GENÉTICA GERAL – CN 301PROF. BÁRBARA DANTAS FONTES SOARES

I UNIDADE

PERGUNTAS PARA FIXAÇÃO DO ASSUNTO DE AULA

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DA GENÉTICA:

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Pergunta 1:Pesquise e comente algumas contribuições da genética na área agrária, sobretudo no Brasil.

Pergunta 2:Quais pressões impulsionaram às pesquisas na área de melhoramento genético de plantas?

Pergunta 3:Pesquise e exemplifique contribuições do melhoramento genético de plantas pela expansão de fronteiras agrícolas e pelo incremento na produtividade.

Pergunta 4:Comente a afirmação: as cultivares melhoradas são muito exigentes e só respondem bem em boas condições de manejo.

PERGUNTAS PARA FIXAÇÃO DO ASSUNTO DE AULA

VARIAÇÃO E SEU SIGNIFICADO BIOLÓGICO:

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Pergunta 1:Diferencie variação ambiental da variação genética.

Pergunta 2:Por que é importante para a genética a existência de variação?

Pergunta 3:Por que a variação genética é herdável e a variação ambiental não é herdável?

Pergunta 4:Qual a principal atividade do Centro Nacional de Pesquisa de recursos Genéticos e Biotecnologia (CENARGEM)? O que fazem os profissionais que trabalham neste centro?

Pergunta 5:Defina Banco de germoplasma/banco de alelos.

Pergunta 6:O que é preservação “in situ” e “ex situ”? E quais as formas de preservação ex situ?

Pergunta 7:Quais os fatores definem a forma de preservação?

Pergunta 8:Explique qual é a importância de conservar o germoplasma das espécies cultivadas e de seus parentes.

PERGUNTAS PARA FIXAÇÃO DO ASSUNTO DE AULACONSEQUÊNCIAS GENÉTICAS DA MITOSE E MEIOSE:

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Questão 1O Eucalipto é uma espécie que pode ser multiplicada assexuada e sexuadamente. Qual a diferença entre esses dois processos em termos práticos?

Questão 2Por que o conhecimento da meiose é importante para o melhoramento de plantas e animais?

Questão 3Em termos práticos, qual a importância do conhecimento do processo mitótico?

Questão 4Partindo-se de uma célula germinativa masculina, quantos microsporos (grãos de pólen) são esperados?

Questão 5Quais as diferenças entre mitose e meiose? Considere as diferenças nos mecanismos, assim como nos resultados finais.

Questão 6Quais os eventos importantes ocorrem no zigóteno, no paquíteno, na metáfase I e na anáfase I da meiose?

Questão 7Qual o significado genético da meiose e da mitose?

Questão 8Em citricultura é comum enxertar-se borbulha de uma planta-matriz de boa qualidade em um “cavalo” de limão-cravo. Por que a planta obtida continua produzindo frutos de boa qualidade como os da planta-matriz?

Questão 9Um citologista estudando a meiose de uma dada espécie identificou 2.048 orientações diferentes na metáfase I. A) qual o provável número de cromossomos no genoma dessa espécie? B) Desconsiderando a ocorrência de permuta genética, qual o número esperado de gametas diferentes?

PERGUNTAS PARA FIXAÇÃO DO ASSUNTO DE AULA

GENÉTICA MOLECULAR:

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LISTA I – GENÉTICA MOLECULAR

1. Como Avery, MacLeod e MacCarty comprovaram que o DNA é o material genético?

2. Quais as características da molécula de DNA proposta por Watson e Crick?.

3. Comente as diferenças estruturais e químicas entre DNA e RNA.

4. Comente sobre as características gerais do processo de replicação, como:

a) Enzima responsável pela replicação;b) Nome que recebe o local de origem da replicação;c) Seguimento inicial necessário para que a enzima inicie a síntese;d) Replicação semiconservativa;e) Complementaridade de bases e Pontes de hidrogênio;f) Direção de síntese;g) O que são fragmentos de Okazaki e como são formados?h) Principais diferenças do processo de replicação entre procariotos e

eucariotos.

5. Qual a função das seguintes enzimas durante processo de replicaçãoa) Primase:b) Helicase:c) DNA girase:d) DNA ligase:e) DNA polimerase I, II e III.f) DNA polimerase alfa, delta e épsilon.

6. Sobre o processo de transcrição, responda:a) Qual o nome da enzima responsável pela síntese do RNA?b) Qual o nome do sítio de iniciação que a enzima reconhece para que possa

iniciar o processo de transcrição?c) Qual o sentido de síntese da molécula de RNA?d) O que garante a fidelidade do processo de síntese do RNA?

e) Uma única molécula de RNA transcrito pode conter informação de mais de um gene? Se sim, que nome recebe esta sequência presente no DNA? Em qual organismo?

f) Que nome recebe o RNA recém-transcrito em eucariotos?g) Quais os processamentos que esse pré-RNA sofre?h) Cite 3 principais importâncias desse processamento.

7. Foi comprovado cientificamente que o DNA tem replicação semiconservativa. Qual é a importância desse tipo de replicação para a transferência da informação genética?

8. A composição de bases de vários ácidos nucléicos isolados de algumas espécies é fornecida a seguir:

Espécies Bases (%)A C G T U

12345

2040304030

3010301030

3010204020

2040--

20

--

2010-

Para cada espécie, caracterize o ácido nucléico encontrado.

9. O gene da ovalbumina da galinha possui 8 exons e 7 introns. a) A primeira seqüência na posição 5` é um exon. Considerando que os

exons e introns estão numerados em ordem crescente da posição 5`→ 3`, esquematize a estrutura do hnRNA transcrito desse gene.

b) Suponha que a cadeia polipeptídica codificada pelo gene da ovoalbumina possua 200 aminoácidos. Sabendo-se que o primeiro aminoácido é a lisina e que o gene possui 2.016 nucleotídeos, quantos pares de bases constituem os introns.

10. Uma fita da molécula de DNA contém a seguinte proporção de bases nitrogenadas: 20% A, 30% C, 40% G e 10% T. Quais são as proporções dessas mesmas bases esperadas na hélice dupla desse DNA?

11. Considere 60 proteínas diferentes de uma célula vegetal, cada uma com tamanho médio de 120 aminoácidos. Qual o número de nucleotídeos dos exons relacionados com a síntese dessas proteínas? Admita que o primeiro aminoácido de todas as proteínas não seja a metionina.

12. Em um dos genes da soja que codifica para a antocianina, existem 1212 bases nitrogenadas nos seus exons. Considerando que na cadeia

polipeptídica codificada por esse gene o 1o aminoácido é a metionina, pergunta-se:

a) Qual o número de bases nitrogenadas do mRNA? b) Qual o número de aminoácidos dessa proteína?c) Qual o número de tRNAs envolvidos na síntese de uma molécula?d) Para sintetizar cada cadeia polipeptídica, quantos ribossomos são

necessários?

13. No sorgo, um determinado alelo apresenta a seguinte seqüência de bases:

Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 35`ATG CAC CGA AAT GAT AGA ATT ACG CCC CCA CCA CCA CCA CAA TAGA 3`3`TAC GTG GCT TTA CTA TCT TAA TGC GGG GGT GGT GGT GGT GTT ATCT 5`

A fita molde ou anti-senso dessa molécula tem a timina como primeira base na posição 3`. A partir desse alelo pergunta-se:

a) Qual a seqüência de bases no mRNA?b) Qual o número de aminoácidos que farão parte da proteína codificada por

esse alelo?c) Se forem sintetizadas 10 moléculas de proteínas, qual o número total de

tRNA e de ribossomos que irão participar?d) Qual a seqüência de aminoácidos na proteína?e) Considerando a fita anti-senso a partir da extremidade 3’ se ocorrer a

deleção da quinta base – timina – e a adição de uma citosina após a 18ª base, qual será a seqüência de aminoácidos na cadeia polipeptídica mutante?

14. Como a transcrição difere nos procariontes e eucariontes?15. O que é e para que serve o sítio promotor?16. Se o gene de uma proteína for colocada numa célula de uma bactéria,

através da engenharia genética e lá produzir uma proteína da soja, qual o significado deste fato?

17. Diz-se que os genes dos organismos eucariontes são divididos ou interrompidos. Explique como são esses genes.

18. Porque é importante para o geneticista existir variabilidade para determinado caráter? Porque é importante para uma população ter variabilidade?

19. Uma das propriedades do código genético diz que ele é degenerado. Na sua opinião, isto é uma vantagem, desvantagem ou é indiferente? Explique.

20. Considerando algumas regras que diz que o código genético tem ponto inicial (AUG) e ponto final (UAA; UAG ou UGA), descubra qual é a fita do DNA anti-sense ou molde e faça o que se pede abaixo:

a) Represente a sequência do RNA transcrito a partir desse alelo;b) Represente o RNA após o processamento;c) Este organismo é um procarioto ou eucarioto? Por quê?

21. Descreva o processo de tradução, enfatizando os fenômenos e moléculas envolvidas na iniciação, elongação e terminação.

22. Toda mutação do material genético causa o surgimento de um novo alelo?

23. O que são formas tautoméricas das bases nitrogenadas e quais as consequências de suas ocorrências?

24. Porque a mutação de sentido errado geralmente acarreta o aparecimento de um fenótipo mutante?

25. Quais os tipos de mutações e suas consequências?

Lista II – GENÉTICA MOLECULA

1. Uma célula produz cerca de 4.000 proteínas cada uma com 250 aminoácidos, em média. Calcule o comprimento mínimo que deve ter o DNA desta célula, em número de nucleotídeos.

2. Um filamento simples com as seguintes bases nitrogenadas: ...AAAGTTCC... Pode-se saber se pertence aos RNA’s ou ao DNA? Se for do DNA, qual é o seu filamento complementar? Se se formasse um RNAm destes filamentos de que bases seria constituído?

3. Dado um filamento simples de DNA...5’T A C G G G T A T C A G C T G A T T 3’...construa: (a) a cadeia de DNA complementar. (b) a cadeia de mRNA que seria formada do filamento dado.

4. Usando a informação da Tabela de Códons, determine quais são os seguimentos polipeptídicos formados a partir dos mRNA’s dados

a) AUGCCCGAGCCAAACGGUGGUUAA b) ...5’AUGUUCCCGUCGACAGCCUAG3’... c) ...5’ AAAACCUGGAGAACCCAUUGA 3`...

Considerando o filamento (a) apenas, é possível se determinar a polaridade deste mRNA? e do DNA? Se sim, quais serão?

5. Se uma proteína tiver a seguinte seqüência de aminoácidos: a) ..Arg - His- PF-.Met - Ile - Val - P.F. b) Met – Ile- Asp – Val – Fen – Leu – P.F. - ... c) ... Arg - Ser - Ser - Tri - Gli - Tri - Ser d) Met - Arg - Ile - Tri - P.F - P.F – PF - Met- His - Ser - P.F.

Quais as seqüências de nucleotídeos no DNA, no mRNAe tRNA que Correspondem em cada caso (cite apenas uma possível sequência em cada caso).Determine ainda a polaridade de cada um dos filamentos do DNA que possui a informação genética.

6. Se um DNA tiver 45.363 nucleotídeos, pergunta-se: a) Quantos nucleotídeos o mRNA terá? b) Quantos tRNAs serão necessários para a tradução? c) Quantos aminoácidos a enzima terá?

7. Um segmento curto de uma longa molécula de DNA tem a seguinte seqüência de pares de nucleotídeos: ...3`TTCTATCCGGCAGCTA 5`... ...5`AAGATAGGCCGTCGAT 3`..

(a) Se o filamento ...5` 3`... do DNA servir de molde para a síntese de mRNA qual será a sua seqüência de ribonucleotídeos? (b)Dê o ribonucleotídeo na extremidade ...5` da molécula de RNA assim transcrita. (c) Qual seria a sua resposta `a parte (d) se tivesse sido o filamento ...3` 5`... a servir de molde?

8. Se uma proteína tiver a seguinte seqüência de aminoácidos: MET – HIS– ILE – HIS – TRE – LEU – MET - PF A) Determine uma seqüência possível de nucleotídeos para o mRNA correspondente a esta seqüência de aminoácidos; B) Determinado o mRNA pergunta-se: Qual será a seqüência polinucleotídica da cadeia de DNA com sentido? C) E quantos e quais são os anticódons dos tRNAs?

9. Em feijão (Phaseolus vulgarisL.) o gene da enzima málica foi codificado e partes dele se encontram abaixo especificado:

O fio a ser usado nessa questão é o que tem TIMINA na extremidade 3’. A partir dessa informação: A) qual o RNAhn e o RNAm? B) quais os aminoácidos que farão parte dessa enzima? C) quantos RNAt diferentes serão necessários para essasíntese? D) considerando a fita sense, a que inicia por ADENINAna extremidade 5’, se ocorrer uma deleção na 5ª base e a adição de uma CITOSINA após o 23º desoxirribonucleotídeo, qual será a cadeia polinucleotídica a partir desse DNA mutado? (Fonte: WALTER, M. et al. Eur. J. Biochem. 224: 999-1009, 1994).

10. Na cadeia de DNA abaixo descrita estão exemplificadas propriedades do código genético. Assinale os códons que se relacionem com as propriedades e explique cada uma das que consta na seqüência TACGTGTCCAACTTGGCCGTAATC.

11. Responda:A) O que são bases nucleotídicas e onde se encontram? B) O que são aminoácidos e onde se encontram? C) Há relação entre bases nucleotídicas e aminoácidos? Se sim, qual? D) Por que é formado o préRNAm no interior do núcleo? E) Como o préRNAm se transforma em RNAm e por que?

12. Tendo a seguinte seqüência de DNA: T A C T A G T A A T G A G T A C G A C T G A T C

a.Seu mRNA é:

b. A proteína é constituída dos seguintes resíduos de aminoácidos é:

c. Se houver a inclusão, por ação de mutagênicos, do nucleotídeo ADENINA entre o quarto e o quinto desoxirribonucleotídeo, de quais resíduos será formada a cadeia proteíca? Esta mutação de ponto alterou a estrutura primária da cadeia de proteína?

Abaixo segue a Tabela do Códons (mRNA) para que os problemas que necessitem dela possam ser resolvidos.