Voltar a: Biologia – 11ºAno
Ficha n.º 2 – Diversidade genética em espécies do género Solanum revelada por marcadores ISSR
O género Solanum apresenta distribuição cosmopolita e suas espécies representam cerca de 1% de todas as angiospérmicas. A grande diversidade de espécies é atribuída a sua origem antiga além de uma diversificada rota de especiação. Informações a respeito da diversidade genética intra e interespecífica é essencial para os programas de melhoramento genético, uma vez que a ausência da variabilidade genética inviabiliza sua execução. Em Solanum, molecularmente, a diversidade genética tem sido descrita através do uso de isoenzimas, DNA de cloroplasto (cpDNA) e mitocondrial (mtDNA), marcadores AFLP e marcadores RAPD. Estes marcadores moleculares foram utilizados para elucidar questões filogenéticas e evolutivas dentro do gênero.
O marcador molecular ISSR (sequência simples repetida interna) tem se mostrado bastante informativo no estudo da diversidade genética e das relações filogenéticas e evolutivas. Pelo exposto acima, o presente estudo realizou a análise de ISSR em nove espécies do género Solanum e duas do género Capsicum objetivando ampliar o conhecimento a respeito da diversidade genética neste género, o qual, poderá ser utilizado tanto em estudos taxonómicos como em programas de melhoramento genético.
Material e métodos
– No presente trabalho, foi utilizado o DNA genómico de 11 acessos do género Solanum e dois do género Capsicum L. conforme a tabela 1.
Tabela 1 -Espécies dos géneros Solanum e Capsicum
– O DNA genómico total foi extraído de folhas frescas obtidas de plântulas germinadas em placa de Petri, exceto em S. paniculatum L. e nas espécies do género Capsicum L.
– Para a análise de similaridade entre as espécies e acessos, foi empregado o coeficiente de Jaccard, através do programa NTSYS-pc 2.1 software. O dendrograma foi construído baseado no agrupamento estatístico UPGMA.
Resultados:
Tabela 2 – Coeficiente de similaridade entre as espécies do género Solanum e Capsicum pelo método de Jaccard. 01 e 02 – S. laciniatum; 03 – S. melongena (selvagem); 04 – S. melongena; 05 – S. atropurpureum; 06 – S. luteum; 07 – S. gilo; 08 – S. paniculatum; 09 – S. dulcamara; 10 – S. nigrum; 11 – S. nitidibaccatum; 12 e 13 – Capsicum spp.
Figura 1 – Dendrograma obtido pela análise das variações nas regiões ISSR das espécies do gênero Solanum e do grupo externo Capsicum pelo coeficiente de Jaccard e método de agrupamento UPGMA.
adaptado de : Diversidade genética em espécies do gênero Solanum L. (Solanaceae A. Juss.) revelada por marcadores ISSR. Cláusio Antonio Ferreira de Melo, Maria Lucília Costa, Péricles de Albuquerque Melo Filho, Ana Maria Benko-Iseppon, Reginaldo de Carvalho.
1. De acordo com um estudo publicado no periódico Biological Conservation mais de 40% das espécies de insetos estão sofrendo um declínio de população e um terço estão em risco de extinção. Os cientistas afirmam que esse declínio geral de insetos é causado principalmente pela agricultura intensiva, o uso de pesticidas e a mudança climática.
Explique em que medida a extinção dos insetos poderá conduzir à extinção de muitas espécies vegetais.
Tópico 1 : referencia a reprodução sexuada das plantas pode ocorrer por autopolinização ou por polinização cruzada.
Tópico 2: referencia a que os insetos são importantes agentes polinizadores, logo a sua extinção reduz a ocorrência de polinização cruzada.
Tópico 3: referencia à relação entre a redução da polinização cruzada e a redução da variabilidade genética tornando as espécies mais sensíveis à variação das condições ambientais e eventual extinção das mesmas.
2. No estudo descrito constitui uma variável independente ______.
(A) a proximidade filogenética entre as espécies analisadas.
(B) a semelhança na sequência de nucleótidos do DNA genómico.
(C) a espécie analisada.
(D) o marcador molecular usado.
- Opção C
- O presente estudo realizou a análise de ISSR em nove espécies do género Solanum e duas do género Capsicum objetivando ampliar o conhecimento a respeito da diversidade genética neste género, o qual, poderá ser utilizado tanto em estudos taxonómicos como em programas de melhoramento genético. Assim, neste estudo a espécie analisada constitui uma variável independente, e a proximidade filogenética, uma variável dependente.
3. De acordo com o Neodarwinismo as diferenças entre os organismos representados na árvore da figura 1 podem dever-se ______.
(A) à existência modificações morfológicas induzidas pelo ambiente.
(B) ao facto de ocorrerem mitoses durante a reprodução sexuada .
(C) ao facto da seleção natural atuar sobre o fundo genético da população.
(D) à necessidade dos organismos adaptarem-se ao ambiente.
- Opção C
- De acordo com uma perspectiva Neodarwinista, as diferenças entre os organismos resulta da variabilidade genética, resultante da ocorrência de mutações e recombinações génicas que alteram o fundo genético da população.
- Nota que: excluem-se as opções A e D porque representam uma perspetiva lamarckista da evolução. Exclui-se a opão B porque a mitose não introduz variabilidade genética.
4. A árvore da figura 1 apresenta uma análise ______.
(A) filogenética, pois os organismos possuem uma origem comum e foram organizados com base em argumentos práticos.
(B) horizontal, pois os organismos foram organizados com base em argumentos práticos.
(C) filogenética, pois os organismos não possuem uma origem comum e foram organizados em argumentos racionais.
(D) filogenética, pois os organismos possuem uma origem comum e foram organizados com base em argumentos racionais.
- Opção D
- Na figura 2 está representada uma árvore filogenética que classifica os seres vivos de acordo com a sua proximidade filogenética/ grau de parentesco. Este tipo de árvores têm em conta o fator tempo e a existência de ancestrais comuns, baseiam-se em características morfológicas, bioquímicas, etc, ou seja em argumentos racionais.
5. A análise da árvore representada na figura 1 permite inferir que ____.
(A) Solanum luteum deverá apresentar maior número de estruturas homólogas comuns com Solanum nitidibaccatum do que com Solanum ningrum.
(B) Solanum melongena é a espécie mais recente, porque divergiu há mais tempo de um ancestral comum.
(C) Solanum luteum e Solanum ningrum deverão apresentar elevado número de estruturas análogas em comum.
(D) Solanum luteum deverá apresentar maior número de estruturas homólogas comuns com Solanum ningrum do que com Solanum nitidibaccatum.
- Opção D
- De acordo com a árvore filogenética da figura é possível concluir que Solanum luteum é mais próxima filogenéticamente de Solanum ningrum pois apresenta com esta um ancestral comum mais recente do que com Solanum nitidibaccatum. Quanto maior a próximidade filogenética entre duas espécies maior o número de estruturas homólogas entre elas.
6. Todos os organismos dos grupos taxonómicos Solanum luteum e Solanum pertencem à mesma _______, apresentando esses organismos _______ diversidade de características do que os incluídos no reino Plantae.
(A) espécie ……… menor
(B) espécie ………. maior
(C) família ……….. menor
(D) família ……….. maior
- Opção C
- Solanum luteum representa uma espécie, Solanum representa um género. Assim, têm em comum o género, a família, a ordem, a classe, o Filo e o Reino. A espécie é o grupo menos inclusivo, mas mais homogéneo. O Reino é o grupo mais inclusivo e mais heterogéneo (diversificado).
7. De acordo com a informação fornecida é possível concluir que ____
(A) as espécies S. atropurpereum e S. laciniatum apresentam um ancestral comum mais recente do que S. laciniatum e S. melogena.
(B) a espécie S. laciniatum partilha mais informação genética com a espécie S. melogena do que com a espécie S. atropurpereum .
(C) a espécie S. luteum partilha mais informação genética com a espécie S. atropurpereum do que com a espécie S. nigrum .
(D) a espécie S.dulcamara partilha mais informação genética com Capsicum spp. do que com S. gilo.
- Opção B
- S. laciniatum é mais próxima filogenéticamente de S. melogena do que de S. atropurpereum . Assim, a espécie S. laciniatum partilha mais informação genética com a espécie S. melogena do que com a espécie S. atropurpereum .
8. De acordo com uma perspetiva darwinista, as plantas _____.
(A) adquiriram cloroplastos, pela necessidade de produzirem alimento.
(B) produzem matéria orgânica, por possuirem cloroplastos.
(C) realizam a fotossíntese, em cloroplastos, por indução do meio ambiente.
(D) adquiriram cloroplastos para aumentar a variabilidade genética.
- Opção B
- Segundo uma perspetiva Darwinista, a presença de cloroplastos nas células vegetais permite que estas realizem a fotossíntese.
- Nota que: excluem-se as opções A, C e D pois representam uma perspetiva Lamarckista.
9. Considerando a classificação da beringela (Solanum melongena), da batata (Solanum tuberosum) e o pimento (Capsicum annuum) que pertencem à família Solanacea, pode afirmar-se que _____.
(A) a batata e a beringela pertencem à mesma espécie, incluída no género Solanum.
(B) a baringela e o pimento pertencem a espécies diferentes de um mesmo género.
(C) a beringela, a batata e o pimento pertencem a espécies diferentes de uma mesma classe.
(D) a beringela, a batata e o pimento apresentam em comum apenas duas categorias taxonómicas.
- Opção C
- A beringela, a batata e o pimento são de espécies diferentes. No entanto, a batata e o beringela partilham o mesmo género. A beringela, a batata e o pimento partilham a mesma família. Ao partilharem a família, partilham todas as categorias taxonómicas superiores a esta, ou seja, a classe, a ordem, o filo e o reino
10. As características dos ribossomas e ________ dos cloroplastos são argumentos a favor do modelo ________ da evolução das células eucarióticas, a partir das células procarióticas.
(A) das proteínas ……. autogénico
(B) das proteínas ……. endossimbiótico
(C) do DNA……. autogénico
(D) do DNA……. endossimbiótico
- Opção D
- A semelhança existente entre os ribossomas e o DNA dos cloroplastos com os ribossomas e o DNA dos procariontes apoia o modelo endossimbiótico.
11. Nas angiospérmicas durante a fotossíntese, na fase diretamente dependente da luz ocorre _____.
(A) oxidação do NADP+
(B) fosforilação de ADP
(C) redução do CO2
(D) síntese de glicose
- Opção B
- A fase diretamente dependente da luz é a etapa fotoquímica, nesta etapa tem lugar a excitação e ocidação das clorofilas, a fotólise (oxidação) da água, a libertação de oxigénio, a fosforilação do ADP e a redução do NADP+.
12. Foram feitas as seguintes afirmações que dizem respeito à influência das alterações ambientais na evolução das Angiospérmicas ao longo da sua história evolutiva, segundo uma perspetiva evolucionista.
1. Alterações ambientais bruscas podem ser responsáveis pela sobrevivência de alguns indivíduos de uma população.
2. Populações de uma mesma espécie sujeitas a condições ambientais distintas tendem a acumular, ao longo do tempo, características genéticas diferentes.
3. A homogeneidade genética de uma população aumenta a probabilidade de sobrevivência perante alterações bruscas do ambiente.
(A) 1 e 3 são verdadeiras; 2 é falsa.
(B) 3 é verdadeira; 1 e 2 são falsas.
(C) 1 e 2 são verdadeiras; 3 é falsa.
(D) 1 é verdadeira; 2 e 3 são falsas.
- Opção C
- 1. V – A ocorrência de alterações ambientais conduzirá à eliminação dos menos aptos e à sobrevivência dos mais aptos.
- 2. V- Indivíduos de uma mesma espécie sujeitos a ambientes diferentes, sofrem pressões seletivas diferentes sofrendo um processo de evolução divergente.
- 3. F – A sobrevivência de uma população face às alterações ambientais está dependente da variabilidade intrraespecífica/ genética dessa mesma população.
13. Desprezando a ocorrência de mutações faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A o respetivo processo que lhe corresponde expresso na coluna B. O mesmo número poderá ser usado mais que uma vez.
| Coluna A | Coluna B |
|
(A) Alteração do número de cromossomas. (B) Alteração qualitativa dos cromossomas. (C) Formação de tétradas celulares. |
1. Mitose 2. Meiose 3. Mitose e meiose 4. Interfase 5. Interfase e meiose 6. Nenhum dos anteriores. |
(A) – 2
(B) – 2
(C)– 2
