes: a) Represente o idiograma desta espcie, supondo-se que os dois pares de homlogos so do mesmo tamanho. b) Represente uma metfase mittica visualizada aps tratamento com colchicina e esmagamento da clula. c) Represente uma anfase I da meiose normal, e uma anfase I em que ocorre no disjuno em um dos pares de homlogos. d) Represente as possveis consequncias dessa no disjuno na constituio das clulas (ou produtos) resultantes da meiose. e) Quantos cromossomos devem ser encontrados, aps uma meiose normal nos seguintes tipos de clulas ou estruturas: - microsporcito I, na fase de paquteno - ncleos espermticos do tubo polnico - oosfera - endosperma - embrio sexual - embrio produzido atravs de embrionia adventcia f) Qual a importncia desses conhecimentos, para a Agricultura.

93) Quais as relaces existentes entre as funes exercidas pelas seguintes (nesta ordem) organelas da clula: ncleo, ribossomos, golgi, retculo endoplasmtico, membrana plasmtica ? 94) Esquematize uma metfase vista polar de uma planta com 2n=6 cromossomos. a) Represente: cromatdeos, centrmero, dimenses em mm dos braos longo (B.L.) e curto (B.C.). O cromossomo n 1 acrocntrico, o n 2 metacntrico, e o n 3 sub-metacntrico. Os valores dos B.L. e B.C. em mm ficam a seu critrio. b) Esquematize o caritipo c) Esquematize o idiogramaConselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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95) Esquematize como se d a transcrio e a traduo. a) Desenhe uma clula bem grande, com (1) ncleo, com sequncia de 6 bases nitrogenadas do DNA (a seu critrio); (2) mRNA que se forma a partir desse DNA e que se transloca para o citoplasma (esquematlze onde o mRNA formado e para onde ele vai); (3) Retculo Endoplasmtico (R.E.), ribossomos (Ri), tRNA, rRNA, protena formada. Consultar tabela 1 no apndice. 96) A multiplicao celular dos eucariotos requer uma duplicao do material gentico e uma diviso, fazendo com que cada clula filha receba um complemento igual para garantir a perpetuao da linhagem: descreva em detalhes cada uma destas etapas do ciclo celular. 97) Defina eucromatina e heterocromatina; caracterize os DNAs satlites; cite a importncia destes estudos para o melhoramento gentico de plantas. 98) A fosforilao oxldativa um fenmeno que est associado a organizao das membranas de mitocndria. Discuta o significado desta afirmativa e como ocorre este processo na clula. 99) Represente em esquema a metfase I de uma planta com 2n+ I =7 cromossomos. Como se d o pareamento destes cromossomos e quais so os gametas formados ? 100) Defina os seguintes termos: a) fracionamento celular b) mosaico fIuido c) processamento de RNA d) apomixia e) RFLP 101) A biotecnologia se fundamenta em princpios de gentica, biologia celular e bioqumica. Discuta o significado desta afirmativa. 102) Os cloroplastos e mitocndrias so duas organelas diretamente envolvidas nos processos produtivos da clula e, consequentemente, da planta. Quais as funes desenvolvidas por estas duas organelas? Por se tratar de duas organelas citoplasmticas, quais as vantagens e desvantagens de um programa de melhoramento de uma planta, onde se deseja aumentar a produtividade, com relao aos cloroplastos e mitocndrias ? 103) Qual a importncia de estudos citolgicos sobre a membrana plasmtica e a parede celular, para o melhoramento de plantas? 104) Para se determinar o nmero de cromossomos de um vegetal, qual o tecido mais empregado para a preparao de lminas ? Por que? Qual a fase da mitose utilizada para a confeco de caritipos ?

105) Lminas de meiose so utilizadas para observao do pareamento de cromossomos. Uma espcie diplide frtil tem normalmente n bivalentes, ou n pares de cromossomos homlogos. Se uma determinada planta no apresentar n bivalentes, o que pode ter acontecido ? Quais as principais consequncias para a meiose e para a reproduo? 106) Quais as diferenas entre segregao cromossmica e cromatdica numa espcie com 2n=6 cromossomos ? Descreva como, onde e porque ocorrem estes 2 tipos de segregao.



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107) A meiose considerada um processo que "cria suficiente variabilidade e mantm suficiente constncia" no material gentico de uma espcie. Justifique e explique esta afirmativa. 108) Defina e esquematize o que so: quiasmas, crossing-over, bivalentes, ttrada. 109) Quais os efeitos da autopoliploidia em plantas sobre: a morfologia, a fisiologia, e sobre a fertilidade? Exemplifique. 110) Aberraes estruturais em plantas podem ser obtidas atravs de programas induo de mutaes, por mtodos fsicos ou qumicos. Por que a maioria das aberraes estruturais obtidas so mutaes deletrias ou prejudiciais, num programa de melhoramento ? 111) Cite as diferenas entre a mitose das clulas vegetais e das clulas animais. 112) Sabendo-se que um indivduo apresenta-se com alto grau de esterilidade, e que essa esterilidade devida sua condio aneuplida, deseja-se saber: a) como poderia ter aparecido essa aneuploidia; b) de que modo essa esterilidade se apresenta; c) teria alguma vantagem, do ponto de vista do melhoramento, aproveitar indivduos aneuplides. 113) Se numa planta observado que 80% das clulas que esto sofrendo meiose no apresentam permuta gentica para dois pares de genes em heterozigose e ligados, pergunta-se: qual a frequncia dos gametas resultantes dessa meiose para os genes em questo? 114) sabido que a mitocndria representa para a clula o seu maior centro de energia. Discuta como essa energia na verdade gerada. Que associao teria o glicognio ou o fitoglicognio com essa produo de energia. 115) Trs tipos de RNA so essenciais para a sntese de protenas. Explique qual o papel de cada um. 116) Por que a meiose considerada um processo de diviso celular que cria variabilidade ?



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117) Uma espcie vegetal tem 2n = 4 cromossomos. Esquematize a segregao cromossmica em F2 , resultante da autofecundao de um F1 obtido do seguinte cruzamento:

PA

PB

XF1

Pergunta-se: Quantos tipos diferentes de zigots se formam em F2? 118) Esquematize o que so: segregao cromossmica, segregao cromatdica e segregao gnica. a) Para responder esta pergunta, preencha os espaos em branco. b) Defina e explique: - Segregao cremossmica: - Segregao cromatdica: - Segregao gnica:



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119) Esquematize uma clula no espao abaixo, indicando como ocorre a transcrio e a traduo. Sugira uma sequncia qualquer de 6 bases nitrogenadas de um segmento da molcula de DNA, para responder cada pergunta. Assinale neste esquema todas as organelas e os principais acontecimentos da traduo e da transcrio.

120) Interprete o esquema abaixo. Ele diz respeto origem dos cloroplastos da alga Zygnema, na mitose e na conjugao.

121) Que relao existe entre nuclolos, rRNA e ribossomos ? 122) O cavalo (gua) tem 64 cromossomos e o jumento (jumenta) tem 62 cromossomos. O produto do cruzamento destas duas espcies resulta no burro (mula) com 63 cromossomos. Quais as razes citolgicas que explicam a esterilidade do burro (mula) ? 123) Uma planta tem 2n=4 cromossomos e apresenta a seguinte constituio de braos com relao a presena de "knobs:

O = centrmero

o = knob = crommero

Supondo que no ocorre crossing-over", esquematizar todos os tipos possveis de ttrades que podem ser obtidas.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

Questes - Biologia Celular124) Qual a relao que existe entre Golgi e Parede Celular ?

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125) Qual a diferena entre espcies vegetais autotetraplides e alotetraplides ? Como se detecta esta diferena citologicamente ? Esquematize metfases em vista lateral, de autotetraplides (4n=l6) e alotetraplides (4n=l6). 126) Definir : monoicia, dioicia, autgama, algama. 127) Interprete e descreva o esquema abaixo. O ciclo celular constitui-se da mitose (M), que dura 11,3% do ciclo celular da espcie estudada, interfase (I), que dura 88,7% do ciclo celular. A mitose subdividida em 4 fases, e a interfase subdividida em 3 fases. Na interpretao e descrio do esquema do ciclo celular, indique o que acontece em cada uma das 7 fases, e qual a razo da durao maior ou menor de cada uma das 7 fases.

128) Um indivduo tem 2n=2 cromossomos, com 2 knobs do mesmo lado do centrmero num dos cromossomos (esquema); o outro cromossomo no tem knobs. Qual a constituio cromossmica e a frequncia de gametas recombinantes e paternais, nos gametas resultantes de uma meiose, admitindo a frequncia de permuta de 14% ? Clula-me da meiose O = centrmetro 14% com Permuta Duplicao o = knob 86% sem Permuta

Dada

Ttrada

Os gametas paternais so:

a) .......................... frequncia ................ b) .......................... frequncia ................

Os gametas recombinantes so: c) .......................... frequncia ................ d) .......................... frequncia ................



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129) Nas aulas prticas de Biologia Celular observam-se clulas em mitose e em meiose em diversos vegetais e animais. Quais os orgos ou tecidos em que ocorrem as mitoses e as meioses, nos animais e vegetais ? Preencha os espaos abaixo, citando nome do rgo ou tecido, e o nome da espcie. a) Animais - mitose Tecido ou rgo: Espcie: c) Vegetais - mitose Tecido ou rgo: Espcie: b) Animais - meiose Tecido ou rgo: Espcie: d) Vegetais - meiose Tecido ou rgo: Espcie:

130) Interprete a Tabela mostrada a seguir referente taxa de nucleotdeos vizinhos em DNAs de vrios organismos. Note que em eucariotos multicelulares o contedo de CG em relao ao de GC (na mesma fita) bastante inferior. Qual a razo desta discrepncia ? ORGANISMO Fago lambda Escherichia coli Bacillus subtillis Saccharomyces cerevisiae Aves Homem Camundongo Trigo 5-CG/5-GC-3 1,02 0,95 0,82 0,87 0,21 0,23 0,23 0,78 5-AG/5-GA-3 0,90 1,00 0,87 0,96 1,28 1,15 1,15 0,97

131) Numa clula mittica com 2n = 6 cromossomos, fotografada ao microscpio na metfase, realizaram-se as seguintes medies: N de cromossomo Comprimento total Relao de braos 1 20 micra 4,0 2 18 micra 8,0 3 12 micra 3,0

Com base nessas medies, esquematize uma METFASE DA MITOSE (no esquematizar o caritipo), indicando: a) o nmero de cada cromossomo b) anote ao lado do centrmero, o comprimento em micra de cada cromossomo. c) anote ao lado de cada brao cromossmico seu comprimento em micra. Nota: Favor fazer esquema grande. 132) Descreva os dois principais mtodos de preparao de lminas para a observao no microscpio ptico, de cromossomos e de tecidos vegetais. Exemplifique e esquematize,



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133) O lrio tem 2n = 24 cromossomos. Quais so as fases (da mitose e da meiose) das 6 seguintes figuras:

1

2

3

4

5

6

134) Faa uma relao sobre os principais mtodos de estudo da clula. Discuta em detalhes o que fracionamento celular. 135) Qual a importncia das mitocndrias para: a) Milho hbrido: b) Aumento da produtividade agrcola (eficincia mitocondrial) : 136) Quais so as 5 sub-fases da prfase I? Esquematize, descreva e explique o significado biolgico das 5 sub-fases.


Questes - Biologia Celular137) Quais os 4 tipos de aberraes cromossmicas estruturais ? a) Esquematize; b) Descreva; c) Consequncias na meiose; d) Importncia prtica para a evoluo e melhoramento de plantas.

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138) Esquematize um polmero de 10 pb de DNA, mostrando a configurao dos nucleotdeos, pareamento e orientao das fitas, ligaes fosfodiester e pontes de hidrognio. 139) Esquematize, descreva e explique o que so : a) Sinapse: b) Disjunco: c) Ligao: d) Citocinese: 140) Com relao s mitocndrias e cloroplastos, responda: a) Como as mitocndrias e os cloroplastos so herdados de uma gerao para outra numa espcie vegetal? Esquematize um saco embrionrio (com o zigoto) para responder esta pergunta. b) Quais as principais caractersticas dos mtDNAs e dos cpDNAs ? 141) Explicar as relaes fisiolgicas (funes) entre: a) Ncleo e Retculo Endoplasmtico b) Nuclolo e Ribossomos


Questes - Biologia CelularAPNDICETabela 1. O cdigo gentico: catlogo dos codons. Primeira Posio U UUU = PHE (F) UUC = PHE (F) UUA = LEU (L) UUG = LEU (L) C CUU = LEU (L) CUC = LEU (L) CUA = LEU (L) CUG = LEU (L) AUU = ILE (I) AUC = ILE (I) AUA = ILE (I) AUG = MET (M) GUU = VAL (V) GUC = VAL (V) GUA = VAL (V) GUG = VAL (V) Segunda Posio UCU = SER (S) UCC = SER (S) UCA = SER (S) UCG = SER (S) CCU = PRO (P) CCC = PRO (P) CCA = PRO (P) CCG = PRO (P) ACU = THR (T) ACC = THR (T) ACA = THR (T) ACG = THR (T) GCU = ALA (A) GCC = ALA (A) GCA = ALA (A) GCG = ALA (A) Terceira Posio UAU = TYR (Y) UGU = CYS (C) UAC = TYR (Y) UGC = CYS (C) UAA = P.F. UGA = P.F. UAG = P.F. UGG = TRP (W) CAU = HIS (H) CAC = HIS (H) CAA = GLN (Q) CAG = GLN (Q) AAU = ASN (N) AAC = ASN (N) AAA = LYS (K) AAG = LYS (K) GAU = ASP (D) GAC = ASP (D) GAA = GLU (E) GAG = GLU (E) CGU = ARG (R) CGC = ARG (R) CGA = ARG (R) CGG = ARG (R) AGU = SER (S) AGC = SER (S) AGA = ARG (R) AGG = ARG (R) GGU = GLY (G) GGC = GLY (G) GGA = GLY (G) GGG = GLY (G)

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U C A G U C A G U C A G U C A G

A

G


Questes - Gentica Geral

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QUESTES GENTICA GERAL


Questes - Gentica Geral1) A Figura abaixo mostra uma clula vegetal vista ao microscpio eletrnico.

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Clula meristemtica da raiz do trigo

I - identifique as organelas 1, 2, 3 e 4. II - Quais as funes das 4 organelas ? III - Qual a relao das funes dessas 4 organelas com os "caracteres de interesse agronmico para o melhoramento ?a) organela 1 I - Nome: II - Funo: III - Relao da funo com o melhoramento: c) organela 3 I - Nome: II - Funo: III - Relao da funo com o melhoramento: b) organela 2 I - Nome: II - Funo: III - Relao da funo com o melhoramento: d) organela 4 I - Nome: II - Funo: III - Relao da funo com o melhoramento:

2) Preencha o grfico abaixo, indicando valores arbitrrios dos 3 teores de c de DNA/clula (ordenada) nos vrios estgios (abcissa) do ciclo vital de uma planta superior que se reproduz sexuadamente.

Preencher (Completar) no grfico: a) os 3 teores de c de DNA/clula (ordenada) b) os vrios estgios (abscissa) do ciclo vital, iniciando com o gameta (1) que originar o zigoto, embrio, planta adulta, que produzir o gameta (2), na maturidade sexual. Indicar, portanto, no trecho pontilhado da abcissa: zigoto, mitose, etc., etc., at gameta (2). c) construa o grfico.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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3) Uma planta A tem 2n=4 cromossomos e apresenta a seguinte constituio de braos, com a presena de "knobs:

Supondo que no ocorre crossing-over", esquematizar as 16 possveis combinaes cromossmicas que podem ocorrer nas 16 plantas resultantes de uma autofecundao da planta A.

Favor anotar no quadro acima: a) frequncias gamticas b) frequncias zigticas c) constituio cromossmica dos gametas, anotando o nmero de cromossomos, os braos, centrmero e "knob" d) constituio cromossmica dos zigotos, anotando o nmero de cromossomos, os braos, centrmero e "knob" 4) Uma clula vegetal tem 2n = 6 cromossomos. O cromossomo 1 tem um comprimento de 8 microns e uma relao de braos (RB) de 3,0. O cromossomo 2 tem a metade do comprimento do cromossomo 1, e uma RB =3,0. O cromossomo 3 tem a metade do comprimento do cromossomo 2 e uma RB = 1,0. Esquematizar: a) a metfase mittica, em vista polar (no vista lateral ! ) b) caritipo c) idiograma


Questes - Gentica Geral5) Uma protena normal tem a seguinte sequncia de aminocidos: Protena Normal Triptofano - cido Asprtico - Glutamina - Fenilalanina - Lisina (Tryp) (Asp) (GluN) (Phe) (Lys)

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Aps o cdon do triptofano foram adicionados dois G (GG) e aps o cdon da glutamina foi adicionado outro G. A protena formada foi a seguinte: Protena Alterada Triptofano - Glicina - Treonina - Lisina - Fenilalanina - Lisina (Tryp) (Gly) (Thr) (Lys) (Phe) (Lys) Pergunta: Qual a sequncia de bases nitrogenadas do mRNA que originou a protena normal e a protena alterada? Resposta: 5.1. mRNA da Protena Normal: 5.2. mRNA da Protena Alterada: Obs.: Consultar tabela de Cdigo Gentico no Anexo 1. 6) Suponha que em uma populao de milho, a seguinte composio genotpica observada: AA =490 Aa = 420 aa = 90

a) Eliminando-se para cruzamento todos os indivduos aa, como ser constituda a prxima gerao? b) A populao original est em Equilbrio de Hardy-Weinberg ? c) possvel conhecer o valor do coeficiente de endogamia da populao original ? 7) Faa um esquema de um gene policistrnico de um procarioto. 8) Quais as propriedades de um plasmdio ideal para ser usado como vetor de transformao em plantas? 9) Elabore um texto sobre a Teoria Sinttica da Evoluo. 10) Em diversas espcies de plantas, h relatos na literatura sobre o mapeamento de genes associados tolerncia ao alumnio e a doenas, cujo controle polignico. De que forma este dado pode auxiliar em programas de melhoramento ? 11) Indique as expresses que definem: a) Varincia b) Varincia devida a diferenas genticas c) Erro experimental d) Herdabilidade e) Coeficiente de endogamia 12) Conceitue precisamente o que vem a ser: a) Norma de reao b) Efeito episttico c) Heterose d) Seleo recorrente e) QTLConselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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13) Um dos sistemas de auto-incompatibilidade encontrado em algumas espcies de plantas funciona da seguinte maneira: gros de plen contendo determinado alelo deixam de germinar se caem em um estigma que possua o mesmo alelo. Assim, um gro de plen S1 no consegue fertilizar um estigma de gentipo S1S2 ou S1S3, mas poder fertilizar um estigma S3S4 produzindo uma prognie S1S3 e S1S4. Este sistema tende a manter todos os 4 alelos na populao, em heterozigose e a evitar a autofecundao. Indique em que propores e quais os gentipos a serem produzidos a partir dos seguintes cruzamentos: a) flor masculina S1S3 x flor feminina S2S4 b) flor masculina S1S3 x flor feminina S1S4 14) Quais das seguintes taxas so compatveis com o modelo de Watson e Crick para a molcula de DNA? Justifique a sua escolha. a) G + C / A + T = 1 b) G + A / C + T = 1 c) Pirimidinas/Purinas = 1 d) G + C + A / T = 1 e) GA / C = T 15) Analise a sequncia hipottica de bases de DNA, descrita a seguir, supondo que h um intron que se inicia na base 10 e termina na 15 e que esquerda da base 1, est o promotor desse gene. 3' TAC ATG TCC CGT TAT CGA GGA CCT CGT TTT AAA TAC ATC 5' a) Qual a principal sequncia que caracteriza um promotor ? b) Qual a enzima que sintetiza o RNA e onde ela se liga ? c) Qual a sequncia de bases e a orientao do transcrito primrio ? d) Como se chama o processo que ocorre com este transcrito antes de ele ser exportado para o citoplasma ? e) Qual a sequncia de aminocidos do polipeptdeo traduzido ? (Consulte a tabela do Cdigo Gentico no Anexo 1). 16) Para cada gentipo indicado fornea os gametas produzidos na meiose com as devidas propores: a) AaBb b) Ab/ aB, sendo que a distncia entre A e B 10%. c) Aa BC/bc, sendo que a distncia entre B e C 20%. d) BC/bc dE/De, sendo que a distncia entre os genes B e C 20% e entre D e E 12%. 17) Em uma certa espcie animal, o alelo Y, dominante, determina pelagem negra e o alelo y, recessivo, determina pelagem amarela. Um indivduo de corpo negro submetido ao cruzamento teste e produz uma prognie de 4 filhotes. Pergunta-se: a) qual a probabilidade de que todos os indivduos sejam amarelos ? b) qual a probabilidade de que 1 seja amarelo e 3 sejam negros ? c) qual a probabilidade de que pelo menos 1 seja negro ? 18) Supondo-se que um outro loco, com 2 alelos, I (dominante) e i (recessivo) participa igualmente da determinao da cor da pelagem da espcie referida no problema anterior, agindo de forma episttica (i inibe a ao do gene Y e y, produzindo o fentipo albino), responda: a) quais as porcentagens dos diferentes gentipos e fentipos encontrados em uma populao F2?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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b) se a populao indicada, obtida a partir de um cruzamento teste, est de acordo com o modelo de herana proposto (use o teste estatstico do x2 para demonstrao) : 215 brancos; 84 negros; 101 amarelos. 19) Tem-se para uma espcie de propagao vegetativa dois lotes vizinhos, onde o lote A constitudo por uma amostra de diferentes clones e o lote B constitudo por apenas um clone. Da avaliao de plantas individuais em cada lote, foram obtidos os seguintes resultados, com relao ao nmero de plantas (N), soma de quadrados (SQ) e mdias (X). Lote A 221 2200 20g/planta Lote B 56 275 25g/planta

N SQ X

Estimar: a) A varincia gentica, a varincia ambiental e o coeficiente de herdabilidade no sentido amplo; b) O progresso esperado com seleo dos 20% melhores clones do lote A, cuja mdia de 30g/planta; c) O aumento de produtividade em kg/ha com a utilizao de clones da populao melhorada, supondo uma densidade populacional de 100.000 plantas/ha; d) Interpretar os resultados dos tens a e b. 20) Discuta sobre os mecanismos que geram e ampliam variabilidade gentica em plantas superiores. 21) Faa um esquema de um gene policistrnico, situando a regio promotora e as demais sequncias que o caracterizam. Identifique tambm um enhancer e um intron. 22) Explique pelo menos trs das propriedades a) fsicas, b) qumicas e c) biolgicas da molcula de DNA. 23) Analise os dados mostrados a seguir referentes s frequncias fenotpicas em vrias populaes humanas para o sistema ABO. Populao Esquims Alemes Japoneses ndios da Am. Norte Tipo A 53,8 42,5 38,4 1,6 Tipo B 3,5 14,5 21,9 0,0 Tipo AB 1,4 6,5 9,7 0,0 Tipo O 41,1 36,5 30,1 98,4

a) Calcule as frequncias allicas IA, lB e I0 na populao de esquims. b) As quatro populaes mostram polimorfismo? Justifique sua resposta. c) Quais os mecanismos que explicam (ou podem explicar) as diferenas allicas entre as populaes ? d) A populao de indgenas da Amrica do Norte est em equilbrio de Hardy-Weinberg ? Justifique sua resposta.


Questes - Gentica Geral24) Calcule o valor do coeficiente de endogamia do indivduo E mostrado no pedigree.

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25) Em pessegueiros, os frutos podem ter o aspecto fuzzy, isto , cobertos com plos enquanto as nectarinas tm frutos lisos. A maioria das variedades comerciais de pessegueiros e nectarinas tem frutos amarelos, porm algumas apresentam frutos com manchas brancas. Suponha que V. dispe de algumas rvores e que decide fazer experimentos para estudos de gentica. Os cruzamentos efetuados e as prognies obtidas esto na tabela a seguir: Cruzamento Parentais 1 pssego branco # 1 x nectarina amarela # 2 2 3 Prognie 12 rvores de pssego amarelo: 10 rvores de pssego branco nectarina amarela # 1 x nectarina amarela # 2 15 rvores de nectarina amarela pssego branco # 1 x nectarina amarela # 2 14 rvores de pssego amarelo

Responda as questes usando a seguinte nomenclatura: represente o alelo fuzzy por f+e o alelo para frutos lisos por f0; represente o alelo para cor amarela por y+ e o alelo para cor branca por y0. a) Quais so os gentipos das rvores parentais? b) Qual a prognie esperada a partir da autofecundao da rvore # 1, que produz nectarinas amarelas? c) Qual a prognie esperada se V. autofecundar um dos pessegueiros obtidos no cruzamento 3? d) O que V. pode concluir sobre as diferenas genticas entre pssegos e nectarinas? 26) Em certas espcies vegetais, mltiplos alelos controlam incompatibilidade de tal forma que o tubo polnico no cresce se o alelo S que ele contm est tambm presente no gameta feminino. Supondo-se que os gentipos S1S3 e S2S4 foram cruzados e a prognie obtida foi totalmente intercruzada. Qual a proporo de cruzamentos: a) totalmente frteis? b) totalmente estreis? c) parcialmente frteis? 27) Analise a prognie apresentada a seguir que foi obtida a partir de um cruzamento teste.abc ABC aBC Abc abC Abc aBC Abc 580 592 45 40 3 5 89 94



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De posse dos dados: a) Esquematize a gerao parental e o F1 que deu origem prognie. b) Calcule a distncia entre os genes. c) Calcule o valor da interferncia. d) Calcule o nmero mnimo de sementes que V. deveria plantar para obter 1500 plantas do tipo aBC/aBC. 28) Foram avaliados experimentalmente 15 tratamentos de milho em um experimento em blocos ao acaso, com 6 repeties. Os tratamentos eram constitudos de 5 variedades e dos 10 hbridos entre eles. Esquematize a anlise de varincia (F.V., G.L. e o teste F) e indique como faria para verificar, utilizando testes estatsticos, se: a) as variedades diferem entre si; b) os hbridos diferem entre si; c) a heterose mdia (vigor hbrido) diferente de zero. 29) Os resultados abaixo referem-se a um estudo da herana de dois caracteres, forma e colorao das razes do rabanete: a) segregao monofatorial (1 redondo: 2 ovalado: 1 alongado) - x2 = 2,51 b) segregao monofatorial (3 vermelho: 1 creme) - x2 = 1,94 c) teste de independncia - x2 = 4,02 Dar as concluses possveis quanto herana desses dois caracteres. 30) Os alelos da srie S referem-se ao sistema de auto-incompatibilidade gametoftica. Foi realizado o seguinte cruzamento: (Macho) : AB ab S1S2 X (Fmea) : aB aB S2S3

Admitindo-se que o gene A apresenta dominncia completa, o gene B apresenta ao gnica intermediria e que o gene S no interfere na expresso fenotpica, quais as propores genotpicas e fenotpicas esperadas na descendncia deste cruzamento, considerando-se que c a,b = 0,20. 31) Suponha que voce tem uma linhagem de Escherichia coli portadora de dois genes cromossmicos, sendo um deles para resistncia a estreptomicina (strR) e o outro auxotrfico para triptofano (trp-). Como voc faria para obter uma linhagem strR trp+ via: (a) conjuno, (b) transformao, (c) transduo ? Descreva em tens todos os passos necessrios para obteno da referida linhagem, considerando separadamente cada um dos trs processos. 32) Utilizando simbologia apropriada, esquematizar e justificar geneticamente a ocorrncia mais frequente de chifres entre os touros do que entre as vacas. 33) Esquematizar a transferncia (mtodo convencional) de citoplasma macho- estril para uma linhagem originalmente macho-frtil.



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34) Do cruzamento entre duas linhagens puras (P1 e P2) foram obtidas as geraes F1 e F2 . Da avaliao de todas as geraes, para um carter quantitativo foram obtidos os seguintes resultados: Gerao Nmero de indivduos Mdia Varincia P1 100 12,00 0,72 P2 100 14,60 0,70 F1 100 15,96 0,68 F2 500 14,63 1,40 Pede-se: a) O tipo de ao gnica envolvida no controle do carter. Que teste poderia ser utilizado para comprovar estatisticamente. b) O coeficiente de herdabilidade. c) Calcular a heterose em valor absoluto e em percentagem. 35) Conceitue: a) muton b) recon c) transposon d) exon e) intron 36) Na sua opinio, quais os aspectos bsicos, fundamentais, da teoria de evoluo proposta por Darwin? O que a moderna teoria sinttica de evoluo acrescentou ao modelo de Darwin? 37) Discorra sobre a base gentica dos caracteres quantitativos e sobre a natureza da variao contnua que esses caracteres apresentam. 38) Suponha um indivduo com 2n=2 cromossomos, onde um dos cromossomos possui dois 'knobs' do mesmo lado do centrmero e o outro cromossomo no tem nenhum 'knob' (ver esquema). Admitindo que a frequncia de permuta seja de 20%, pergunta-se: qual a constituio cromossmica e qual a frequncia dos gametas produzidos? Esquematize nestas respostas constituio cromossmica representando os cromatdeos, centrmeros e 'knobs'.

O = centrmero

o = knob

39) Numa populao foram amostrados 200 indivduos que se classificaram da seguinte maneira, em relao ao loco B,b: BB=84; Bb=68; bb=48. Responda: a) o que equilbrio de Hardy-Weinberg e quais as condies para que esse equilbrio se manifeste ? b) A populao acima est em equilbrio de Hardy-Weinberg ? Embase sua resposta em clculo estatstico. Ver tabela de x2 . 40) Onze hbridos sero testados em um experimento delineado em blocos casualizados. Calcular o nmero de blocos (repeties) e esquematizar a anlise de varincia, de maneira a se ter 30 graus de liberdade para o Resduo. Qual teste poderia ser usado para as seguintes hipteses: a) A variao observada entre hbridos no difere de zero b) As mdias dos hbridos 1 e 2 no diferem entre si: m1 - m2 = oConselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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41) Que mecanismos podem ser responsveis pela gerao e amplificao da variabilidade observada em populaes naturais? Como esta atividade pode ser quantificada e expressada? 42) Considere o seguinte gentipo (F1) em que M1(m1) e M2(m2) so dois marcadores moleculares que segregam de forma codominante (1:2:1) e R(r) um loco que confere resistncia a uma doena (R= resistente; r=suscetvel). m1 M1 r R M2 m2 c(m1 , r) = 0,40 c(m2 , r) = 0,10

Dado que no recomendada a seleo para resistncia via inoculao, torna-se necessria a seleo via marcadores (M). Pede-se: a) Como voc procederia para selecionar em F2 as plantas resistentes ? b) Quais os problemas decorrentes deste processo de seleo ? 43) Cite 3 propriedades do cdigo gentico e explique como elas foram determinadas. 44) Como podemos classificar as espcies vegetais em funo do sistema reprodutivo ? Que implicaes tem o sistema reprodutivo com o melhoramento gentico de uma espcie? 45) O quadro a seguir refere-se a uma anlise de varincia, onde foram testados 10 gentipos em 5 ambientes, em um experimento em blocos ao acaso com 5 repeties. Pede-se: a) complete a anlise de varincia; b) interprete os resultados da mesma; c) o que entende por interao G X E; d) caso a interao G X E d significativa, que desdobramento adicional poderia ser feito ? F.V. Blocos Tratamentos Gentipos (G) Ambientes (E) GXE Resduo G.L. S.Q. 12 490 72 32 392 Q.M. F

46) Defina Evoluo e relacione os principais mecanismos propostos pela Teoria Sinttica da Evoluo. 47) Explique resumidamente o que voc entende por duplicao, transcrio e traduo. 48) Partindo-se de uma gerao F2, em que grupo de espcies voc espera que o equilbrio ocorra mais rapidamente: a) algamas b) autgamas c) intermedirias Justifique a sua resposta. 49) Considerando-se um carter quantitativo, o que voc entende por coeficiente de herdabilidade? Quais as implicaes desse coeficiente nas atividades de seleo em populaes vegetais ?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

Questes - Gentica Geral50) Defina, resumidamente, cada um dos seguintes termos: a) fentipo b) gentipo c) epistasia d) pleiotropia e) cruzamento-teste d) retrocruzamento

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51) Conceitue mutao do ponto de vista molecular. Esquematize os seus efeitos desde a sua ocorrncia at a expresso final do gene.

52) Foi feita uma mistura de sementes de duas linhagens homozigticas para um carter com alelismo mltiplo, na seguinte proporo: B1B1 = 20%, B2B2= 30% e B3B3 = 50%. Aps cruzamentos ao acaso, calcule as frequncias gnicas e genotpicas da populao, em equilbrio de Hardy Weinberg. Considere duas hipteses: a) Todos os gametas tm a mesma viabilidade; b) Os gametas portadores do alelo B1 tm viabilidade de 80% em relao aos demais. 53) Em milho, o carter sementes enrugadas pode ser controlado por 2 genes: o gene sugary (su-2) e o gene shrunken (sh-2). Cruzando-se dois milhos de sementes enrugadas (su-2 su-2 Sh-2 Sh-2) X (Su-2 Su-2 sh-2 sh-2), obteve-se em F1 sementes normais, no enrugadas. Em F2 obteve-se: 9/16 sementes no-enrugadas (lisa) : 7/16 enrugadas. Esquematize o xadrez mendeliano de F2 indicando os gentipos e os fentipos. 54) Uma determinada cultivar portadora de um par de genes alelos recessivos que conferem resistncia a um patgeno. Esquematize os cruzamentos atravs dos quais se transfere este gene para uma segunda cultivar desta mesma espcie. Quais os problemas que o geneticista encontram quando introduz um gene numa cultivar ? 55) Em milho, os caracteres "gros opacos", endosperma branco" e "plantas ans" so devidos condio recessiva dos genes o-2, y e d enquanto os caracteres contrastantes "gros normais", endosperma amarelo" e "plantas altas" so devidos aos genes dominantes correspondentes. Supondo que o gene o-2 est no cromossomo 7 e os genes y e d ocupam as posies 40 e 60 do cromossomo 6. Que proporo de gentipos e de fentipos dever ser obtida de um cruzamento teste, em associao, envolvendo estes 3 genes ? 56) Considere a frequncia dos gentipos BB, Bb e bb nas seguintes populaes: POPULAES BB Bb bb 1 0,88 0,08 0,04 2 0,16 0,48 0,36 3 0,24 0,37 0,39 4 0,81 0,18 0,01

a) Calcule a frequncia dos alelos B e b em cada uma. b) Qual ou quais populaes esto em equilbrio de Hardy-Weinberg? Por que? c) Cruzamentos ao acaso dentro de cada populao produziro 4 novas populaes. Quais sero as frequncias genotpicas nestas ltimas ?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

Questes - Gentica Geral57) Do seguinte cruzamento: (+ + +) (a b c) (a b c) (a b c)

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onde a ordem dos genes no conhecida, foi obtida a seguinte descendncia: (a + c ) / ( a b c ) = 30 (a b c ) / ( a b c ) = 392 (a b + ) / ( a b c ) = 2 (+ b + ) / ( a b c ) = 25 (+ b c ) / ( a b c ) = 73 (a + + ) / ( a b c ) = 75 (+ + + ) / ( a b c ) = 402 (+ + c ) / ( a b c ) = 1 a) Determine a ordem dos genes em um mapa gentico. b) Calcule a distncia gentica entre os genes. c) Calcule os valores de interferncia e coincidncia. 58) Discorra sobre os principais fatores que levam especiao em plantas. 59) Sementes colhidas de plantas individuais homozigticas em uma populao geneticamente heterognea de soja (espcie autgama), originaram uma srie de prognies. A avaliao destas prognies mostrou mdia de produo de gros de 2 t/ha e varincia fenotpica igual a 20 (t/ha) 2. As prognies superiores produziram em mdia 4 t/ha. Considerando que a varincia ambiental foi estimada em 15 (t/ha )2 , estimar: a) o coeficiente de herdabilidade. b) o diferencial de seleo. c) o progresso gentico esperado nas prognies superiores. d) a mdia de produo de gros da populao melhorada. 60) Como se d a regulao da expresso gnica em procariotos ? 61) Relacione as principais estratgias empregadas na tecnologia do DNA recombinante. 62) A tabela abaixo refere-se avaliao de 1.600 plantas F2 de uma espcie vegetal, segregando para 2 caracteres: tipo de folha (lisa ou enrugada) e cor de flor (vermelho, rosa ou branco). VERMELHO ROSA BRANCO LISA 295 615 300 ENRUGADA 95 185 110 Pede-se: a) determinar a herana de cada carter. b) determinar se os genes que controlam estes 2 caracteres esto ligados. c) utilizando smbolos apropriados determinar os gentipos correspondentes aos 6 fentipos. Apresentar todos os testes estatsticos necessrios. 63) Nas plantas cultivadas, o sistema de macho-esterilidade envolve uma interao entre genes nucleares e fatores citoplasmticos. Pede-se: a) identificar a constituio gentica (ncleo e citoplasma) das 3 linhagens parentais (A, B e R) necessrias para que o sistema possa ser plenamente utilizado.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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b) esquematizar os cruzamentos que devem ser feitos para a produo de sementes hbridas e para a manuteno das 3 linhagens parentais. 64) Conceituar: a) Varincia gentica aditiva. b) Correlao gentica. c) Depresso por endogamia. d) Erro experimental. e) Prognie S1. 65) Dado o seguinte quadro de anlise de varincia: FV GL SQ QM Blocos 4 12 Tratamentos 49 490 Gentipos (G) 9 72 Ambientes (E) 32 G X E 36 Resduo 392 Pede-se: a) Calcular os valores que esto faltando e completar o quadro. b) Qual o delineamento experimental utilizado ? c) Quantas repeties foram empregadas ? d) Quantos ambientes foram testados ? e) O que voc entende por G x E ? 66) Relatar sobre mutao. 67) Descreva sobre as novas tecnologias que esto sendo empregadas em Gentica e as perspectivas de utilizao na rea Vegetal, Animal e Microbiana. 68) Espigas de milho provenientes de diferentes cruzamentos produziram estes resultados: SEMENTES AMARELAS LISAS AMARELAS ENRUGADAS BRANCAS LISAS BRANCAS ENRUGADAS ESPIGA 1 179 52 64 19 ESPIGA 2 86 0 90 0 ESPIGA 3 0 0 99 103 ESPIGA 4 58 63 55 59 F

68.1. Esquematizar o cruzamento efetuado para cada caso. 68.2. Determinar o nmero de genes envolvidos. 68.3. Determinar as classes fenotpicas esperadas. 68.4. Determinar como se pode obter um cultivar somente com sementes amarelas e lisas, a partir de um duplo heterozigoto ? 69) Defina seleo natural, do ponto de vista gentico. O que valor adaptativo ao nvel de populao ? Qual a relao entre seleo natural e valor adaptativo ? O que coeficiente de seleo ao nvel genotpico ? 70) O controle da expresso gnica pode ser regulado nos diferentes passos que levam do DNA ao RNA at a formao da protena. Quais so os mecanismos de regulao gnica ?



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71) A anlise de indivduos parentais, de seu hbrido e da prognie e F2 utilizando-se duas sondas moleculares e uma enzima de restrio forneceu o padro de bandas apresentado na pgina seguinte. a) Interprete os resultados do ponto de vista gentico (segregao de marcas). b) Discuta as aplicaes dessa tcnica (RFLP) na gentica ou melhoramento. Cultivar A Cultivar B

Hbrido F1

Prognie F2

72) Defina os seguintes termos: a) Epistasia b) Macho-esterilidade gentica c) Hibridao introgressiva d) Auto-incompatibilidade gametoftica e) Depresso por endogamia 73) Calcula-se que apenas 1% das sequncias de DNA dos eucariotos correspondem a cdons que so traduzidos em polipeptdeos. Em que consistem os outros 99% e qual sua funo?Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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74) a) Quais so os principais passos da transferncia de um gene eucaritico para uma bactria atravs de engenharia gentica ? b) Com base no que voc sabe sobre processamento de RNA e transcrio reversa, explique porque o cDNA (DNA complementar produzido pela transcrio reversa) de um eucarioto menor do que o DNA original do gene correspondente a ele. c) Defina: O que gene ? 75) Considere a seguinte anlise de varincia: FV Blocos Tratamentos Resduo GL 3 99 297 SQ 300 15.840 23.760 QM E(QM) 2 2 + T b2 + R 2 t 2

onde: R e T correspondem aos nmeros de repeties e tratamentos, respectivamente e 2 varincia do resduo entre parcelas. Pede-se: a. Estimar as varincias gentica e ambiental; b. Explicar o significado de 2 nas seguintes situaes: t b1. Os tratamentos so uma amostra de clones; b2. Os tratamentos so uma amostra de prognies de meios irmos em espcies algamas; c. Calcular as herdabilidades entre plantas e entre mdias de parcelas para os dois casos do item b, lembrando que no caso b2, 2 = (1/4) 2 ; t A d. Explicar o significado da herdabilidade em cada caso. 76) A tabela abaixo refere-se a avaliao de 1.600 plantas de gerao F2 de uma espcie vegetal segregando para dois caracteres: tipo de folha (lisa e enrugada) e cor da flor (vermelho, rosa e branco). LISA ENRUGADA VERMELHO 295 95 ROSA 615 185 BRANCO 300 110

Pede-se: a) Determinar a herana de cada carter. b) Determinar se os genes que controlam os dois caracteres esto ligados. c) Utilizando smbolos apropriados, determine os gentipos correspondentes aos seis fentipos. Nota: Apresente todos os testes estatsticos necessrios. 77) Partindo de plantas heterozigticas (p.ex. S1S2), explicar e justificar os procedimentos que voc utilizaria para obter linhagens puras para os alelos de incompatibilidade. 78) Descrever os processos de recombinao em fungos, incluindo os clssicos e aqueles que se enquadram dentro das novas tecnologias. Citar e justificar as informaes genticas que cada um deles pode fornecer do ponto de vista bsico e aplicado. 79) Quais so os parmetros gentico-estatsticos envolvidos com o progresso com seleo ? Explique o significado dos mesmos e uma forma de estim-los.



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80) Uma populao vem se reproduzindo por acasalamento ao acaso, sendo que a frequncia do alelo recessivo, em um loco com dois alelos, de 0,4. Supondo que nessa populao todos os acasalamentos passem a ser entre irmos germanos, pergunta-se: a) Quais as frequncias genotpicas nessas duas geraes (populao original e na derivada do cruzamento entre irmos germanos). O que ocorreu como consequncia dos acasalamentos entre irmos. b) Idem em relao a frequncias allicas. c) Estimar o progresso esperado com seleo (em kg/ha e em %) para ambos os casos, supondo que a mdia de populao original 100 kg/ha e que a amostra selecionada era 20% mais produtiva. 81) O carter planta an em milho devido a um gene recessivo. Em uma populao geneticamente heterognea existem 30% de plantas ans. Foi feito um cruzamento teste a partir de 700 plantas normais da populao. Entre as prognies obtidas, observou-se o seguinte resultado: a) 500 prognies com todas as plantas normais b) 200 prognies segregando na proporo de 3 normais : 1 an. Verificar se a populao original est em equilbrio de Hardy-Weinberg. 82) Dado o indivduo de gentipo Br1 br1 Ts3ts3 HtHt su1su1, em que br1 (braqutico, i.e., com baixa estatura) recessivo a Br1 (normal), Ts3 ("tassel seed", sementes no pendo) dominante a ts3 (normal), Ht (resistente doena Helmintosporiose) dominante a ht (normal) e su1 (endosperma aucarado) recessivo a Su1 (normal), cite um exemplo de um par de locos ligados e um par de locos no ligados. (Consulte o mapa gentico no anexo 3). 83) Considerando os mesmos genes e dado o cruzamento a seguir: (Lg2= com lgula; lg2 = sem lgula; Lg2 dominante sobre lg2) . Lg2lg2 Ts3ts3 HtHt Su1 su1 X Lg2lg2 Ts3ts3 htht Su1Su1: a) Qual a frequncia de indivduos sem lgula na prognie ? b) Qual a frequncia de indivduos resistentes helmintosporiose com pendes normais na prognie ? c) Qual a frequncia de indivduos com lgula, sementes no pendo, resistentes helmintosporiose e endosperma sem acar na prognie ? d) Dada uma prognie de 8 indivduos, qual a probalidade de se obterem 6 indivduos com lgula e 2 sem lgula ? e) Com os alelos at agora apresentados (questes 82 e 83), quantos tipos diferentes de gentipos completos (envolvendo os 5 locos) so possveis ? Para a resoluo das questes, consulte o mapa gentico do milho (anexo 3). 84) O que seleo natural ? q ou a alterao da frequncia gnica devido seleo, diretamente proporcional pq e inversamente proporcional W, todos os outros fatores permanecendo constantes. Discuta esta afirmao supondo q= 1/2 e q= 0 ou 1 W com valor mximo e valor mnimo. 85) Uma populao tem a seguinte estrutura quanto a um loco A: AA = 0,30 Aa = 0,40 aa = 0,30 O gentipo A___ confere 20 unidades ao carter (valor genotpico) e o gentipo aa confere 10 unidades ao carter. Supondo ausncia de efeitos ambientais, pede-se: a) A mdia da populao original. b) Se a populao original est em equilbrio de Hardy-Weinberg. c) O progresso gentico (em unidades do carter e em %) aps um ciclo de seleo contra o Homozigoto Recessivo. d) A varincia gentica nas populaes original e melhorada.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP


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86) Que evidncias so necessrias para determinar se a variao geogrfica observada em um ou mais caracteres morfolgicos e/ou fisiolgicos primariamente adaptativa (devido seleo natural), ou resultado do acaso (devido deriva gentica) ? 87) Em ratos, o carter cor dos plos, controlado por dois pares de genes alelos, A e B, que interagem dando uma segregao tritpica em F2. O gene A responsvel pelo aspecto colorido enquanto seu alelo recessivo d o fentipo albino. O gene B d a cor cinza nos indivduos coloridos, enquanto seu alelo recessivo b d a cor preta. Considerando tais informaes, relacione a coluna (I) relativa ao cruzamento com a coluna (II) relativa descendncia Apresente as resolues. COLUNA (I) ) AAbb x aaBB ) AaBb x aabb ) Aabb x Aabb ) AaBb x AaBb )AABb x AABb COLUNA (II) 2 3 4 16 12 12 4 4 -

( ( ( ( (

CINZA PRETA ALBINA

1 4 4 8

5 9 3 4

6 4 12

7 4 12

88) O feijo (Phaseolus vulgaris L.) tem 2n = 22 cromossomos. Hipoteticamente, quais seriam os nmeros de cromossomos de feijes: a) autotetraplides b) autopentaplides c) trissmicos d) monossmicos e) nulissmicos f) tetrassmicos g) Qual a constituio cromossmica (hipottica) de um alotetraplide frtil, resultante do cruzamento de Phaseolus vulgaris L. , AA, 2n = 22 , com Phaseolus lanatus L., BB , 2n = 22 ? h) Quais so os 4 tipos de aberraes cromossmicas estruturais ? Esquematize: 89) Esquematize e descreva, resumidamente, as fases da meiose de uma planta com 2n = 2 cromossomos. 90) Quais as principais funes exercidas pela MEMBRANA PLASMTICA e pela PAREDE CELULAR ? Qual a importncia para o MELHORAMENTO DE PLANTAS da membrana plasmtica e da parede celular ? 91) Relacione os principais mtodos de estudo da clula. Discuta em detalhes o que o mtodo de cortes no micrtomo para o estudo citolgico de tecidos vegetais.



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92) Suponha uma planta com 2n = 2 cromossomos, com 2 "knobs" em um dos homlogos (esquema). Admitindo que a frequncia de permuta seja de 10%. Pergunta-se: Qual a constituio cromossmica e qual a frequncia dos gametas produzidos. Esquematize abaixo: na dade, na ttrade e nos gametas, o nmero de cromossomo, os braos, o centrmero e os 'knobs".

a) Dade

b) Ttrade

c) Os gametas produzidos so: ESQUEMA FREQUNCIA

93) A seguir dada a sequncia inicial do primeiro exon de um gene eucaritico (fita sense). A tabela do cdigo gentico mostrada no anexo 1. Os cdons esto separados por pontos. 3 - TAC.AAA.CGC.TAC.TTT.AGT - 5' a) Qual a sequncia do mRNA correspondente a sequncia acima ? b) Qual a sequncia de aminocidos correspondentes sequncia acima ? c) Como seria essa sequncia de aminocidos se ocorressem as seguintes mutaes? (as mutaes no so cumulativas; considere cada item independente). I) Uma transio no terceiro nucleotdeo do segundo cdon ? lI) Uma transverso no primeiro nucleotdeo do segundo cdon ? lll) Uma transverso no terceiro nucleotdeo do segundo cdon ? IV) Uma transio no primeiro nucleotdeo do primeiro cdon ? V) Uma transio no primeiro nucleotdeo do quarto cdon ? IV) Uma adio de um A logo depois do primeiro cdon ?



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94) Os resultados obtidos em um cruzamento teste de trs pontos esto representados a seguir: DESCENDNCIA DO CRUZAMENTO TESTE GENTIPOS NMEROS ABd 10 aBd 80 abd 290 ABD 310 aBD 120 abD 10 AbD 70 Abd 110 TOTAL 1000 a) Determine a ordem dos genes no cromossomo. b) Construa o mapa gentico. c) Calcule os valores da coincidncia e interferncia 95) O sequenciamento de um segmento de um cromossomo contendo os genes A, B e C resultou no seguinte mapa, em que os nmeros representam a quantidade de nucleotdeos em cada trecho assinalado: I)

A anlise gentica clssica do mesmo segmento envolvendo os mesmo genes A, B e C resultou no seguinte mapa de ligao: (u.m. = unidade de mapeamento). II)

O cruzamento teste AC/ac x ac/ac produziu a seguinte prognie: III) AC/ac + ac/ac - 96,06% Ac/ac + aC/ac - 3,94%

95.1. Qual a aparente discrepncia entre os resultados de (I) e de (lI) e qual sua explicao ? 95.2. Qual a aparente discrepncia entre os resultados de (lI) e de (lll) e qual sua explicao ? 96) Do cruzamento de duas linhas puras (P1 e P2) de uma espcie autgama foram obtidas as geraes F1 e F2. A avaliao para um carter quantitativo mostrou os seguintes resultados: GERAO P1 P2 F1 F2 MDIA 6,0 8,0 8,0 7,5 VARINCIA 0,50 0,48 0,72 0,75


Questes - Gentica GeralPede-se: a) Qual o tipo de ao gnica predominante no controle do carter; b) O coeficiente de herdabilidade no sentido amplo; c) A mdia da gerao F3; d) A mdia da gerao Fn (homozigose completa). 97)

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Foi feita uma mistura de sementes de linhagens homozigticas para um carter com alelismo mltiplo, na seguinte proporo B1B1 = 20%, B2B2 = 30% e B3B3 = 50%. Aps cruzamento completamente ao acaso, calcule as frequncias gnicas e genotpicas na populao em equilbrio de Hardy-Weinberg. Considere duas hipteses: a) Todos os gametas tem a mesma viabilidade. b) Os gametas portadores de alelo B1 tem viabilidade de 80% em relao aos demais.

98) Interpretar as equaes seguintes e descrever as suas implicaes prticas: BB Bb bb p 2+ Fpq 2 pq (1 - F) q 2 + Fpq

99) Conceituar: a) Epistasia b) Pleiotropia c) Cistron d) Transposon e) Plasmdio f) Variao somaclonal g) Seleo natural vs seleo artificial 100) Comparar seleo natural com seleo artificial. 101) Conceituar: a) Segregao independente b) Gene restaurador de fertilidade c) Herana ligada ao sexo d) Supergene e) Herana polignica f) Um gene - uma enzima g) Ligao absoluta h) Teste x 2 102) Em procariotos, existem operons que regulam processos catablicos e outros que regulam processos anablicos. Explique as diferenas entre eles. 103) Um melhorista tem 3 saquinhos com sementes de milho: o 1 saquinho tem sementes de milho normal (folhas verdes) e os outros 2 saquinhos tem sementes de milho japnica (folhas estriadas de verde e branco); cada um dos 3 sacos corresponde a uma linha pura. Cada um dos saquinhos de milho japnica contm linhas puras diferentes: um deles contm o gene j-1, localizado no cromossomo 8 do milho, e o outro saquinho contm o gene j-2 no cromossomo 4. a) como se pode ter certeza se essas linhagens so realmente puras (homozigticas) ? b) qual a constituio gentica das sementes de milho nos 3 saquinhos , com relao aos genes j-1 e j-2 ? Considerando que as linhagens so puras, como saber se as duas linhagens so homozigticas para o mesmo gene ? Descreva e esquematize os passos do processo.Conselho do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Gentica e Melhoramento de Plantas, ESALQ/USP

Questes - Gentica Geral104) Definir em menos de 5 linhas, cada um dos seguintes termos: a) fentipo b) gentipo c) dominncia d) cruzamento teste e) retrocruzamento

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105) As estimativas demonstram que a espessura da gordura no lombo de certa raa de sunos tem uma herdabilidade de 80%. Suponha que a mdia da espessura desta raa de 1,2 polegadas e a mdia de indivduos selecionados desta populao para serem reprodutores da gerao seguinte de 0,8 polegadas. Qual a mdia que podemos prever para a gerao seguinte ? 106) O loco A tem dois alelos, A e a . Em uma populao, f(a) = 0,20. Qual a mxima frequncia de heterozigotos possvel nesta populao ?

107) Que relaes voc pode estabelecer entre mudana de frequncia gnica devido seleo natural e nvel de variabilidade da populao, valor adaptativo mdio e efeito aditivo de substituio gnica ? Justifique sua resposta. 108) Os programas de melhoramento comumente envolvem seleo simultnea para vrios caracteres. Descrever sobre as implicaes, relaes e limitaes deste procedimento. 109) Nas pesquisas genticas tem sido frequentemente necessrio separar os efeitos genticos dos efeitos ambientais. Relatar sobre os processos que podem ser usado

43031206 questoes de genetica e biologia molecular

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