Em abelhas, Apis mellifera, os óvulos não fertilizados originam machos haploides. Experimentos em laboratório têm obtido machos diploides e demonstram que os machos têm de ser homozigotos para um gene, enquanto as fêmeas têm de ser heterozigotas.
Disponível em: http://www.nature.com (adaptado).
Supondo que uma fêmea com genótipo AB se acasale com cinco machos com genótipos diferentes A, B, C, D e E, conforme o esquema. Qual a porcentagem de machos na prole desta fêmea?
A) 40%, pois a fêmea teria descendentes machos apenas nos cruzamentos com os machos A e B.
B) 20%, pois a fêmea produz dois tipos de gameta com relação a esse gene, e os machos, cinco tipos no total.
C) 20%, pois a fêmea produz um tipo de gameta com relação a esse gene, e os machos, cinco tipos no total.
D) 50%, pois a fêmea produz dois tipos de gametas com relação a esse gene, e os machos, um tipo.
E) 50%, pois a fêmea produz um tipo de gameta com relação a esse gene, e os machos, cinco tipos.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Genética Mendeliana (Cruzamentos, Alelos, Homozigoto, Heterozigoto)
- Genética de Haplodiploides (Abelhas)
- Cálculo de Probabilidade
🎯 Tema/Objetivo Geral: Aplicação das regras de genética e probabilidade para determinar a proporção de machos na prole de um cruzamento específico em abelhas, considerando uma determinação de sexo baseada em um gene.
📊 Nível da Questão: Difícil.
- Por quê? A questão mistura a genética haplodiploide padrão de abelhas (machos haploides de óvulos não fecundados) com uma regra específica e mais complexa descrita no enunciado (fêmeas são heterozigotas e machos diploides são homozigotos). A pergunta sobre “machos na prole” pode levar a uma grande confusão: ela se refere aos machos haploides (zangões normais) ou aos machos diploides (do experimento)? A solução correta depende de uma interpretação muito cuidadosa. A sua solução, por exemplo, calcula a proporção de machos diploides (AA, BB), que é de 20%, mas a pergunta pode estar se referindo aos haploides.
✅ Gabarito: Alternativa B (baseado na interpretação de que “machos na prole” se refere aos machos diploides).
- Resumo: A fêmea (genótipo AB) produz dois tipos de gametas: A e B. Ela cruza com 5 machos diferentes (A, B, C, D, E). A regra diz que machos (diploides) são homozigotos. Só há duas combinações que podem gerar machos diploides: Fecundação do óvulo A com gameta A (gerando AA) e do óvulo B com gameta B (gerando BB). De um total de 10 combinações possíveis de descendentes diploides, apenas 2 são machos. Portanto, a porcentagem de machos (diploides) é 2/10 = 20%.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Transcrição Essencial 📌
“Supondo que uma fêmea com genótipo AB se acasale com cinco machos com genótipos diferentes A, B, C, D e E […] Qual a porcentagem de machos na prole desta fêmea?”
O que está sendo pedido?
A questão pede para calcularmos a porcentagem de machos que nascerão dos ovos fecundados por esses cinco machos. A chave está na informação experimental: “machos têm de ser homozigotos para um gene, enquanto as fêmeas têm de ser heterozigotas”.
Objetivo Cristalino
Nosso objetivo é:
- Listar todos os genótipos possíveis da prole diploide (ovos fecundados).
- Aplicar a regra do enunciado para identificar, entre esses genótipos, quais serão machos (os homozigotos) e quais serão fêmeas (os heterozigotos).
- Calcular a porcentagem de machos em relação ao total de descendentes diploides.
🧠 A informação sobre “machos haploides” de óvulos não fertilizados é um distrator. A pergunta é sobre a prole do acasalamento, ou seja, dos ovos fertilizados.
Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdo Necessários
Definição de Termos 🔖
- Haplodiploidia: Sistema de determinação sexual de insetos como abelhas. Fêmeas (rainha, operárias) são diploides (2n), formadas a partir de óvulos fecundados. Machos (zangões) são haploides (n), formados a partir de óvulos não fecundados (partenogênese).
- Regra Especial da Questão: O texto introduz um cenário experimental onde o sexo é determinado por um único gene com múltiplos alelos (A, B, C, D, E…).
- Indivíduos heterozigotos para esse gene (ex: AB, AC, BC…) se desenvolvem como FÊMEAS.
- Indivíduos homozigotos para esse gene (ex: AA, BB, CC…) se desenvolvem como MACHOS DIPLOIDES (uma anomalia, pois machos de abelha são naturalmente haploides).
Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
Contextualização Simplificada 💬
Temos uma “mamãe” abelha com genes AB. Ela pode passar para seus filhos o gene A ou o gene B. Ela vai cruzar com 5 “papais” diferentes: A, B, C, D e E. A regra da genética dessas abelhas de laboratório é estranha:
- Se os genes do pai e da mãe forem diferentes (ex: A encontra C, B encontra D), nasce uma filha (fêmea).
- Se os genes do pai e da mãe forem iguais (ex: A encontra A, B encontra B), nasce um filho (macho).
A pergunta é: de todos os bebês que nascerão desses cruzamentos, qual a porcentagem de meninos?
Estratégia Geral 🗺️
- Montar uma tabela de cruzamentos (ou Quadro de Punnett expandido).
- Listar todos os 10 possíveis genótipos dos filhotes.
- Contar quantos desses genótipos são homozigotos (serão machos).
- Calcular a proporção: (Número de machos) / (Total de filhotes).
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
Passo a Passo Detalhado 👣
1. Gametas da Fêmea (genótipo AB):
- A fêmea é diploide (AB) e pode produzir dois tipos de óvulos (gametas), com igual probabilidade: um com o alelo A e outro com o alelo B.
2. Gametas dos Machos (genótipos A, B, C, D, E):
- Cada macho produz apenas um tipo de gameta.
- Macho A → Gameta A
- Macho B → Gameta B
- Macho C → Gameta C
- Macho D → Gameta D
- Macho E → Gameta E
3. Simular os Cruzamentos e Listar a Prole Diploide:
Vamos ver os possíveis filhotes para cada um dos 5 acasalamentos:
- Fêmea (AB) × Macho A:
- Óvulo A + Gameta A → Filhote AA
- Óvulo B + Gameta A → Filhote AB
- Fêmea (AB) × Macho B:
- Óvulo A + Gameta B → Filhote AB
- Óvulo B + Gameta B → Filhote BB
- Fêmea (AB) × Macho C:
- Óvulo A + Gameta C → Filhote AC
- Óvulo B + Gameta C → Filhote BC
- Fêmea (AB) × Macho D:
- Óvulo A + Gameta D → Filhote AD
- Óvulo B + Gameta D → Filhote BD
- Fêmea (AB) × Macho E:
- Óvulo A + Gameta E → Filhote AE
- Óvulo B + Gameta E → Filhote BE
Total de combinações possíveis de filhotes diploides: 10.
4. Identificar os Machos na Prole (os homozigotos):
- Olhando a lista de 10 filhotes, os únicos homozigotos são:
- AA (do cruzamento com o macho A)
- BB (do cruzamento com o macho B)
- Total de machos diploides: 2.
5. Calcular a Porcentagem de Machos:
- Porcentagem = (Número de machos) / (Total de descendentes)
- Porcentagem = 2 / 10 = 0,2
- Convertendo para porcentagem: 0,2 . 100 = 20%
Análise da Justificativa da Alternativa B:
A justificativa “a fêmea produz dois tipos de gameta […] e os machos, cinco tipos no total” está correta e descreve a base para o cálculo das 10 combinações totais (2 gametas da fêmea × 5 tipos de machos).
Passo 5: Análise das Alternativas
🔴 A) 40%, pois a fêmea teria descendentes machos apenas nos cruzamentos com os machos A e B.
Incorreta. A lógica de que os machos surgem apenas desses dois cruzamentos está certa, mas o cálculo da porcentagem está errado. Isso daria 2 cruzamentos em 5, o que é 40%, mas não considera os dois tipos de gametas da fêmea.
🟢 B) 20%, pois a fêmea produz dois tipos de gameta com relação a esse gene, e os machos, cinco tipos no total.
Correta. O total de possibilidades é 10 (2 da fêmea x 5 dos machos). Os casos favoráveis para macho (homozigotos AA e BB) são 2. A probabilidade é 2/10 = 20%. A justificativa está correta.
🔴 C) 20%, pois a fêmea produz um tipo de gameta […].
Incorreta. A premissa está errada. A fêmea AB é heterozigota e produz dois tipos de gametas (A e B).
🔴 D) 50%, pois a fêmea produz dois tipos de gametas […].
Incorreta. O cálculo da porcentagem está errado.
🔴 E) 50%, pois a fêmea produz um tipo de gameta […].
Incorreta. A premissa e o cálculo estão errados.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Resumo do Raciocínio 📝
A questão descreve um sistema de determinação sexual em que fêmeas são heterozigotas e machos diploides são homozigotos para um gene específico. Uma fêmea de genótipo AB produz dois tipos de gametas (A e B). Ela se acasala com cinco machos diferentes, que produzem, respectivamente, gametas A, B, C, D e E. Isso gera um total de 2 × 5 = 10 combinações genotípicas possíveis para a prole diploide. Dentre essas 10 combinações, apenas duas resultarão em machos (os homozigotos): AA (do cruzamento com o macho A) e BB (do cruzamento com o macho B). Portanto, a porcentagem de machos na prole diploide é de 2 em 10, o que corresponde a 20%.
Gabarito Reafirmado 🏅
A alternativa correta é a B.
Resumo Final para Revisão
A chave para resolver problemas de genética complexos é:
- Leia a regra com atenção: A regra da questão (fêmea=heterozigoto, macho=homozigoto) substitui a regra padrão.
- Liste as possibilidades: Monte a tabela de cruzamentos para visualizar todos os resultados possíveis.
- Aplique a regra: Use a regra do enunciado para classificar cada resultado.
- Calcule a proporção.
