Exercícios de primeira lei de Mendel com gabarito ajudam a compreender como os alelos se separam na formação dos gametas e como prever proporções de genótipos e fenótipos em cruzamentos simples. Para resolvê-los, é preciso identificar qual alelo é dominante, representar corretamente os genótipos parentais e calcular as combinações possíveis entre os gametas.
Entenda a primeira lei de Mendel
A primeira lei de Mendel é também chamada de lei da segregação dos fatores. Ela afirma que cada característica hereditária é determinada por um par de fatores, atualmente chamados de alelos. Durante a formação dos gametas, os dois alelos de um indivíduo se separam. Assim, cada gameta recebe apenas um alelo de cada par.
Em ervilhas, Mendel estudou características como a cor das sementes. Em um exemplo hipotético, pode-se representar o alelo para semente amarela por A e o alelo para semente verde por a. Se A é dominante, tanto o indivíduo AA quanto o Aa apresentam sementes amarelas. Apenas o indivíduo aa apresenta sementes verdes, pois o alelo recessivo só se manifesta no fenótipo quando está em dose dupla.
É essencial não confundir dois termos. Genótipo é a composição de alelos de um organismo, como AA, Aa ou aa. Fenótipo é a característica observável decorrente do genótipo e de sua interação com o ambiente, como sementes amarelas ou verdes. Nas questões mendelianas clássicas, considera-se geralmente uma relação de dominância completa.
Em uma questão de dominância completa, a letra maiúscula representa o alelo dominante e a minúscula, o recessivo. As letras diferentes não indicam características diferentes: A e a são versões alternativas do mesmo gene.
Passo a passo para resolver questões
Os cruzamentos relativos a uma única característica são chamados de monohíbridos. Antes de montar qualquer tabela, traduza as informações do enunciado para a linguagem genética. Se uma planta verde corresponde ao fenótipo recessivo, seu genótipo necessariamente é aa. Já uma planta amarela pode ser AA ou Aa.
- Defina os símbolos dos alelos e indique qual é dominante.
- Determine, ou levante as possibilidades, dos genótipos dos pais.
- Separe os alelos de cada genótipo para encontrar os gametas.
- Combine os gametas no quadrado de Punnett ou por cálculo de probabilidades.
- Converta os genótipos obtidos em fenótipos e responda exatamente ao que foi pedido.
Por exemplo, um indivíduo Aa forma dois tipos de gameta, A e a, em proporções iguais. Um indivíduo AA forma somente gametas A; um indivíduo aa forma somente gametas a. Esse detalhe explica por que o cruzamento Aa x Aa pode originar descendentes AA, Aa e aa.
| Genótipo do indivíduo | Tipos de gameta | Fenótipo, se A é dominante |
|---|---|---|
| AA | A | Dominante |
| Aa | A e a | Dominante |
| aa | a | Recessivo |
Exercícios básicos de genótipo e fenótipo
Considere, nas questões 1 e 2, que em certa espécie vegetal o alelo B determina flores brancas e é dominante sobre o alelo b, responsável por flores roxas.
1. Quais dos genótipos a seguir correspondem a plantas com flores brancas: BB, Bb e bb? Qual deles corresponde a flores roxas?
2. Uma planta de flores roxas é cruzada com uma planta de flores brancas homozigota. Quais são os genótipos dos parentais? Quais genótipos e fenótipos são esperados na descendência?
3. Em coelhos, pelo curto é determinado pelo alelo dominante C, enquanto pelo longo é determinado por c. Um coelho de pelo curto, com genótipo Cc, é cruzado com um coelho de pelo longo. Determine os gametas de cada progenitor e a proporção fenotípica esperada para os filhotes.
Essas questões mostram uma regra útil: um organismo com fenótipo recessivo revela seu genótipo, pois obrigatoriamente é homozigoto recessivo. Já o fenótipo dominante não permite concluir, sem dados adicionais, se o indivíduo é homozigoto dominante ou heterozigoto.
Exercícios de cruzamentos monohíbridos
4. Em uma espécie de ervilha, sementes lisas são determinadas pelo alelo dominante L, e sementes rugosas, pelo alelo recessivo l. Duas plantas heterozigotas são cruzadas. Monte o cruzamento Ll x Ll e informe as proporções genotípica e fenotípica esperadas.
5. Em uma espécie animal, a pelagem escura é determinada por D e a clara por d. Um animal escuro heterozigoto cruza com outro de pelagem clara. Qual é a probabilidade de nascer um descendente de pelagem clara? E de nascer um descendente heterozigoto?
6. Uma planta de flores vermelhas apresenta genótipo desconhecido, podendo ser VV ou Vv; flores brancas são vv. Para descobrir o genótipo da planta vermelha, ela foi cruzada com uma planta de flores brancas. A descendência apresentou metade de flores vermelhas e metade de flores brancas. Qual era o genótipo da planta vermelha? Justifique.
Quadrado de Punnett no cruzamento Ll x Ll
| Gametas | L | l |
|---|---|---|
| L | LL | Ll |
| l | Ll | ll |
O quadrado exibe quatro combinações equiprováveis em condições ideais. Há um genótipo LL, dois genótipos Ll e um genótipo ll. Como L domina l, os três primeiros correspondem ao fenótipo liso, e somente ll produz sementes rugosas.
Situações que exigem atenção
7. Um casal manifesta uma característica dominante, mas tem um filho que manifesta a característica recessiva. Considerando um único gene com dominância completa, quais devem ser os genótipos dos pais? Qual é a probabilidade de um próximo filho apresentar o fenótipo recessivo?
8. Em um cruzamento Aa x aa, espera-se 50% de descendentes Aa e 50% de aa. Um pesquisador observou apenas quatro descendentes, todos Aa. Isso invalida a primeira lei de Mendel? Explique.
A resposta da questão 8 depende da distinção entre probabilidade e certeza. A proporção 1:1 é uma expectativa para um grande número de descendentes, não uma obrigação em cada grupo pequeno. Cada evento de fecundação é independente, desde que as condições do modelo sejam mantidas.
Também é importante reconhecer os limites do modelo. Nem toda herança segue dominância completa: podem existir codominância, dominância incompleta, alelos múltiplos, interação gênica e influência ambiental. Contudo, quando o enunciado apresenta apenas um par de alelos e informa relações de dominância e recessividade, a primeira lei de Mendel é normalmente a ferramenta adequada.
Proporções como 3:1 e 1:1 descrevem probabilidades esperadas. Em descendências pouco numerosas, os resultados observados podem se afastar dessas proporções por acaso.
Gabarito comentado
1. BB e Bb produzem flores brancas, pois ambos possuem o alelo dominante B. O genótipo bb produz flores roxas, porque não há alelo dominante.
2. A planta roxa é bb e a branca homozigota é BB. No cruzamento bb x BB, os gametas são b e B, respectivamente. Todos os descendentes serão Bb e terão flores brancas.
3. O coelho Cc produz gametas C e c; o coelho de pelo longo, cc, produz apenas gametas c. Os descendentes serão 50% Cc, de pelo curto, e 50% cc, de pelo longo. A proporção fenotípica é 1:1.
4. O cruzamento Ll x Ll gera 25% LL, 50% Ll e 25% ll. A proporção genotípica é 1 LL : 2 Ll : 1 ll. A proporção fenotípica é 3 lisas : 1 rugosa, ou 75% lisas e 25% rugosas.
5. O cruzamento é Dd x dd. Metade dos descendentes será Dd, de pelagem escura, e metade será dd, de pelagem clara. Portanto, a chance de pelagem clara é 50%, e a de indivíduo heterozigoto também é 50%.
6. A planta vermelha era Vv. Se fosse VV, cruzada com vv, produziria apenas descendentes Vv, todos vermelhos. O aparecimento de indivíduos brancos vv mostra que a planta vermelha forneceu o alelo v.
7. Para um filho recessivo aa nascer, cada pai precisa fornecer um alelo a. Como os pais têm fenótipo dominante, ambos são Aa. No cruzamento Aa x Aa, a probabilidade de um próximo filho ser aa é 25%.
8. Não invalida. O resultado de quatro descendentes Aa é possível, embora não seja o mais esperado para uma amostra pequena. Com o aumento do número de descendentes, a tendência é que a proporção observada se aproxime de 1 Aa : 1 aa.
Pontos de revisão
Para dominar exercícios de primeira lei de Mendel, associe cada genótipo aos gametas que ele produz: AA fornece A, Aa fornece A e a, e aa fornece a. Depois, combine os gametas sem alterar a relação de dominância indicada pelo problema.
- Fenótipo recessivo corresponde sempre a homozigose recessiva.
- Fenótipo dominante pode corresponder a homozigose dominante ou heterozigose.
- O cruzamento de dois heterozigotos, Aa x Aa, produz proporção genotípica 1:2:1 e fenotípica 3:1.
- O cruzamento entre heterozigoto e recessivo, Aa x aa, produz proporção fenotípica esperada de 1:1.
- Probabilidades indicam tendências em muitas ocorrências, e não resultados obrigatórios em poucos descendentes.
Ao estudar, priorize a interpretação do enunciado antes dos cálculos. Saber identificar os genótipos possíveis costuma ser a etapa que determina a resolução correta de questões de genética em provas escolares, vestibulares e ENEM.
