questoes de genética e biologia molecular

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ” DEPARTAMENTO DE GENÉTICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA “GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS” BIOLOGIA CELULAR E GENÉTICA GERAL Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas” PIRACICABA /SP

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Page 1: Questoes de Genética e Biologia Molecular

U N I V E R S I D A D E D E S Ã O P A U L OESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”

DEPARTAMENTO DE GENÉTICAP R O G R A M A D E P Ó S - G R A D U A Ç Ã O E M A G R O N O M I A

“ G E N É T I C A E M E L H O R A M E N T O D E P L A N T A S ”

BIOLOGIA CELULAR EGENÉTICA GERAL

Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia“Genética e Melhoramento de Plantas”

PIRACICABA /SP

Page 2: Questoes de Genética e Biologia Molecular

CONSELHO DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA"GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS"

Maria Lúcia Carneiro VieiraCoordenadora

Isaias Olívio GeraldiSuplente

Márcio de Castro Silva FilhoMembro

CORPO DOCENTE

Akihiko AndoAline Aparecida Pizzirani-Kleiner

Antonio Augusto Domingos CoelhoAugusto Tulmann NetoCarlos Alberto Labate

Cláudio Lopes de Souza JúniorElizabeth Ann Veasey

Flávio Cesar Almeida TavaresGerhard Bandel

Isaias Olívio GeraldiJoão Lúcio de Azevedo

José Branco de Miranda FilhoLuis Eduardo Aranha CamargoMárcio de Castro Silva Filho

Margarida Lopes Rodrigues Aguiar-PerecinMaria Lúcia Carneiro Vieira

Natal Antonio VelloPaulo Yoshio Kageyama

Ricardo Antunes AzevedoRoland Vencovsky

Silvia Maria Guerra MolinaVicente José Maria Savino

Page 3: Questoes de Genética e Biologia Molecular

ÍNDICE

Apresentação ......................................................................................................... i

Programa de Biologia Celular e bibliografia........................................................... ii

Programa de Genética Geral e bibliografia ............................................................. iv

Questões de Biologia Celular ................................................................................. 1

Questões de Genética Geral ................................................................................... 26

Anexo 1. Código Genético.................................................................................... 55

Anexo 2. Tabela de Qui-Quadrado......................................................................... 56

Anexo 3. Mapa Genético do milho......................................................................... 57

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APRESENTAÇÃO

O Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramentode Plantas” (PPG-GMP) da ESALQ/USP decidiu organizar, imprimir e deixardisponível na Secretaria de Pós-Graduação do Departamento de Genética uma coleçãode questões que têm sido solicitadas nas provas de suficiência em “Biologia Celular” e“Genética Geral” para seleção de pós-graduandos nos últimos anos.

Esta coleção de questões tem por finalidade servir de orientação para o estudo doscandidatos ao PPG-GMP. Além disso, esta coleção também deverá contribuir parahomogeneizar as condições preparatórias entre os candidatos das diferentes regiõesgeográficas.

As questões das provas futuras poderão ser totalmente diferentes da presente coleção. OConselho do PPG-GMP mantém o compromisso de respeitar os programas anexos de“Biologia Celular” e “Genética Geral”.

Esta coleção é propriedade intelectual de todos os Professores do PPG-GMP que têmdedicado parte do seu tempo em organizar as provas nos últimos anos. A eles e aos pós-graduando do Programa de Aperfeiçoamento em Ensino (PAE), que fizeram a revisãofinal das questões, manifestamos os agradecimentos.

Conselho do PPG-GMP

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PROGRAMA DE BIOLOGIA CELULAR

Introdução: A importância da Biologia Celular para a Biologia Geral e para aAgronomia.Métodos de estudo da célula: Técnicas microscópicas e preparação de lâminas.Microscopia ótica e eletrônica: Métodos moleculares de estudo da célula.Constituição química da célula: Noções básicas de citoquímica e importância doDNA, proteínas, lipídeos, polissacarídeos, água, sais minerais e demais constituintesquímicos da célula.Morfologia da célula: Estrutura e propriedades típicas de células vegetais e animaisprimitivos e evoluídos. Crescimento, diferenciação e organização celular.Membrana plasmática e parede celular: Estrutura, funções e propriedades.Importância da membrana plasmática para a nutrição celular, recepção de estímulosexternos e interações entre as células nos tecidos. Fibras vegetais e sua importância paraa Agricultura.Citoplasma: hialoplasma, membranas internas da célula e síntese demacromoléculas: Estrutura e funções do hialoplasma, citoesqueleto, retículoendoplasmático, aparato de Golgi, lisossomos e peroxissomos. Importância na síntese esecreção de macromoléculas.Organelas transdutoras de energia: Mitocôndrias e cloroplastos. Estrutura, funções epropriedades. A importância da atividade mitocondrial para o desenvolvimento deplantas e animais. Eficiência fotossintética em programas de Melhoramento. O sistemagenético das mitocôndrias e dos cloroplastos.Núcleo e cromossomos: Estrutura e função do núcleo.Núcleo celular e maquinaria paraa síntese protéica. Nucléolo e biossíntese de ribossomos estrutura e função da cromatinae dos cromossomos. Cromossomos e evolução cariotípica. Tipos especiais decromossomos. Mapas citológicos. Importância da caracterização do cariótipo (número emorfologia dos cromossomos) para os estudos de Evolução, em Programas deMelhoramento e na Biotecnologia.Divisão celular: Mitose e Meiose: Ciclo mitótico e mitose. Importância da mitose paraa diferenciação, crescimento e reprodução de plantas e animais. Meiose e reprodução.Meiose e suas consequências genéticas. Relações entre meiose e leis de Mendel.Importância para a Agricultura. Gametogênese - Importância em plantas e animais.Aberrações cromossômicas, numéricas e estruturais: Classificação e sua importânciapara a Evolução e para a Agricultura.

Bibliografia recomendadaAGUIAR-PERECIN, M.L.R.; BANDEL, G. Biologia celular. Piracicaba: DECALQ,

1994. 141p.ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 3.ed. Porto Alegre: Artes Médicas,

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 mistérios. São Paulo: Sarvier, 1997, 276p.MANTELL, S. H.; MATTHEWS, J.A. ; MCKEE, R.A. Princípios de biotecnologia em

plantas: uma introdução à engenharia genética de plantas. Ribeirão Preto: SBG,1994, 333 p.

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Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP

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USP/ESALQ, Questões de Biologia Celular e Genética Geral. Piracicaba: Departamentode Genética, 1999, 57p.

ZAHA, A. (Coord.). Biologia molecular básica. 2 ed. Porto Alegre: Mercado Aberto,2000, 336p.

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PROGRAMA DE GENÉTICA GERAL

Importância e objetivos da genética; genética na agricultura: Histórico, descobertasmais relevantes na genética, uniformidade, variabilidade, interrelações entre genética,melhoramento e demais áreas da Agricultura.Mendelismo: Herança monogênica (1ª Regra da Genética), conceito de alelo e deinteração alélica, segregação gamética e zigótica, teste do X2. Genes mendelianos emplantas, animais e microrganismos. Princípio da distribuição independente (2ª Regra daGenética), interações não alélicas.Polialelia: Segregação e distribuição na população; testes de alelismo, genes letais.Sistemas de incompatibilidade em plantas superiores.Ligação gênica: (3ª Regra da Genética), permuta e recombinação, teste de dois e trêspontos, interferência. Mapas genéticos: metodologia clássica e molecular. Ligação,recombinação e mapeamento de genes através do cruzamento-teste e em F2.Recombinação em microrganismos: Metodologia de estudo em bactérias, fungosfilamentosos, leveduras e vírus. Importância de estudos com microrganismos naGenética e na Agricultura.Mecanismos de determinação do sexo: mecanismo gênico e cromossômico dadeterminação do sexo em plantas e animais superiores. Herança ligada ao sexo. Geneslimitados e influenciados pelo sexo.Herança extracromossômica: Elementos genéticos extracromossômicos, plasmídeos,DNA mitocondrial e cloroplastidial. Base molecular da macho-esterilidade em plantas;importância para o melhoramento.Herança poligênica e princípios de genética quantitativa: Base genética decaracteres quantitativos, ação gênica e distribuição de frequências, decomposição devariância fenotípica e suas relações com a seleção; coeficiente de herdabilidade eprogresso esperado na seleção; predição do comportamento de híbridos e mestiços.Heterose, interação genótipo x ambiente.Genética de Populações: Estrutura genética de populações, endogamia, frequênciasgênicas e genotípicas em populações panmíticas, expressão de Wright, equilíbrio deCastle-Hardy-Weinberg, fatores que alteram o equilíbrio, seleção contra o homozigotorecessivo. Marcadores genéticos.Evolução: Conceito, fatores evolutivos; Moderna Teoria Sintética da Evolução.Genética Molecular: Natureza molecular do material genético, conceito de gene,código genético, replicação e transcrição do DNA , síntese de proteínas; expressão eregulação do gene. Elementos genéticos móveis. Organização do material genético emprocariotos e eucariotos.Mutação: Conceito e importância, mecanismo molecular, mutação de ponto, agentesmutagênicos, obtenção e tipos de mutantes.Genética Fisiológica: Mecanismos de expressão e regulação gênica, desenvolvimento ediferenciação. Conceito de pleiotropia.Princípios de genética e biotecnologia: Engenharia genética, plasmídeo, etapas paraobtenção de moléculas híbridas, enzimas de restrição, manipulação e transferência degenes. Importância para a Agricultura, Pecuária, Indústria e Medicina. A Biotecnologiae o papel da Genética.

Bibliografia recomendada

CARVALHO, H.C. Fundamentos da genética e evolução. 3.ed. Rio de Janeiro:

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Atheneu, 1987.COSTA, S.O.P. (Coord.). Genética molecular e de microrganismos: os fundamentos da

engenharia genética. São Paulo: Manole, 1987. 559p.FERREIRA, M. E.;GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao uso de marcadores, RAPD,

RFLP em análise genética. Brasília: Embrapa, 1995, 220p.GARDNER, E.J.; SNUSTAD, D.P. Genética. 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. 916pMANTELL, S. H.; MATTHEWS, J.A. & MCKEE, R.A. Princípios de biotecnologia em

plantas: uma introdução à engenharia genética de plantas. Ribeirão Preto: SBG,1994, 333 p.

METTLER, L.E. Genética de populações e evolução. São 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. Genética na agropecuária. 4.ed.

São Paulo: Globo, 1995. 359p.WALLACE, B. Basic population genetics. Irvington: Columbia University Press, 1981.

688p.

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Questões - Biologia Celular

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QUESTÕESBIOLOGIA CELULAR

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Questões - Biologia Celular

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1) O esquema abaixo representa uma célula-mãe da meiose do milho (2n = 20 cromossomos).Somente um cromossomo desta espécie é representado no esquema: o cromossomo nº 6. Nobraço longo deste cromossomo aparecem dois pequenos pontos pretos: são "Knobs"cromossômicos, utilizados como marcadores citológicos. Estes "Knobs" não mudam deposição e não desaparecem de uma geração para outra, isto é, uma vez presentes, passamaosdes aos descendentes em cruzamentos. No par de homólogos nº 6 do esquema somenteum dos cromossomos tem dois "Knobs", o outro não tem nenhum.

a) Esquematize um quiasmab) Esquematize a diáda resultante dessa permuta.c) Esquematize a tétrada resultante dessa permuta.d) Qual a frequência de gametas formados (esquematize) supondo-se que 10% das

células-mãe da meiose apresentam permuta ?

GkGk’ significa que no cromossomo 6 há um "knob" (k) na posição próxima ao centrômero e háoutro "knob" (k') na posição distante do centrômero.

2) O cruzamento interespecífico em plantas geralmente resulta num híbrido F1 estéril, que nãodeixa descendentes.

a) Do ponto de vista citogenético, por que os híbridos F1 são estéreis ?

b) Se ocorrer a duplicação cromossômica (natural e induzida) nas células desses híbridosF1 estéreis podem se formar indivíduos viáveis , férteis e que produzem descendentes.Qual é a denominação citogenética desses descendentes férteis ? Alguns autoresacham que “esses descendentes férteis são uma nova espécie formada!" Justifique estaafirmação.

c) Esquematize um cruzamento qualquer onde os parentais tenham número diferente decromossomos. Esquematíze também o F1, a duplicação, e o F2, representando somenteo número de cromossomos.

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Questões - Biologia Celular

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3) Complete o quadro abaixo, indicando as diferenças entre autopoliploidia e alopoliploidia.Indique os genomas por: AA, BB, AABB, etc.Indique os números de cromossomos por: n, 2n, 3n, etc.

Número de Cromossomos Genoma(s)a) Haplóideb) Diplóidec) Autotriplóided) Autotetraplóidee) Autopentaplóidef) Alotriplóideg) Alotetraplóide

Entre as plantas poliplóides, destacam-se os alotetraplóides férteis.Porque que um determinado tipo de alotetraplóide é fértil?Os alotetraplóides férteis tem qual constituição genômica específica ?

4) Suponha um indivíduo 2n = 4, em que todos os cromossomos são metacêntricos, Faça umesquema das seguintes fases da meiose:a) Leptótenob) Diplótenoc) Metáfase Id) Anáfase Ie) Anáfase II

5) Qual é a importância do Complexo de Golgi, da Parede Celular e dos Cloroplastos para aCélula Vegetal ?Qual é a importâcia dessas 3 organelas para a produção vegetal ?

6) Um segmento de uma molécula de DNA tem a seguinte sequência de bases nitrogenadasnuma 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 sequência de bases seja complementar ao novo segmento formado nacadeia de DNA.

c) Suponha que no segmento do DNA (do enunciado desta questão) ocorresse umamodificação na 1ª molécula de adenina, sendo esta substituída 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 fenômeno que ocorreu nos ítens c) e d)? Quais seriam asconsequências ?

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Questões - Biologia Celular

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7) Uma planta de milho Yy foi autofecundada e obteve-se uma espiga segregante. Complete oesquema abaixo indicando a frequência dos gametas e zigotos. (YY e Y_: Grãos Amarelos;yy: Grãos Brancos).

MicrosporogêneseC.M.M.

MacrosporogêneseC.M.M.

DÍADA

DÍADA

TÉTRADA

TÉTRADA

___________________________________________________________________

A ESPIGA DA PLANTA SEGREGA 3 :1

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

8) O gene su “sugary” do milho controla o caráter enrugado das sementes. O genótipo su su su(triplo recessivo) determina o caráter de sementes enrugadas do milho.Supondo-se uma planta de milho heterozigota Su su, que seja autofecundada, pergunta-se:Quais os genotípos o os fenótipos resultantes?Para responder esta pergunta, favor preencher os espaços pontilhados.a) preencher os espaços pontilhados (..........) indicando os genótipos G dos núcleos

generativos, dos núcleos polares e dos endospermas.Indicar os genótipos G e os fenótipos F dos endospermas.

b) preencher os espaços pontilhados sendo que as sementes resultantes da autofecundação daplanta Su su têm as seguintes proporções de genótipos e de fenótipos de endospermas:

..........% das sementes têm endosperma com genótipo...........e com fenótipo........

..........% das sementes têm endosperma com genótipo...........e com fenótipo.......

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NÚCLEOS GENERATIVOS

G ........................... G ............................

NÚCLEOSG ...........................

G ...........................

F ...........................

G ...........................

F ...........................POLARES

G ...........................G ...........................

F ...........................

G ...........................

F ...........................

9) A figura abaixo mostra 3 células de uma espécie vegetal

a) Qual o nome das fases das 3 células:1-2-3-b) Quais as principais características das 3 fases ?c) Quantos cromossomos tem esta espécie:

n=....... 2n= ......

10) Esquematizar a metáfase da mitose, a metáfese da meiose, o cariótipo e o idiograma de umaespécie com 2n=6 cromossomos, onde o cromossomo maior é duas vezes maior que o"intermediário", e este é duas vezes maior que o cromossomo menor. O cromossomomaior é acrocêntrico, o "intermediário" é sub-metacêntrico, e o cromossomo menor émetacêntrico.

11) Algumas aberrações cromossômicas podem acabar resultando, durante a evolução, nacriação de novas funções gênicas (novos locos). Como estas surgem e quais são asaberrações que possibilitam seu surgimento ?

12) O que você entende por "compartimentaIização", e quaI é a sua importância para ofuncionamento da célula ?

13) Cite as analogias morfológicas, metabólicas e evolutivas entre cloroplastos e mitocôndrias.

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Questões - Biologia Celular

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14) Cada códon, que contém 3 nucleotídeos, corresponde a um aminoácido.No entanto, aocomparar-se o número total de nucleotídeos de um cromossomo e o número total daquelesque correspondem a aminoácidos, verifica-se um grande excesso de nucleotídeos que nãocorrespodem a aminoácidos. Explique porquê (cite pelo menos 4 fatores responsáveis porisso).

15) Explique 2 funções biológicas do empacotamento da cromatina.

16) Quais as principais funções desempenhadas pelo Complexo de Golgi, Mitocôndrias,Retículo Endoplasmático e Lisossomos?

GOLGI:a)b)c)

MITOCÔNDRIAS:a)b)c)

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO:a)b)c)

LISOSSOMOS:a)b)c)

17) Responda as seguintes questões sobre a molécula de DNA:a) Como é sua estrutura primária e secundária ?b) O que é replicação bidirecional do DNA ?c) Descreva o processo molecular de formação de novas fitas de DNA, durante a replicação

do mesmo. Qual o papel das proteínas que participam do mesmo ?

18) Descreva, resumidamente como são os processos de iniciação, elongação e terminação dasíntese de uma cadeia polipeptídica.

19) Esquematize as vistas laterais da metáfase mitótica , anáfase I e a anáfase II de uma plantacom 2n=4 cromossomos. O cromossomo nº 1 tem um comprimento total duas vezes maiorque o cromossomo nº 2. O cromossomo nº 1 tem uma relação de braços RB=2, e ocromossomo nº 2 tem uma relação de braços RB=1.

20) Os cloroplastos e mitocôndrias de plantas desempenham importantes funções no citoplasmadas células. Verificou-se que plantas com maior produtividade (Kg/ha) apresentam maioreficiência fotossintética (fixam mais mg Co2 /dM2 /h) e maior eficiência mitocondrial(transformam mais ADP em ATP). Pergunta-se:

a) Quais as funções dessas duas organelas ?b) Como se da a herança (de uma geração para outra) dessas duas organelas ?c) Verificou-se que o DNA mitocondrial e o DNA cloroplastidial evoluíram, quando

se comparam plantas primitivas e evoluídas. Relacione este fato (evolução) com omelhoramento de plantas.

d) Cite o nome de tecidos (ou órgãos) vegetais onde essas duas organelas podem serencontradas.

21) Qual é a importância da poliploidia para a Evolução e para o Melhoramento de Plantas ?Exemplifique.

22) Faça um esquema mostrando as estruturas molecular do DNA o do RNA. Relacione asdiferenças e semelhanças entre essas estruturas.

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23) O cruzamento entre espécies diferentes resulta geralmente em um híbrido alta ou totalmenteestéril. Quais as causas citológicas desta esterilidade? Como se restauraria a fertilidade dohíbrido interespecífico?

24) Descreva resumidamente as funçoes básicas das seguintes organelas:a) ribossomosb) mitocôndriasc) estruturas de Golgid) retículo endoplasmáticoe) vacúolosf) cloroplastos

25) Represente e identifique as fases da meiose de um organismo com n=2 cromossomos, ondese observam quiasmas, segregação cromossômica, segregação cromatídica e bivalentes.Supor que um dos cromossomos é metacêntrico e o outro, sub-metacêntrico.

26) Relacione as etapas que deverão ser seguidas se você tiver que determinar o número decromossomos de uma espécie de planta superior.

27) Discuta, resumidamente, do ponto de vista genético e evolutivo, a importância da ocorrênciade quiasmas durante o processo de formação de gametas.

28) Na sua opinião, qual a importância do conhecimento citológico para a genética e para omelhoramento ?

29) Esquematize um cromossomo típico com todos os seus componentes, identificando-os.

30) Compare, esquematicamente, a macrosporogênese e a microsporogênese.

31) Em um organismo superior com 2n = 4, se observa ao microscópio uma célula em divisão.Como você poderá distinguir se a célula está:a) em metáfase mitótica ou metáfase I da meiose;b) em metáfase mitótica ou metáfase II da meiose;c) em prófase mitótica ou prófase I;d) em prófase mitótica ou prófase II;e) em anáfase mitótica ou anáfase I;f) em anáfase mitótica ou anáfase II;g) em telófase mitótica ou telófase I;h) em telófase mitótica ou telófase II.

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32) Assinale na figura abaixo, onde você poderia encontrar moléculas de DNA e RNA. Ondese localizam os diversos tipos de RNA ?

33) A figura abaixo mostra uma célula vegetal vista ao microscópio eletrônico. Identifique asorganelas 1, 2, 3 e 4 e indique a principal função de cada uma delas. Relacione essasfunções com "caracteres de interesse agronômico para o melhoramento".

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34) Uma espécie vegetal tem 2n=4 cromossomos. O cromossomo nº 1 é metacêntrico e a suarelação de braços é R.B.=1,0. O cromossomo nº 2 tem um comprimento total exatamenteigual a metade do comprimento total do cromossomo nº 1. O cromossomo nº 2 tem umarelação de braços R.B.=2,0.Esquematize:

a) O cariótipo desta espécieb) O idiograma desta espéciec) A metáfase em vista polar desta espécie, com esquema do centrômero e das

cromátides.

35) Compare mitose e meiose. Faça um quadro destacando pontos importantes de semelhançase diferenças.

36) Por que certos aberrantes cromossômicos produzem uma grande quantidade de gametasestéreis ?

37) O antigo modelo de estrutura das membranas celulares incluía três camadas moleculares:2 externas de proteína e 1 interna de lipídeos, que era aparentemente corroborado pelasultramicrofotografias da membrana. Hoje em dia esse modelo não é mais aceito, mas asfotografias são as mesmas. Explique o novo modelo, a nova interpretação das fotos e comoesse modelo explica dois fenômenos: (a) permeabilidade seletiva de íons e (b) as viasmetabólicas ligadas à membrana.

38) Cite 3 evidências em prol da teoria da origem procariótica das mitocôndrias e doscloroplastos.

39) As propriedades do código genético foram decifradas a partir de uma série de experimentos.Abaixo estão representados os resultados de alguns destes experimentos. Indicar, em cadacaso, qual propriedade do código genético é evidenciada e justificar:a) um aminoácido pode ter todos os 20 aminoácidos como vizinhos.b) a alteração de uma base nitrogenada só pode alterar um aminoácido na proteína.c) em diversos organismos analisados, a relação entre o número de nucleotídeos (a) de um

mRNA e o número de aminoácidos da proteína formada (b) mostrou que a/b = 3.d) mRNA de coelho, colocado num sistema livre de células obtido de bactérias de E. coli

codifica proteína de coelho.e) os codons GGU, CGC, GGA e GGG codificam o aminoácido glicina.

40) Apresente aplicações importantes para a denaturação e renaturação de filamentos de DNA.

41) Responda as seguintes questões:a) Qual o conteúdo de DNA (expresso em valores de "C") nos períodos G1 e G2 do ciclo

mitótico.b) Em uma espécie 2n-20, qual o número de cromossomos e de cromátides nas seguintes

fases da meiose: paquiteno, metáfase I, metáfase II, anafase I (em um dos polos),anáfase II (em um dos polos).

c) Em uma espécie vegetal 2n=20 qual o número de cromossomos nos seguintes tipos decélula: microsporócito I, oosfera, oosfera originária a partir de apomixia apospórica

42) Considere um indivíduo 2n=4, com os genes abaixo indicados. Suponha que ocorrequiasmas entre os pares de genes Aa e Bb em 20% das células. Considerando-se que aligação é em repulsão pede-se:a) Faça um esquema mostrando os tipos de orientação dos bivalentes que podem ocorrer na

anáfase I.b) Quais os tipos e frequência de gametas que podem se originar ?

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43) O que é eficiência fotossintética e eficiência mitocondrial ? Qual sua ímportância para omelhoramento de plantas ?

44) Quais as diferenças entre autopoliploidia e alopolipoloidia em plantas? Qual dos dois tiposde poliploidia é mais importante para a evolução ? E para o melhoramento? Por que?Justifique e exemplifique.

45) Qual a importância da membrana como receptor hormonal, para a atividade gênica?

46) Esquematize como se dá a transcrição e a tradução.

47) Responda as seguintes questões sobre a molécula de DNA:a) Como é sua estrutura primária e secundária ?b) O que é replicação bidirecional do DNA ?c) Descreva o processo molecular de formação de novas fitas de DNA, durante a replicação

do mesmo. Qual o papel das proteínas que participam desse processo ?

48) O que é endomitosa o quais os tipos que você conhece?

49) Explique e faça um esquema da organização da molécula de DNA:a) como é a sua estrutura ? (=duplicação)b) como é o modelo de replicação proposto por WATSON & CRICK ?

50) Qual é o conteúdo de DNA (expresso em valores de "C") nas seguintes fases: nos gametas,nos zigotos, nas fases G1 , S e G2 (do ciclo mitótico), na metáfase mitótica, na telófasemitótica, na metáfase I, na telófase I, na metáfase II, na telófase II e nos gametas.Esquematize.

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

Suponha que 20% dos meiócitos tenham crossing-over entre A a B.Faça esquemas, mostrando:

a) os tipos de orientação que ocorrem na metáfase I.b) os tipos e frequência de gametas formados.

52) O que é trissomia e monossomia ? Como podem se originar?

53) Compare plantas autopoliplóides e alopoliplóides, quanto ao número de cromossomos e degenomas. Como se originam? Qual é a sua importância para a Genética e para aAgricultura?

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54) Qual a importância dos cloroplastos o das mitocôndrias para a produtividade das plantas?

55) Uma espécie tem 2n=4 cromossomos, sendo o par nº 1 metacêntrico e o par nº 2acrocêntrico. Represente esquematicamente:a ) a metáfase da mitose.b) a metáfase Ic) a anáfase IId) a tétrada (telófase II)Indique em cada fase esquematizada o nº de cromátides (c) e o nº de cromossomos (n)presentes em cada célula.

56) Defina os seguintes termos no contexto da biologia celular:a) criofratura e gravaçãob) fosforilação oxidativac) citocromo cd) processamento de RNAe) heterocromatina

57) Elabore um texto onde você descreva a composição da membrana plasmátíca e o modelomosaico fluido e discuta as funções de membranas especializadas presentes em célulasvegetais.

58) O que você conhece a respeito da macho-esterilidade em plantas em termos de naturezacitológica e molecular deste fenômeno ?

59) Qual a relação entre o Retículo Endoplasmático e o Complexo de Golgi no processo desecreção de proteínas?

60) Como se dá a transferência e a tradução das informações genéticas contidas no DNAnuclear para o citoplasma da célula e qual a relação deste processo com a definição dostermos genótipo, fenótipo e mutação gênica ?

61) O que caracteriza e região organizadora do nucléolo e quais são as técnicas que podem serusadas para a sua localização ?

62) Como se define o cariótipo de uma espécie?

63) Caracterize a progênie obtida pela autofecundação de um autotetraplóide simplexconsiderando que são formados somente bivalentes na meiose.

64) Esquematize uma metáfase mitótica em vista polar, de uma célula vegetal, com 2n=6cromossomos, sendo que o maior é metacêntrico, o intemediário é sub-metacêntrico, e omenor é acrocêntrico. Dê valores arbitrários em micras, para todos os braços longos ecurtos, neste esquema.a) Vista polar da metáfase (2n=6)b) Preencha a tabela

Número decromossomos

Braçolongo

Braçocurto

Comprimentototal

Relaçãode braços

c) Esquema do cariótipo: .............................(centrômero)d) Esquema do idiograma: .............................(centrômero)

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65) Suponha uma planta de milho com a seguinte constituição de “knobs" nos cromossomos 4 e9 :

a) Suponha que no cromossomo 4 não ocorre “crossing-over”.No cromossomo 9 ocorre 100% de permuta entre os 2 “knobs". Quais e quantos tiposde gametas estas plantas podem formar, e em que proporção? Esquematize.

b) Supondo não haver "crossing-over” nos 2 cromossomos, quais serão os tipos de gametasformados e em que proporção?

66) A glicose é uma das mais importantes moleculas do metabolismo de células vegetais.A glicose é uma molécula precursora de: sacarose, celulose e amido.A produtividade da cana-de-açúcar é avaliada em t de sacarose/ha.A produtividade do eucalipto é avaliada em m3 de madeira (celulose)/ha/ano.A produtividade de milho é avaliada em t de grãos (amido)/ha.Pergunta-se:

a) Qual é a organela responsável pela síntese da glicose? Qual é o nome do processometabólico que ocorre nesta organela?

b) Quais as relações entre as atividades fisiológicas (funções) desta organela e aprodutividade das 3 culturas acima mencionadas?

c) A eficiência desta organela, bem como a eficiência de seu metabolismo que resulta nasíntese de glicose, varia entre e dentro de espécies vegetais. Qual é a importânciadesta afirmativa para programas de melhoramento genético ?

67) Esquematize a microsporogênese e a macrosporogênese de uma planta hipotética com 2n =2 cromossomos; o outro cromossomo não tem “knobs”.Qual é a constituição cromossômica e a frequência de gametas paternais e recombinantes,nos gametas resultantes de uma meiose, admitindo que 10% das células-mãe da meiosetenham quiasmas entre os 2 “knobs”.

a) Microsporogênese:b) Macrosporogênese:

68) Duas espécies de arroz estão sendo estudadas, atualmente, no Departamento de Genética daESALQ. Uma das espécies tem 2n cromossomos e a outra tem 4n cromossomos.

- Como se determina qual é a espécie 2n e qual é a 4n ? Esta determinação pode ser feitaatravés de um teste “preliminar”, chamado de “teste dos estômatos”, seguida de umteste “definitivo”, que é a preparação de lâminas e a observação dos cromossomos aomicroscópio ótico.

- Descreva, exemplifique e esquematize detalhadamente como se realiza o “teste dosestômatos”, e como se “preparam as lâminas para a contagem de cromossomos”.

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69) Uma espécie tem 4 pares de cromossomos, homólogos, sendo 2 pares de metacêntricos e 2pares de acrocêntricos. Esquematizar a metáfase I, a metáfase II e a metáfase mitótica,indicando todos os cromatídeos.a) METÁFASE I , Vista lateral

N

S

b) METÁFASE II, vista lateral. Esquematize as duas (1 e 2) células da díada.1

N S

2

N S

c) METÁFASE MITÓTICA , vista lateralN

S

70) A herança citoplasmática das mitocôndrias de milho é maternal. Para a produção comercialde sementes híbridas de milho têm-se utilizado a herança mitocondrial maternal para aobtenção de linhagens macho-estéreis.

a) Esquematize o saco embrionário com os 8 núcleos n e a micrópila.b) Esquematize o saco embrionário no momento da dupla-fertilização.c) Esquematize o saco embrionário e o zigoto. O zigoto tem um citoplasma com

mitocôndrias de que origem? Esquematize.

71) O estudo de células e tecidos animais ou vegetais pode ser realizado através de preparaçãode lâminas utilizando-se dois tipos de métodos: esmagamento ou cortes feitos nomicrótomo.

a) Exemplifique os referidos métodos, mostrando as etapas principais dos mesmos.b) Dependendo dos objetivos de um determinado estudo, deve-se utilizar o 1º ou o 2º

método ? Dê um exemplo para cada situação.

72) Descreva resumidamente a estrutura do DNA e RNA.

73) O núcleo, a mitocôndria e o cloroplasto são as três mais importantes organelas da célulavegetal.

a) Por que estas três organelas são consideradas semi-autônomas ?b) Esquematize estas organelas e mostre como é organizado e onde se localiza o seu

DNA.

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74) Esquematize a estrutura molecular da membrana plasmátíca. Quais as três principaisfunções da membrana plasmátíca?

75) Descreva as etapas do processo de secreção de uma proteína, bem como as estruturascelulares envolvidas.

76) Tanto a mitocôndria como o cloroplasto são organelas capazes de gerar ATP. Descreva assemelhanças do processo em ambas as organelas.

77) Quais os componentes cromossômicos que podem ser visualizados em metáfases mitóticas,após tratamento com colchicina ? Faça um esquema.

78) Esquematize: (a) célula-mãe da meiose, (b) díada e (c) tétrada de uma espécie vegetal com2n=2 cromossomos metacêntricos. Considere a ocorrência de heterozigose para dois genes(AaBb).Indique no esquema: cromossomos, cromatídeos, centrômeros, genes, o número,afrequência e a constituição genética dos gametas formados. Suponha que os genes a e b selocalizam no mesmo braço cromossômico e que ocorrem quiasmas em 20% das células-mãe da meiose. Fazer esquema bem visível.

79) O que são inversões paracêntrlcas e pericêntrícas e quais os efeitos dessas inversões nameiose de heterozigotos para as mesmas ? Faça um esquema de algumas fases da meíoseque você considerar que evidencie esses efeitos.

80) O que são aberrações estruturais ? Explique os tipos existentes e as suas consequências.

81) Com base em seus conhecimentos, responda:a) O que é eficiência fotossintética ?b) O que é eficiência mitocondrial ?c) Qual a importância para a Agronomia dos ítens a) e b) ?

82) Qual a relação existente entre:a) Milho híbridob) Macho-esterilidadec) Mitocôndrias

83) Considerando-se uma célula com 2n = 2 cromossomos, com a presença de 2 “knobs” emassociação em um dos cromossomos homólogos, esquematizar os gametas formados após aaciose e a frequência de cada tipo, admitindo-se que ocorrem quiasmas entre esses dois“knobs” em 30% das células.

84) A maioria das plantas apomíticas é poliplóide. Justifique.

85) O que é um alotetraplóide natural? Como ele se origina? Exemplifique. O que é umalotetraplóide artificial? Como ele se origina? Exemplifique.

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86) Resuma (em menos de 20 linhas) o significado de:a) Transcriçãob) Traduçãoc) Replicação

87) Suponha uma espécie 2n=4 cromossomos em que os 2 pares de homólogos sãometacêntricos. Faça um esquema das seguintes fase da mitose e meiose:

a) metáfase da mitose;b) metáfase I e II da meiose;c) paquíteno;d) anáfases I e II da meiose.Em cada desenho esquematize claramente as cromátides e os centrômeros.

88) A figura abaixo mostra o esquema da sequência de estágios no ciclo vital de uma plantasuperior que se reproduz sexuadamente, correlacionado com as mudanças na quantidade deDNA por célula.

Indique abaixo o nome dos 5 estágios da figura:I: II: III: IV: V:

89) Numa célula mitótica com 2n=6 cromossomos, fotografada ao microscópio na metáfase,realizaram-se as seguintes medições:

Nº do cromossomo 1 2 3Comprimento total 20 micra 18 micra 12 micraRelação de braços 1,0 2,0 5,0

Com base nessas medições, esquematize uma metáfase mitótica, indicando:a) o nº de cada cromossomob) anote ao lado do centromero o comprimento em micra de cada cromssomoc) anote ao lado de cada braço cromossômico o seu comprimento em micra

(FAVOR FAZER UM DESENHO BEM GRANDE!)

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90) Um indivíduo tem 2n = 4 cromossomos. Suponha que na meiose ocorra uma situaçãoilustrada na figura abaixo. Quantos tipos diferentes de gametas serão produzidos ? Qual asua constituição? Esquematize detalhadamente, indicando as diádas e tétradas. Representetodas as possibilidades. As letras representadas nas figuras representam genes. Nota-se apresença de centrômeros, "knobs" e 3 quiasmas.

91) Explique resumidamente:a) O que é trissomiab) O que é endosperma e porque ele é 3n em determinadas espéciesc) o que é apomixia

92) Suponha uma planta 2n=4 cromossomos em que um dos pares de homólogos émetacêntrico (RB=1) e o outro é acrocêntrico (RB=4). Responda às seguintes questões:a) Represente o idiograma desta espécie, supondo-se que os dois pares de homólogos são

do mesmo tamanho.b) Represente uma metáfase mitótica visualizada após tratamento com colchicina e

esmagamento da célula.c) Represente uma anáfase I da meiose normal, e uma anáfase I em que ocorre não

disjunção em um dos pares de homólogos.d) Represente as possíveis consequências dessa não disjunção na constituição das células

(ou produtos) resultantes da meiose.e) Quantos cromossomos devem ser encontrados, após uma meiose normal nos seguintes

tipos de células ou estruturas:- microsporócito I, na fase de paquíteno- núcleos espermáticos do tubo polínico- oosfera- endosperma- embrião sexual- embrião produzido através de embrionia adventícia

f) Qual a importância desses conhecimentos, para a Agricultura.

93) Quais as relacões existentes entre as funções exercidas pelas seguintes (nesta ordem)organelas da célula: núcleo, ribossomos, golgi, retículo endoplasmático, membranaplasmática ?

94) Esquematize uma metáfase vista polar de uma planta com 2n=6 cromossomos.a) Represente: cromatídeos, centrômero, dimensões em mm dos braços longo (B.L.) e curto

(B.C.).O cromossomo nº 1 é acrocêntrico, o nº 2 é metacêntrico, e o nº 3 é sub-metacêntrico.Os valores dos B.L. e B.C. em mm ficam a seu critério.b) Esquematize o cariótipoc) Esquematize o idiograma

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95) Esquematize como se dá a transcrição e a tradução.a) Desenhe uma célula bem grande, com (1) núcleo, com sequência de 6 bases nitrogenadasdo DNA (a seu critério); (2) mRNA que se forma a partir desse DNA e que se translocapara o citoplasma (esquematlze onde o mRNA é formado e para onde ele vai); (3) RetículoEndoplasmático (R.E.), ribossomos (Ri), tRNA, rRNA, proteína formada. Consultar tabela1 no apêndice.

96) A multiplicação celular dos eucariotos requer uma duplicação do material genético e umadivisão, fazendo com que cada célula filha receba um complemento igual para garantir aperpetuação da linhagem: descreva em detalhes cada uma destas etapas do ciclo celular.

97) Defina eucromatina e heterocromatina; caracterize os DNAs satélites; cite a importânciadestes estudos para o melhoramento genético de plantas.

98) A fosforilação oxldativa é um fenômeno que está associado a organização das membranasde mitocôndria. Discuta o significado desta afirmativa e como ocorre este processo nacélula.

99) Represente em esquema a metáfase I de uma planta com 2n+ I =7 cromossomos. Como sedá o pareamento destes cromossomos e quais são os gametas formados ?

100) Defina os seguintes termos:a) fracionamento celularb) mosaico fIuidoc) processamento de RNAd) apomixiae) RFLP

101) A biotecnologia se fundamenta em princípios de genética, biologia celular e bioquímica.Discuta o significado desta afirmativa.

102) Os cloroplastos e mitocôndrias são duas organelas diretamente envolvidas nos processosprodutivos da célula e, consequentemente, da planta. Quais as funções desenvolvidas porestas duas organelas? Por se tratar de duas organelas citoplasmáticas, quais as vantagense desvantagens de um programa de melhoramento de uma planta, onde se desejaaumentar a produtividade, com relação aos cloroplastos e mitocôndrias ?

103) Qual a importância de estudos citológicos sobre a membrana plasmática e a paredecelular, para o melhoramento de plantas?

104) Para se determinar o número de cromossomos de um vegetal, qual o tecido maisempregado para a preparação de lâminas ? Por que? Qual a fase da mitose utilizada paraa confecção de cariótipos ?

105) Lâminas de meiose são utilizadas para observação do pareamento de cromossomos. Umaespécie diplóide fértil tem normalmente n bivalentes, ou n pares de cromossomoshomólogos. Se uma determinada planta não apresentar n bivalentes, o que pode teracontecido ? Quais as principais consequências para a meiose e para a reprodução?

106) Quais as diferenças entre segregação cromossômica e cromatídica numa espécie com2n=6 cromossomos ? Descreva como, onde e porque ocorrem estes 2 tipos desegregação.

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107) A meiose é considerada um processo que "cria suficiente variabilidade e mantém suficienteconstância" no material genético de uma espécie. Justifique e explique esta afirmativa.

108) Defina e esquematize o que são: quiasmas, crossing-over, bivalentes, tétrada.

109) Quais os efeitos da autopoliploidia em plantas sobre: a morfologia, a fisiologia, e sobre afertilidade? Exemplifique.

110) Aberrações estruturais em plantas podem ser obtidas através de programas indução demutações, por métodos físicos ou químicos. Por que a maioria das aberrações estruturaisobtidas são mutações deletérias ou prejudiciais, num programa de melhoramento ?

111) Cite as diferenças entre a mitose das células vegetais e das células animais.

112) Sabendo-se que um indivíduo apresenta-se com alto grau de esterilidade, e que essaesterilidade é devida à sua condição aneuplóida, 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 indivíduosaneuplóides.

113) Se numa planta é observado que 80% das células que estão sofrendo meiose nãoapresentam permuta genética para dois pares de genes em heterozigose e ligados,pergunta-se: qual é a frequência dos gametas resultantes dessa meiose para os genes emquestão?

114) É sabido que a mitocôndria representa para a célula o seu maior centro de energia. Discutacomo essa energia é na verdade gerada. Que associação teria o glicogênio ou ofitoglicogênio com essa produção de energia.

115) Três tipos de RNA são essenciais para a síntese de proteínas. Explique qual o papel decada um.

116) Por que a meiose é considerada um processo de divisão celular que cria variabilidade ?

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117) Uma espécie vegetal tem 2n = 4 cromossomos. Esquematize a segregação cromossômicaem F2 , resultante da autofecundação de um F1 obtido do seguinte cruzamento:

PA

XPB

F1

Pergunta-se: Quantos tipos diferentes de zigots se formam em F2?

118) Esquematize o que são: segregação cromossômica, segregação cromatídica e segregaçãogênica.a) Para responder esta pergunta, preencha os espaços em branco.b) Defina e explique:

- Segregação cremossômica:- Segregação cromatídica:- Segregação gênica:

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119) Esquematize uma célula no espaço abaixo, indicando como ocorre a transcrição e atradução. Sugira uma sequência qualquer de 6 bases nitrogenadas de um segmento damolécula de DNA, para responder cada pergunta.Assinale neste esquema todas as organelas e os principais acontecimentos da tradução eda transcrição.

120) Interprete o esquema abaixo. Ele diz respeíto à origem dos cloroplastos da alga Zygnema,na mitose e na conjugação.

121) Que relação existe entre nucléolos, rRNA e ribossomos ?

122) O cavalo (égua) tem 64 cromossomos e o jumento (jumenta) tem 62 cromossomos. Oproduto do cruzamento destas duas espécies resulta no burro (mula) com 63cromossomos. Quais as razões citológicas que explicam a esterilidade do burro (mula) ?

123) Uma planta tem 2n=4 cromossomos e apresenta a seguinte constituição de braços comrelação a presença de "knobs”:

O = centrômero o = ‘knob” = cromômero

Supondo que não ocorre ”crossing-over", esquematizar todos os tipos possíveis detétrades que podem ser obtidas.

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124) Qual a relação que existe entre Golgi e Parede Celular ?

125) Qual a diferença entre espécies vegetais autotetraplóides e alotetraplóides ? Como sedetecta esta diferença citologicamente ? Esquematize metáfases em vista lateral, deautotetraplóides (4n=l6) e alotetraplóides (4n=l6).

126) Definir : monoicia, dioicia, autógama, alógama.

127) Interprete e descreva o esquema abaixo. O ciclo celular constitui-se da mitose (M), quedura 11,3% do ciclo celular da espécie estudada, interfase (I), que dura 88,7% do ciclocelular. A mitose é subdividida em 4 fases, e a interfase é subdividida em 3 fases.

Na interpretação e descrição do esquema do ciclo celular, indique o que acontece em cadauma das 7 fases, e qual a razão da duração maior ou menor de cada uma das 7 fases.

128) Um indivíduo tem 2n=2 cromossomos, com 2 “knobs” do mesmo lado do centrômero numdos cromossomos (esquema); o outro cromossomo não tem “knobs”. Qual é a constituiçãocromossômica e a frequência de gametas recombinantes e paternais, nos gametasresultantes de uma meiose, admitindo a frequência de permuta de 14% ?Célula-mãe da meiose

O = centrômetro o = “knob”

14% com Permuta 86% sem PermutaDuplicação

Díada

Tétrada

Os gametas paternais são: a) .......................... frequência ................

b) .......................... frequência ................

Os gametas recombinantes são: c) .......................... frequência ................

d) .......................... frequência ................

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129) Nas aulas práticas de Biologia Celular observam-se células em mitose e em meiose emdiversos vegetais e animais. Quais os orgãos ou tecidos em que ocorrem as mitoses e asmeioses, nos animais e vegetais ? Preencha os espaços abaixo, citando nome do órgão outecido, e o nome da espécie.

a) Animais - mitose Tecido ou órgão: Espécie:

b) Animais - meiose Tecido ou órgão: Espécie:

c) Vegetais - mitose Tecido ou órgão: Espécie:

d) Vegetais - meiose Tecido ou órgão: Espécie:

130) Interprete a Tabela mostrada a seguir referente à taxa de nucleotídeos vizinhos em DNAsde vários organismos. Note que em eucariotos multicelulares o conteúdo de CG emrelação ao de GC (na mesma fita) é bastante inferior. Qual a razão desta discrepância ?

ORGANISMO 5’-CG/5’-GC-3 5’-AG/5’-GA-3’Fago lambda 1,02 0,90

Escherichia coli 0,95 1,00Bacillus subtillis 0,82 0,87

Saccharomyces cerevisiae 0,87 0,96Aves 0,21 1,28

Homem 0,23 1,15Camundongo 0,23 1,15

Trigo 0,78 0,97

131) Numa célula mitótica com 2n = 6 cromossomos, fotografada ao microscópio na metáfase,realizaram-se as seguintes medições:

Nº de cromossomo 1 2 3Comprimento total 20 micra 18 micra 12 micraRelação de braços 4,0 8,0 3,0

Com base nessas medições, esquematize uma METÁFASE DA MITOSE (nãoesquematizar o cariótipo), indicando:

a) o número de cada cromossomob) anote ao lado do centrômero, o comprimento em micra de cada cromossomo.c) anote ao lado de cada braço cromossômico seu comprimento em micra.

Nota: Favor fazer esquema grande.

132) Descreva os dois principais métodos de preparação de lâminas para a observação nomicroscópio óptico, de cromossomos e de tecidos vegetais. Exemplifique e esquematize,

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

1 2

3 4

5 6

134) Faça uma relação sobre os principais métodos de estudo da célula. Discuta em detalhes oque é fracionamento celular.

135) Qual é a importância das mitocôndrias para:a) Milho híbrido:b) Aumento da produtividade agrícola (eficiência mitocondrial) :

136) Quais são as 5 sub-fases da prófase I? Esquematize, descreva e explique o significadobiológico das 5 sub-fases.

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137) Quais os 4 tipos de aberrações cromossômicas estruturais ?a) Esquematize;b) Descreva;c) Consequências na meiose;d) Importância prática para a evolução e melhoramento de plantas.

138) Esquematize um polímero de 10 pb de DNA, mostrando a configuração dos nucleotídeos,pareamento e orientação das fitas, ligações fosfodiester e pontes de hidrogênio.

139) Esquematize, descreva e explique o que são :a) Sinapse:b) Disjuncão:c) Ligação:d) Citocinese:

140) Com relação às mitocôndrias e cloroplastos, responda:a) Como as mitocôndrias e os cloroplastos são herdados de uma geração para outra numa

espécie vegetal? Esquematize um saco embrionário (com o zigoto) para responderesta pergunta.

b) Quais as principais características dos mtDNAs e dos cpDNAs ?

141) Explicar as relações fisiológicas (funções) entre:a) Núcleo e Retículo Endoplasmáticob) Nucléolo e Ribossomos

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APÊNDICE

Tabela 1. O código genético: catálogo dos codons.

PrimeiraPosição

SegundaPosição

TerceiraPosição

U UUU = PHE (F)UUC = PHE (F)UUA = LEU (L)UUG = LEU (L)

UCU = SER (S)UCC = SER (S)UCA = SER (S)UCG = SER (S)

UAU = TYR (Y)UAC = TYR (Y)UAA = P.F.UAG = P.F.

UGU = CYS (C)UGC = CYS (C)UGA = P.F.UGG = TRP (W)

UCAG

C CUU = LEU (L)CUC = LEU (L)CUA = LEU (L)CUG = LEU (L)

CCU = PRO (P)CCC = PRO (P)CCA = PRO (P)CCG = PRO (P)

CAU = HIS (H)CAC = HIS (H)CAA = GLN (Q)CAG = GLN (Q)

CGU = ARG (R)CGC = ARG (R)CGA = ARG (R)CGG = ARG (R)

UCAG

A AUU = ILE (I)AUC = ILE (I)AUA = ILE (I)AUG = MET(M)

ACU = THR (T)ACC = THR (T)ACA = THR (T)ACG = THR (T)

AAU = ASN (N)AAC = ASN (N)AAA = LYS (K)AAG = LYS (K)

AGU = SER (S)AGC = SER (S)AGA = ARG (R)AGG = ARG (R)

UCAG

G GUU = VAL (V)GUC = VAL (V)GUA = VAL (V)GUG = VAL (V)

GCU = ALA (A)GCC = ALA (A)GCA = ALA (A)GCG = ALA (A)

GAU = ASP (D)GAC = ASP (D)GAA = GLU (E)GAG = GLU (E)

GGU = GLY (G)GGC = GLY (G)GGA = GLY (G)GGG = GLY (G)

UCAG

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Questões - Genética Geral

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QUESTÕESGENÉTICA GERAL

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1) A Figura abaixo mostra uma célula vegetal vista ao microscópio eletrônico.

Célula meristemáticada raiz do trigo

I - identifique as organelas 1, 2, 3 e 4.II - Quais as funções das 4 organelas ?III - Qual a relação das funções dessas 4 organelas com os "caracteres de interesse

agronômico para o melhoramento” ?

a) organela 1I - Nome:II - Função:III - Relação da função com o melhoramento:

b) organela 2I - Nome:II - Função:III - Relação da função com o melhoramento:

c) organela 3I - Nome:II - Função:III - Relação da função com o melhoramento:

d) organela 4I - Nome:II - Função:III - Relação da função com o melhoramento:

2) Preencha o gráfico abaixo, indicando valores arbitrários dos 3 teores de c de DNA/célula(ordenada) nos vários estágios (abcissa) do ciclo vital de uma planta superior que sereproduz sexuadamente.

Preencher (Completar) no gráfico:a) os 3 teores de c de DNA/célula (ordenada)b) os vários estágios (abscissa) do ciclo vital, iniciando com o gameta (1) que originará

o zigoto, embrião, planta adulta, que produzirá o gameta (2), na maturidade sexual.Indicar, portanto, no trecho pontilhado da abcissa: zigoto, mitose, etc., etc., atégameta (2).

c) construa o gráfico.

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3) Uma planta A tem 2n=4 cromossomos e apresenta a seguinte constituição de braços, com apresença de "knobs”:

Supondo que não ocorre “crossing-over", esquematizar as 16 possíveis combinaçõescromossômicas que podem ocorrer nas 16 plantas resultantes de uma autofecundação daplanta A.

Favor anotar no quadro acima:a) frequências gaméticasb) frequências zigóticasc) constituição cromossômica dos gametas, anotando o número de cromossomos, os braços,

centrômero e "knob"d) constituição cromossômica dos zigotos, anotando o número de cromossomos, os braços,

centrômero e "knob"

4) Uma célula vegetal tem 2n = 6 cromossomos. O cromossomo 1 tem um comprimento de 8microns e uma relação de braços (RB) de 3,0. O cromossomo 2 tem a metade docomprimento do cromossomo 1, e uma RB =3,0. O cromossomo 3 tem a metade docomprimento do cromossomo 2 e uma RB = 1,0.

Esquematizar:a) a metáfase mitótica, em vista polar (não é vista lateral ! )b) cariótipoc) idiograma

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5) Uma proteína normal tem a seguinte sequência de aminoácidos:

Proteína NormalTriptofano - Ácido Aspártico - Glutamina - Fenilalanina - Lisina (Tryp) (Asp) (GluN) (Phe) (Lys)

Após o códon do triptofano foram adicionados dois G (GG) e após o códon da glutamina foiadicionado outro G. A proteína formada foi a seguinte:

Proteína AlteradaTriptofano - Glicina - Treonina - Lisina - Fenilalanina - Lisina (Tryp) (Gly) (Thr) (Lys) (Phe) (Lys)

Pergunta: Qual é a sequência de bases nitrogenadas do mRNA que originou a proteínanormal e a proteína alterada?

Resposta:5.1. mRNA da Proteína Normal:5.2. mRNA da Proteína Alterada:Obs.: Consultar tabela de Código Genético no Anexo 1.

6) Suponha que em uma população de milho, a seguinte composição genotípica é observada:

AA =490 Aa = 420 aa = 90

a) Eliminando-se para cruzamento todos os indivíduos aa, como será constituída a próximageração?

b) A população original está em Equilíbrio de Hardy-Weinberg ?c) É possível conhecer o valor do coeficiente de endogamia da população original ?

7) Faça um esquema de um gene policistrônico de um procarioto.

8) Quais as propriedades de um plasmídio ideal para ser usado como vetor de transformação emplantas?

9) Elabore um texto sobre a Teoria Sintética da Evolução.

10) Em diversas espécies de plantas, há relatos na literatura sobre o mapeamento de genesassociados à tolerância ao alumínio e a doenças, cujo controle é poligênico. De que formaeste dado pode auxiliar em programas de melhoramento ?

11) Indique as expressões que definem:a) Variânciab) Variância devida a diferenças genéticasc) Erro experimentald) Herdabilidadee) Coeficiente de endogamia

12) Conceitue precisamente o que vem a ser:a) Norma de reaçãob) Efeito epistáticoc) Heterosed) Seleção recorrentee) QTL

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13) Um dos sistemas de auto-incompatibilidade encontrado em algumas espécies de plantasfunciona da seguinte maneira: grãos de pólen contendo determinado alelo deixam degerminar se caem em um estigma que possua o mesmo alelo. Assim, um grão de pólen S1

não consegue fertilizar um estigma de genótipo S1S2 ou S1S3, mas poderá fertilizar umestigma S3S4 produzindo uma progênie S1S3 e S1S4. Este sistema tende a manter todos os 4alelos na população, em heterozigose e a evitar a autofecundação.Indique em que proporções e quais os genótipos a serem produzidos a partir dos seguintescruzamentos:

a) flor masculina S1S3 x flor feminina S2S4

b) flor masculina S1S3 x flor feminina S1S4

14) Quais das seguintes taxas são compatíveis com o modelo de Watson e Crick para a moléculade DNA? Justifique a sua escolha.a) G + C / A + T = 1b) G + A / C + T = 1c) Pirimidinas/Purinas = 1d) G + C + A / T = 1e) GA / C = T

15) Analise a sequência hipotética de bases de DNA, descrita a seguir, supondo que há umintron que se inicia na base 10 e termina na 15 e que à esquerda da base 1, está o promotordesse gene.

3' TAC ATG TCC CGT TAT CGA GGA CCT CGT TTT AAA TAC ATC 5'

a) Qual a principal sequência que caracteriza um promotor ?b) Qual a enzima que sintetiza o RNA e onde ela se liga ?c) Qual a sequência de bases e a orientação do transcrito primário ?d) Como se chama o processo que ocorre com este transcrito antes de ele ser exportado

para o citoplasma ?e) Qual a sequência de aminoácidos do polipeptídeo traduzido ? (Consulte a tabela do

Código Genético no Anexo 1).

16) Para cada genótipo indicado forneça os gametas produzidos na meiose com as devidasproporções:a) AaBbb) Ab/ aB, sendo que a distância entre A e B é 10%.c) Aa BC/bc, sendo que a distância entre B e C é 20%.d) BC/bc dE/De, sendo que a distância entre os genes B e C é 20% e entre D e E é 12%.

17) Em uma certa espécie animal, o alelo Y, dominante, determina pelagem negra e o alelo y,recessivo, determina pelagem amarela. Um indivíduo de corpo negro é submetido aocruzamento teste e produz uma progênie de 4 filhotes. Pergunta-se:a) qual a probabilidade de que todos os indivíduos 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) participaigualmente da determinação da cor da pelagem da espécie referida no problema anterior,agindo de forma epistática (i inibe a ação do gene Y e y, produzindo o fenótipo albino),responda:

a) quais as porcentagens dos diferentes genótipos e fenótipos encontrados em umapopulação F2?

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b) se a população indicada, obtida a partir de um cruzamento teste, está de acordo com omodelo de herança proposto (use o teste estatístico do x2 para demonstração) : 215brancos; 84 negros; 101 amarelos.

19) Tem-se para uma espécie de propagação vegetativa dois lotes vizinhos, onde o lote A éconstituído por uma amostra de diferentes clones e o lote B é constituído por apenas umclone. Da avaliação de plantas individuais em cada lote, foram obtidos os seguintesresultados, com relação ao número de plantas (N), soma de quadrados (SQ) e médias (X).

Lote A Lote BN 221 56

SQ 2200 275X 20g/planta 25g/planta

Estimar:a) A variância genética, a variância ambiental e o coeficiente de herdabilidade no

sentido amplo;b) O progresso esperado com seleção dos 20% melhores clones do lote A, cuja média é

de 30g/planta;c) O aumento de produtividade em kg/ha com a utilização de clones da população

melhorada, supondo uma densidade populacional de 100.000 plantas/ha;d) Interpretar os resultados dos ítens a e b.

20) Discuta sobre os mecanismos que geram e ampliam variabilidade genética em plantassuperiores.

21) Faça um esquema de um gene policistrônico, situando a região promotora e as demaissequências que o caracterizam. Identifique também um enhancer e um intron.

22) Explique pelo menos três das propriedades a) físicas, b) químicas e c) biológicas damolécula de DNA.

23) Analise os dados mostrados a seguir referentes às frequências fenotípicas em váriaspopulações humanas para o sistema ABO.

População Tipo A Tipo B Tipo AB Tipo OEsquimós 53,8 3,5 1,4 41,1Alemães 42,5 14,5 6,5 36,5Japoneses 38,4 21,9 9,7 30,1Índios da Am. Norte 1,6 0,0 0,0 98,4

a) Calcule as frequências alélicas IA, lB e I0 na população de esquimós.b) As quatro populações mostram polimorfismo? Justifique sua resposta.c) Quais os mecanismos que explicam (ou podem explicar) as diferenças alélicas entre as

populações ?d) A população de indígenas da América do Norte está em equilíbrio de Hardy-Weinberg ?

Justifique sua resposta.

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24) Calcule o valor do coeficiente de endogamia do indivíduo E mostrado no pedigree.

25) Em pessegueiros, os frutos podem ter o aspecto fuzzy, isto é, cobertos com pêlos enquantoas nectarinas têm frutos lisos. A maioria das variedades comerciais de pessegueiros enectarinas tem frutos amarelos, porém algumas apresentam frutos com manchas brancas.Suponha que V. dispõe de algumas árvores e que decide fazer experimentos para estudosde genética. Os cruzamentos efetuados e as progênies obtidas estão na tabela a seguir:

Cruzamento Parentais Progênie1 pêssego branco # 1 x nectarina amarela # 2 12 árvores de pêssego amarelo:

10 árvores de pêssego branco2 nectarina amarela # 1 x nectarina amarela # 2 15 árvores de nectarina amarela

3 pêssego branco # 1 x nectarina amarela # 2 14 árvores de pêssego amarelo

Responda as questões usando a seguinte nomenclatura: represente o alelo fuzzy por f+e o alelopara frutos lisos por f0; represente o alelo para cor amarela por y+ e o alelo para cor branca pory0.

a) Quais são os genótipos das árvores parentais?b) Qual a progênie esperada a partir da autofecundação da árvore # 1, que produz nectarinas

amarelas?c) Qual a progênie esperada se V. autofecundar um dos pessegueiros obtidos no cruzamento

3?d) O que V. pode concluir sobre as diferenças genéticas entre pêssegos e nectarinas?

26) Em certas espécies vegetais, múltiplos alelos controlam incompatibilidade de tal forma queo tubo polínico não cresce se o alelo S que ele contém está também presente no gametafeminino. Supondo-se que os genótipos S1S3 e S2S4 foram cruzados e a progênie obtida foitotalmente intercruzada. Qual a proporção de cruzamentos:

a) totalmente férteis?b) totalmente estéreis?c) parcialmente férteis?

27) Analise a progênie apresentada a seguir que foi obtida a partir de um cruzamento teste.

abc 580ABC 592aBC 45Abc 40abC 3Abc 5aBC 89Abc 94

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De posse dos dados:a) Esquematize a geração parental e o F1 que deu origem à progênie.b) Calcule a distância entre os genes.c) Calcule o valor da interferência.d) Calcule o número mínimo 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 blocosao acaso, com 6 repetições. Os tratamentos eram constituídos de 5 variedades e dos 10híbridos entre eles. Esquematize a análise de variância (F.V., G.L. e o teste F) e indiquecomo faria para verificar, utilizando testes estatísticos, se:

a) as variedades diferem entre si;b) os híbridos diferem entre si;c) a heterose média (vigor híbrido) é diferente de zero.

29) Os resultados abaixo referem-se a um estudo da herança de dois caracteres, forma ecoloração das raízes do rabanete:a) segregação monofatorial (1 redondo: 2 ovalado: 1 alongado) - x2 = 2,51b) segregação monofatorial (3 vermelho: 1 creme) - x2 = 1,94c) teste de independência - x2 = 4,02Dar as conclusões possíveis quanto à herança desses dois caracteres.

30) Os alelos da série S referem-se ao sistema de auto-incompatibilidade gametofítica. Foirealizado o seguinte cruzamento:

(Macho) : AB S1S2 X (Fêmea) : aB S2S3

ab aB

Admitindo-se que o gene A apresenta dominância completa, o gene B apresenta açãogênica intermediária e que o gene S não interfere na expressão fenotípica, quais asproporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência deste cruzamento,considerando-se que c a,b = 0,20.

31) Suponha que voce tem uma linhagem de Escherichia coli portadora de dois genescromossômicos, sendo um deles para resistência a estreptomicina (strR) e o outroauxotrófico para triptofano (trp-). Como você faria para obter uma linhagem strR trp+ via:(a) conjunção, (b) transformação, (c) transdução ? Descreva em ítens todos os passosnecessários para obtenção da referida linhagem, considerando separadamente cada um dostrês processos.

32) Utilizando simbologia apropriada, esquematizar e justificar geneticamente a ocorrência maisfrequente de chifres entre os touros do que entre as vacas.

33) Esquematizar a transferência (método convencional) de citoplasma macho- estéril para umalinhagem originalmente macho-fértil.

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34) Do cruzamento entre duas linhagens puras (P1 e P2) foram obtidas as gerações F1 e F2 . Daavaliação de todas as gerações, para um caráter quantitativo foram obtidos os seguintesresultados:

Geração Número de indivíduos Média VariânciaP1 100 12,00 0,72P2 100 14,60 0,70F1 100 15,96 0,68F2 500 14,63 1,40

Pede-se:a) O tipo de ação gênica envolvida no controle do caráter. 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) mutonb) reconc) transposond) exone) intron

36) Na sua opinião, quais os aspectos básicos, fundamentais, da teoria de evolução proposta porDarwin? O que a moderna teoria sintética de evolução acrescentou ao modelo de Darwin?

37) Discorra sobre a base genética dos caracteres quantitativos e sobre a natureza da variaçãocontínua que esses caracteres apresentam.

38) Suponha um indivíduo com 2n=2 cromossomos, onde um dos cromossomos possui dois'knobs' do mesmo lado do centrômero e o outro cromossomo não tem nenhum 'knob' (veresquema). Admitindo que a frequência de permuta seja de 20%, pergunta-se: qual aconstituição cromossômica e qual a frequência dos gametas produzidos? Esquematizenestas respostas constituição cromossômica representando os cromatídeos, centrômeros e'knobs'.

O = centrômero o = “knob”

39) Numa população foram amostrados 200 indivíduos que se classificaram da seguintemaneira, em relação ao loco B,b: BB=84; Bb=68; bb=48. Responda:

a) o que é equilíbrio de Hardy-Weinberg e quais as condições para que esse equilíbrio semanifeste ?

b) A população acima está em equilíbrio de Hardy-Weinberg ? Embase sua resposta emcálculo estatístico. Ver tabela de x2 .

40) Onze híbridos serão testados em um experimento delineado em blocos casualizados.Calcular o número de blocos (repetições) e esquematizar a análise de variância, de maneiraa se ter 30 graus de liberdade para o Resíduo. Qual teste poderia ser usado para asseguintes hipóteses:

a) A variação observada entre híbridos não difere de zerob) As médias dos híbridos 1 e 2 não diferem entre si: m1 - m2 = o

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41) Que mecanismos podem ser responsáveis pela geração e amplificação da variabilidadeobservada em populações naturais? Como esta atividade pode ser quantificada eexpressada?

42) Considere o seguinte genótipo (F1) em que M1(m1) e M2(m2) são dois marcadoresmoleculares que segregam de forma codominante (1:2:1) e R(r) um loco que confereresistência a uma doença (R= resistente; r=suscetível).

m1 r M2 c(m1 , r) = 0,40M1 R m2 c(m2 , r) = 0,10

Dado que não é recomendada a seleção para resistência via inoculação, torna-se necessáriaa seleção via marcadores (M). Pede-se:

a) Como você procederia para selecionar em F2 as plantas resistentes ?b) Quais os problemas decorrentes deste processo de seleção ?

43) Cite 3 propriedades do código genético e explique como elas foram determinadas.

44) Como podemos classificar as espécies vegetais em função do sistema reprodutivo ? Queimplicações tem o sistema reprodutivo com o melhoramento genético de uma espécie?

45) O quadro a seguir refere-se a uma análise de variância, onde foram testados 10 genótiposem 5 ambientes, em um experimento em blocos ao acaso com 5 repetições. Pede-se:

a) complete a análise de variância;b) interprete os resultados da mesma;c) o que entende por interação G X E;d) caso a interação G X E dê significativa, que desdobramento adicional poderia ser

feito ?

F.V. G.L. S.Q. Q.M. FBlocos 12

Tratamentos 490Genótipos (G) 72Ambientes (E) 32

G X EResíduo 392

46) Defina Evolução e relacione os principais mecanismos propostos pela Teoria Sintética daEvolução.

47) Explique resumidamente o que você entende por duplicação, transcrição e tradução.

48) Partindo-se de uma geração F2, em que grupo de espécies você espera que o equilíbrioocorra mais rapidamente:a) alógamasb) autógamasc) intermediáriasJustifique a sua resposta.

49) Considerando-se um caráter quantitativo, o que você entende por coeficiente deherdabilidade? Quais as implicações desse coeficiente nas atividades de seleção empopulações vegetais ?

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50) Defina, resumidamente, cada um dos seguintes termos:a) fenótipob) genótipoc) epistasiad) pleiotropiae) cruzamento-tested) retrocruzamento

51) Conceitue mutação do ponto de vista molecular. Esquematize os seus efeitos desde a suaocorrência até a expressão final do gene.

52) Foi feita uma mistura de sementes de duas linhagens homozigóticas para um caráter comalelismo múltiplo, na seguinte proporção: B1B1 = 20%, B2B2= 30% e B3B3 = 50%. Apóscruzamentos ao acaso, calcule as frequências gênicas e genotípicas da população, emequilíbrio de Hardy Weinberg. Considere duas hipóteses:

a) Todos os gametas têm a mesma viabilidade;b) Os gametas portadores do alelo B1 têm viabilidade de 80% em relação aos demais.

53) Em milho, o caráter 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-2sh-2 sh-2), obteve-se em F1 sementes normais, não enrugadas.

Em F2 obteve-se: 9/16 sementes não-enrugadas (lisa) : 7/16 enrugadas.

Esquematize o xadrez mendeliano de F2 indicando os genótipos e os fenótipos.

54) Uma determinada cultivar é portadora de um par de genes alelos recessivos que conferemresistência a um patógeno. Esquematize os cruzamentos através dos quais se transfere estegene para uma segunda cultivar desta mesma espécie. Quais os problemas que ogeneticista encontram quando introduz um gene numa cultivar ?

55) Em milho, os caracteres "grãos opacos", “endosperma branco" e "plantas anãs" são devidosà condição recessiva dos genes o-2, y e d enquanto os caracteres contrastantes "grãosnormais", “endosperma amarelo" e "plantas altas" são devidos aos genes dominantescorrespondentes. Supondo que o gene o-2 está no cromossomo 7 e os genes y e d ocupamas posições 40 e 60 do cromossomo 6. Que proporção de genótipos e de fenótipos deveráser obtida de um cruzamento teste, em associação, envolvendo estes 3 genes ?

56) Considere a frequência dos genótipos BB, Bb e bb nas seguintes populações:

POPULAÇÕES1 2 3 4

BB 0,88 0,16 0,24 0,81Bb 0,08 0,48 0,37 0,18bb 0,04 0,36 0,39 0,01

a) Calcule a frequência dos alelos B e b em cada uma.b) Qual ou quais populações estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg? Por que?c) Cruzamentos ao acaso dentro de cada população produzirão 4 novas populações. Quais

serão as frequências genotípicas nestas últimas ?

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57) Do seguinte cruzamento: (+ + +) (a b c) (a b c) (a b c)

onde a ordem dos genes não é conhecida, foi obtida a seguinte descendência:

(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 genético.b) Calcule a distância genética entre os genes.c) Calcule os valores de interferência e coincidência.

58) Discorra sobre os principais fatores que levam à especiação em plantas.

59) Sementes colhidas de plantas individuais homozigóticas em uma população geneticamenteheterogênea de soja (espécie autógama), originaram uma série de progênies. A avaliaçãodestas progênies mostrou média de produção de grãos de 2 t/ha e variância fenotípica iguala 20 (t/ha) 2. As progênies superiores produziram em média 4 t/ha. Considerando que avariância ambiental foi estimada em 15 (t/ha )2 , estimar:

a) o coeficiente de herdabilidade.b) o diferencial de seleção.c) o progresso genético esperado nas progênies superiores.d) a média de produção de grãos da população melhorada.

60) Como se dá a regulação da expressão gênica em procariotos ?

61) Relacione as principais estratégias empregadas na tecnologia do DNA recombinante.

62) A tabela abaixo refere-se à avaliação de 1.600 plantas F2 de uma espécie vegetal,segregando para 2 caracteres: tipo de folha (lisa ou enrugada) e cor de flor (vermelho, rosaou branco).

VERMELHO ROSA BRANCOLISA 295 615 300

ENRUGADA 95 185 110Pede-se:a) determinar a herança de cada caráter.b) determinar se os genes que controlam estes 2 caracteres estão ligados.c) utilizando símbolos apropriados determinar os genótipos correspondentes aos 6

fenótipos.Apresentar todos os testes estatísticos necessários.

63) Nas plantas cultivadas, o sistema de macho-esterilidade envolve uma interação entre genesnucleares e fatores citoplasmáticos. Pede-se:

a) identificar a constituição genética (núcleo e citoplasma) das 3 linhagens parentais (A,B e R) necessárias para que o sistema possa ser plenamente utilizado.

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b) esquematizar os cruzamentos que devem ser feitos para a produção de sementeshíbridas e para a manutenção das 3 linhagens parentais.

64) Conceituar:a) Variância genética aditiva.b) Correlação genética.c) Depressão por endogamia.d) Erro experimental.e) Progênie S1.

65) Dado o seguinte quadro de análise de variância:

FV GL SQ QM FBlocos 4 12

Tratamentos 49 490Genótipos (G) 9 72Ambientes (E) 32

G X E 36Resíduo 392

Pede-se:a) Calcular os valores que estão faltando e completar o quadro.b) Qual o delineamento experimental utilizado ?c) Quantas repetições foram empregadas ?d) Quantos ambientes foram testados ?e) O que você entende por G x E ?

66) Relatar sobre mutação.

67) Descreva sobre as novas tecnologias que estão sendo empregadas em Genética e asperspectivas de utilização na área Vegetal, Animal e Microbiana.

68) Espigas de milho provenientes de diferentes cruzamentos produziram estes resultados:

SEMENTES ESPIGA 1 ESPIGA 2 ESPIGA 3 ESPIGA 4AMARELAS LISAS 179 86 0 58AMARELAS ENRUGADAS 52 0 0 63BRANCAS LISAS 64 90 99 55BRANCAS ENRUGADAS 19 0 103 59

68.1. Esquematizar o cruzamento efetuado para cada caso.68.2. Determinar o número de genes envolvidos.68.3. Determinar as classes fenotípicas esperadas.68.4. Determinar como se pode obter um cultivar somente com sementes amarelas e lisas, a

partir de um duplo heterozigoto ?

69) Defina seleção natural, do ponto de vista genético. O que é valor adaptativo ao nível depopulação ? Qual a relação entre seleção natural e valor adaptativo ? O que é coeficiente deseleção ao nível genotípico ?

70) O controle da expressão gênica pode ser regulado nos diferentes passos que levam do DNAao RNA até a formação da proteína. Quais são os mecanismos de regulação gênica ?

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71) A análise de indivíduos parentais, de seu híbrido e da progênie e F2 utilizando-se duassondas moleculares e uma enzima de restrição forneceu o padrão de bandas apresentado napágina seguinte.

a) Interprete os resultados do ponto de vista genético (segregação de marcas).b) Discuta as aplicações dessa técnica (RFLP) na genética ou melhoramento.

Cultivar A Cultivar B

Híbrido F1

Progênie F2

72) Defina os seguintes termos:a) Epistasiab) Macho-esterilidade genéticac) Hibridação introgressivad) Auto-incompatibilidade gametofíticae) Depressão por endogamia

73) Calcula-se que apenas 1% das sequências de DNA dos eucariotos correspondem a códonsque são traduzidos em polipeptídeos. Em que consistem os outros 99% e qual sua função?

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74) a) Quais são os principais passos da transferência de um gene eucariótico para uma bactériaatravés de engenharia genética ?

b) Com base no que você sabe sobre processamento de RNA e transcrição reversa,explique porque o cDNA (DNA complementar produzido pela transcrição reversa) deum eucarioto é menor do que o DNA original do gene correspondente a ele.

c) Defina: O que é gene ?

75) Considere a seguinte análise de variância:

FV GL SQ QM E(QM)Blocos 3 300 2σ + T 2

Tratamentos 99 15.840 2σ + R 2tσ

Resíduo 297 23.760 2σ

onde: R e T correspondem aos números de repetições e tratamentos, respectivamente e2σ à variância do resíduo entre parcelas.

Pede-se:a. Estimar as variâncias genética e ambiental;b. Explicar o significado de 2

tσ nas seguintes situações:b1. Os tratamentos são uma amostra de clones;b2. Os tratamentos são uma amostra de progênies de meios irmãos em espéciesalógamas;

c. Calcular as herdabilidades entre plantas e entre médias de parcelas para os doiscasos do item b, lembrando que no caso b2, 2

tσ = (1/4) 2Aσ ;

d. Explicar o significado da herdabilidade em cada caso.

76) A tabela abaixo refere-se a avaliação de 1.600 plantas de geração F2 de uma espécie vegetalsegregando para dois caracteres: tipo de folha (lisa e enrugada) e cor da flor (vermelho,rosa e branco).

VERMELHO ROSA BRANCOLISA 295 615 300

ENRUGADA 95 185 110

Pede-se:a) Determinar a herança de cada caráter.b) Determinar se os genes que controlam os dois caracteres estão ligados.c) Utilizando símbolos apropriados, determine os genótipos correspondentes aos seis

fenótipos.Nota: Apresente todos os testes estatísticos necessários.

77) Partindo de plantas heterozigóticas (p.ex. S1S2), explicar e justificar os procedimentos quevocê utilizaria para obter linhagens puras para os alelos de incompatibilidade.

78) Descrever os processos de recombinação em fungos, incluindo os clássicos e aqueles que seenquadram dentro das novas tecnologias. Citar e justificar as informações genéticas quecada um deles pode fornecer do ponto de vista básico e aplicado.

79) Quais são os parâmetros genético-estatísticos envolvidos com o progresso com seleção ?Explique o significado dos mesmos e uma forma de estimá-los.

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80) Uma população vem se reproduzindo por acasalamento ao acaso, sendo que a frequência doalelo recessivo, em um loco com dois alelos, é de 0,4. Supondo que nessa população todosos acasalamentos passem a ser entre irmãos germanos, pergunta-se:

a) Quais as frequências genotípicas nessas duas gerações (população original e naderivada do cruzamento entre irmãos germanos). O que ocorreu como consequênciados acasalamentos entre irmãos.

b) Idem em relação a frequências alélicas.c) Estimar o progresso esperado com seleção (em kg/ha e em %) para ambos os casos,

supondo que a média de população original é 100 kg/ha e que a amostra selecionadaera 20% mais produtiva.

81) O caráter planta anã em milho é devido a um gene recessivo. Em uma populaçãogeneticamente heterogênea existem 30% de plantas anãs. Foi feito um cruzamento teste apartir de 700 plantas normais da população. Entre as progênies obtidas, observou-se oseguinte resultado:

a) 500 progênies com todas as plantas normaisb) 200 progênies segregando na proporção de 3 normais : 1 anã.Verificar se a população original está em equilíbrio de Hardy-Weinberg.

82) Dado o indivíduo de genótipo Br1 br1 Ts3ts3 HtHt su1su1, em que br1 (braquítico, i.e., combaixa estatura) é recessivo a Br1 (normal), Ts3 ("tassel seed", sementes no pendão) édominante a ts3 (normal), Ht (resistente à doença Helmintosporiose) é dominante a ht(normal) e su1 (endosperma açucarado) é recessivo a Su1 (normal), cite um exemplo de umpar de locos ligados e um par de locos não ligados. (Consulte o mapa genético no anexo 3).

83) Considerando os mesmos genes e dado o cruzamento a seguir: (Lg2= com lígula; lg2 = semlígula; Lg2 dominante sobre lg2) . Lg2lg2 Ts3ts3 HtHt Su1 su1 X Lg2lg2 Ts3ts3 htht Su1Su1:

a) Qual é a frequência de indivíduos sem lígula na progênie ?b) Qual é a frequência de indivíduos resistentes à helmintosporiose com pendões normais

na progênie ?c) Qual é a frequência de indivíduos com lígula, sementes no pendão, resistentes à

helmintosporiose e endosperma sem açúcar na progênie ?d) Dada uma progênie de 8 indivíduos, qual a probalidade de se obterem 6 indivíduos

com lígula e 2 sem lígula ?e) Com os alelos até agora apresentados (questões 82 e 83), quantos tipos diferentes de

genótipos completos (envolvendo os 5 locos) são possíveis ?Para a resolução das questões, consulte o mapa genético do milho (anexo 3).

84) O que é seleção natural ? ∆q ou a alteração da frequência gênica devido à seleção, édiretamente proporcional à pq e inversamente proporcional à W, todos os outros fatorespermanecendo constantes. Discuta esta afirmação supondo q= 1/2 e q= 0 ou 1 é W comvalor máximo e valor mínimo.

85) Uma população tem a seguinte estrutura quanto a um loco A:AA = 0,30Aa = 0,40aa = 0,30O genótipo A___ confere 20 unidades ao caráter (valor genotípico) e o genótipo aaconfere 10 unidades ao caráter. Supondo ausência de efeitos ambientais, pede-se:

a) A média da população original.b) Se a população original está em equilíbrio de Hardy-Weinberg.c) O progresso genético (em unidades do caráter e em %) após um ciclo de seleção

contra o Homozigoto Recessivo.d) A variância genética nas populações original e melhorada.

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86) Que evidências são necessárias para determinar se a variação geográfica observada em umou mais caracteres morfológicos e/ou fisiológicos é primariamente adaptativa (devido àseleção natural), ou resultado do acaso (devido à deriva genética) ?

87) Em ratos, o caráter cor dos pêlos, é controlado por dois pares de genes alelos, A e B, queinteragem dando uma segregação tritípica em F2. O gene A é responsável pelo aspectocolorido enquanto seu alelo recessivo dá o fenótipo albino. O gene B dá a cor cinza nosindivíduos coloridos, enquanto seu alelo recessivo b dá a cor preta.Considerando tais informações, relacione a coluna (I) relativa ao cruzamento com a coluna(II) relativa à descendência Apresente as resoluções.

COLUNA (I) COLUNA (II)( ) AAbb x aaBB 1 2 3 4 5 6 7( ) AaBb x aabb CINZA 4 - 16 12 9 - 4( ) Aabb x Aabb PRETA 4 12 - 4 3 4 -( ) AaBb x AaBb ALBINA 8 4 - - 4 12 12( )AABb x AABb

88) O feijão (Phaseolus vulgaris L.) tem 2n = 22 cromossomos. Hipoteticamente, quais seriamos números de cromossomos de feijões:

a) autotetraplóides -b) autopentaplóides -c) trissômicos -d) monossômicos -e) nulissômicos -f) tetrassômicos -g) Qual é a constituição cromossômica (hipotética) de um alotetraplóide fértil, resultante

do cruzamento de Phaseolus vulgaris L. , AA, 2n = 22 , com Phaseolus lanatus L.,BB , 2n = 22 ?

h) Quais são os 4 tipos de aberrações cromossômicas estruturais ? Esquematize:

89) Esquematize e descreva, resumidamente, as fases da meiose de uma planta com 2n = 2cromossomos.

90) Quais as principais funções exercidas pela MEMBRANA PLASMÁTICA e pela PAREDECELULAR ?Qual a importância para o MELHORAMENTO DE PLANTAS da membrana plasmática eda parede celular ?

91) Relacione os principais métodos de estudo da célula. Discuta em detalhes o que é o métodode cortes no micrótomo para o estudo citológico de tecidos vegetais.

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92) Suponha uma planta com 2n = 2 cromossomos, com 2 "knobs" em um dos homólogos(esquema). Admitindo que a frequência de permuta seja de 10%. Pergunta-se: Qual aconstituição cromossômica e qual a frequência dos gametas produzidos. Esquematizeabaixo: na díade, na tétrade e nos gametas, o número de cromossomo, os braços, ocentrômero e os 'knobs".

a) Díade b) Tétrade

c) Os gametas produzidos são:

ESQUEMA FREQUÊNCIA

93) A seguir é dada a sequência inicial do primeiro exon de um gene eucariótico (fita sense). Atabela do código genético é mostrada no anexo 1. Os códons estão separados por pontos.

3’ - TAC.AAA.CGC.TAC.TTT.AGT - 5'

a) Qual é a sequência do mRNA correspondente a sequência acima ?b) Qual é a sequência de aminoácidos correspondentes à sequência acima ?c) Como seria essa sequência de aminoácidos se ocorressem as seguintes mutações? (as

mutações não são cumulativas; considere cada item independente).

I) Uma transição no terceiro nucleotídeo do segundo códon ?lI) Uma transversão no primeiro nucleotídeo do segundo códon ?lll) Uma transversão no terceiro nucleotídeo do segundo códon ?IV) Uma transição no primeiro nucleotídeo do primeiro códon ?V) Uma transição no primeiro nucleotídeo do quarto códon ?IV) Uma adição de um A logo depois do primeiro códon ?

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94) Os resultados obtidos em um cruzamento teste de três pontos estão representados a seguir:

DESCENDÊNCIA DO CRUZAMENTO TESTEGENÓTIPOS NÚMEROS

ABdaBdabd

ABDaBDabDAbDAbd

1080

2903101201070

110TOTAL 1000

a) Determine a ordem dos genes no cromossomo.b) Construa o mapa genético.c) Calcule os valores da coincidência e interferência

95) O sequenciamento de um segmento de um cromossomo contendo os genes A, B e Cresultou no seguinte mapa, em que os números representam a quantidade de nucleotídeosem cada trecho assinalado:

I)

A análise genética clássica do mesmo segmento envolvendo os mesmo genes A, B e Cresultou no seguinte mapa de ligação: (u.m. = unidade de mapeamento).

II)

O cruzamento teste AC/ac x ac/ac produziu a seguinte progênie:

III) AC/ac + ac/ac - 96,06%Ac/ac + aC/ac - 3,94%

95.1. Qual é a aparente discrepância entre os resultados de (I) e de (lI) e qual suaexplicação ?

95.2. Qual é a aparente discrepância entre os resultados de (lI) e de (lll) e qual suaexplicação ?

96) Do cruzamento de duas linhas puras (P1 e P2) de uma espécie autógama foram obtidas asgerações F1 e F2. A avaliação para um caráter quantitativo mostrou os seguintes resultados:

GERAÇÃO MÉDIA VARIÃNCIAP1 6,0 0,50P2 8,0 0,48F1 8,0 0,72F2 7,5 0,75

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Pede-se:a) Qual o tipo de ação gênica predominante no controle do caráter;b) O coeficiente de herdabilidade no sentido amplo;c) A média da geração F3;d) A média da geração Fn (homozigose completa).

97) Foi feita uma mistura de sementes de linhagens homozigóticas para um caráter comalelismo múltiplo, na seguinte proporção B1B1 = 20%, B2B2 = 30% e B3B3 = 50%. Apóscruzamento completamente ao acaso, calcule as frequências gênicas e genotípicas napopulação em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Considere duas hipóteses:

a) Todos os gametas tem a mesma viabilidade.b) Os gametas portadores de alelo B1 tem viabilidade de 80% em relação aos demais.

98) Interpretar as equações seguintes e descrever as suas implicações práticas:

BB p 2+ FpqBb 2 pq (1 - F)bb q 2 + Fpq

99) Conceituar:a) Epistasiab) Pleiotropiac) Cistrond) Transposone) Plasmídiof) Variação somaclonalg) Seleção natural vs seleção artificial

100) Comparar seleção natural com seleção artificial.

101) Conceituar:a) Segregação independenteb) Gene restaurador de fertilidadec) Herança ligada ao sexod) Supergenee) Herança poligênicaf) Um gene - uma enzimag) Ligação absolutah) Teste x 2

102) Em procariotos, existem operons que regulam processos catabólicos e outros que regulamprocessos anabólicos. Explique as diferenças entre eles.

103) Um melhorista tem 3 saquinhos com sementes de milho: o 1º saquinho tem sementes demilho normal (folhas verdes) e os outros 2 saquinhos tem sementes de milho japônica(folhas estriadas de verde e branco); cada um dos 3 sacos corresponde a uma linha pura.Cada um dos saquinhos de milho japônica contém linhas puras diferentes: um deles contémo gene j-1, localizado no cromossomo 8 do milho, e o outro saquinho contém o gene j-2 nocromossomo 4.

a) como se pode ter certeza se essas linhagens são realmente puras (homozigóticas) ?b) qual a constituição genética das sementes de milho nos 3 saquinhos , com relação aos

genes j-1 e j-2 ?Considerando que as linhagens são puras, como saber se as duas linhagens sãohomozigóticas para o mesmo gene ? Descreva e esquematize os passos do processo.

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104) Definir em menos de 5 linhas, cada um dos seguintes termos:a) fenótipob) genótipoc) dominânciad) cruzamento testee) retrocruzamento

105) As estimativas demonstram que a espessura da gordura no lombo de certa raça de suínostem uma herdabilidade de 80%. Suponha que a média da espessura desta raça é de 1,2polegadas e a média de indivíduos selecionados desta população para serem reprodutoresda geração seguinte é de 0,8 polegadas. Qual é a média que podemos prever para a geraçãoseguinte ?

106) O loco A tem dois alelos, A e a . Em uma população, f(a) = 0,20. Qual a máximafrequência de heterozigotos possível nesta população ?

107) Que relações você pode estabelecer entre mudança de frequência gênica devido à seleçãonatural e nível de variabilidade da população, valor adaptativo médio e efeito aditivo desubstituição gênica ? Justifique sua resposta.

108) Os programas de melhoramento comumente envolvem seleção simultânea para várioscaracteres. Descrever sobre as implicações, relações e limitações deste procedimento.

109) Nas pesquisas genéticas tem sido frequentemente necessário separar os efeitos genéticosdos efeitos ambientais. Relatar sobre os processos que podem ser usados para separar emedir os efeitos mencionados.

110) Conceituar e exemplificar se necessário :a) Intron - Exonb) Alelos múltiplosc) Frequências alélicas e genotípicasd) Mecanismos de isolamento reprodutivoe) Espécie (genética)f ) Herdabilidadeg) Pleiotropiah) Variação somaclonal

111) Após 1973, novas técnicas foram descritas e estão disponíveis para o Geneticista empregá-las como mecanismos diretos ou auxiliares de recombinação. Quais são essas técnicasconhecidas até o momento ? Descreva separadamente cada uma delas, exemplifique ecomente sobre as perspectivas da utilização das mesmas em relação aos sistemasconvencionais de recombinação.

112) Suponha uma sequência de nucleotídeos de DNA, considere uma mutação mostrandocomo a mesma foi obtida e descreva, localizando na célula todos os passos desde aocorrência dessa mutação até os efeitos finais causados.

113) Em um banco de germoplasma, é mantido um acesso de determinada planta autógama,constituído de 5 sementes, cujos genótipos são:

Aa Aa AA AA AA

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Para preservar o acesso, depois de determinado intervalo de tempo, as sementes sãoplantadas e produzem progênies. De cada progênie uma semente é sorteada e guardada,para manter o tamanho do acesso (5). Qual a probabilidade de o alelo a ser extinto naprimeira geração ?

114) Dois locos estão localizados no mesmo cromossomo:

___A.__________B.____ 6 u.m.

Estes locos, além disso, participam da mesma via metabólica, que determina a cor da flor: A B

Substrato ______↓_______ Pigmento ______↓_______ Pigmentoincolor Azul Roxo

O loco A tem 2 alelos: A , que produz uma enzima eficiente e a , que produz umaenzima inativa; o loco B tem 2 alelos: B , que produz uma enzima eficiente e b queproduz uma enzima inativa.Quais as porcentagens dos diferentes tipos de fenótipos obtidos do cruzamento AaBb(associação) x aabb ?

115) Uma população, na geração 0 , tem a seguinte estrutura, com relação ao loco A:

f(AA) = 0,80 ; f(Aa) = 0,05 ; f(aa) = 0,I5

O genótipo A___ confere o peso de 20,0 Kg ao indivíduo e o genótipo aa lhe confere opeso de 8,0 kg. Desconsidere os efeitos do ambiente ou de genes modificadores. Realizeuma seleção de 100% contra os indivíduos aa, e permita que os indivíduos restantes (ogrupo selecionado) se intercruze ao acaso, para produzir a geração 1. Calcule:

a) a diferença entre as médias do caráter na geração 0 e no geração 1(em kg).b) a diferença entre as variâncias do caráter na geração 0 e na geração 1(em kg2).

116) Dado o cruzamento seguinte, envolvendo locos independentes de milho,

ShSh WxWx JJ HtHt X shsh wxwx JJ htht

em que todos os locos apresentam dominância, responda:a) Qual a probabilidade de obtenção de um indivíduo geneticamente idêntico a F1 em F2?b) Qual a probabilidade de obtenção de Sh____J____Ht____ em F2 ?

117) De acordo com o Teorema Fundamental da Seleção Natural, de Fisher quais são os trêsfatores dos quais depende a velocidade de alteração da frequência gênica sob a ação daseleção? Como essa velocidade é afetada por cada um desses fatores ?

118) Considere um indivíduo heterozigoto (geração F1) para quatro genes (AaBbCcDd), sendoA e B ligados em associação no cromossomo I e C e D ligados em repulsão noCromossomo V, com distâncias genéticas de 0,10 e 0,30 , respectivamente. Pede-se:a) As frequências gaméticas esperadas.b) A frequência esperada do genótipo parental com a mesma estrutura de ligação.c) A frequência esperada do genótipo AaBbccdd, supondo que a combinação gênica ab

torna inviável o gameta masculino que a contem.

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119) Considere uma população heterogênea de plantas individuais homozigóticas com média deprodução de m = 80 g/planta e coeficiente de herdabilidade de h2 = 0,40. Qual deverá ser odiferencial de seleção para elevar a média populacional para 100 g/planta após o processode seleção ? Se a variância genética for Vg = 200 , qual é o valor da variância devida aoambiente ? Se em vez de seleção individual for feito um teste de progênie (seis plantas porprogênie), qual seria o diferencial de seleção para obter o mesmo ganho anterior, sob asmesmas condições ?

120) Definir os seguintes termos.a) Auto-incompatibilidade gametofíticab) Macho-esterilidade genéticac) Espécie monóicad) lnteração genótipo x ambientee) Heterose

121) Comparar seleção natural vs seleção artificial como forças determinantes de alterações daestrutura genética de populações.

122) Explique com detalhes como pode ser demonstrado que a duplicação do DNA é semi-conservativa.

123) Defina os seguintes termos:a) Transposonb) Cistronc) Intron/Exond) Codon

124) Conceituar:a) Heterose e endogamiab) Interação de genótipos por ambientesc) Coeficiente de herdabilidaded) Variância genotípicae) Epistasia

125) O cruzamento de duas variedades de milho resultam em uma geração F1 heterozigota para3 genes recessivos: an (antera anormal), br (braquítico) e f (estriado). Do cruzamento testeda geração F1 com uma linhagem totalmente homozigota recessiva obteve-se a seguinteprogênie: 355 antera anormal; 88 totalmente tipo selvagem; 21 estriado; 339 braquítico eestriado; 2 braquítico; 55 antera anormal, braquítico e estriado; 17 antera anormal ebraquítico; 2 antera anormal e estriado.

Pergunta-se:a) Qual o genótipo das variedades parentais ?b) Construa o mapa genético com as respectivas distâncias entre os 3 genes.c) Calcule o valor de interferência.

126) As propriedades do código genético foram decifradas a partir de uma série deexperimentos. Abaixo estão representados os resultados de alguns destes experimentos.Indicar, em cada caso, qual propriedade do código genético é evidenciada e justificar.a) Um aminoácido pode ter todos os 20 aminoácidos como vizinhos.b) A alteração de uma base nitrogenada só pode alterar um aminoácido na proteína.c) Em diversos organismos analisados, a relação entre o número de nucleotídeos (a)

de um mRNA e o número de aminoácidos da proteína formada (b) mostrou que a/b =3.

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d) mRNA de coelho, colocado num sistema livre de células obtido de bactérias de E. colicodifica proteína de coelho.

e) Os codons GGU, CGC, GGA e GGG codificam o aminoácido glicina.

127) São dadas a seguir uma sequência de DNA (fita non-sense) eucariótico e a respectiva fitade mRNA normalmente transcrito a partir dela.

5 - A1

T A.G A G.C C C. T10

C A.A C C.G G A.A T20

G.G C T.T C T.A A C30

.T T T.A C T.C A G. T40

T C.

G T A.G T C.G T50

G.C C A.G T A.T T T60

.A C C.G A C.G A A. T70

G G.A T G.A G C.T C80

C.G G C.A T C.

T A C90

.T A A.T A G.A C G100

.C C G.G C C.A T T. - 3

5 - G.A U A.G A G. C C C10

.U C A.A C C.G G A. A20

U G.G C U.U C U.A A30

C.U U U.A C U.C A G40

.U U C.

G U A.G U C. G50

U G.G A A.U G G.A U60

G.A G C.U C C.G G C70

.A U C.U A C.U A A. U80

A G.A C G.C C G.

G C90

C.A U U.A A A A A100

A A A A A A A A A - 3

'

'

'

'

Os nucleotídeos estão numerados de 10 em 10. Por que a fita de RNA não correspondeinteiramente à de DNA ? Que fenômenos ocorreram para a formação desse mRNA apartir do DNA ? Em que parte da célula estes fenômenos ocorrem ?

128) Com base na questão acima, qual será a sequência de aminoácidos do polipeptídeotraduzido do mRNA. (Consultar o Código Genético no Anexo 1).

129) Que alterações seriam provocadas no polipeptídeo traduzido a partir do mRNA da questãoanterior, se ocorresse:a) uma substituição da timina da posição 20 por uma citosina ?b) uma deleção da timina da posição 25 . Considere todas essas mutações separadamente, sem acumulá-las.c) qual a importância das mutações espontâneas na agricultura ?

130) Quais as diferenças básicas entre deriva genética e seleção natural ?

131) Qual a função: (a) do promotor ? (b) do operador ? (c) da sequência líder do mRNA ?

132) Uma população, na geração 0 , tem a seguinte estrutura, com relação ao loco A:

f(AA) = 0,02 f(Aa) = 0,06 f (aa) = 0, 92

O genótipo A___ confere o peso de 10,0 kg ao indivíduo e o genótipo aa lhe confere opeso de 5,0 kg. Desconsidere efeitos do ambiente ou de genes modificadores. Realizeuma seleção de 100% contra os indivíduos aa, e permita que os indivíduos restantes (oGrupo Selecionado) se intercruze ao acaso, para produzir a geração 1.

Calcule:a) a diferença entre as médias do caráter na geração 0 e na geração 1(em kg).b) a diferença entre as variâncias do caráter na geração 0 e na geração 1(em kg2).

133) Considere a população com a seguinte estrutura:

f(AA) = 0,20 f(Aa) = 0,24 f(aa) = 0,56 (Geração 0)

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Nessa geração o coeficiente de endogamia (F0) é 0,0. Todos os indivíduos sãoautofecundados sucessivamente produzindo as gerações 1, 2..., 10.

a) Qual é o coeficiente de endogamia da geração 1 ?b) Qual é a frequência de AA na geração 1 ?c) e na geração 10 ?

134) Numa população foram amostradas 200 indivíduos que se classificaram da seguintemaneira, em relação ao loco B,b: BB-84; Bb-68; bb.48. Responda:a) O que é equilíbrio de Hardy-Weinberg e quais as condições para que esse equilíbrio semanifeste ?b) A população acima está em equilíbrio de Hardy-Weinberg ? Embase sua resposta em cálculo estatístico.

135) Relacione os princípios básicos da teoria evolutiva proposta por Darwin. O que a modernateoria sintética da evolução acrescentou ao modelo proposto por Darwin ?

136) O que é intron e exon e quais as suas funções ?

137) O loco A, com dois alelos (A1 e A2) e o loco S, com alelos múltiplos (S1, S2 e S3) sãoligados com uma frequência de recombinação de c = 0,20 .Calcule as frequências genotípicas resultantes do seguinte cruzamento, considerando-seque a série S refere-se ao sistema de auto-incompatibilidade gametofítica.

A1S1 A1S2

A2S2 A2S3

138) A seguir é dada a sequência inicial do primeiro exon de um gene eucariótico (fita sense).A tabela do código genético é mostrada no anexo 1. Os códons estão separados porpontos.

3’ - TAC.AAA.CGC.TAC.TTT.AGT-5'

a) Qual é a sequência do mRNA correspondente à sequência acima ?b) Qual é a sequência de aminoácidos correspondentes à sequência acima ?c) Como seria essa sequência de aminoácidos se ocorresse a seguinte mutação.

As mutações não são cumulativas; considere cada item independentemente;

I)Uma transição no terceiro nucleotídeo do segundo códon ?II) Uma transversão no primeiro nucleotídeo do segundo códon ?III) Uma transversão no terceiro nucleotídeo do segundo códon ?IV) Uma transição no primeiro nucleotídeo do primeiro códon ?V) Uma transição no primeiro nucleotídeo do quarto códon ?VI) Uma substituição do G do último códon por um T ?VII) Uma adição de um A logo depois do primeiro códon?

139) O que é:a) mutação silenciosa ?b) mutação neutra ?c) exon ?

140) Qual é o efeito dos seguintes sistemas reprodutivos sobre a estrutura genética daspopulações de plantas que as apresentam, em termos de frequência de homozigotos eheterozigotos.

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a) cleistogamiab) dioiciac) agamospermia

141) Compare uma linhagem de uma espécie autógama, uma população de uma espéciealógama que se reproduz por semente na prática e um clone de uma espécie alógama quese reproduz vegetativamente na prática com relação às frequências de homozigotos eheterozigotos. Frente a uma epidemia de determinada doença, especule sobre aspossíveis reações dos 3 materiais.

142) Por que interessa ao melhorista conhecer os componentes da variância fenotípica de umapopulação ?

143) Uma espécie alógama apresenta incompatibilidade gametofítica controlada pelos alelosmúltiplos S1, S2 e S3. Uma população apresenta a seguinte constituição genotípica : S1S2

= 30%, S1S3 = 50% e S2S3 = 20%. Calcule as frequências gênicas e genotípicas napopulação resultante do cruzamento completamente ao acaso.

144) Conceituar :a) Progresso esperado na seleçãob) Variância genética aditivac) Correlação genéticad) Herdabilidade realizadae) Coeficiente de endogamia.

145) Suponha que você isolou uma bactéria resistente à estreptomicina. Trabalhando com essabactéria, você verificou que essa característica pode ser perdida em uma determinadafrequência. Que critérios você utilizaria para saber se a resistência a estreptomicina emestudo é determinada por um gene cromossômico ou plasmidial ?

146) Você tem uma molécula de DNA purificado e deseja fazer o mapa de restrição desseDNA. Depois da digestão com Eco RI, você obteve quatro fragmentos : 1, 2, 3 e 4.Depois da digestão de cada um desses fragmentos com Hind II, você encontrou que ofragmento produziu dois subfragmentos (31 e 32) e o fragmento 2 produziu três (21, 2 2 e23) . Depois da digestão da molécula inteira com Hind II, você recuperou quatro pedaços :A, B, C e D. Quando esses pedaços foram tratados com Eco RI, o pedaço D produziufragmentos 1 e 31, A produziu 32 e 21 e B produziu 23 e 4. O pedaço C foi idêntico a 22 .Construa o mapa de restrição desse DNA.

147) Conceitue:(a) Domesticação(b) Seleção(c) Melhoramento(d) Variedade(e) Híbrido

148) Em transformação de plantas existe um estratégia (chamada RNA anti-sense) paradiminuir ou anular a expressão de um gene endógeno, como aquele que controla oamadurecimento dos frutos. No genoma da planta transgênica estão presentes o genenormal e o gene clonado de forma invertida ligado a um promotor forte. Explique eesquemetize como e porque a expressão do gene normal é anulada ou reduzida.

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149) (a) Calcule a distância entre os genes de uma espécie vegetal a partir da análise dosdescendentes do seguinte um cruzamento-teste, (b) fornecendo o valor da interferência e(c) os valores esperados para cada classe de descendentes se o gene C segregasseindependentemente dos demais.

BaC 42 Bac 6bAc 43 bAC 9BAC 140 BAc 305bac 145 baC 310

150) Em certas espécies vegetais, múltiplos alelos controlam incompatibilidade de tal formaque o tubo polínico não cresce se o alelo S que ele contém está também presente nogameta feminino. Supondo-se que os genótipos S1S3 e S2S4 foram cruzados e a progênieobtida foi totalmente intercruzada. Qual a proporção de cruzamentos:

a) totalmente férteis?b) totalmente estéreis?c) parcialmente férteis?

151) Interprete o seguinte esquema relativo a um pedigree e os respectivos géis de DNA,correspondentes ao padrão de bandas de cada indivíduo. No pedigree, indivíduosheterozigotos são representados com um traço no meio da figura, indivíduos normais sãorepresentados pela figura vazia enquanto os afetados por uma doença hereditária, pelafigura cheia.

152) Em tomate, dois alelos de um gene determinam a cor do caule e dois alelos de um outroloco controlam a forma das folhas. A tabela mostra a segregação obtida para estas duascaracterísticas em 6 cruzamentos. (a) Determine os alelos dominantes e (b) os genótiposdos parentais em cada cruzamento.

N° de Indivíduos

Cruzam. Fenótipo dos ParentaisVermelhoRecortada

VermelhoLisa

VerdeRecortada

VerdeLisa

1 Verm., Rec. X Verde, Rec. 321 101 310 1072 Verm., Rec. X Verm., Lisa 219 207 64 713 Verm., Rec., X Verde, Rec. 722 231 0 04 Verm., Rec., X Verde, Lisa 404 0 387 05 Verm., Lisa X Verde, Rec. 70 91 86 776 Verm., Rec., X Verm., Rec. 468 156 156 52

153) A tabela mostra o número de indivíduos de cada uma das classes genotípicas de um lococom ação codominante. Determine: (a) a frequência dos alelos M e N em cada população,(b) responda se estão em equilíbrio de H-W e (c) indique a que se devem, provavelmente,as diferenças nas frequências do alelos quando se comparam as três populações.

População MM MN NNEsquimós 8350 1560 90Egípcios 2780 4890 2330Chineses 3320 4860 1820

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154) A antracnose é uma doença fúngica que ataca o feijoeiro. Duas variedades de feijão (A eB) e duas linhagens do fungo (å a e b) foram estudadas e se concluiu que a linhagem å acausa doença na variedade A mas não na variedade B enquanto a linhagem b causadoença na variedade B porém, não afeta a variedade A. O cruzamento estre as variedadesde feijão (A x B) foi efetuado e as populações F1 e F2 obtidas. Nenhuma das plantas F1

mostrou-se afetada enquanto em F2, houve uma segregação de 9:7(resistentes:susceptíveis). Interprete os resultados do ponto de vista da herança daresistência.

155) Foram avaliados experimentalmente 15 tratamentos de milho em um experimento emblocos ao acaso, com 6 repetições. Os tratamentos eram constituídos de 5 variedades edos 10 híbridos entre elas. Esquematize a análise de variância (F.V., G.L. e teste F) eindique como faria para verificar, utilizando testes estatísticos, se:

a) se as variedades diferem entre si;b) se os híbridos diferem entre si;c) se a heterose média (vigor híbrido) é diferente de zero.

156) Associe as duas colunas escolhendo a opção na qual nenhum dos algarismos se repete. (1) eletroforese ( ) vacinas de DNA (2) RNA de fita dupla ( ) síntese de DNA in vivo (3) intron ( ) separação de fragmentos de DNA (4) operon ( ) vírus (5) primer ( ) código genético (6) promotor ( ) amplificação do DNA (7) PCR ( ) diversidade genética (8) transcrição ( ) região não-codificadora (9) AUG ( ) gene policistrônico (10) isoenzimas ( ) região regulatória (11) clonagem ( ) inserção em vetor (12) resposta imune ( ) síntese de RNA

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ANEXOS

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ANEXO 1. Código Genético

U C A GU UUU

UUC

UUA

UUG

Phe

Leu

UCU

UCC

UCA

UCG

Ser

UAU

UAC

UAA

UAG

Tyr

OCRE

AMBAR

UGU

UGC

UGA

UGG

Cys

?

Tryp

U

C

A

G

C CUU

CUC

CUA

CUG

Leu

CCU

CCC

CCA

CCG

Pro

CAU

CAC

CAA

CAG

His

GluN

CGU

CGC

CGA

CGG

Arg

U

C

A

G

A AUU

AUC

AUA

AUG

Iieu

Met

ACU

ACC

ACA

ACG

Thr

AAU

AAC

AAA

AAG

AspN

Lys

AGU

AGC

AGA

AGG

Ser

Arg

U

C

A

G

G GUU

GUC

GUA

GUG

Val

GCU

GCC

GCA

GCG

Ala

GAU

GAC

GAA

GAG

Asp

Glu

GGU

GGC

GGA

GGG

Gly

U

C

A

G

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ANEXO 2. Tabela de Qui-Quadrado

Degrees offreedom χ2

.100 χ2.050 χ2

.025 χ2.010 χ2

.005

1 2.70554 3.84146 5.02389 6.63490 7.879442 4.60517 5.99147 7.37776 9.21034 10.59663 6.25139 7.81473 9.34840 11.3449 12.83814 7.77944 9.48773 11.1433 13.2767 14.86025 9.23635 11.0705 12.8325 15.0863 16.74966 10.6446 12.5916 14.4494 16.8119 18.54767 12.0170 14.0671 16.0128 18.4753 20.27778 13.3616 15.5073 17.5346 20.0902 21.95509 14.6837 16.9190 19.0228 21.6660 23.5893

10 15.9871 18.3070 20.4831 23.2093 25.188211 17.2750 19.6751 21.9200 24.7250 26.756912 18.5494 21.0261 23.3367 26.2170 28.299513 19.8119 22.3621 24.7356 27.6883 29.819414 21.0642 23.6848 26.1190 29.1413 31.319315 22.3072 24.9958 27.4884 30.5779 32.801316 23.5418 26.2962 28.8454 31.9999 34.267217 24.7690 27.5871 30.1910 33.4087 35.718518 25.9894 28.8693 31.5264 34.8053 37.156419 27.2036 30.1435 32.8523 36.1908 38.582220 28.4120 31.4104 34.1696 37.5662 39.996821 29.6151 32.6705 35.4789 38.9321 41.401022 30.8133 33.9244 36.7807 40.2894 42.795623 32.0069 35.1725 38.0757 41.6384 44.181324 33.1963 36.4151 39.3641 42.9798 45.558525 34.3816 37.6525 40.6465 44.3141 46.927826 35.5631 38.8852 41.9232 45.6417 48.289927 36.7412 40.1133 43.1944 46.9630 49.644928 37.9159 41.3372 44.4607 48.2782 50.993329 39.0875 42.5569 45.7222 49.5879 52.335630 40.2560 43.7729 46.9792 50.8922 53.672040 51.8050 55.7585 59.3417 63.6907 66.765950 63.1671 67.5048 71.4202 76.1539 79.490060 74.3970 79.0819 83.2976 88.3794 91.951770 85.5271 90.5312 95.0231 100.425 104.21580 96.5782 101.879 106.629 112.329 116.32190 107.565 113.145 118.136 124.116 128.299100 118.498 124.342 129.561 135.807 140.169

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ANEXO 3. Mapa Genético do Milho

Linkage Map of Maize Chromosomes