Biologia Roteiro para o vestibular 3 os anos Marcos agosto/11 Nome: Nº: Turma: 1. A fenilcetonúria é uma doença genética que resulta na incapacidade de processar a substância fenilalanina, contida nas proteínas que comemos. A fenilcetonúria é manifestada no início da lactância e, caso não seja tratada, geralmente leva ao retardo mental. Essa doença pode ser detectada logo após o nascimento por meio de triagem neonatal (conhecida popularmente por teste do pezinho) e afeta aproximadamente 1 em cada 12.000 recémnascidos no Brasil. Um casal pretende ter um filho, mas consulta um geneticista porque o homem tem uma irmã com fenilcetonúria e a mulher tem dois irmãos com essa mesma doença. Não existem outros casos conhecidos em suas famílias. a) Construa um heredograma para representar a família descrita, incluindo os pais do casal. Os símbolos que representam os indivíduos afetados pela doença devem estar preenchidos. b) A fenilcetonúria é causada pelo alelo dominante? Justifique utilizando informações provenientes do texto. c) Qual é a probabilidade de o primeiro filho do casal ser fenilcetonúrico? d) Supondo que o primeiro filho do casal seja fenilcetonúrico, qual é a probabilidade de o segundo filho (normal) ser heterozigoto, sabendo que, pelo teste do pezinho, ele não é fenilcetonúrico? 2. Leia o texto a seguir. Estudante descobre não ser filha dos pais em aula de genética Uma aula sobre genética tumultuou a vida de uma família que vive em Campo Grande, Mato Grosso do Sul. Uma estudante descobriu que não poderia ser filha natural dos pais. Miriam Anderson cresceu acreditando que Holmes e Elisa eram os seus pais. Na adolescência, durante uma aula de genética, ela entendeu que o tipo sanguíneo dos pais era incompatível com o dela. (Jornal Hoje Rede Globo, 29/09/08.) Considerando que o tipo sanguíneo de Miriam seja O, Rh-, assinale a alternativa que apresenta o provável tipo sanguíneo do casal que confirmaria o drama descrito na reportagem, ou seja, que Holmes e Elisa não poderiam ter gerado Miriam. a) Pai: AB, Rh+ e mãe: O, Rh-. b) Pai: A, Rh+ e mãe: B, Rh+. c) Pai: B, Rh- e mãe: B, Rh-. d) Pai: O, Rh- e mãe: A, Rh+. e) Pai: B, Rh+ e mãe: A, Rh+.
3. Os símbolos pintados indicam os indivíduos que não conseguem dobrar o polegar. Essa característica é monogênica autossômica. Quais são os indivíduos seguramente heterozigotos para essa característica? 4. Laranja, vermelha, marrom e branca são as cores possíveis dos olhos das moscas de fruta. Cada uma dessas cores é determinada por um alelo diferente de um mesmo gene. Animais mostrando diferentes fenótipos foram entrecruzados, e os resultados estão apresentados no quadro a seguir: Cruzamentos Fenótipos dos filhotes Nº Macho Fêmea Laranja Vermelha Marrom Branca 1 Marrom Laranja 0 98 103 0 2 Branco Branco 102 0 0 302 3 Vermelho Branco 119 241 0 122 4 Marrom Vermelho 0 73 141 69 5 Branco Laranja 156 0 0 162 2
a) 2 b) 3 c) 4 d) 6 e) 7 Entre os indivíduos (machos e fêmeas) utilizados nos cinco cruzamentos apresentados na tabela, quantos possuem, pelo menos, um alelo que determine a cor laranja dos olhos das moscas? 5. Gatos Manx são heterozigotos para uma mutação que resulta na ausência de cauda (ou cauda muito curta), presença de pernas traseiras grandes e um andar diferente dos outros. O cruzamento de dois gatos Manx produziu dezenas de gatinhos, mas, para cada dois gatinhos Manx, encontramos apenas um gatinho normal de cauda longa (2:1), em vez de três para um (3:1), como seria esperado pela 1ª Lei de Mendel. Qual é a explicação para essa proporção obtida? Determine os genótipos dos parentais e dos descendentes desse caso. 6. A imagem a seguir representa uma célula diploide com: a) 6 cromossomos durante a mitose. b) 3 cromossomos durante a mitose. c) 6 cromossomos durante a meiose. d) 3 cromossomos durante a meiose. e) 3 cromossomos durante a meiose ou a mitose. 3
7. Os genes relacionados aos tipos sanguíneos apresentam segregação independente. No entanto, sem saber disso, alguns alunos fizeram a seguinte representação em uma prova: Caso esse indivíduo representado tivesse filhos com uma mulher com sangue do tipo O, negativo e M, qual filho do casal evidenciaria o erro da representação elaborada quanto à segregação dos genes? a) B, positivo e MN. b) O, negativo e MN. c) A, positivo e M. d) B, negativo e MN. e) O, positivo e M. 8. Quando completam 20 anos de idade, o número dos sapatos dos indivíduos de uma família parece ser determinado por 3 genes diferentes. Cada um desses genes está localizado em um par de cromossomos homólogos diferente, mas seus alelos contribuem de uma mesma maneira na determinação do fenótipo. 4
Paulo calça o maior número (42) e Luana, o menor (36). Hélio, Carlos, Maria e Lúcia calçam, respectivamente, 40, 42, 36 e 38. Tereza é homozigota para os três genes estudados e apresenta o mesmo genótipo da Lúcia. Hélio também é homozigoto para os 3 genes e seus filhos, Fábio e José, utilizam calçados 39. Haroldo calça sapatos do mesmo número da mãe dele. a) Qual é o tamanho dos sapatos utilizados por João e Cristina? Como você chegou a essa conclusão? b) Considerando o genótipo de Haroldo, apresente um genótipo possível para Tereza e um para Hélio? c) Qual é a chance de Alice calçar sapatos maiores que de seus primos? 9. Em certa espécie de cobaia, um macho duplo-heterozigoto (pelos e olhos escuros) foi cruzado com uma fêmea de pelo e olhos claros, produzindo, ao longo de suas vidas, 50 descendentes que apresentavam a seguinte distribuição: 46% indivíduos de pelo e olhos escuros 46% indivíduos de pelo e olhos claros 4% indivíduos de pelo e olhos claros 4% indivíduos de pelo e olhos escuros Considere que o gene A, para pelos escuros, domina o gene a para pelo claro, enquanto o gene B, para olhos escuros, domina o gene b para olhos claros. Com estas informações e seus conhecimentos genéticos, determine: a) Os genótipos desta prole b) Os gametas produzidos pelo macho duplo-heterozigoto c) Que tipo de segregação ocorre neste caso. 5
10. O diagrama a seguir está dividido em 3 segmentos (I, II e III), os quais contêm conceitos relacionados aos diferentes sistemas de determinação do sexo. Sistema XY Sistema XO Sistema ZO Sistema ZW Os machos têm Cromossomo X Cromossomo Y As fêmeas têm apenas um As fêmeas têm apenas um Os machos têm um par de Cromossomo Z Os machos têm um par de As fêmeas têm Cromossomo W Com relação a esses segmentos, pode-se afirmar que: a) I e III estão corretos. b) I e II estão corretos. c) II e III estão corretos. d) Apenas I está correto. e) Nenhum está correto. 11. Qual das alternativas se refere a um cromossomo? a) Um conjunto de moléculas de DNA com todas as informações genéticas da espécie. b) Uma única molécula de DNA com informação genética para algumas proteínas. c) Um segmento de molécula de DNA com informação para uma cadeia polipeptídica. d) Uma única molécula de RNA com informação para uma cadeia polipeptídica. e) Uma sequência de três bases nitrogenadas do RNA mensageiro correspondente a um aminoácido na cadeia polipeptídica. 12. Cinco amostras com ácidos nucleicos foram analisadas quimicamente e apresentaram os seguintes resultados: I 1a amostra: ribose II 2a amostra: timina III 3a amostra: dupla hélice IV 4a amostra: uracila V 5a amostra: 20% de guanina e 30% de citosina Quais se referem a DNA? E a RNA? Justifique a resposta sobre cada item. 6
13. Em seu trabalho com ervilhas, publicado em 1866, Mendel representou os fatores hereditários determinantes dos estados amarelo e verde do caráter cor da semente pelas letras A e a, respectivamente. O conhecimento atual a respeito da natureza do material hereditário permite dizer que a letra A usada por Mendel simboliza: a) um segmento de DNA com informação para uma cadeia polipeptídica. b) um segmento de DNA com informação para um RNA ribossômico. c) um aminoácido em uma proteína. d) uma trinca de bases do RNA mensageiro. e) uma trinca de bases do RNA transportador. 14. Testes de paternidade comparando o DNA presente em amostras biológicas são cada vez mais comuns e considerados praticamente infalíveis, já que apresentam 99,99% de acerto. Nesses testes podem ser comparados fragmentos do DNA do pai e da mãe com o do filho. Um teste de DNA foi solicitado por uma mulher que queria confirmar a paternidade dos filhos. Ela levou ao laboratório amostras de cabelo dela, do marido, dos dois filhos e de outro homem que poderia ser o pai. Os resultados obtidos estão mostrados na figura a seguir: a) Quem é o pai de cada um dos filhos testados? 7
15. Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas. Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram: a) os genótipos e os fenótipos idênticos. b) os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes. c) diferenças nos genótipos e fenótipos. d) o mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes. e) o mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos. 16. Uma novidade dos cientistas: Combate à dengue com a ajuda do próprio mosquito transmissor. Para os animais, o ato sexual é o caminho para a perpetuação da espécie. Um objetivo primordial que está se invertendo pelo menos para o Aedes aegypti, o mosquito transmissor da dengue. Por meio de manipulação genética, uma população de machos criada em laboratório recebeu um gene modificado que codifica uma proteína letal à prole. Quando esses machos cruzam com fêmeas normais existentes em qualquer ambiente, transmitem o gene à prole, que morre ainda no estágio larval. A primeira liberação na natureza desses animais geneticamente modificados no Brasil foi aprovada em dezembro de 2010 pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio). A linhagem deverá ser liberada no município de Juazeiro, no estado da Bahia. (Evanildo da Silveira. Pesquisa FAPESP, fevereiro de 2011. Adaptado.) Sobre a notícia, pode-se afirmar corretamente que os mosquitos: a) transgênicos liberados no ambiente irão se reproduzir e aumentar em número, substituindo a população original. b) criados em laboratório, quando liberados no ambiente, irão contribuir com a redução do tamanho populacional das gerações seguintes. c) geneticamente modificados são resistentes à infecção pelo vírus causador da dengue, o que reduz a probabilidade de transmissão da doença. d) são portadores de uma mutação em um gene relacionado à reprodução, tornando-os estéreis e incapazes de se reproduzirem e transmitirem a dengue. e) modificados produzem prole viável somente se cruzarem com fêmeas, também modificadas, portadoras do mesmo gene. 8
Gabarito 1. a) Em destaque estão os indivíduos com fenilcetonúria. b) Não há mais nenhum outro caso de fenilcetonúria em ambas as famílias, incluindo os pais dos indivíduos com fenilcetonúria. Pais normais com filhos afetados indica que esta doença seja causada pelo alelo recessivo. c) Os cunhados do casal são afetados (duplo recessivo), enquanto que o casal é normal (possui pelo menos um alelo dominante). Com isso, sabemos que os pais do casal são heterozigotos (Aa). Cada cônjuge do casal tem 2/3 de chance de ser heterozigoto, já que não podem ser duplo recessivos, conforme o seguinte Quadrado de Punnet: A Caso ambos sejam heterozigotos, então terão 1/4 de chance de que seu filho tenha fenilcetonúria. Juntando todas as probabilidades, temos: a A AA Aa a Aa aa Ambos não possuem fenilcetonúria d) Se o primeiro filho do casal for fenilcetonúrico, teremos certeza de que os pais são heterozigotos. Nesse caso, a chance do filho não possuir fenilcetonúria, ou seja, de possuir pelo menos um alelo dominante para este gene, é de 3/4. 2. A; O único caso possível seria a filha de sangue O com um pai com sangue AB. 9
3. Pelo casal Lúcia e Paulo, com a filha afetada Alice, podemos inferir que esta condição é causada pelo alelo recessivo, já que os pais não possuem a condição da filha. Por isso, sabemos que Lúcia e Paulo são heterozigotos. Cristina é homozigótica recessiva. Como o casal João e Cristina possui filhos homozigóticos recessivos e João possui ao menos um alelo dominante, João só pode ser heterozigoto. Não é possível saber com essas informações o genótipo completo dos outros indivíduos que conseguem dobrar o polegar para este gene. 4. E Considere os alelos M olhos marrons, L olhos alaranjados, B olhos brancos, V olhos vermelhos. Pelos cruzamentos é possível chegar à seguinte dominância entre os alelos: M > V > B > L A partir disso, temos: 5. A explicação é um alelo letal recessivo. Os pais são gatos Manx e, como diz o enunciado, são heterozigotos. Dos descendentes, serão dois heterozigotos (do tipo Manx) e um gato homozigoto dominante (de cauda longa). O filhote homozigoto recessivo possuía dois alelos letais e foi abortado. 6. C 7. D Cruzamento # Macho Fêmea 1 MV VL 2 BL BL 3 VL BL 4 MB VB 5 BL LL Por ser diploide, a célula não poderia ter um número ímpar de cromátides durante a mitose. Trata-se da Anáfase II da meiose de uma célula 2n = 6. 8. Os três genes que determinam o tamanho dos sapatos serão representados pelas letras A, B, C (alelos dominantes) e a, b, c (alelos recessivos). a) De 36 a 42 temos 7 números possíveis, assim como a quantidade de alelos dominantes possíveis por pessoa para estes 3 genes (de 0 a 6 alelos dominantes). Podemos inferir que se trata de uma herança quantitativa e que cada alelo dominante contribui com o aumento de um número de calçado, partindo do número 36. João e Cristina possuem filhos com o maior e o menor tamanhos possíveis de sapato (Carlos, calçando 42, e Lúcia, calçando 36). Portanto, ambos devem possuir um alelo 10
dominante e um recessivo para cada gene. Ambos são heterozigotos para os 3 genes (AaBbCc). b) Haroldo possui o menor tamanho de calçado possível e é, por isso, homozigoto recessivo para os três genes (aabbcc). Seu pai, José, portanto, possui ao menos um alelo recessivo para cada gene. José calça 39, ou seja, possui 3 alelos dominantes no total. Desse modo, podemos concluir que o genótipo de José é AaBbCc. Hélio calça 40 e possui, portanto, 4 alelos dominantes e 2 recessivos. Tereza é homozigota para os 3 genes. Para terem um filho heterozigoto para os 3 genes, Tereza deve ter alelos dominantes no gene em que Hélio for recessivo. Um exemplo possível é se Hélio tiver o genótipo AABBcc e Tereza aabbcc. c) Paulo calça 42 e é homozigoto dominante para os 3 genes (AABBCC). Por isso, sabemos que Alice terá ao menos um alelo dominante para cada gene (A_B_C_). Lúcia calça 38 e possui dois alelos dominantes em seu fenótipo. Temos duas situações possíveis para seu genótipo: Ela é homozigota dominante para um gene e homozigota recessiva para os outros dois; Ela é heterozigota para dois genes e homozigota recessiva para o terceiro gene. Um exemplo da primeira situação seria o genótipo AAbbcc. Nesse caso, Alice teria obrigatoriamente o genótipo AABbCc e calçaria 40, número maior que o de seus primos. Um exemplo da segunda situação seria o genótipo AaBbcc. Nesse caso, segue o Quadrado de Punnet: Gametas possíveis Paulo ABC Lúcia ABc Número de calçado de Alice AABBCc 41 Abc abc abc AABbCc 40 AaBBCc 40 AaBbCc 39 Nessa situação, há 3/4 de chance de que Alice calce sapatos maiores que o de seus primos e 1/4 de chance que calce número igual. 9. a) AaBb aabb Aabb aabb b) AB ab Ab ab c) Linkage ou ligação gênica 11
10. C No Sistema X0 os machos é que possuem apenas um cromossomo X, enquanto as fêmeas possuem dois cromossomos X. 11. C 12. O DNA possui uma estrutura de dupla-hélice e tem como base nitrogenada exclusiva a timina. O RNA possui uma estrutura com ribose, de simples fita, sem pareamento de nucleotídeos. Por isso, a proporção entre citosina e guanina, que se pareariam em uma fita de DNA, não é necessariamente idêntica tal como seria no DNA. Sua base nitrogenada exclusiva é a uracila. 13. A Cada letra representada por Mendel representa um alelo de um mesmo gene, que contém a informação para uma cadeia polipeptídica. 14. Marido Filho 2; Outro homem Filho 1. A segunda e a penúltima bandas do filho 2 aparecem apenas no DNA do Marido; as outras aparecem no DNA da Mãe. A primeira e a terceira bandas do filho 1 aparecem apenas no DNA do Outro Homem; as outras aparecem no DNA da Mãe. 15. B As duas plantas foram clonadas a partir da planta mãe. Isso significa que são geneticamente idênticas entre si (possuem o mesmo genótipo). Como foram expostas a condições ambientais diferentes (diferentes condições de iluminação), expressaram fenótipos diferentes: a que permaneceu no escuro apresentou folhas amarelas e a que foi exposta a ciclos de iluminação permaneceu com as folhas verdes. 16. B Os mosquitos machos Aedes aegypti, geneticamente modificados e liberados no ambiente, vão contribuindo para a redução populacional da espécie. Eles transmitem aos descendentes um gene que provoca a morte dos jovens durante a fase larvária. Z:\editoracao\2011\Ped2011\Biologia\Roteiro 03-3C-Genética.docx 12