Material destinado ao ensino e aprendizagem de genética básica Difusão: laboratórios de biometria e bioinformática da Universidade Federal de Viçosa Site: www.ufv.br/dbg/biodata.htm Rede social: https://www.facebook.com/GBOLnews

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FORMAÇÃO DE GAMETAS

1) Do cruzamento entre uma linhagem X, utilizada como genitor feminino, e uma linhagem Y, surgem as sementes F1s de endosperma com a constituição genotípica AaaBBbCCC. Qual a constituição genotípica:

a) da linhagem X;

Quando vemos uma constituição genotípica de endosperma, ela possui três alelos de um mesmo gene. Sendo o endosperma um tecido triploide (3n), deve ocorrer a junção de duas células provindas do genitor feminino (dois núcleos polares), mais um núcleo do gameta masculino.

A linhagem X é o genitor feminino, a que doará os núcleos polares para a formação do endosperma 3n, portanto, possuindo o mesmo genótipo em ambos os núcleos. Com isso, basta ver quais alelos dos genes estão duplicados, e eles serão o da constituição genotípica do genitor feminino. No caso em que temos AaaBBbCCC como a constituição do endosperma, vamos ver quais alelos em cada gene estão duplicados.

Conclusão:  AaaBBbCCC   =    n. polar♀  + n.polar♀ + n.gamético♂ =   [aBC aBC]♀ + [AbC]♂

Resposta :  X homozigota =  [aBC] + [aBC ] = aaBBCC

b) da linhagem Y;

Para achar a constituição genotípica da linhagem Y, que é o progenitor masculino, poderemos pegar os alelos dos genes que não estão duplicados. Ou pegar o genótipo do genitor feminino e, após isso, rever a constituição do endosperma para ver quais alelos estão faltando. No nosso caso, a linhagem X possui constituição aaBBCC. Temos no endosperma os alelos dos genes que estão faltando, que seriam AbC. Esse genótipo é o do núcleo gamético masculino que deu origem ao endosperma. Para achar a constituição da linhagem Y, devemos apenas duplicar os alelos desses genes do gameta.

Conclusão:  AaaBBbCCC   =    n. polar♀  + n.polar♀ + n.gamético♂ =   [aBC aBC]♀ + [AbC]♂

Resposta : Y homozigota = [AbC] + [AbC] = AAbbCC

 c) do embrião da semente F1

O embrião da semente F1, diferentemente do endosperma, é diploide. Ou seja, possui apenas um conjunto de cromossomos do genitor feminino, e outro conjunto do genitor masculino. No nosso caso, para se achar a constituição genotípica do embrião da semente F1, precisaremos da junção dos gametas da linhagem X, e da linhagem Y.

Linhagem X – Possui um genótipo aaBBCC. Logo, poderá formar apenas gametas aBC.

Linhagem Y – Possui um genótipo AAbbCC. Logo, poderá formar apenas gametas AbC.

Gametas	Linhagem Y (AbC)
Linhagem X (aBC)	Embrião (AaBbCC)

Resposta : AaBbCC

d) do tegumento da semente F1;

O tegumento é um tecido de revestimento da semente, que possui a constituição genotípica igual ao do progenitor feminino. Como o genitor feminino é a linhagem X, o genótipo do tegumento vai ser igual ao genótipo da linhagem X.

Resposta : aaBBCC

e) das células da folha da futura planta F1;

As células dos tecidos da futura planta F1 terão, em seus núcleos, cromossomos com genes iguais aos do embrião. A constituição genotípica do embrião será a mesma das células somáticas da planta em que este dará origem.

Resposta : AaBbCC

f) dos gametas que serão produzidos pela futura planta F1?

A planta F1 possui constituição genotípica AaBbCC. Podemos achar quais gametas essa planta produzirá, realizando o seguinte quadro abaixo.

Observação : Como o gene C possui apenas alelos dominantes, todos os gametas resultantes terão ele.

Resposta :  ABC, AbC, aBC, abC.

2) Do cruzamento entre uma linhagem X (aaBb), utilizada como genitor feminino, e uma linhagem Y (Aabb) surgem as sementes F1s.

a) Qual a constituição genotípica dos possíveis endospermas a serem formados?

Para se achar o genótipo do endosperma resultante do cruzamento, devemos primeiro ver quais as possibilidades de cruzamentos de núcleos polares femininos da linhagem X. Como vemos, no genótipo de X (aaBb), ocorre a possibilidade da formação de dois tipos de núcleos polares (aB e ab). Com isso, jogamos no quadro para encontrar o cruzamento desses núcleos e, assim ver qual será o genótipo do endosperma doado pela mãe.

	Núcleos gaméticos	♂
Oosferas (♀)	Ab	ab
aB	AaBb	aaBb
ab	Aabb	aabb

Com esse quadro, conseguimos ver que o progenitor feminino poderá contribuir com o genótipo do endosperma com três maneiras diferentes (aaBB, aaBb, aabb).

Agora precisamos ver quais núcleos gaméticos o progenitor masculino poderá formar. A linhagem Y (genitor masculino), possui genótipo Aabb, podendo formar gametas Ab e ab.

Quando cruzamos os núcleos polares fundidos de X, com os gametas que Y poderá formar, temos os seguinte genótipos de endosperma que podem ser formados.

	Núcleos gaméticos	♂
Núcleos polares (♀)	Ab	ab
aB+ aB	AaaBBb	aaaBBb
ab+ ab	Aaabbb	aaabbb

Resposta : AaaBBb, aaaBBb, AaaBbb, aaaBbb

b) Quais (ou qual) as possíveis constituições genotípicas do endosperma de uma semente F1 com embrião AaBb?

Ao formar o embrião é AaBb são utilizados o núcleo gamético [Ab]  e oosfera [aB] e, simultaneamente, é formado o endosperma:

Endosperma =  =    n. polar♀  + n.polar♀ + n.gamético♂ =   [aB aB]♀ + [Ab]♂  = AaaBBb

3) Do cruzamento entre uma linhagem X (aabb), utilizada como genitor feminino, e uma linhagem Y (aaBb) surgem as sementes F1 com endosperma de quais genótipos?

Para se achar o genótipo do endosperma nesse cruzamento, primeiro devemos pegar os gametas formados pela linhagem X (genitor feminino). Como a linhagem X possui genótipo aabb, os gametas poderão ser apenas ab. Nesse caso, ambos os núcleos polares femininos deverão conter ab como genótipo. A junção deles formará o conteúdo diploide do endosperma, sendo aabb. A linhagem Y (genitor masculino) poderá formar dois tipos de gametas, um com constituição aB, e outro ab. Vide quadro abaixo.

	Núcleos gaméticos	♂
Oosfera ♀	aB	ab
ab	aB	ab

Realizando o cruzamento dos gametas do genitor masculino, visto acima, com os gametas do genitor feminino (que contém genótipo aabb, visto anteriormente), temos :

	Núcleos gaméticos	♂
Núcleos polares (♀)	aB	ab
ab+ ab	aaaBbb	aaabbb

Resposta : aaaBbb e aaabbb

4) Quando uma planta de genótipo aa é polinizada por uma planta do tipo AA, quais são os genótipos do embrião e do endosperma de suas sementes?

O indivíduo aa poderá formar apenas gametas com o alelo a. E o indivíduo AA poderá formar apenas gametas com o alelo A.

Genótipo do embrião :

Embrião  =    oosfera r♀   + n.gamético♂ =   [a]♀ + [A]♂   = Aa

Genótipo do endosperma :

Endosperma =    n. polar♀  + n.polar♀ + n.gamético♂ =   [a   a]♀ + [A]♂  = Aaa

5) O cruzamento entre duas linhagens de milho produziu sementes de endosperma AAaBBbddd. Qual é a constituição genotípica do:

a) embrião dessa semente;

O embrião dessa semente, diferente do endosperma (3n), é diploide. Isso significa que em seu núcleo haverá apenas um material do genitor feminino, e apenas um material do genitor masculino. Para achar a constituição do embrião dessa semente, precisamos ver os gametas que deram origem. Para achar os gametas femininos devemos primeiramente encontrar o genótipo da mãe (que é 2n). Para isso, se faz necessário voltar ao genótipo do endosperma, e ver nos genes quais alelos estão duplicados. Vemos que os alelos AABBdd estão duplicados, sendo portanto o genótipo da mãe, e que formará apenas gametas do tipo ABd. Os alelos abd que fazem parte da constituição também, só podem terem vindo do núcleo masculino, portanto sendo o gameta do genitor masculino. Juntando os dois gametas, temos:

Endosperma =    AAaBBbddd  = n. polar♀  + n.polar♀ + n.gamético♂ =   [ABd ABd]♀ + [abd]♂ 

Embrião  =    oosfera ♀   + n.gamético♂ =   [ABd]♀ + [abd]♂   = AaBbdd

Resposta : AaBbdd

 b) progenitor feminino;

O genótipo do progenitor feminino, como foi discutido do item passado, está totalmente relacionado com os alelos duplicados nos genes do endosperma. Como o endosperma é triploide (3n), se fazem necessários três núcleos polares gaméticos para a sua formação. Sendo dois desses de origem materna, e um desse de origem paterna. Como o progenitor feminino irá doar dois núcleos polares, os genótipos deles são iguais (geração parental). Para isso, devem-se olhar quais alelos dos genes do endosperma se encontram duplicados e, com isso, encontrar o genótipo do progenitor feminino.

Genitor feminino (homozigoto) =  [ABd]♀+ [ABd]♀ = AABBdd

c) progenitor masculino;

Para achar o genótipo do progenitor masculino, devemos primeiro encontrar a constituição de seu gameta que deu origem ao endosperma. Como discutido anteriormente, o genitor masculino contribui com apenas um núcleo gamético na formação do endosperma, portanto diferente do genitor feminino, teremos apenas uma cópia dele no endosperma, sendo portanto os alelos que não estão duplicados. Achamos abd como o gameta do pai. Para encontrar o seu genótipo, lembrando que o indivíduo é 2n, devemos pegar esse gameta e duplicar os alelos.

Genitor masculino (homozigoto) [abd]♂   [[abd]♂   = aabbdd

Resposta : aabbdd

d) do óvulo;

O óvulo é a célula reprodutiva feminina, que contém material haploide (n). Para encontrar sua constituição devemos encontrar os gametas formados pelo genitor feminino. Como o seu genótipo é AABBdd, o único gameta formado é ABd, sendo a constituição do óvulo.

Gameta do genitor feminino (homozigoto =  AABBdd)   =>   [ABd]♀

Resposta : ABd

e) do núcleo gamético que deu origem ao embrião dessa semente?

O núcleo gamético que deu origem ao embrião possui a constituição genotípica do gameta masculino. Como o progenitor masculino possui genótipo aabbdd, o único tipo de gameta que este poderá formar é : abd.

Embrião= AaBbdd  =    oosfera ♀   + n.gamético♂ =   [ABd]♀ + [abd]♂  

Logo + n.gamético♂ = abd

Resposta : abd

6) Numa espécie vegetal, as sementes podem ter tegumento (tecido de origem materna) preto (BB, Bb) ou branco (bb).

a. Se uma planta de genótipo bb for polinizada com pólen de uma planta BB, qual será a cor de suas sementes?

A cor dessas sementes será influenciada apenas pelo genótipo do progenitor feminino, pois o tegumento é um tecido com constituição genotípica da mãe. Nesse caso, o tegumento terá um genótipo bb, pois é o mesmo da genitora femininca (planta polinizada). Como possui um genótipo bb, o tegumento dessas sementes será branco.

bb ♀   x BB ♂  = Embrião Bb que está contido em uma semente com tegumento bb

Resposta : Branco

b. As plantas oriundas da germinação dessas sementes irão produzir sementes de que cor? Justifique sua resposta.

Resposta : Preto

7) Uma semente verde é plantada numa estufa e dela nasce uma planta. As sementes desta planta, ao serem examinadas, eram todas amarelas. O que deve ter acontecido?

O tegumento é de origem materna. Considerando A- (amarela) e aa (verde), um genitor feminino (aa) cruzado com um genitor masculino (AA), darão origem a embriões (Aa) com tegumento verde. Estes embriões por sua vez, darão sementes com tegumento amarelo, pois independentemente do genótipo dos futuros embriões o tegumento terá genótipo Aa (origem materna).

8) No milho, a resistência a um determinado fungo é conferida pelo alelo h, que é completamente recessivo em relação ao seu alelo H para suscetibilidade. Se uma planta homozigota resistente for polinizada por uma planta homozigota suscetível, dê os genótipos de:

a) genitor pistilado;

O genitor pistilado é o mesmo de progenitor feminino. Nesse caso sendo a planta que foi polinizada. Como ela era resistente para o fungo (gene h) e homozigota, podemos concluir que o seu genótipo é hh.

Resposta : hh

 b) genitor estaminado;

O genitor estaminado é o mesmo de progenitor masculino. Nesse caso sendo a planta que polinizou a outra. Como ela era suscetível ao fungo (gene H) e homozigota, podemos concluir que o seu genótipo é HH.

Resposta : HH

c) gameta masculino;

O gameta masculino provém de seu progenitor com genótipo HH (item b). Com isso, o único gameta que esse genitor poderá formar é H.

Resposta : H

 d) gameta feminino;

O gameta feminino provém de seu progenitor com genótipo hh (item a). Com isso, o único gameta que esse genitor poderá formar é h.

Resposta : h

e) núcleo polar;

O núcleo polar é aquele em que formará o endosperma. Em uma geração parental, o núcleo polar possui a mesma constituição do gameta feminino, visto que são gerados pelo mesmo progenitor. Portanto sendo também h a seu genótipo.

Resposta : h

f) embrião F1;

Para encontrar a constituição do embrião F1 (resultante do cruzamento), devemos juntar os gametas :

Resposta : Hh

g) endosperma que envolve os embriões F1;

O endosperma (3n) que envolve os embriões F1 possui dois núcleos polares da mãe e um do pai. Como a constituição do núcleo polar da mãe é h, a junção deles irá resultar em uma parte do endosperma (hh). O outro núcleo de gameta provém do genitor masculino, que possui genótipo H.

Resposta : Hhh

h) epiderme do sabugo que contém os embriões F1.

A epiderme do sabugo é o mesmo que o tegumento da semente. Esse tecido de revestimento possui genótipo idêntico ao do seu progenitor feminino. Nesse caso sendo hh.

Resposta : hh

9) No homem (2n=46), quantos cromossomos serão encontrados em: a) um espermatócito secundário; b) uma espermátide; c) um espermatozoide; d) uma espermatogônia; e e) um espermatócito primário?

Sabemos que:

Logo:

a) um espermatócito secundário = x =23

b) uma espermátide = x = 23

c) um espermatozoide;  = x = 23

d) uma espermatogônia = 2x = 46

e) um espermatócito primário = 2x = 46

Resp.: a) 23; b) 23; c) 23; d) 46; e)46.

10) Em Coleus as células somáticas são diploides com 24 cromossomos. Quantos de cada um dos seguintes estão presentes em cada célula no estádio de mitose ou meiose indicado? (suponha a ocorrência de citocinese no meio da telófase): a) centrômeros na anáfase; b) centrômeros na anáfase-I; c) cromátides na metáfase-I; d) cromossomos na anáfase; e) cromossomos na metáfase-I; f) cromossomos no final da telófase-I; e g) cromossomos na telófase-II.

 a) centrômeros na anáfase = na anáfase os centrômeros já se romperam e o número de centrômeros é igual ao número de cromátides (já replicadas) = 48

 b) centrômeros na anáfase-I = na anáfase I não há rompimento de centrômero. O número de centrômero é igual o número de cromossomos originais = 24

 c) cromátides na metáfase-I = na metáfase I ainda não houve redução do número de cromossomos. O número de cromátides é o dobro do número de cromossomos originais = 48

 d) cromossomos na anáfase = cada cromátide na anáfase é um cromossomo das futuras células. Este número está duplicado e igual a 48

 e) cromossomos na metáfase-I = corresponde ao número de centrômeros apesar de já ter ocorrido a replicação e cada centrômero ser constituído por duas cromátides irmãs = 24

 f) cromossomos no final da telófase-I = o número de cromossomos é reduzido a metade (cada cromossomos tem duas cromátides irmãs) = 12

 g) cromossomos na telófase-II. =  o número de cromossomos é reduzido a metade (cada cromossomo tem apenas uma cromátide) =12

Resp.: [48;24;48;48;24;12;12].

11) O milho é uma planta cujo número somático de cromossomos é igual a 20, quantos cromossomos estão presentes em cada um dos seguintes: a) célula da epiderme da folha; b) núcleo antípoda; c) célula do endosperma; d) núcleo degenerativo; e) óvulo; f) megásporo; e g) célula-mãe do micrósporo?

Sabemos que:

a) célula da epiderme da folha = somática = 2x = 20

b) núcleo antípoda = haploide = x = 10

c) célula do endosperma = tecido triploide = 3x = 30

d) núcleo degenerativo = haploide = x = 10

e)  óvulo = haploide = x = 10

f) Megásporo = haploide = x = 10

g) célula-mãe do micrósporo = diploide = 20

Resp.: [20; 10; 30; 10; 10; 10; 20].

13) Considerando o processo de gametogênese apresentado em aula, quantos óvulos humanos serão formados a partir de: a) 40 ovócitos primários; b) 40 ovócitos secundários; e c) 40 ovótides?

a) 40 ovócitos primários – Há uma relação de 1:1

b) 40 ovócitos secundários – Há uma relação de 1:1

c) 40 ovótides? – Há uma relação de 1:1

Resp.: [40; 40; 40].

14) Quantos espermatozoides humanos serão formados a partir de 40 espermatócitos primários?

Resp.: [160]. Cada espermatócito primário origina 4 espermatozoides. Há uma relação de 1:4 conforme visto na figura anterior.

15) No processo de formação de gametas em vegetais, espera-se que 20 microsporócitos primários de uma planta produzam quantos: (a) micrósporos; e (b) núcleos gaméticos  masculinos?

(a) Micrósporos: Há relação de 1:4

(b) núcleos gaméticos  masculinos: Há uma relação de 1:8 pois cada produto da meiose carregará dois núcleos gaméticos

Resp.: [80; 160].

16) Um dado indivíduo é heterozigoto para dois pares de alelos que estão localizados no MESMO par homólogo de cromossomos, A e B em um cromossomo, com a e b localizados no homólogo. a) Quantos tipos de gametas esse indivíduo irá formar se não houver crossing-over? b) Quais serão esses tipos?

Resp.: [a) dois; b) AB e ab].

17) Existem 40 cromossomos nas células somáticas de um camundongo. a) Quantos cromossomos um camundongo recebe de seu pai? b) Quantos autossomos estão presentes em seus gametas?; c) Quantos cromossomos sexuais encontram-se no óvulo de um camundongo fêmea? d) Quantos autossomos são encontrados nas células somáticas de uma fêmea?

Resp.: [20; 19; 1; 38].

18) Quantos espermatozoides são produzidos por: a) uma espermatogônia; b) um espermatócito secundário; c) uma espermátide; e d) um espermatócito primário?

Resp.: [4; 2; 1; 4].

19) Quantos óvulos humanos são produzidos por: a) uma ovogônia; b) um ovócito primário; c) um ovótide; e d) um corpúsculo polar?

Resp.: [1; 1; 1; 0].

20) O milho (Zea mays) tem um número diploide igual a 20. Quantos cromossomos pode-se esperar em: a) um produto meiótico (micrósporo); b) uma célula resultante da primeira divisão nuclear (cariocinese) de um megásporo; c) um núcleo polar; d) um núcleo gamético; e) uma célula-mãe de grão de pólen; f) uma célula da folha; g) um saco embrionário adulto; h) uma oosfera; i) uma célula do endosperma; j) uma célula do embrião; e k) uma célula do pericarpo (tecido que envolve o fruto)?

Resp.: [10; 20; 10; 10; 20; 20; 30; 10; 30; 20; 20].