Questão 68 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar os dados do cruzamento e identificar o padrão de herança genética envolvido.

Primeiramente, observamos que o cruzamento entre plantas de linhagem pura com estaturas extremas ($0,6\text{ m}$ e $1,0\text{ m}$) gerou uma geração F1 com um fenótipo intermediário ($0,8\text{ m}$). Se o caso fosse de dominância completa (Primeira Lei de Mendel clássica), a F1 apresentaria o fenótipo de um dos genitores. O fato de ser intermediário poderia sugerir dominância incompleta, mas a análise da geração F2 nos mostra um cenário mais complexo.

Na geração F2, obtida pelo cruzamento F1 $\times$ F1, surgiram cinco classes fenotípicas diferentes ($0,6\text{ m}$, $0,7\text{ m}$, $0,8\text{ m}$, $0,9\text{ m}$ e $1,0\text{ m}$), com uma distribuição de frequências que se assemelha a uma curva de sino (distribuição normal): a maioria dos indivíduos possui o fenótipo intermediário ($0,8\text{ m}$ com $375$ plantas), e os fenótipos extremos são os mais raros ($1,0\text{ m}$ com $63$ plantas e $0,6\text{ m}$ com $62$ plantas).

Esse padrão de variação contínua e o surgimento de várias classes fenotípicas intermediárias são características marcantes da herança quantitativa (ou poligênica). Nesse tipo de herança, a característica é controlada por dois ou mais pares de genes (poligenes) que segregam independentemente, mas cujos alelos têm um efeito aditivo sobre o fenótipo.

Podemos até comprovar isso matematicamente. Na herança quantitativa, o número de classes fenotípicas é igual ao número de alelos envolvidos mais um ($n + 1$, onde $n$ é o número de alelos). Como temos $5$ classes fenotípicas:

$n + 1 = 5 \implies n = 4 \text{ alelos}$

Isso significa que a característica é determinada por $2$ pares de genes (por exemplo, genes A/a e B/b). Cada alelo dominante (aditivo) acrescenta $0,1\text{ m}$ à altura base de $0,6\text{ m}$ (indivíduo aabb). Assim, um indivíduo AABB teria $0,6 + 4 \times 0,1 = 1,0\text{ m}$.

Portanto, os pesquisadores concluíram corretamente que a altura dessa planta não é determinada por um único gene, mas sim definida por mais de um gene, cujos efeitos se somam para compor o fenótipo final.