Questões de Biologia Celular e Genética Geral

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
CONSELHO DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
"GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS"
Maria Lúcia Carneiro Vieira
Coordenadora
Isaias Olívio Geraldi
Suplente
Márcio de Castro Silva Filho
Membro
CORPO DOCENTE
Akihiko Ando
Aline Aparecida Pizzirani-Kleiner
Antonio Augusto Domingos Coelho
Augusto Tulmann Neto
Carlos Alberto Labate
Cláudio Lopes de Souza Júnior
Elizabeth Ann Veasey
Flávio Cesar Almeida Tavares
Gerhard Bandel
Isaias Olívio Geraldi
João Lúcio de Azevedo
José Branco de Miranda Filho
Luis Eduardo Aranha Camargo
Márcio de Castro Silva Filho
Margarida Lopes Rodrigues Aguiar-Perecin
Maria Lúcia Carneiro Vieira
Natal Antonio Vello
Paulo Yoshio Kageyama
Ricardo Antunes Azevedo
Roland Vencovsky
Silvia Maria Guerra Molina
Vicente José Maria Savino
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
i
APRESENTAÇÃO
O Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento
de Plantas” (PPG-GMP) da ESALQ/USP decidiu organizar, imprimir e deixar
disponível na Secretaria de Pós-Graduação do Departamento de Genética uma coleção
de 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 dos
candidatos ao PPG-GMP. Além disso, esta coleção também deverá contribuir para
homogeneizar as condições preparatórias entre os candidatos das diferentes regiões
geográficas.
As questões das provas futuras poderão ser totalmente diferentes da presente coleção. O
Conselho 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 têm
dedicado parte do seu tempo em organizar as provas nos últimos anos. A eles e aos pósgraduando do Programa de Aperfeiçoamento em Ensino (PAE), que fizeram a revisão
final das questões, manifestamos os agradecimentos.
Conselho do PPG-GMP
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
ii
PROGRAMA DE BIOLOGIA CELULAR
Introdução: A importância da Biologia Celular para a Biologia Geral e para a
Agronomia.
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 do
DNA, proteínas, lipídeos, polissacarídeos, água, sais minerais e demais constituintes
químicos da célula.
Morfologia da célula: Estrutura e propriedades típicas de células vegetais e animais
primitivos 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 estímulos
externos e interações entre as células nos tecidos. Fibras vegetais e sua importância para
a Agricultura.
Citoplasma: hialoplasma, membranas internas da célula e síntese de
macromoléculas: Estrutura e funções do hialoplasma, citoesqueleto, retículo
endoplasmático, aparato de Golgi, lisossomos e peroxissomos. Importância na síntese e
secreção de macromoléculas.
Organelas transdutoras de energia: Mitocôndrias e cloroplastos. Estrutura, funções e
propriedades. A importância da atividade mitocondrial para o desenvolvimento de
plantas e animais. Eficiência fotossintética em programas de Melhoramento. O sistema
genético das mitocôndrias e dos cloroplastos.
Núcleo e cromossomos: Estrutura e função do núcleo.Núcleo celular e maquinaria para
a síntese protéica. Nucléolo e biossíntese de ribossomos estrutura e função da cromatina
e dos cromossomos. Cromossomos e evolução cariotípica. Tipos especiais de
cromossomos. Mapas citológicos. Importância da caracterização do cariótipo (número e
morfologia dos cromossomos) para os estudos de Evolução, em Programas de
Melhoramento e na Biotecnologia.
Divisão celular: Mitose e Meiose: Ciclo mitótico e mitose. Importância da mitose para
a 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 importância
para a Evolução e para a Agricultura.
Bibliografia recomendada
AGUIAR-PERECIN, M.L.R.; BANDEL, G. Biologia celular. Piracicaba: DECALQ,
1994. 141p.
ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da 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.
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
iii
USP/ESALQ, Questões de Biologia Celular e Genética Geral. Piracicaba: Departamento
de Genética, 1999, 57p.
ZAHA, A. (Coord.). Biologia molecular básica. 2 ed. Porto Alegre: Mercado Aberto,
2000, 336p.
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
iv
PROGRAMA DE GENÉTICA GERAL
Importância e objetivos da genética; genética na agricultura: Histórico, descobertas
mais 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 de
interação alélica, segregação gamética e zigótica, teste do X2. Genes mendelianos em
plantas, animais e microrganismos. Princípio da distribuição independente (2ª Regra da
Genética), 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 três
pontos, 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, fungos
filamentosos, leveduras e vírus. Importância de estudos com microrganismos na
Genética e na Agricultura.
Mecanismos de determinação do sexo: mecanismo gênico e cromossômico da
determinação do sexo em plantas e animais superiores. Herança ligada ao sexo. Genes
limitados 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 de
caracteres quantitativos, ação gênica e distribuição de frequências, decomposição de
variância fenotípica e suas relações com a seleção; coeficiente de herdabilidade e
progresso esperado na seleção; predição do comportamento de híbridos e mestiços.
Heterose, interação genótipo x ambiente.
Genética de Populações: Estrutura genética de populações, endogamia, frequências
gênicas e genotípicas em populações panmíticas, expressão de Wright, equilíbrio de
Castle-Hardy-Weinberg, fatores que alteram o equilíbrio, seleção contra o homozigoto
recessivo. 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 e
regulação do gene. Elementos genéticos móveis. Organização do material genético em
procariotos e eucariotos.
Mutação: Conceito e importância, mecanismo molecular, mutação de ponto, agentes
mutagênicos, obtenção e tipos de mutantes.
Genética Fisiológica: Mecanismos de expressão e regulação gênica, desenvolvimento e
diferenciação. Conceito de pleiotropia.
Princípios de genética e biotecnologia: Engenharia genética, plasmídeo, etapas para
obtenção de moléculas híbridas, enzimas de restrição, manipulação e transferência de
genes. Importância para a Agricultura, Pecuária, Indústria e Medicina. A Biotecnologia
e o papel da Genética.
Bibliografia recomendada
CARVALHO, H.C. Fundamentos da genética e evolução. 3.ed. Rio de Janeiro:
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
v
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. 916p
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.
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.
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
Questões - Biologia Celular
QUESTÕES
BIOLOGIA CELULAR
Conselho do Programa de Pós-Graduação em Agronomia “Genética e Melhoramento de Plantas”, ESALQ/USP
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Questões - Biologia Celular
2
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. No
braço longo deste cromossomo aparecem dois pequenos pontos pretos: são "Knobs"
cromossômicos, utilizados como marcadores citológicos. Estes "Knobs" não mudam de
posição e não desaparecem de uma geração para outra, isto é, uma vez presentes, passam
aosdes aos descendentes em cruzamentos. No par de homólogos nº 6 do esquema somente
um dos cromossomos tem dois "Knobs", o outro não tem nenhum.
a) Esquematize um quiasma
b) 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 há
outro "knob" (k') na posição distante do centrômero.
2) O cruzamento interespecífico em plantas geralmente resulta num híbrido F1 estéril, que não
deixa 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 híbridos
F1 estéreis podem se formar indivíduos viáveis , férteis e que produzem descendentes.
Qual é a denominação citogenética desses descendentes férteis ? Alguns autores
acham que “esses descendentes férteis são uma nova espécie formada!" Justifique esta
afirmação.
c) Esquematize um cruzamento qualquer onde os parentais tenham número diferente de
cromossomos. Esquematíze também o F1, a duplicação, e o F2, representando somente
o 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) Haplóide
b) Diplóide
c) Autotriplóide
d) Autotetraplóide
e) Autopentaplóide
f) Alotriplóide
g) 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 um
esquema das seguintes fases da meiose:
a) Leptóteno
b) Diplóteno
c) Metáfase I
d) Anáfase I
e) Anáfase II
5) Qual é a importância do Complexo de Golgi, da Parede Celular e dos Cloroplastos para a
Célula 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 nitrogenadas
numa de suas cadeias:
A-G-C-T-G-C-A-T
a) Represente esquematicamente esse segmento, com as duas cadeias:
b) Represente esquematicamente um segmento de m-RNA formado a partir desse DNA, de
tal modo que a sequência de bases seja complementar ao novo segmento formado na
cadeia de DNA.
c) Suponha que no segmento do DNA (do enunciado desta questão) ocorresse uma
modificação 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 as
consequências ?
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Questões - Biologia Celular
4
7) Uma planta de milho Yy foi autofecundada e obteve-se uma espiga segregante. Complete o
esquema abaixo indicando a frequência dos gametas e zigotos. (YY e Y_: Grãos Amarelos;
yy: Grãos Brancos).
Microsporogênese
C.M.M.
DÍADA
TÉTRADA
Macrosporogênese
C.M.M.
DÍADA
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 da
planta 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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Questões - Biologia Celular
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NÚCLEOS GENERATIVOS
G ...........................
G ............................
G ...........................
G ...........................
F ...........................
F ...........................
G ...........................
G ...........................
F ...........................
F ...........................
G ...........................
NÚCLEOS
POLARES
G ...........................
9) A figura abaixo mostra 3 células de uma espécie vegetal
a) Qual o nome das fases das 3 células:
123b) 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 uma
espécie 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 cromossomo
maior é acrocêntrico, o "intermediário" é sub-metacêntrico, e o cromossomo menor é
metacêntrico.
11) Algumas aberrações cromossômicas podem acabar resultando, durante a evolução, na
criação de novas funções gênicas (novos locos). Como estas surgem e quais são as
aberrações que possibilitam seu surgimento ?
12) O que você entende por "compartimentaIização", e quaI é a sua importância para o
funcionamento 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, ao
comparar-se o número total de nucleotídeos de um cromossomo e o número total daqueles
que correspondem a aminoácidos, verifica-se um grande excesso de nucleotídeos que não
correspodem a aminoácidos. Explique porquê (cite pelo menos 4 fatores responsáveis por
isso).
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 da
síntese de uma cadeia polipeptídica.
19) Esquematize as vistas laterais da metáfase mitótica , anáfase I e a anáfase II de uma planta
com 2n=4 cromossomos. O cromossomo nº 1 tem um comprimento total duas vezes maior
que o cromossomo nº 2. O cromossomo nº 1 tem uma relação de braços RB=2, e o
cromossomo nº 2 tem uma relação de braços RB=1.
20) Os cloroplastos e mitocôndrias de plantas desempenham importantes funções no citoplasma
das células. Verificou-se que plantas com maior produtividade (Kg/ha) apresentam maior
eficiência 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 o
melhoramento de plantas.
d) Cite o nome de tecidos (ou órgãos) vegetais onde essas duas organelas podem ser
encontradas.
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 as
diferenças e semelhanças entre essas estruturas.
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Questões - Biologia Celular
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23) O cruzamento entre espécies diferentes resulta geralmente em um híbrido alta ou totalmente
estéril. Quais as causas citológicas desta esterilidade? Como se restauraria a fertilidade do
híbrido interespecífico?
24) Descreva resumidamente as funçoes básicas das seguintes organelas:
a) ribossomos
b) mitocôndrias
c) estruturas de Golgi
d) retículo endoplasmático
e) vacúolos
f) cloroplastos
25) Represente e identifique as fases da meiose de um organismo com n=2 cromossomos, onde
se 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 de
cromossomos de uma espécie de planta superior.
27) Discuta, resumidamente, do ponto de vista genético e evolutivo, a importância da ocorrência
de quiasmas durante o processo de formação de gametas.
28) Na sua opinião, qual a importância do conhecimento citológico para a genética e para o
melhoramento ?
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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Questões - Biologia Celular
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32) Assinale na figura abaixo, onde você poderia encontrar moléculas de DNA e RNA. Onde
se localizam os diversos tipos de RNA ?
33) A figura abaixo mostra uma célula vegetal vista ao microscópio eletrônico. Identifique as
organelas 1, 2, 3 e 4 e indique a principal função de cada uma delas. Relacione essas
funções com "caracteres de interesse agronômico para o melhoramento".
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Questões - Biologia Celular
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34) Uma espécie vegetal tem 2n=4 cromossomos. O cromossomo nº 1 é metacêntrico e a sua
relação de braços é R.B.=1,0. O cromossomo nº 2 tem um comprimento total exatamente
igual a metade do comprimento total do cromossomo nº 1. O cromossomo nº 2 tem uma
relação de braços R.B.=2,0.
Esquematize:
a) O cariótipo desta espécie
b) O idiograma desta espécie
c) 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 semelhanças
e diferenças.
36) Por que certos aberrantes cromossômicos produzem uma grande quantidade de gametas
estéreis ?
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 pelas
ultramicrofotografias da membrana. Hoje em dia esse modelo não é mais aceito, mas as
fotografias são as mesmas. Explique o novo modelo, a nova interpretação das fotos e como
esse modelo explica dois fenômenos: (a) permeabilidade seletiva de íons e (b) as vias
metabólicas ligadas à membrana.
38) Cite 3 evidências em prol da teoria da origem procariótica das mitocôndrias e dos
cloroplastos.
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 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.
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 de
célula: microsporócito I, oosfera, oosfera originária a partir de apomixia apospórica
42) Considere um indivíduo 2n=4, com os genes abaixo indicados. Suponha que ocorre
quiasmas entre os pares de genes Aa e Bb em 20% das células. Considerando-se que a
ligação 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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Questões - Biologia Celular
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43) O que é eficiência fotossintética e eficiência mitocondrial ? Qual sua ímportância para o
melhoramento de plantas ?
44) Quais as diferenças entre autopoliploidia e alopolipoloidia em plantas? Qual dos dois tipos
de 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 telófase
mitótica, 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 de
genomas. Como se originam? Qual é a sua importância para a Genética e para a
Agricultura?
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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 2
acrocêntrico. Represente esquematicamente:
a ) a metáfase da mitose.
b) a metáfase I
c) a anáfase II
d) 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 gravação
b) fosforilação oxidativa
c) citocromo c
d) processamento de RNA
e) heterocromatina
57) Elabore um texto onde você descreva a composição da membrana plasmátíca e o modelo
mosaico fluido e discuta as funções de membranas especializadas presentes em células
vegetais.
58) O que você conhece a respeito da macho-esterilidade em plantas em termos de natureza
citológica e molecular deste fenômeno ?
59) Qual a relação entre o Retículo Endoplasmático e o Complexo de Golgi no processo de
secreção de proteínas?
60) Como se dá a transferência e a tradução das informações genéticas contidas no DNA
nuclear para o citoplasma da célula e qual a relação deste processo com a definição dos
termos genótipo, fenótipo e mutação gênica ?
61) O que caracteriza e região organizadora do nucléolo e quais são as técnicas que podem ser
usadas para a sua localização ?
62) Como se define o cariótipo de uma espécie?
63) Caracterize a progênie obtida pela autofecundação de um autotetraplóide simplex
considerando que são formados somente bivalentes na meiose.
64) Esquematize uma metáfase mitótica em vista polar, de uma célula vegetal, com 2n=6
cromossomos, sendo que o maior é metacêntrico, o intemediário é sub-metacêntrico, e o
menor é acrocêntrico. Dê valores arbitrários em micras, para todos os braços longos e
curtos, neste esquema.
a) Vista polar da metáfase (2n=6)
b) Preencha a tabela
Número de
cromossomos
Braço
longo
Braço
curto
Comprimento
total
Relação
de 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 e
9:
a) Suponha que no cromossomo 4 não ocorre “crossing-over”.
No cromossomo 9 ocorre 100% de permuta entre os 2 “knobs". Quais e quantos tipos
de gametas estas plantas podem formar, e em que proporção? Esquematize.
b) Supondo não haver "crossing-over” nos 2 cromossomos, quais serão os tipos de gametas
formados 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 processo
metabólico que ocorre nesta organela?
b) Quais as relações entre as atividades fisiológicas (funções) desta organela e a
produtividade das 3 culturas acima mencionadas?
c) A eficiência desta organela, bem como a eficiência de seu metabolismo que resulta na
síntese de glicose, varia entre e dentro de espécies vegetais. Qual é a importância
desta 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 meiose
tenham quiasmas entre os 2 “knobs”.
a) Microsporogênese:
b) Macrosporogênese:
68) Duas espécies de arroz estão sendo estudadas, atualmente, no Departamento de Genética da
ESALQ. 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 feita
através de um teste “preliminar”, chamado de “teste dos estômatos”, seguida de um
teste “definitivo”, que é a preparação de lâminas e a observação dos cromossomos ao
microscópio ótico.
- Descreva, exemplifique e esquematize detalhadamente como se realiza o “teste dos
estômatos”, 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 2
pares 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
2
N
S
N
S
c) METÁFASE MITÓTICA , vista lateral
N
S
70) A herança citoplasmática das mitocôndrias de milho é maternal. Para a produção comercial
de sementes híbridas de milho têm-se utilizado a herança mitocondrial maternal para a
obtenção 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 preparação
de lâminas utilizando-se dois tipos de métodos: esmagamento ou cortes feitos no
micrótomo.
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 célula
vegetal.
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 principais
funções da membrana plasmátíca?
75) Descreva as etapas do processo de secreção de uma proteína, bem como as estruturas
celulares envolvidas.
76) Tanto a mitocôndria como o cloroplasto são organelas capazes de gerar ATP. Descreva as
semelhanças 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 com
2n=2 cromossomos metacêntricos. Considere a ocorrência de heterozigose para dois genes
(AaBb).
Indique no esquema: cromossomos, cromatídeos, centrômeros, genes, o número,a
frequência e a constituição genética dos gametas formados. Suponha que os genes a e b se
localizam no mesmo braço cromossômico e que ocorrem quiasmas em 20% das célulasmãe da meiose. Fazer esquema bem visível.
79) O que são inversões paracêntrlcas e pericêntrícas e quais os efeitos dessas inversões na
meiose de heterozigotos para as mesmas ? Faça um esquema de algumas fases da meíose
que 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 híbrido
b) Macho-esterilidade
c) Mitocôndrias
83) Considerando-se uma célula com 2n = 2 cromossomos, com a presença de 2 “knobs” em
associação em um dos cromossomos homólogos, esquematizar os gametas formados após a
aciose 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 um
alotetraplóide artificial? Como ele se origina? Exemplifique.
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86) Resuma (em menos de 20 linhas) o significado de:
a) Transcrição
b) Tradução
c) Replicação
87) Suponha uma espécie 2n=4 cromossomos em que os 2 pares de homólogos são
metacêntricos. 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 planta
superior que se reproduz sexuadamente, correlacionado com as mudanças na quantidade de
DNA por célula.
I:
II:
Indique abaixo o nome dos 5 estágios da figura:
III:
IV:
V:
89) Numa célula mitótica com 2n=6 cromossomos, fotografada ao microscópio na metáfase,
realizaram-se as seguintes medições:
Nº do cromossomo
Comprimento total
Relação de braços
1
20 micra
1,0
2
18 micra
2,0
3
12 micra
5,0
Com base nessas medições, esquematize uma metáfase mitótica, indicando:
a) o nº de cada cromossomo
b) anote ao lado do centromero o comprimento em micra de cada cromssomo
c) 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 situação
ilustrada na figura abaixo. Quantos tipos diferentes de gametas serão produzidos ? Qual a
sua constituição? Esquematize detalhadamente, indicando as diádas e tétradas. Represente
todas as possibilidades. As letras representadas nas figuras representam genes. Nota-se a
presença de centrômeros, "knobs" e 3 quiasmas.
91) Explique resumidamente:
a) O que é trissomia
b) O que é endosperma e porque ele é 3n em determinadas espécies
c) o que é apomixia
92)
Suponha uma planta 2n=4 cromossomos em que um dos pares de homólogos é
metacêntrico (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, membrana
plasmática ?
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 cariótipo
c) 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 nitrogenadas
do DNA (a seu critério); (2) mRNA que se forma a partir desse DNA e que se transloca
para o citoplasma (esquematlze onde o mRNA é formado e para onde ele vai); (3) Retículo
Endoplasmático (R.E.), ribossomos (Ri), tRNA, rRNA, proteína formada. Consultar tabela
1 no apêndice.
96) A multiplicação celular dos eucariotos requer uma duplicação do material genético e uma
divisão, fazendo com que cada célula filha receba um complemento igual para garantir a
perpetuação da linhagem: descreva em detalhes cada uma destas etapas do ciclo celular.
97) Defina eucromatina e heterocromatina; caracterize os DNAs satélites; cite a importância
destes estudos para o melhoramento genético de plantas.
98) A fosforilação oxldativa é um fenômeno que está associado a organização das membranas
de mitocôndria. Discuta o significado desta afirmativa e como ocorre este processo na
célula.
99) Represente em esquema a metáfase I de uma planta com 2n+ I =7 cromossomos. Como se
dá o pareamento destes cromossomos e quais são os gametas formados ?
100) Defina os seguintes termos:
a) fracionamento celular
b) mosaico fIuido
c) processamento de RNA
d) apomixia
e) RFLP
101) A biotecnologia se fundamenta em princípios de genética, biologia celular e bioquímica.
Discuta o significado desta afirmativa.
102) Os cloroplastos e mitocôndrias são duas organelas diretamente envolvidas nos processos
produtivos da célula e, consequentemente, da planta. Quais as funções desenvolvidas por
estas duas organelas? Por se tratar de duas organelas citoplasmáticas, quais as vantagens
e desvantagens de um programa de melhoramento de uma planta, onde se deseja
aumentar a produtividade, com relação aos cloroplastos e mitocôndrias ?
103) Qual a importância de estudos citológicos sobre a membrana plasmática e a parede
celular, para o melhoramento de plantas?
104)
Para se determinar o número de cromossomos de um vegetal, qual o tecido mais
empregado para a preparação de lâminas ? Por que? Qual a fase da mitose utilizada para
a confecção de cariótipos ?
105) Lâminas de meiose são utilizadas para observação do pareamento de cromossomos. Uma
espécie diplóide fértil tem normalmente n bivalentes, ou n pares de cromossomos
homólogos. Se uma determinada planta não apresentar n bivalentes, o que pode ter
acontecido ? Quais as principais consequências para a meiose e para a reprodução?
106) Quais as diferenças entre segregação cromossômica e cromatídica numa espécie com
2n=6 cromossomos ? Descreva como, onde e porque ocorrem estes 2 tipos de
segregação.
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107) A meiose é considerada um processo que "cria suficiente variabilidade e mantém suficiente
constância" 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 a
fertilidade? Exemplifique.
110) Aberrações estruturais em plantas podem ser obtidas através de programas indução de
mutações, por métodos físicos ou químicos. Por que a maioria das aberrações estruturais
obtidas 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 essa
esterilidade 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 indivíduos
aneuplóides.
113) Se numa planta é observado que 80% das células que estão sofrendo meiose não
apresentam 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 em
questão?
114) É sabido que a mitocôndria representa para a célula o seu maior centro de energia. Discuta
como essa energia é na verdade gerada. Que associação teria o glicogênio ou o
fitoglicogênio com essa produção de energia.
115) Três tipos de RNA são essenciais para a síntese de proteínas. Explique qual o papel de
cada 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 cromossômica
em F2 , resultante da autofecundação de um F1 obtido do seguinte cruzamento:
PB
PA
X
F1
Pergunta-se: Quantos tipos diferentes de zigots se formam em F2?
118) Esquematize o que são: segregação cromossômica, segregação cromatídica e segregação
gênica.
a) Para responder esta pergunta, preencha os espaços em branco.
b) Defina e explique:
- Segregação cremossômica:
- Segregação cromatídica:
- Segregação gênica:
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Questões - Biologia Celular
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119) Esquematize uma célula no espaço abaixo, indicando como ocorre a transcrição e a
tradução. Sugira uma sequência qualquer de 6 bases nitrogenadas de um segmento da
molécula de DNA, para responder cada pergunta.
Assinale neste esquema todas as organelas e os principais acontecimentos da tradução e
da 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. O
produto do cruzamento destas duas espécies resulta no burro (mula) com 63
cromossomos. 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 com
relação a presença de "knobs”:
O = centrômero
o = ‘knob” = cromômero
Supondo que não ocorre ”crossing-over", esquematizar todos os tipos possíveis de
tétrades 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 se
detecta esta diferença citologicamente ? Esquematize metáfases em vista lateral, de
autotetraplóides (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), que
dura 11,3% do ciclo celular da espécie estudada, interfase (I), que dura 88,7% do ciclo
celular. 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 cada
uma 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 num
dos cromossomos (esquema); o outro cromossomo não tem “knobs”. Qual é a constituição
cromossômica e a frequência de gametas recombinantes e paternais, nos gametas
resultantes de uma meiose, admitindo a frequência de permuta de 14% ?
Célula-mãe da
meiose
O = centrômetro
14% com Permuta
o = “knob”
86% sem Permuta
Duplicação
Díada
Tétrada
Os gametas paternais são:
a) .......................... frequência ................
b) .......................... frequência ................
Os gametas recombinantes são: c) .......................... frequência ................
d) .......................... frequência ................
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Questões - Biologia Celular
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129) Nas aulas práticas de Biologia Celular observam-se células em mitose e em meiose em
diversos vegetais e animais. Quais os orgãos ou tecidos em que ocorrem as mitoses e as
meioses, nos animais e vegetais ? Preencha os espaços abaixo, citando nome do órgão ou
tecido, 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 DNAs
de vários organismos. Note que em eucariotos multicelulares o conteúdo de CG em
relação ao de GC (na mesma fita) é bastante inferior. Qual a razão desta discrepância ?
ORGANISMO
Fago lambda
Escherichia coli
Bacillus subtillis
Saccharomyces cerevisiae
Aves
Homem
Camundongo
Trigo
5’-CG/5’-GC-3
1,02
0,95
0,82
0,87
0,21
0,23
0,23
0,78
5’-AG/5’-GA-3’
0,90
1,00
0,87
0,96
1,28
1,15
1,15
0,97
131) Numa célula mitótica com 2n = 6 cromossomos, fotografada ao microscópio na metáfase,
realizaram-se as seguintes medições:
Nº de cromossomo
Comprimento total
Relação de braços
1
20 micra
4,0
2
18 micra
8,0
3
12 micra
3,0
Com base nessas medições, esquematize uma METÁFASE DA MITOSE (não
esquematizar o cariótipo), indicando:
a) o número de cada cromossomo
b) 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 no
microscópio 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 6
seguintes figuras:
1
2
3
4
5
6
134) Faça uma relação sobre os principais métodos de estudo da célula. Discuta em detalhes o
que 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 significado
biológico 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 responder
esta pergunta.
b) Quais as principais características dos mtDNAs e dos cpDNAs ?
141) Explicar as relações fisiológicas (funções) entre:
a) Núcleo e Retículo Endoplasmático
b) Nucléolo e Ribossomos
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APÊNDICE
Tabela 1. O código genético: catálogo dos codons.
Primeira
Posição
U
UUU = PHE (F)
UUC = PHE (F)
UUA = LEU (L)
UUG = LEU (L)
Segunda
Posição
UCU = SER (S)
UCC = SER (S)
UCA = SER (S)
UCG = SER (S)
Terceira
Posição
UAU = TYR (Y) UGU = CYS (C)
UAC = TYR (Y) UGC = CYS (C)
UAA = P.F.
UGA = P.F.
UAG = P.F.
UGG = TRP (W)
U
C
A
G
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)
U
C
A
G
A
AUU = ILE (I)
AUC = ILE (I)
AUA = ILE (I)
AUG = MET
(M)
GUU = VAL (V)
GUC = VAL (V)
GUA = VAL (V)
GUG = VAL (V)
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)
U
C
A
G
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)
U
C
A
G
G
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Questões - Genética Geral
QUESTÕES
GENÉTICA GERAL
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26
Questões - Genética Geral
27
1) A Figura abaixo mostra uma célula vegetal vista ao microscópio eletrônico.
Célula meristemática
da 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 1
I - Nome:
II - Função:
III - Relação da função com o melhoramento:
b) organela 2
I - Nome:
II - Função:
III - Relação da função com o melhoramento:
c) organela 3
I - Nome:
II - Função:
III - Relação da função com o melhoramento:
d) organela 4
I - 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 se
reproduz 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., até
gameta (2).
c) construa o gráfico.
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Questões - Genética Geral
28
3) Uma planta A tem 2n=4 cromossomos e apresenta a seguinte constituição de braços, com a
presença de "knobs”:
Supondo que não ocorre “crossing-over", esquematizar as 16 possíveis combinações
cromossômicas que podem ocorrer nas 16 plantas resultantes de uma autofecundação da
planta A.
Favor anotar no quadro acima:
a) frequências gaméticas
b) frequências zigóticas
c) 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 8
microns e uma relação de braços (RB) de 3,0. O cromossomo 2 tem a metade do
comprimento do cromossomo 1, e uma RB =3,0. O cromossomo 3 tem a metade do
comprimento do cromossomo 2 e uma RB = 1,0.
Esquematizar:
a) a metáfase mitótica, em vista polar (não é vista lateral ! )
b) cariótipo
c) idiograma
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Questões - Genética Geral
29
5) Uma proteína normal tem a seguinte sequência de aminoácidos:
Proteína Normal
Triptofano - 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 foi
adicionado outro G. A proteína formada foi a seguinte:
Proteína Alterada
Triptofano - Glicina - Treonina - Lisina - Fenilalanina - Lisina
(Tryp)
(Gly)
(Thr)
(Lys)
(Phe)
(Lys)
Pergunta: Qual é a sequência de bases nitrogenadas do mRNA que originou a proteína
normal 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 próxima
geração?
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 em
plantas?
9) Elabore um texto sobre a Teoria Sintética da Evolução.
10) Em diversas espécies de plantas, há relatos na literatura sobre o mapeamento de genes
associados à tolerância ao alumínio e a doenças, cujo controle é poligênico. De que forma
este dado pode auxiliar em programas de melhoramento ?
11) Indique as expressões que definem:
a) Variância
b) Variância devida a diferenças genéticas
c) Erro experimental
d) Herdabilidade
e) Coeficiente de endogamia
12) Conceitue precisamente o que vem a ser:
a) Norma de reação
b) Efeito epistático
c) Heterose
d) Seleção recorrente
e) QTL
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Questões - Genética Geral
30
13) Um dos sistemas de auto-incompatibilidade encontrado em algumas espécies de plantas
funciona da seguinte maneira: grãos de pólen contendo determinado alelo deixam de
germinar 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 um
estigma S3S4 produzindo uma progênie S1S3 e S1S4. Este sistema tende a manter todos os 4
alelos na população, em heterozigose e a evitar a autofecundação.
Indique em que proporções e quais os genótipos a serem produzidos a partir dos seguintes
cruzamentos:
a) flor masculina S1S3 x flor feminina S2S4
b) flor masculina S1S3 x flor feminina S1S4
14) Quais das seguintes taxas são compatíveis com o modelo de Watson e Crick para a molécula
de DNA? Justifique a sua escolha.
a) G + C / A + T = 1
b) G + A / C + T = 1
c) Pirimidinas/Purinas = 1
d) G + C + A / T = 1
e) GA / C = T
15) Analise a sequência hipotética de bases de DNA, descrita a seguir, supondo que há um
intron que se inicia na base 10 e termina na 15 e que à esquerda da base 1, está o promotor
desse 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 devidas
proporções:
a) AaBb
b) 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 ao
cruzamento 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) participa
igualmente 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 uma
população F2?
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Questões - Genética Geral
31
b) se a população indicada, obtida a partir de um cruzamento teste, está de acordo com o
modelo de herança proposto (use o teste estatístico do x2 para demonstração) : 215
brancos; 84 negros; 101 amarelos.
19) Tem-se para uma espécie de propagação vegetativa dois lotes vizinhos, onde o lote A é
constituído por uma amostra de diferentes clones e o lote B é constituído por apenas um
clone. Da avaliação de plantas individuais em cada lote, foram obtidos os seguintes
resultados, com relação ao número de plantas (N), soma de quadrados (SQ) e médias (X).
Lote A
221
2200
20g/planta
N
SQ
X
Lote B
56
275
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 plantas
superiores.
21) Faça um esquema de um gene policistrônico, situando a região promotora e as demais
sequências que o caracterizam. Identifique também um enhancer e um intron.
22) Explique pelo menos três das propriedades a) físicas, b) químicas e c) biológicas da
molécula de DNA.
23) Analise os dados mostrados a seguir referentes às frequências fenotípicas em várias
populações humanas para o sistema ABO.
População
Esquimós
Alemães
Japoneses
Índios da Am. Norte
Tipo A
53,8
42,5
38,4
1,6
Tipo B
3,5
14,5
21,9
0,0
Tipo AB
1,4
6,5
9,7
0,0
Tipo O
41,1
36,5
30,1
98,4
a) Calcule as 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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Questões - Genética Geral
32
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 enquanto
as nectarinas têm frutos lisos. A maioria das variedades comerciais de pessegueiros e
nectarinas tem frutos amarelos, porém algumas apresentam frutos com manchas brancas.
Suponha que V. dispõe de algumas árvores e que decide fazer experimentos para estudos
de genética. Os cruzamentos efetuados e as progênies obtidas estão na tabela a seguir:
Cruzamento
Parentais
1
pêssego branco # 1 x nectarina amarela # 2
2
Progênie
12 árvores de pêssego amarelo:
10 árvores de pêssego branco
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 alelo
para frutos lisos por f0; represente o alelo para cor amarela por y+ e o alelo para cor branca por
y0.
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 que
o tubo polínico não cresce se o alelo S que ele contém está também presente no gameta
feminino. Supondo-se que os genótipos S1S3 e S2S4 foram cruzados e a progênie obtida foi
totalmente 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
ABC
aBC
Abc
abC
Abc
aBC
Abc
580
592
45
40
3
5
89
94
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Questões - Genética Geral
33
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 blocos
ao acaso, com 6 repetições. Os tratamentos eram constituídos de 5 variedades e dos 10
híbridos entre eles. Esquematize a análise de variância (F.V., G.L. e o teste F) e indique
como 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 e
coloração das raízes do rabanete:
a) segregação monofatorial (1 redondo: 2 ovalado: 1 alongado) - x2 = 2,51
b) segregação monofatorial (3 vermelho: 1 creme) - x2 = 1,94
c) teste de independência - x2 = 4,02
Dar as conclusões possíveis quanto à herança desses dois caracteres.
30) Os alelos da série S referem-se ao sistema de auto-incompatibilidade gametofítica. Foi
realizado o seguinte cruzamento:
(Macho) :
AB
ab
S1S2
X
(Fêmea) :
aB
aB
S2S3
Admitindo-se que o gene A apresenta dominância completa, o gene B apresenta ação
gênica intermediária e que o gene S não interfere na expressão fenotípica, quais as
proporções 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 genes
cromossômicos, sendo um deles para resistência a estreptomicina (strR) e o outro
auxotrófico para triptofano (trp-). Como você faria para obter uma linhagem strR trp+ via:
(a) conjunção, (b) transformação, (c) transdução ? Descreva em ítens todos os passos
necessários para obtenção da referida linhagem, considerando separadamente cada um dos
três processos.
32) Utilizando simbologia apropriada, esquematizar e justificar geneticamente a ocorrência mais
frequente de chifres entre os touros do que entre as vacas.
33) Esquematizar a transferência (método convencional) de citoplasma macho- estéril para uma
linhagem originalmente macho-fértil.
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Questões - Genética Geral
34
34) Do cruzamento entre duas linhagens puras (P1 e P2) foram obtidas as gerações F1 e F2 . Da
avaliação de todas as gerações, para um caráter quantitativo foram obtidos os seguintes
resultados:
Geração
Número de indivíduos
Média
Variância
P1
100
12,00
0,72
P2
100
14,60
0,70
F1
100
15,96
0,68
F2
500
14,63
1,40
Pede-se:
a) O tipo de 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) muton
b) recon
c) transposon
d) exon
e) intron
36) Na sua opinião, quais os aspectos básicos, fundamentais, da teoria de evolução proposta por
Darwin? 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 variação
contínua 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' (ver
esquema). Admitindo que a frequência de permuta seja de 20%, pergunta-se: qual a
constituição cromossômica e qual a frequência dos gametas produzidos? Esquematize
nestas respostas constituição cromossômica representando os cromatídeos, centrômeros e
'knobs'.
O = centrômero
o = “knob”
39) Numa população foram amostrados 200 indivíduos que se classificaram da seguinte
maneira, 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 se
manifeste ?
b) A população acima está em equilíbrio de Hardy-Weinberg ? Embase sua resposta em
cálculo 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 maneira
a se ter 30 graus de liberdade para o Resíduo. Qual teste poderia ser usado para as
seguintes hipóteses:
a) A variação observada entre híbridos não difere de zero
b) As médias dos híbridos 1 e 2 não diferem entre si: m1 - m2 = o
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Questões - Genética Geral
35
41) Que mecanismos podem ser responsáveis pela geração e amplificação da variabilidade
observada em populações naturais? Como esta atividade pode ser quantificada e
expressada?
42) Considere o seguinte genótipo (F1) em que M1(m1) e M2(m2) são dois marcadores
moleculares que segregam de forma codominante (1:2:1) e R(r)
um loco que confere
resistência a uma doença (R= resistente; r=suscetível).
m1
M1
r
R
M2
m2
c(m1 , r) = 0,40
c(m2 , r) = 0,10
Dado que não é recomendada a seleção para resistência via inoculação, torna-se necessária
a 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 ? Que
implicações 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 genótipos
em 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.
Blocos
Tratamentos
Genótipos (G)
Ambientes (E)
GXE
Resíduo
G.L.
S.Q.
12
490
72
32
Q.M.
F
392
46) Defina Evolução e relacione os principais mecanismos propostos pela Teoria Sintética da
Evolução.
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 equilíbrio
ocorra mais rapidamente:
a) alógamas
b) autógamas
c) intermediárias
Justifique a sua resposta.
49) Considerando-se um caráter quantitativo, o que você entende por coeficiente de
herdabilidade? Quais as implicações desse coeficiente nas atividades de seleção em
populações vegetais ?
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Questões - Genética Geral
36
50) Defina, resumidamente, cada um dos seguintes termos:
a) fenótipo
b) genótipo
c) epistasia
d) pleiotropia
e) cruzamento-teste
d) retrocruzamento
51) Conceitue mutação do ponto de vista molecular. Esquematize os seus efeitos desde a sua
ocorrência até a expressão final do gene.
52) Foi feita uma mistura de sementes de duas linhagens homozigóticas para um caráter com
alelismo múltiplo, na seguinte proporção: B1B1 = 20%, B2B2= 30% e B3B3 = 50%. Após
cruzamentos ao acaso, calcule as frequências gênicas e genotípicas da população, em
equilíbrio 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-2
sh-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 conferem
resistência a um patógeno. Esquematize os cruzamentos através dos quais se transfere este
gene para uma segunda cultivar desta mesma espécie. Quais os problemas que o
geneticista encontram quando introduz um gene numa cultivar ?
55) Em milho, os caracteres "grãos opacos", “endosperma branco" e "plantas anãs" são devidos
à condição recessiva dos genes o-2, y e d enquanto os caracteres contrastantes "grãos
normais", “endosperma amarelo" e "plantas altas" são devidos aos genes dominantes
correspondentes. Supondo que o gene o-2 está no cromossomo 7 e os genes y e d ocupam
as posições 40 e 60 do cromossomo 6. Que proporção de genótipos e de fenótipos deverá
ser obtida de um cruzamento teste, em associação, envolvendo estes 3 genes ?
56) Considere a frequência dos genótipos BB, Bb e bb nas seguintes populações:
POPULAÇÕES
BB
Bb
bb
1
0,88
0,08
0,04
2
0,16
0,48
0,36
3
0,24
0,37
0,39
4
0,81
0,18
0,01
a) Calcule a 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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Questões - Genética Geral
37
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 geneticamente
heterogênea de soja (espécie autógama), originaram uma série de progênies. A avaliação
destas progênies mostrou média de produção de grãos de 2 t/ha e variância fenotípica igual
a 20 (t/ha) 2. As progênies superiores produziram em média 4 t/ha. Considerando que a
variância 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, rosa
ou branco).
VERMELHO
ROSA
BRANCO
LISA
295
615
300
ENRUGADA
95
185
110
Pede-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 genes
nucleares 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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Questões - Genética Geral
38
b) esquematizar os cruzamentos que devem ser feitos para a produção de sementes
híbridas 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
Blocos
4
12
Tratamentos
49
490
Genótipos (G)
9
72
Ambientes (E)
32
G X E
36
Resíduo
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 ?
F
66) Relatar sobre mutação.
67) Descreva sobre as novas tecnologias que estão sendo empregadas em Genética e as
perspectivas de utilização na área Vegetal, Animal e Microbiana.
68) Espigas de milho provenientes de diferentes cruzamentos produziram estes resultados:
SEMENTES
AMARELAS LISAS
AMARELAS ENRUGADAS
BRANCAS LISAS
BRANCAS ENRUGADAS
ESPIGA 1
179
52
64
19
ESPIGA 2
86
0
90
0
ESPIGA 3
0
0
99
103
ESPIGA 4
58
63
55
59
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 de
população ? Qual a relação entre seleção natural e valor adaptativo ? O que é coeficiente de
seleção ao nível genotípico ?
70) O controle da expressão gênica pode ser regulado nos diferentes passos que levam do DNA
ao RNA até a formação da proteína. Quais são os mecanismos de regulação gênica ?
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Questões - Genética Geral
39
71) A análise de indivíduos parentais, de seu híbrido e da progênie e F2 utilizando-se duas
sondas moleculares e uma enzima de restrição forneceu o padrão de bandas apresentado na
página 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) Epistasia
b) Macho-esterilidade genética
c) Hibridação introgressiva
d) Auto-incompatibilidade gametofítica
e) Depressão por endogamia
73) Calcula-se que apenas 1% das sequências de DNA dos eucariotos correspondem a códons
que são traduzidos em polipeptídeos. Em que consistem os outros 99% e qual sua função?
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Questões - Genética Geral
40
74) a) Quais são os principais passos da transferência de um gene eucariótico para uma bactéria
através 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) de
um 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
Blocos
GL
3
SQ
300
QM
E(QM)
σ2 + T σb2
Tratamentos
99
15.840
σ2 + R σ2t
Resíduo
297
23.760
σ2
onde: R e T correspondem aos números de repetições e tratamentos, respectivamente e
σ2 à variância do resíduo entre parcelas.
Pede-se:
a. Estimar as variâncias genética e ambiental;
b. Explicar o significado de σ2t nas seguintes situações:
b1. Os tratamentos são uma amostra de clones;
b2. Os tratamentos são uma amostra de progênies de meios irmãos em espécies
alógamas;
c. Calcular as herdabilidades entre plantas e entre médias de parcelas para os dois
casos do item b, lembrando que no caso b2, σ2t = (1/4) σ2A ;
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 vegetal
segregando para dois caracteres: tipo de folha (lisa e enrugada) e cor da flor (vermelho,
rosa e branco).
LISA
ENRUGADA
VERMELHO
295
95
ROSA
615
185
BRANCO
300
110
Pede-se:
a) Determinar a 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 que
você utilizaria para obter linhagens puras para os alelos de incompatibilidade.
78) Descrever os processos de recombinação em fungos, incluindo os clássicos e aqueles que se
enquadram dentro das novas tecnologias. Citar e justificar as informações genéticas que
cada 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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Questões - Genética Geral
41
80) Uma população vem se reproduzindo por acasalamento ao acaso, sendo que a frequência do
alelo recessivo, em um loco com dois alelos, é de 0,4. Supondo que nessa população todos
os acasalamentos passem a ser entre irmãos germanos, pergunta-se:
a) Quais as frequências genotípicas nessas duas gerações (população original e na
derivada do cruzamento entre irmãos germanos). O que ocorreu como consequência
dos 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 selecionada
era 20% mais produtiva.
81) O caráter planta anã em milho é devido a um gene recessivo. Em uma população
geneticamente heterogênea existem 30% de plantas anãs. Foi feito um cruzamento teste a
partir de 700 plantas normais da população. Entre as progênies obtidas, observou-se o
seguinte resultado:
a) 500 progênies com todas as plantas normais
b) 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., com
baixa estatura) é recessivo a Br1 (normal), Ts3 ("tassel seed", sementes no pendão) é
dominante 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 um
par 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 = sem
lígula; 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, é
diretamente proporcional à pq e inversamente proporcional à W, todos os outros fatores
permanecendo constantes. Discuta esta afirmação supondo q= 1/2 e q= 0 ou 1 é W com
valor máximo e valor mínimo.
85) Uma população tem a seguinte estrutura quanto a um loco A:
AA = 0,30
Aa = 0,40
aa = 0,30
O genótipo A___ confere 20 unidades ao caráter (valor genotípico) e o genótipo aa
confere 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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Questões - Genética Geral
42
86) Que evidências são necessárias para determinar se a variação geográfica observada em um
ou mais caracteres morfológicos e/ou fisiológicos é primariamente adaptativa (devido à
seleção 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, que
interagem dando uma segregação tritípica em F2. O gene A é responsável pelo aspecto
colorido enquanto seu alelo recessivo dá o fenótipo albino. O gene B dá a cor cinza nos
indivíduos 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)
) AAbb x aaBB
) AaBb x aabb
) Aabb x Aabb
) AaBb x AaBb
)AABb x AABb
CINZA
PRETA
ALBINA
1
4
4
8
COLUNA (II)
2
3
4
16 12
12
4
4
-
5
9
3
4
6
4
12
7
4
12
88) O feijão (Phaseolus vulgaris L.) tem 2n = 22 cromossomos. Hipoteticamente, quais seriam
os 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 = 2
cromossomos.
90) Quais as principais funções exercidas pela MEMBRANA PLASMÁTICA e pela PAREDE
CELULAR ?
Qual a importância para o MELHORAMENTO DE PLANTAS da membrana plasmática e
da parede celular ?
91) Relacione os principais métodos de estudo da célula. Discuta em detalhes o que é o método
de cortes no micrótomo para o estudo citológico de tecidos vegetais.
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Questões - Genética Geral
43
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 a
constituição cromossômica e qual a frequência dos gametas produzidos. Esquematize
abaixo: na díade, na tétrade e nos gametas, o número de cromossomo, os braços, o
centrômero 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). A
tabela 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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Questões - Genética Geral
44
94) Os resultados obtidos em um cruzamento teste de três pontos estão representados a seguir:
DESCENDÊNCIA DO CRUZAMENTO TESTE
GENÓTIPOS
NÚMEROS
ABd
10
aBd
80
abd
290
ABD
310
aBD
120
abD
10
AbD
70
Abd
110
TOTAL
1000
a) Determine a ordem dos genes no cromossomo.
b) Construa o mapa genético.
c) Calcule os valores da coincidência e interferência
95) O sequenciamento de um segmento de um cromossomo contendo os genes A, B e C
resultou no seguinte mapa, em que os números representam a quantidade de nucleotídeos
em cada trecho assinalado:
I)
A análise genética clássica do mesmo segmento envolvendo os mesmo genes A, B e C
resultou 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 sua
explicação ?
95.2. Qual é a aparente discrepância entre os resultados de (lI) e de (lll) e qual sua
explicação ?
96) Do cruzamento de duas linhas puras (P1 e P2) de uma espécie autógama foram obtidas as
gerações F1 e F2. A avaliação para um caráter quantitativo mostrou os seguintes resultados:
GERAÇÃO
P1
P2
F1
F2
MÉDIA
6,0
8,0
8,0
7,5
VARIÃNCIA
0,50
0,48
0,72
0,75
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Questões - Genética Geral
45
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 com
alelismo múltiplo, na seguinte proporção B1B1 = 20%, B2B2 = 30% e B3B3 = 50%. Após
cruzamento completamente ao acaso, calcule as frequências gênicas e genotípicas na
população 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
Bb
bb
p 2+ Fpq
2 pq (1 - F)
q 2 + Fpq
99) Conceituar:
a) Epistasia
b) Pleiotropia
c) Cistron
d) Transposon
e) Plasmídio
f) Variação somaclonal
g) Seleção natural vs seleção artificial
100) Comparar seleção natural com seleção artificial.
101) Conceituar:
a) Segregação independente
b) Gene restaurador de fertilidade
c) Herança ligada ao sexo
d) Supergene
e) Herança poligênica
f) Um gene - uma enzima
g) Ligação absoluta
h) Teste x 2
102) Em procariotos, existem operons que regulam processos catabólicos e outros que regulam
processos anabólicos. Explique as diferenças entre eles.
103) Um melhorista tem 3 saquinhos com sementes de milho: o 1º saquinho tem sementes de
milho 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 contém
o gene j-1, localizado no cromossomo 8 do milho, e o outro saquinho contém o gene j-2 no
cromossomo 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 são
homozigóticas para o mesmo gene ? Descreva e esquematize os passos do processo.
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Questões - Genética Geral
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104) Definir em menos de 5 linhas, cada um dos seguintes termos:
a) fenótipo
b) genótipo
c) dominância
d) cruzamento teste
e) retrocruzamento
105) As estimativas demonstram que a espessura da gordura no lombo de certa raça de suínos
tem uma herdabilidade de 80%. Suponha que a média da espessura desta raça é de 1,2
polegadas e a média de indivíduos selecionados desta população para serem reprodutores
da geração seguinte é de 0,8 polegadas. Qual é a média que podemos prever para a geração
seguinte ?
106) O loco A tem dois alelos, A e a . Em uma população, f(a) = 0,20. Qual a máxima
frequência de heterozigotos possível nesta população ?
107) Que relações você pode estabelecer entre mudança de frequência gênica devido à seleção
natural e nível de variabilidade da população, valor adaptativo médio e efeito aditivo de
substituição gênica ? Justifique sua resposta.
108) Os programas de melhoramento comumente envolvem seleção simultânea para vários
caracteres. Descrever sobre as implicações, relações e limitações deste procedimento.
109) Nas pesquisas genéticas tem sido frequentemente necessário separar os efeitos genéticos
dos efeitos ambientais. Relatar sobre os processos que podem ser usados para separar e
medir os efeitos mencionados.
110) Conceituar e exemplificar se necessário :
a) Intron - Exon
b) Alelos múltiplos
c) Frequências alélicas e genotípicas
d) Mecanismos de isolamento reprodutivo
e) Espécie (genética)
f ) Herdabilidade
g) Pleiotropia
h) Variação somaclonal
111) Após 1973, novas técnicas foram descritas e estão disponíveis para o Geneticista empregálas como mecanismos diretos ou auxiliares de recombinação. Quais são essas técnicas
conhecidas até o momento ? Descreva separadamente cada uma delas, exemplifique e
comente sobre as perspectivas da utilização das mesmas em relação aos sistemas
convencionais de recombinação.
112) Suponha uma sequência de nucleotídeos de DNA, considere uma mutação mostrando
como a mesma foi obtida e descreva, localizando na célula todos os passos desde a
ocorrência 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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Questões - Genética Geral
47
Para preservar o acesso, depois de determinado intervalo de tempo, as sementes são
plantadas 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 na
primeira 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 ______↓_______
Pigmento
incolor
Azul
Roxo
O loco A tem 2 alelos: A , que produz uma enzima eficiente e a , que produz uma
enzima inativa; o loco B tem 2 alelos: B , que produz uma enzima eficiente e b que
produz 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 o
peso de 8,0 kg. Desconsidere os efeitos do ambiente ou de genes modificadores. Realize
uma seleção de 100% contra os indivíduos aa, e permita que os indivíduos restantes (o
grupo 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 três
fatores dos quais depende a velocidade de alteração da frequência gênica sob a ação da
seleção? Como essa velocidade é afetada por cada um desses fatores ?
118) Considere um indivíduo heterozigoto (geração F1) para quatro genes (AaBbCcDd), sendo
A e B ligados em associação no cromossomo I e C e D ligados em repulsão no
Cromossomo 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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Questões - Genética Geral
48
119) Considere uma população heterogênea de plantas individuais homozigóticas com média de
produção de m = 80 g/planta e coeficiente de herdabilidade de h2 = 0,40. Qual deverá ser o
diferencial de seleção para elevar a média populacional para 100 g/planta após o processo
de seleção ? Se a variância genética for Vg = 200 , qual é o valor da variância devida ao
ambiente ? Se em vez de seleção individual for feito um teste de progênie (seis plantas por
progênie), qual seria o diferencial de seleção para obter o mesmo ganho anterior, sob as
mesmas condições ?
120) Definir os seguintes termos.
a) Auto-incompatibilidade gametofítica
b) Macho-esterilidade genética
c) Espécie monóica
d) lnteração genótipo x ambiente
e) Heterose
121) Comparar seleção natural vs seleção artificial como forças determinantes de alterações da
estrutura genética de populações.
122) Explique com detalhes como pode ser demonstrado que a duplicação do DNA é semiconservativa.
123) Defina os seguintes termos:
a) Transposon
b) Cistron
c) Intron/Exon
d) Codon
124) Conceituar:
a) Heterose e endogamia
b) Interação de genótipos por ambientes
c) Coeficiente de herdabilidade
d) Variância genotípica
e) Epistasia
125) O cruzamento de duas variedades de milho resultam em uma geração F1 heterozigota para
3 genes recessivos: an (antera anormal), br (braquítico) e f (estriado). Do cruzamento teste
da geração F1 com uma linhagem totalmente homozigota recessiva obteve-se a seguinte
progênie: 355 antera anormal; 88 totalmente tipo selvagem; 21 estriado; 339 braquítico e
estriado; 2 braquítico; 55 antera anormal, braquítico e estriado; 17 antera anormal e
braquítico; 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 de
experimentos. 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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Questões - Genética Geral
49
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.
127) São dadas a seguir uma sequência de DNA (fita non-sense) eucariótico e a respectiva fita
de mRNA normalmente transcrito a partir dela.
1
10
20
30
40
5' - A T A.G A G.C C C. T C A.A C C.G G A.A T G.G C T.T C T.A A C .T T T. A C T.C A G. T T C.
50
60
70
80
G T A.G T C.G T G.C C A.G T A.T T T .A C C.G A C.G A A. T G G.A T G.A G C.T C C.G G C.A T C.
90
100
T A C .T A A.T A G.A C G .C C G.G C C.A T T. - 3'
10
20
30
40
5' - G.A U A.G A G. C C C .U C A. A C C.G G A. A U G.G C U. U C U.A A C.U U U.A C U.C A G .U U C.
50
60
70
80
G U A.G U C. G U G.G A A.U G G.A U G.A G C.U C C.G G C .A U C.U A C. U A A. U A G.A C G.C C G.
90
100
G C C.A U U.A A A A A 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 corresponde
inteiramente à de DNA ? Que fenômenos ocorreram para a formação desse mRNA a
partir do DNA ? Em que parte da célula estes fenômenos ocorrem ?
128) Com base na questão acima, qual será a sequência de aminoácidos do polipeptídeo
traduzido do mRNA. (Consultar o Código Genético no Anexo 1).
129) Que alterações seriam provocadas no polipeptídeo traduzido a partir do mRNA da questão
anterior, 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 o
peso de 5,0 kg. Desconsidere efeitos do ambiente ou de genes modificadores. Realize
uma seleção de 100% contra os indivíduos aa, e permita que os indivíduos restantes (o
Grupo 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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Questões - Genética Geral
50
Nessa geração o coeficiente de endogamia (F0) é 0,0. Todos os indivíduos são
autofecundados 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 seguinte
maneira, 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 se
manifeste ?
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 moderna
teoria 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) são
ligados com uma frequência de recombinação de c = 0,20 .
Calcule as frequências genotípicas resultantes do seguinte cruzamento, considerando-se
que 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 por
pontos.
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 das
populações de plantas que as apresentam, em termos de frequência de homozigotos e
heterozigotos.
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Questões - Genética Geral
51
a) cleistogamia
b) dioicia
c) agamospermia
141) Compare uma linhagem de uma espécie autógama, uma população de uma espécie
alógama que se reproduz por semente na prática e um clone de uma espécie alógama que
se reproduz vegetativamente na prática com relação às frequências de homozigotos e
heterozigotos. Frente a uma epidemia de determinada doença, especule sobre as
possíveis reações dos 3 materiais.
142) Por que interessa ao melhorista conhecer os componentes da variância fenotípica de uma
população ?
143) Uma espécie alógama apresenta incompatibilidade gametofítica controlada pelos alelos
múltiplos S1, S2 e S3. Uma população apresenta a seguinte constituição genotípica : S1S2
= 30%, S1S3 = 50% e S2S3 = 20%. Calcule as frequências gênicas e genotípicas na
população resultante do cruzamento completamente ao acaso.
144) Conceituar :
a) Progresso esperado na seleção
b) Variância genética aditiva
c) Correlação genética
d) Herdabilidade realizada
e) Coeficiente de endogamia.
145) Suponha que você isolou uma bactéria resistente à estreptomicina. Trabalhando com essa
bactéria, você verificou que essa característica pode ser perdida em uma determinada
frequência. Que critérios você utilizaria para saber se a resistência a estreptomicina em
estudo é determinada por um gene cromossômico ou plasmidial ?
146) Você tem uma molécula de DNA purificado e deseja fazer o mapa de restrição desse
DNA. 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 o
fragmento produziu dois subfragmentos (31 e 32) e o fragmento 2 produziu três (21, 2 2 e
23) . 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 produziu
fragmentos 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) para
diminuir ou anular a expressão de um gene endógeno, como aquele que controla o
amadurecimento dos frutos. No genoma da planta transgênica estão presentes o gene
normal e o gene clonado de forma invertida ligado a um promotor forte. Explique e
esquemetize como e porque a expressão do gene normal é anulada ou reduzida.
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Questões - Genética Geral
52
149) (a) Calcule a distância entre os genes de uma espécie vegetal a partir da análise dos
descendentes 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 segregasse
independentemente dos demais.
BaC
bAc
BAC
bac
42
43
140
145
Bac
bAC
BAc
baC
6
9
305
310
150) Em certas espécies vegetais, múltiplos alelos controlam incompatibilidade de tal forma
que o tubo polínico não cresce se o alelo S que ele contém está também presente no
gameta feminino. Supondo-se que os genótipos S1S3 e S2S4 foram cruzados e a progênie
obtida 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, indivíduos
heterozigotos são representados com um traço no meio da figura, indivíduos normais são
representados pela figura vazia enquanto os afetados por uma doença hereditária, pela
figura cheia.
152) Em tomate, dois alelos de um gene determinam a cor do caule e dois alelos de um outro
loco controlam a forma das folhas. A tabela mostra a segregação obtida para estas duas
características em 6 cruzamentos. (a) Determine os alelos dominantes e (b) os genótipos
dos parentais em cada cruzamento.
N° de Indivíduos
Vermelho Vermelho
Verde
Verde
Cruzam.
Fenótipo dos Parentais
Recortada
Lisa
Recortada
Lisa
Verm., Rec. X Verde, Rec.
321
101
310
107
1
Verm., Rec. X Verm., Lisa
219
207
64
71
2
Verm., Rec., X Verde, Rec.
722
231
0
0
3
Verm., Rec., X Verde, Lisa
404
0
387
0
4
Verm., Lisa X Verde, Rec.
70
91
86
77
5
Verm., Rec., X Verm., Rec.
468
156
156
52
6
153) A tabela mostra o número de indivíduos de cada uma das classes genotípicas de um loco
com 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
Esquimós
Egípcios
Chineses
MM
8350
2780
3320
MN
1560
4890
4860
NN
90
2330
1820
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Questões - Genética Geral
53
154) A antracnose é uma doença fúngica que ataca o feijoeiro. Duas variedades de feijão (A e
B) e duas linhagens do fungo (å a e b) foram estudadas e se concluiu que a linhagem å a
causa doença na variedade A mas não na variedade B enquanto a linhagem b causa
doença na variedade B porém, não afeta a variedade A. O cruzamento estre as variedades
de 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 da
resistência.
155) Foram avaliados experimentalmente 15 tratamentos de milho em um experimento em
blocos ao acaso, com 6 repetições. Os tratamentos eram constituídos de 5 variedades e
dos 10 híbridos entre elas. Esquematize a análise de variância (F.V., G.L. e teste F) e
indique 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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Questões - Anexos
ANEXOS
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54
Questões - Anexos
55
ANEXO 1. Código Genético
U
U
UUU
C
UCU
A
UAU
Phe
G
U
UGU
Tyr
Cys
UAC
UGC
C
UCA
UAA OCRE
UGA ?
A
UUG
UCG
UAG AMBAR UGG Tryp
CUU
CCU
CAU
UUC
UCC
Ser
UUA
Leu
C
G
CGU
U
CAC
CGC
C
CAA
CGA
A
His
CUC
CCC
Leu
Pro
CCA
CUA
Arg
GluN
A
CUG
CCG
CAG
CGG
G
AUU
ACU
AAU
AGU
U
ACC
AAC
AspN
AUC
Iieu
Ser
C
AGC
Thr
ACA
AUA
AAA
AUG
G
Met
GUU
ACG
AAG
GCU
GAU
A
AGA
Lys
Arg
AGG
G
GGU
U
Asp
GUC
GCC
Val
GUA
GAC
GGC
Ala
GCA
C
Gly
GAA
GGA
A
GGG
G
Glu
GUG
GCG
GAG
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Questões - Anexos
56
ANEXO 2. Tabela de Qui-Quadrado
Degrees of
freedom
χ2.100
χ2.050
χ2.025
χ2.010
χ2.005
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
40
50
60
70
80
90
100
2.70554
4.60517
6.25139
7.77944
9.23635
10.6446
12.0170
13.3616
14.6837
15.9871
17.2750
18.5494
19.8119
21.0642
22.3072
23.5418
24.7690
25.9894
27.2036
28.4120
29.6151
30.8133
32.0069
33.1963
34.3816
35.5631
36.7412
37.9159
39.0875
40.2560
51.8050
63.1671
74.3970
85.5271
96.5782
107.565
118.498
3.84146
5.99147
7.81473
9.48773
11.0705
12.5916
14.0671
15.5073
16.9190
18.3070
19.6751
21.0261
22.3621
23.6848
24.9958
26.2962
27.5871
28.8693
30.1435
31.4104
32.6705
33.9244
35.1725
36.4151
37.6525
38.8852
40.1133
41.3372
42.5569
43.7729
55.7585
67.5048
79.0819
90.5312
101.879
113.145
124.342
5.02389
7.37776
9.34840
11.1433
12.8325
14.4494
16.0128
17.5346
19.0228
20.4831
21.9200
23.3367
24.7356
26.1190
27.4884
28.8454
30.1910
31.5264
32.8523
34.1696
35.4789
36.7807
38.0757
39.3641
40.6465
41.9232
43.1944
44.4607
45.7222
46.9792
59.3417
71.4202
83.2976
95.0231
106.629
118.136
129.561
6.63490
9.21034
11.3449
13.2767
15.0863
16.8119
18.4753
20.0902
21.6660
23.2093
24.7250
26.2170
27.6883
29.1413
30.5779
31.9999
33.4087
34.8053
36.1908
37.5662
38.9321
40.2894
41.6384
42.9798
44.3141
45.6417
46.9630
48.2782
49.5879
50.8922
63.6907
76.1539
88.3794
100.425
112.329
124.116
135.807
7.87944
10.5966
12.8381
14.8602
16.7496
18.5476
20.2777
21.9550
23.5893
25.1882
26.7569
28.2995
29.8194
31.3193
32.8013
34.2672
35.7185
37.1564
38.5822
39.9968
41.4010
42.7956
44.1813
45.5585
46.9278
48.2899
49.6449
50.9933
52.3356
53.6720
66.7659
79.4900
91.9517
104.215
116.321
128.299
140.169
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Questões - Anexos
ANEXO 3. Mapa Genético do Milho
Linkage Map of Maize Chromosomes
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57