Exercícios: A hereditariedade não mendeliana

Nas maravilhas (Mirabilis jalapa), uma planta de flores vermelhas é cruzada com uma de flores brancas e toda a F1 apresenta flores cor-de-rosa. Indique os genótipos da geração parental e da F1, e explique por que razão este resultado não contradiz as leis de Mendel, apesar de surgir um fenótipo novo na F1.

Explique o que é a codominância e em que ela se distingue da dominância incompleta, apresentando um exemplo de cada tipo de herança.

Cruzam-se duas plantas de maravilha de flores cor-de-rosa. Indique os genótipos dos progenitores, os gametas que formam e as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência.

Em certas raças bovinas, o cruzamento entre um touro de pelagem vermelha e uma vaca de pelagem branca produz bezerros de pelagem ruã (mistura de pelos vermelhos e brancos). Indique os genótipos dos três fenótipos e explique por que se afirma que os dois alelos são codominantes.

Uma pessoa do grupo sanguíneo A tem um pai do grupo 0. Deduz o genótipo dessa pessoa para o sistema AB0 e justifica-o.

Indica qual é o único genótipo possível de uma pessoa do grupo sanguíneo 0 e todos os genótipos possíveis de uma pessoa do grupo AB. Explica que relações de dominância existem entre os alelos do sistema AB0.

O que é uma série alélica ou alelos múltiplos? Explica quantos alelos distintos do sistema AB0 existem na população humana e quantos pode possuir, no máximo, cada indivíduo, justificando a resposta.

Cruza-se uma planta maravilha de flores cor-de-rosa com uma de flores brancas. Indique os genótipos dos genitores e as proporções genotípicas e fenotípicas esperadas na descendência.

Um homem do grupo sanguíneo A e uma mulher do grupo B têm um filho do grupo 0. a) Deduz os genótipos de ambos os progenitores. b) Calcula a probabilidade de o seu filho seguinte ser do grupo AB. c) Indica todos os grupos sanguíneos que os descendentes deste casal podem apresentar e com que probabilidade surgirá cada um.

Um casal em que ambos os cônjuges pertencem ao grupo sanguíneo A tem um filho do grupo 0. a) Explica como é possível este resultado. b) Deduz os genótipos dos pais e do filho. c) Indica que grupos sanguíneos podem apresentar os restantes filhos e qual não pode surgir em caso algum.

Na boca-de-leão (Antirrhinum majus), a cor da flor apresenta dominância incompleta: vermelha, rosa ou branca. a) Indique as proporções fenotípicas esperadas na F2 obtida pela autofecundação de plantas rosa. b) Calcule as proporções esperadas ao cruzar uma planta rosa com uma vermelha. c) Explique por que na dominância incompleta as proporções fenotípicas e genotípicas da F2 coincidem.

No camundongo, o alelo $A^y$ produz pelagem amarela e domina sobre o alelo da pelagem aguti (A), mas os camundongos homozigotos $A^y A^y$ morrem nas fases iniciais do desenvolvimento. Cruzam-se entre si dois camundongos amarelos. a) Indique as proporções fenotípicas esperadas entre os camundongos que nascem vivos. b) Explique por que não se obtém a proporção 3:1 característica do monoibridismo. c) Indique que designação recebem os alelos como o $A^y$.

No gado bovino de pelagem ruã, cruzam-se entre si um touro ruão e uma vaca ruã. a) Indique as proporções fenotípicas e genotípicas esperadas entre os bezerros. b) Justifique se um casal formado por um touro vermelho e uma vaca branca pode ter um bezerro vermelho, fundamentando a resposta com os genótipos.

Uma mulher do grupo sanguíneo AB e um homem do grupo 0 têm descendência. a) Indica os genótipos de ambos. b) Calcula que grupos sanguíneos os seus filhos podem apresentar e com que probabilidade. c) Justifica por que razão nenhum filho deste casal pode pertencer ao grupo 0 nem ao grupo AB.

No coelho, a cor da pelagem depende de uma série de quatro alelos: $c^+$ (selvagem), que domina sobre todos os outros; cch (chinchila), que domina sobre os dois seguintes; ch (himalaia), que apenas domina sobre o último; e c (albino), recessivo em relação a todos. Cruza-se um coelho chinchila de genótipo cch ch com uma coelha himalaia de genótipo ch c. a) Indique as proporções fenotípicas esperadas na descendência. b) Cite quais fenótipos da série não podem surgir nessa descendência. c) Calcule quantos genótipos distintos são possíveis na população para esse caráter.

Na galinha andaluza, a cor da plumagem exibe dominância incompleta: os indivíduos BB são pretos, os Bb azulados e os bb brancos. Cruzam-se entre si duas galinhas azuladas. a) Indique as proporções fenotípicas esperadas na descendência. b) Justifique por que os avicultores não conseguem obter uma linhagem pura de galinhas azuladas que dê sempre descendência azulada.

Na ervilha-de-cheiro (Lathyrus odoratus), o desenvolvimento da cor púrpura das pétalas depende de dois genes independentes (C/c e P/p) que atuam em uma via metabólica sequencial:

Precursor incolor --(Enzima 1, gene C)--> Substância intermediária incolor --(Enzima 2, gene P)--> Pigmento púrpura.

Os alelos c e p codificam enzimas defeituosas, não funcionais. A presença de pelo menos um alelo dominante em ambos os locos é indispensável para completar a via; qualquer bloqueio produz flores brancas.

1. a) Cruzam-se duas linhagens puras distintas de flores brancas (Linhagem A e Linhagem B). Surpreendentemente, toda a F1 resultante (100 %) apresenta flores púrpuras. Deduza, justificando, os genótipos da Linhagem A, da Linhagem B e da F1.
2. b) Ao autofecundar a F1, obtém-se uma F2. Se uma planta de flor branca dessa F2 for selecionada ao acaso, calcule a probabilidade de ela ser portadora de pelo menos um alelo funcional dominante. Detalhe a distribuição genotípica do conjunto de plantas brancas para justificar o seu cálculo.
3. c) No laboratório, mergulham-se pétalas de flores brancas da Linhagem A e da Linhagem B em uma solução que contém a «Substância intermediária incolor». Após 2 horas, as pétalas da Linhagem A tornam-se púrpuras, enquanto as da Linhagem B permanecem incolores. Interprete esse ensaio bioquímico deduzindo qual gene defeituoso cada uma das duas linhagens possuía e confirme se a sua atribuição genotípica da alínea a) é coerente ou se deve ser reatribuída.

Um criador de gatos afirma ter conseguido, após anos de seleção, uma linhagem pura de gatos Manx (sem cauda) que, ao cruzarem entre si, só produz descendentes sem cauda. Uma auditoria analisa os registros de 40 ninhadas procedentes desses cruzamentos e constata três fatos: 1) o tamanho médio da ninhada é de 3,1 filhotes vivos, contra os 4,2 habituais em gatos domésticos; 2) entre os 124 filhotes nascidos vivos, 82 não têm cauda e 42 apresentam cauda normal; e 3) em autópsias de fêmeas reprodutoras falecidas detectam-se embriões reabsorvidos em fase precoce de gestação.

1. a) Refute, com base genética, a afirmação do criador e determine o genótipo real dos seus reprodutores.
2. b) Justifique, por meio do cruzamento correspondente, se os dados empíricos observados (82 sem cauda : 42 com cauda) se ajustam ao modelo de um alelo letal e calcule as proporções fenotípicas teóricas esperadas entre os nascidos vivos.
3. c) Elabore uma estratégia de cruzamento que permita ao criador obter a máxima proporção possível de gatinhos Manx entre os nascidos vivos sem que ocorra mortalidade embrionária. Justifique a sua proposta indicando genótipos e proporções.

Num programa de pesquisa com Antirrhinum majus, cruza-se uma planta de flores cor-de-rosa e folhas lisas com outro progenitor de fenótipo desconhecido. Na descendência (F1) de 320 indivíduos obtêm-se exatamente seis classes fenotípicas com as seguintes contagens:

• 61 plantas de flor vermelha e folha lisa.

• 20 plantas de flor vermelha e folha rugosa.

• 118 plantas de flor cor-de-rosa e folha lisa.

• 41 plantas de flor cor-de-rosa e folha rugosa.

• 59 plantas de flor branca e folha lisa.

• 21 plantas de flor branca e folha rugosa.

Sabendo que a cor da flor se deve a um gene com dominância incompleta ($R_1$ flor vermelha, $R_2$ flor branca) e a forma da folha a um gene autossômico independente com dominância completa ($L$ lisa sobre $l$ rugosa):

1. a) Deduza e justifique o genótipo e o fenótipo do progenitor desconhecido.
2. b) Interprete os dados numéricos discriminando a segregação de cada caráter separadamente e demonstre que se ajustam às proporções teóricas esperadas.
3. c) Se um agricultor precisasse obter um lote em que 100 % das plantas tivessem flores cor-de-rosa e 50 % folhas rugosas, que cruzamento concreto deveria planejar? Justifique os genótipos parentais escolhidos.

Numa colônia de camundongos estuda-se o alelo $A^y$, dominante sobre o alelo selvagem cutia ($A$) quanto à cor amarela da pelagem, mas letal recessivo no desenvolvimento embrionário precoce. Uma equipe de pesquisa coleta os seguintes dados experimentais:

• Experimento 1: Ao cruzar camundongos amarelos entre si, o tamanho médio de ninhada ao nascer é de 6 filhotes vivos (4 amarelos e 2 cutias).

• Experimento 2: Ao cruzar fêmeas amarelas com machos cutias, o tamanho médio de ninhada ao nascer é de 8 filhotes vivos.

1. a) Interprete e justifique a diferença no tamanho médio de ninhada entre os dois experimentos, e calcule a porcentagem de perda embrionária teórica no Experimento 1.
2. b) Um criador sustenta que, cruzando continuamente camundongos amarelos com camundongos cutias e selecionando apenas os descendentes amarelos durante dez gerações, conseguirá uma linhagem pura de camundongos amarelos homozigóticos livres de letalidade. Refute de forma fundamentada a proposta do criador.
3. c) Se numa pesquisa biotecnológica forem analisados 300 blastocistos precoces obtidos in vitro do cruzamento amarelo $\times$ amarelo antes de ocorrer a implantação e a morte embrionária, preveja de forma fundamentada o número de embriões que se espera encontrar para cada um dos genótipos possíveis.

Na maternidade de um hospital ocorre uma confusão com dois bebês recém-nascidos após uma evacuação de emergência. Analisa-se o sangue dos dois casais parentais e de ambos os bebês para os sistemas AB0 e MN (este último determinado por um gene com dois alelos codominantes, $M$ e $N$):

• Casal 1: Mãe (Grupo A, fenótipo M); Pai (Grupo B, fenótipo MN).

• Casal 2: Mãe (Grupo 0, fenótipo N); Pai (Grupo AB, fenótipo N).

• Bebê X: Grupo A, fenótipo MN.

• Bebê Y: Grupo B, fenótipo N.

1. a) Atribua de forma inequívoca cada bebê ao seu casal correspondente, justificando detalhadamente os genótipos compatíveis e incompatíveis de cada família para ambos os caracteres.
2. b) Determine os genótipos completos possíveis dos progenitores do Casal 1 e, supondo que a mãe é heterozigótica para o sistema AB0, calcule a probabilidade de o próximo filho deles ser do grupo 0 e fenótipo MN.
3. c) Compare, em nível molecular e funcional, a codominância do sistema MN com a relação de dominância/codominância do sistema AB0, explicando por que razão no sistema MN nunca existem fenótipos recessivos encobertos.