UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Setor de Ciências Biológicas Departamento de Genética BG403 - GENÉTICA ANIMAL. Lista de Exercícios

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Setor de Ciências Biológicas Departamento de Genética Profa Angelica Boldt BG403 - GENÉTICA ANIMAL Lista de Exercícios T7 GENÉTICA DE POPULAÇÕES 1) As propriedades genéticas das populações são determinadas a partir do conhecimento de suas frequências alélicas e genotípicas. As frequências alélicas correspondem às proporções dos diferentes alelos de um determinado gene na população. As frequências genotípicas, por sua vez, são as proporções dos diferentes genótipos para o gene considerado. Genética na Agropecuária, pág 295 da 3ª. Edição. Admitindo-se o equilíbrio de Hardy-Weinberg, calcule as frequências dos dois alelos, nos seguintes casos: a) Sistema codominante, para o qual foram encontrados 42 indivíduos A 1 A 1, 97 A 1 A 2 e 61 A 2 A 2. b) Doença autossômica recessiva, com 9 indivíduos afetados em uma amostra de animais. c) Sistema codominante, com os fenótipos nas respectivas frequências: A 1 A 1 = 0,30 A 1 A 2 = 0,50 A 2 A 2 = 0,20 d) Sistema dominante no qual 600 indivíduos apresentam fenótipo dominante e 300 fenótipo recessivo. e) Gene ligado ao sexo recessivo, causador de uma doença. Encontramos 10 machos doentes em uma população com 500 machos. 2) Em uma população grande, que se reproduz por acasalamentos ao acaso e onde não há migração, mutação ou seleção, pois todos os indivíduos são igualmente férteis e viáveis, tanto as frequências alélicas como genotípicas se mantêm constantes ao longo das gerações. Este fenômeno é conhecido como equilíbrio de Hardy-Weinberg e foi descrito em Do livro Genética na Agropecuária, pág 298 na 3ª. Edição. 1

2 Em uma certa espécie, a cor da pelagem é controlada por um gene com dois alelos apresentando dominância incompleta. O genótipo A 1 A 1 determina pelagem branca, A 1 A 2, creme e A 2 A 2, amarela. Em uma amostra de 1000 indivíduos, encontramos 50 A 1 A 1, 500 A 1 A 2 e 450 A 2 A 2. Esta distribuição está de acordo com o teorema de Hardy-Weinberg? Teste estatisticamente. 3) Admitindo-se a frequência do alelo a igual a 0,40 e a do alelo A igual a 0,60, Numa população em equilíbrio de Hardy-Weinberg responda: a) Qual a frequência dos homozigotos recessivos, descendentes de cruzamentos entre dois heterozigotos? b) Qual a frequência de cruzamentos entre homozigotos? c) Qual a frequência de heterozigotos, descendentes do cruzamento de heterozigotos com homozigotos recessivos? 4) Considere uma doença recessiva cujo gene está situado na porção não homóloga do cromossomo X. Sabe-se que a frequência de doentes nos machos, em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg, é de 8%. Qual será a frequência esperada de fêmeas doentes? Quais as frequências genotípicas dos descendentes de indivíduos com fenótipo dominante? Considere separadamente as frequências em machos e em fêmeas. 5) Considere que as frequências de A e a são iguais a 0,50. Responda: a) Qual a frequência de heterozigotos na população? b) Qual a frequência de heterozigotos na população que são filhos de dois heterozigotos? c) Qual a frequência de heterozigotos dentro de cada cruzamento entre dois heterozigotos? 6) As frequências dos genótipos AA, Aa e aa são, respecitivamente, 0,45, 0,30 e 0,25. Caso na próxima geração se estabeleça equilíbrio de Hardy-Weinberg, quais deverão ser as frequências genotípicas? 7) Em uma população na qual haja uma anomalia autossômica recessiva, como você faria para saber quais as frequências de indivíduos normais, portadores e afetados? 2

3 8) Considere uma população fundada com 60 animais, sendo 30 machos (10 com o genótipo AA, 10 Aa e 10 aa) e 30 fêmeas (10 AA, 10 Aa e 10 aa). Quais serão as frequências genotípicas após uma geração de cruzamentos ao acaso? Discuta. 9) Em uma determinada espécie, a cor da pelagem pode ser vermelha (AA), rosa (Aa) ou branca (aa). Em uma amostra de uma população foram encontrados 41 indivíduos vermelhos, 30 rosa e 8 brancos, quais as frequências alélicas? Essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg? Teste. 10) A presença de chifres em carneiros é uma característica governada por um gene autossômico dominante nos machos e recessivo nas fêmeas. Este é um exemplo de herança influenciada pelo sexo. Em uma amostra de 1000 machos encontrouse 510 com chifres. Qual deve ser a frequência de fêmeas mochas (sem chifres) na mesma população? E de fêmeas com chifres? 11) A cor da pelagem em cavalos depende de diversos genes. Aparentemente, o locus A governa a distribuição do pigmento. Se os alelos dominantes dos outros loci estão presentes, os 4 alelos do locus A produzem A + = selvagem (Prejvaiski: baio com marcas de zebra); A= baio escuro (crina e cauda pretas); a f = marrom escuro (quase preto com áreas malhadas); a= preto. A ordem de dominância é A + >A>a f >a. Se as frequências alélicas são: A + =0,4; A=0,2; a f =0,1 e a=0,3, calcule as frequências fenotípicas esperadas no equilíbrio. 12) O tipo sanguíneo ABO humano é determinado por um gene com três alelos, na seguinte ordem de dominância: I A = I B > i, sendo que o alelo I A leva à produção da proteína presente no tipo sanguíneo A, o alelo I B leva à produção da proteína presente no tipo sanguíneo B e o alelo i não produz proteína, condicionando o tipo sanguíneo O. Em uma amostra da população humana encontrou-se 308 indivíduos O, 320 do tipo A, 271 do tipo B e 101 do tipo AB. Quais são as frequências alélicas? Teste o equilíbrio de H-W e estime a taxa de heterozigose da população. 13) Considerando equilíbrio de Hardy-Weinberg para o locus B, estime a taxa de heterozigose para as duas populações abaixo. Qual delas apresenta maior variação genética no sistema? Discuta. Alelo Pop. A Pop. B b+ 0,6 0,4 b1 0,1 0,3 3

4 b2 0,2 0,0 b3 0,1 0,3 14) Na tabela abaixo são apresentados genótipos para alelos que determinam a cor da pelagem em algumas populações de gado Shortorn. As cores vermelho, ruão e branco são determinadas, respectivamente, pelos genótipos A 1 A 1, A 1 A 2 e A 2 A 2. Determine as frequências alélicas e genotípicas em cada população e verifique se as frequências genotípicas estão de acordo com as esperadas em equilíbrio de Hardy-Weinberg: Genótipos População A 1 A 1 A 1 A 2 A 2 A 2 A B C ) Em uma determinada população, o alelo que em homozigose condiciona a susceptibilidade a uma doença causada por fungos, possui a frequência de 2,0%. Qual será o número esperado de indivíduos portadores deste gene entre indivíduos desta população? Qual será a proporção esperada de indivíduos com a doença? 16) A cor da pelagem é controlada por um gene sendo o alelo Y responsável pela cor branca e o alelo y por cor amarela. Em uma amostra de uma população encontrouse 1848 indivíduos brancos e 191 amarelos. Qual a frequência de indivíduos heterozigotos? E qual a proporção de indivíduos brancos que são heterozigotos? Qual a probabilidade de um cruzamento entre brancos gerar um indivíduo amarelo? 17) Em uma determinada população panmítica a frequência de certo fenótipo desfavorável, que é consequência de um genótipo recessivo (um único locus) é igual a 1/100. A probabilidade de dois indivíduos desta população com fenótipo favorável se cruzarem e apresentarem um descendente com fenótipo desfavorável é igual a: a) 0,250 b) 8,100 x 10-3 c) 8,264 x

5 d) 2pq x ¼ e) Nenhuma das alternativas 18) Admita que em bovinos o entalhe na orelha seja uma característica controlada por um alelo recessivo (m), sendo que seu alelo dominante é responsável pelo fenótipo normal. Se numa determinada população panmítica a frequência do referido alelo for 0,4, deseja-se saber qual deve ser a probabilidade de encontrarmos dois descendentes do sexo masculino com orelha normal e um descendente do sexo feminino com entalhe na orelha, descendentes de animais de orelha normal, que possuem três descendentes. 19) Em coelhos, um gene dominante Y permite a decomposição do pigmento amarelo (xantofila, presente nas plantas) para que se produza gordura branca. O genótipo recessivo yy é incapaz de efetuar essa decomposição produzindo assim gordura amarela. Se um coelho macho, heterozigoto, é cruzado com uma fêmea que produz gordura branca e que pertence a uma população onde a frequência do alelo Y é 2/3, quantos descendentes produtores de gordura amarela poderíamos prever em uma prole de 32 indivíduos? 20) A presença de chifres em algumas raças de carneiros é governada por um gene influenciado pelo sexo, que é dominante nos machos e recessivo nas fêmeas. Se em uma amostra de 300 fêmeas encontramos 75 ovelhas portadoras de chifres, pergunta-se: a) Que porcentagem destas fêmeas poderíamos prever que sejam heterozigotas? b) Qual a frequência esperada de machos com chifres? 21) Em uma população, a frequência de certo fenótipo desfavorável, que é consequência de um genótipo recessivo, é igual a 1/ Qual a probabilidade de aparecer um descendente com este fenótipo nesta população, que seja resultado do cruzamento de dois indivíduos com fenótipo favorável? 22) Em carneiros, a lã branca é consequência da ação de um gene B enquanto o seu alelo recessivo b produz lã preta. Se em uma população imaginária a frequência do gene b é igual a 0,3, qual a probabilidade de encontrarmos um carneiro (macho) de lã branca e duas ovelhas (fêmeas) de lã preta, numa prole de três animais, onde os pais apresentam lã branca. 5

6 23) Em uma determinada população, o fenótipo de AA é representado por círculos, o de Aa por quadrados e o de aa por triângulos. Abaixo encontra-se uma amostra desta população. a) Quais as frequências alélicas e genotípicas desta amostra? b) Esta amostra está em equilíbrio de Hard-Weinberg (HW)? Por que? c) Qual a proporção entre círculos, quadrados e triângulos esperados para os descendentes desta amostra, considerando-se atendidos os pré-requisitos do equilíbrio de HW. 24) Quais das populações abaixo relacionadas estão em equilíbio de Hardy-Weinberg para o gene em questão? Quais as frequências alélicas para as populações em equilíbrio? Explique suas conclusões. Genótipos Populações AA Aa aa p1 0,00 1,00 0,00 p2 0,33 0,33 0,33 p3 0,01 0,18 0,81 p4 0,25 0,25 0,50 p5 0,64 0,32 0,04 25) Em coelhos a cor da pelagem é controlada por um loco com quatro alelos denominados de C, c ch, c h e c a que conferem os fenótipos selvagem, chinchila, himalaia e albino, respectivamente. a) Em uma população de 1000 coelhos, em equilíbrio de H.W., as frequências alélicas encontradas foram: C = 0,3; c ch = 0,4; e c h = 0,1. Admitindo que C>c ch >c h >c a, qual é a frequência de selvagens na população? b) Em uma amostra de outra população encontrou-se 130 indivíduos selvagens, 38 chinchilas, 30 himalaias e 3 albinos. Calcule as frequências alélicas. 6

7 26) A expressão (p+q) 2 = 1 representa a lei de Hardy-Weinberg para um loco, onde p indica a frequência do alelo dominante e q a frequência do alelo recessivo. Concluise que a frequência total dos alelos numa população em equilíbrio de Hardy- Weinberg é igual a: a) 1 b) 2 c) 2pq d) 2pq 2 e) 2p 2 q f) 2p 2 q 2 27) Considere uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg para um loco com três alelos (A 1, A 2 e A 3 ). A 1 (fenótipo roxo) é dominante sobre A 2 e A 3 ; A 2 (fenótipo azul) é dominante sobre A 3 e A 3 proporciona fenótipo branco. Nesta população foram encontrados os seguintes fenótipos com as respectivas frequências: Fenótipo Frequência Roxo 19% Azul 77% Branco 4% a) Qual a frequência de cada alelo na população? b) Suponha que uma nova população foi obtida através do intercruzamento aleatório de indivíduos com fenótipos roxos e brancos. Quais serão as frequências fenotípicas após esta população entrar em equilíbrio? 7