BIOLOGIA
PRÉ-VESTIBULAR
LIVRO DO PROFESSOR
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© 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do
detentor dos direitos autorais.
I229
IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. —
Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]
764 p.
ISBN: 978-85-387-0578-9
1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.
CDD 370.71
Disciplinas
Autores
Língua Portuguesa
Literatura
Matemática
Física
Química
Biologia
História
Geografia
Francis Madeira da S. Sales
Márcio F. Santiago Calixto
Rita de Fátima Bezerra
Fábio D’Ávila
Danton Pedro dos Santos
Feres Fares
Haroldo Costa Silva Filho
Jayme Andrade Neto
Renato Caldas Madeira
Rodrigo Piracicaba Costa
Cleber Ribeiro
Marco Antonio Noronha
Vitor M. Saquette
Edson Costa P. da Cruz
Fernanda Barbosa
Fernando Pimentel
Hélio Apostolo
Rogério Fernandes
Jefferson dos Santos da Silva
Marcelo Piccinini
Rafael F. de Menezes
Rogério de Sousa Gonçalves
Vanessa Silva
Duarte A. R. Vieira
Enilson F. Venâncio
Felipe Silveira de Souza
Fernando Mousquer
Produção
Projeto e
Desenvolvimento Pedagógico
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Genética:
genética
populacional
e engenharia
genética
n.º total desse gene
Frequência
=
de um gene
n.º total de genes para aquele locus
Genética populacional
O mecanismo da evolução caracteriza-se basicamente por mudanças na frequência de certos
alelos na população.
As mudanças nas populações (evolução) podem
ocorrer devido à mutação, seleção natural, migração, ou à deriva genética.
É importante lembrar que Theodor Dobzhansky,
um dos autores da teoria sintética, definiu evolução
como “mudanças não-oscilatórias na composição
genética das populações, resultando em alterações
irreversíveis”.
EM_V_BIO_016
Frequência na população
Vamos observar como calculamos a frequência
de genes em uma população.
Imaginemos uma população de 12 000 indivíduos, em que os genes AA são encontrados em 3 600;
os genes aa em 2 400 e os Aa em 6 000 indivíduos.
A frequência dos genes A ou a, nessa população, pode ser calculada da seguinte maneira:
Assim:
Frequência do gene A
3 600 indivíduos AA
n.º de genes A = 7 200
6 000 indivíduos Aa
n.º de genes A = 6 000
Total de genes A
13 200
O número de genes para esse locus é de 24 000,
pois se existem 12 000 indivíduos na população e eles
são diploides, significa dizer que cada locus apresenta dois alelos. Logo, 2 x 12 000 = 24 000 genes para
a mesma posição no par alélico.
Então, obtemos:
f(A) =
n.º total desse gene
n.º total de genes para aquele locus
f(A) = 13 200 = 0,55
24 000
f(A) = 0,55 ou 55%
Para se calcular a frequência de a, podemos
utilizar o mesmo raciocínio ou proceder com a relação
entre as frequências dos genes alelos:
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1
Assim, se f(A) + f(a) = 1
f(a) = 1 – 0,55
f(a) = 0,45 = f(a) = 45%.
Nessa população, as frequências dos genes A
e a são, respectivamente, de 55% e 45%.
Podemos ainda calcular a frequência genotípica
desses genes, na população:
n.º de indivíduos com
determinado genótipo
Freq. genotípica = n.º de indivíduos da população
Podemos, então, calcular a frequência de AA,
Aa e aa:
AA = 3 600 = 0,30
12 000
Aa = 6 000 = 0,50
12 000
aa = 2 400 = 0,20
12 000
Equilíbrio de Hardy–Weinberg
O matemático inglês Godfrey H. Hardy e o geneticista alemão Wilhelm Weinberg demonstraram, trabalhando independentemente, que se não houvesse
fatores evolutivos influindo, as frequências genéticas
não sofreriam alteração ao longo das gerações, ou
seja, estariam em equilíbrio.
Essa conclusão ficou conhecida como teorema
de Hardy - Weinberg.
Condições
Para que a frequência gênica de uma população
se mantenha em equilíbrio são necessárias algumas
condições, tais como:
•• população grande para que não ocorra
desvios ou mudanças significativas devido
ao acaso na frequência dos genes (deriva
genética);
•• não há mutações;
•• não há migrações (não podem entrar ou
sair alelos da população);
•• todos os genótipos devem ter a mesma
chance de sobrevivência na reprodução
(não há seleção natural);
2
•• os cruzamentos ocorrem ao acaso.
Uma população assim caracterizada encontrase em equilíbrio genético, porém devemos lembrar
que na natureza, entretanto, não existem populações
sujeitas rigorosamente a essas condições.
A importância do teorema está no fato deste possibilitar estabelecer um modelo de comportamento
dos genes. Assim, é possível estimar as frequências
gênicas e genotípicas ao longo de gerações e fazer
comparações. Se os valores observados são muito
diferentes dos valores esperados, podemos concluir
que a população está evoluindo. Caso os valores não
sejam diferentes, pode-se concluir que a população
está em equilíbrio ou que não está evoluindo.
Vamos observar o teorema:
Eles propuseram que a frequência de A seria
representada por p e que a frequência de a pelo q.
Como os genótipos possíveis são AA, Aa e aa,
as frequências genotípicas em cada geração serão:
AA = a probabilidade de um óvulo com o
gene A ser fecundado por um espermatozoide
com o gene A:
p x p = p2
aa = a probabilidade de um óvulo com o
gene a ser fecundado por um espermatozoide
com o gene a:
q x q = q2
Aa = a probabilidade de um óvulo com o
gene A ser fecundado pelo espermatozoide
com o gene a:
p x q = pq
Aa = a probabilidade de um óvulo com o
gene a ser fecundado pelo espermatozoide com
o gene A:
q x p = qp
Assim, essa relação pode ser representada
do seguinte modo:
p2 + 2pq + q2
Se observarmos a relação anterior, notaremos
que essa relação é o desenvolvimento de um binômio
elevado ao quadrado. Como sabemos que a soma da
frequência de um gene A (p) com o gene a(q) é igual
a 1, podemos escrever a relação do seguinte modo:
Como p + q = 1
q=p–1
Assim, temos: p2 + 2pq + q2 = 1
ou p2 + 2p(1-p) + (1 + p)2 = 1
Engenharia genética
A genética progrediu muito desde as primeiras
descobertas de Mendel até a demonstração da estrutura espacial do DNA.
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EM_V_BIO_016
f(A) + f(a) = 1
No entanto, foi a partir da demonstração do
DNA, em 1954, por Watson e Crick, que os estudos se
intensificaram e originaram a chamada engenharia
genética.
No início, essa nova área progrediu devagar,
sendo que, no final do século XX, obteve um impulso
muito grande, culminando com o projeto de sequenciamento do genoma humano.
Esse ramo da genética está longe de atingir o
seu final e promete muitas revelações nos próximos
anos.
O início do século XXI foi marcado pela inundação de notícias na TV e nos jornais de novas descobertas no campo da genética, porém, num campo
muito mais específico do que estávamos acostumados a ver, que até pouco tempo seria considerado
ficção científica.
Novas descobertas do DNA, o aprendizado de
sua manipulação e as várias aplicações no dia-a-dia
tornam a engenharia genética uma tecnologia extremamente interessante.
Neste módulo estudaremos os seus fundamentos.
EM_V_BIO_016
O início de tudo
Na realidade, a engenharia genética começa
com a descrição da estrutura espacial da molécula
de DNA e os estudos que se seguiram a esse fato.
Mas, em 1973, os norte-americanos Cohen e
Boyer transferiram um gene de uma rã para o genoma
de uma bactéria que, ao se reproduzir, começou a
duplicar esse gene junto com o seu próprio genoma.
Começava definitivamente a verdadeira engenharia
genética.
As técnicas modernas da engenharia genética
consistem em permitir a manipulação do DNA, técnica que ficou conhecida como DNA recombinante.
Com essa técnica é possível fazer com que bactérias produzam substâncias de interesse humano
como, por exemplo a insulina, produzir vacinas e
alimentos denominados de transgênicos.
Na verdade, as bases da engenharia genética
nasceram muito tempo atrás.
Na década de 1940, uma pesquisadora americana, Bárbara McClintoc (Nobel de Medicina de 1983),
descobriu que cromossomos de milho, quando submetidos à ação de raios X, liberavam fragmentos que
mudavam de posição, gerando novas combinações.
Esse fenômeno ficou conhecido como os genes saltadores ou transposons que realizavam a transposição
do DNA. Esse fato ocasiona as novas combinações
genéticas, mas é raro na natureza.
Em alguns casos, esses fragmentos de DNA se
duplicam antes de saltarem. Isso faz com que sejam
encontradas várias cópias dos genes saltadores no
próprio organismo.
A descoberta dos transposons mostrou o caminho para o desenvolvimento da técnica do DNA
recombinante mais de três décadas depois.
Processo
de manipulação do DNA
A técnica do DNA recombinante é um conjunto
de procedimentos que interferem na sequência normal do DNA em estudo.
A manipulação teve origem na experiência de
Cohen e Boyer, com a transferência do gene de uma
rã para uma bactéria.
Em 1985 surgiu uma técnica denominada de
PCR (Reação em Cadeia de Polimerase) que permite,
a partir de um pequeno fragmento de DNA, gerar
milhares de cópias desse mesmo DNA.
As tesouras moleculares
A principal ferramenta empregada na manipulação do DNA é um conjunto de enzimas extraídas
de bactérias, as chamadas enzimas de restrição.
Elas são capazes de cortar a dupla-hélice de DNA
em pontos específicos sendo, por isso, comparadas
a tesouras moleculares.
Uma enzima de restrição associa-se a uma
curta sequência de bases específicas do DNA, em
geral quatro ou seis pares de nucleotídeos, cortando
a molécula exatamente nesse ponto. Atualmente
já se conhecem centenas de tipos de enzimas de
restrição, cada uma capaz de cortar o DNA em um
ponto específico.
Acredita-se que essas enzimas sejam mecanismos de defesa bacteriana contra os vírus bacteriófagos que as atacam. Essas enzimas picotariam
o DNA viral antes que ele conseguisse afetar o DNA
bacteriano.
Eletroforese –
comparando DNAs
Os cientistas extraem e purificam enzimas de
restrição bacterianas, utilizando-as para tratar um
determinado DNA a ser testado. Uma enzima de
restrição corta o DNA em pontos específicos, nos
quais há uma sequência de bases que a enzima reconhece. Assim, o DNA picotado por uma determi-
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Sítios para a enzima de restrição
DNA I
GENE B
DNA II
Enzima de restrição
Fragmento A
É o estudo de processos biológicos com propósitos de uso prático. A engenharia genética permitiu
que novas técnicas fossem desenvolvidas, algumas
das quais veremos a seguir.
DNA
TIPO I
DNA
TIPO II
IESDE Brasil S.A.
Fragmento B
Separação eletroforética dos
fragmentos de DNA com base no
tamanho. Os menores migram
mais rapidamente.
Fragmento B
Biotecnologia
Fragmento B
Fragmento A
aplicação na gelatina
Fragmento B
Fragmento A
Fragmento A
Fonte
elétrica
4
um campo elétrico. Nessas condições, os fragmentos
de DNA, que têm carga negativa, migram para o
pólo positivo do campo elétrico. A velocidade com
que cada fragmento se desloca na gelatina é inversamente proporcional ao seu tamanho: quanto
menor ele for, mais rápido se desloca.
Depois de algumas horas, desliga-se a corrente
elétrica e os fragmentos param de se deslocar. A
placa de gelatina é então mergulhada em uma substância que faz o DNA brilhar ao ser iluminado com luz
ultravioleta. Podem-se ver, assim, os fragmentos de
DNA de diversos tamanhos estacionados a diferentes
distâncias do local em que foram colocados inicialmente. Os que mais “correram” são os fragmentos
menores, seguidos por fragmentos um pouco maiores
e assim por diante. Fotografias da gelatina, tiradas
sob iluminação ultravioleta, mostram um padrão de
faixas, correspondentes aos locais em que estacionaram fragmentos de DNA de diferentes tamanhos. Pela
distância relativa de migração, é possível calcular até
mesmo o número de nucleotídeos dos fragmentos de
DNA separados durante a eletroforese.
A eletroforese é uma técnica laboratorial que
permite separar moléculas de DNA, RNA ou de
proteínas com base na velocidade de migração em
um suporte denso e grosso, geralmente de agar, submetido a um campo elétrico. A amostra que contém
as moléculas que se deseja separar é colocada em
uma pequena fenda feita em uma placa de gelatina,
que é mergulhada em uma solução condutora de
corrente elétrica. Em seguida, a placa é submetida a
Identificação
de pessoas por DNA
Cortar o DNA com enzimas é, hoje, um procedimento corriqueiro em laboratórios de genética
molecular. Por exemplo, uma amostra de DNA purificado, extraída de glóbulos brancos do sangue
de uma pessoa, pode ser tratada com determinada
enzima de restrição e os fragmentos obtidos podem
ser separados por meio de eletroforese, fornecendo
um padrão de faixas típico do indivíduo. A análise
do padrão de fragmentos de DNA é o método mais
seguro para identificar pessoas.
Com exceção dos gêmeos univitelinos, não
existem duas pessoas cujos DNAs sejam totalmente
idênticos. Assim, quando um DNA é cortado, produz
fragmentos diferentes e consequentemente bandas
diferentes pela eletroforese.
Determinação de paternidade
O exame de DNA é atualmente muito usado nos
testes de paternidade. O padrão de fragmentos de
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EM_V_BIO_016
GENE A
IESDE Brasil S.A.
nada enzima fica reduzido a um certo número de
pedaços de diferentes tamanhos, correspondentes
às distâncias entre cada dois pontos reconhecidos
e cortados pela enzima.
Descobriu-se que se duas diferentes moléculas
de DNA forem cortadas pela mesma enzima de restrição, originam conjuntos de fragmentos diferentes,
característicos de cada DNA que foi fragmentado.
Da mesma forma, dois DNAs idênticos, cortados
por uma mesma enzima, produzem conjuntos de
fragmentos de tamanhos idênticos. Assim, a análise
dos tipos de fragmentos de DNA produzidos por
uma enzima permite comparar moléculas de DNA.
Essa análise é feita por meio da técnica conhecida
por eletroforese.
Melhoramento genético
A genética tem sido empregada em técnicas de
melhoramento de plantas e animais, utilizando-se o
conhecimento do DNA para produzir plantas mais
resistentes a pragas, animais com melhor qualidade
de carne etc.
Exemplo de melhoramento animal
C
Laurie Lee.
B
Robert Scarth.
A
Aurélio Cândido.
A produção de uma nova raça de gado bovino,
conhecido como Santa Gertrudes, foi desenvolvida
a partir da combinação de outras raças.
O gado Shorthorn criado em certas regiões dos
EUA é um excelente produtor de carne, mas sensível a doenças transmitidas por carrapato e pouco
resistente ao calor.
Por outro lado existe uma espécie de gado Zebu,
de origem indiana, muito resistente ao calor e a doenças, porém produz pouca carne.
Após vários ciclos de cruzamentos entre o gado
da raça Shorthorn e Zebu, sempre selecionando as
características mais vantajosas, desenvolveu-se
uma população homogênea denominada de Santa
Gertrudes que, além de ótima produtora de carne,
tem ótima resistência a doenças e consegue viver em
ambientes com temperaturas mais elevadas.
A – Santa Gertrudes
B – Shorthorn
C – Zebu
EM_V_BIO_016
Exemplo de melhoramento vegetal
Experiências com variedades de milho, feitas por
George Shull, demonstraram o aparecimento de plantas mais vigorosas, resistentes contra doenças, e com
espigas maiores do que as espécies cruzadas.
Essas plantas foram denominadas híbridas.
Os cientistas concluíram que os híbridos, por apresentarem maior número de genes em heterozigose,
eram superiores às espécies puras, altamente homozigóticas, esse fenômeno conhecido como vigor do
híbrido ou heterose.
O conhecimento desse fato permitiu a produção
de duplos-híbridos, isto é, indivíduos obtidos a partir
de quatro linhagens homozigóticas parentais. Esse
processo obteve tanto sucesso que hoje praticamente
todo milho cultivado é híbrido.
Esse fenômeno não é restrito ao milho, conhecendo-se várias plantas em que o processo foi
aplicado, como morango, algodão e animais como a
galinha doméstica.
Linhagem Linhagem
Pura A
Pura B
Pólen
Linhagem Linhagem
Pura C
Pura D
Pólen
IESDE Brasil S.A.
DNA de uma pessoa é comparado com os padrões
de sua mãe e do homem suspeito de ser o pai. Como
uma pessoa sempre recebe metade de suas moléculas de DNA do seu pai e outra da sua mãe, os tipos
de fragmentos de seus progenitores devem estar
presentes no seu DNA.
Assim, comparando os fragmentos de DNA
produzidos por eletroforese da pessoa com os da
sua mãe, se excluem as bandas que forem idênticas.
As outras só podem ter vindo do pai. A partir disso,
compara-se as bandas com o do suposto pai.
Pólen
Híbrido CxD
Híbrido AxB
Híbrido (AxB) (CxD)
Variabilidade genética –
um problema criado
Um dos problemas do melhoramento genético é
o surgimento de linhagens com pouca variabilidade
genética. Isso provoca a redução da capacidade da
população de se adaptar às alterações ambientais.
Esse problema já era conhecido por agricultores
muito antes das descobertas genéticas. Em campos
de cultura de milho era comum a plantação de variedades distintas, pois em caso de seca ou enchentes,
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Muitas doenças humanas são genéticas. Com
isso, o estudo dos padrões genéticos da família pode
ajudar a estimar o provável nascimento de crianças
afetadas por algum distúrbio genético.
A análise das genealogias familiares permite
que especialistas façam o aconselhamento genético
dos casais, visando reduzir o risco de nascimentos
com crianças afetadas.
Os alelos deletérios
Muitos genes alelos que causam doenças ou
diminuem a sobrevivência de um determinado organismo são provocados por mutações de alelos
normais. Esses alelos mutantes recebem o nome de
alelos deletérios e geramente são recessivos.
Normalmente, as crianças afetadas por alguma
anomalia deletéria são filhos de pais normais que, em
condição de heterozigose, não sofrem da doença.
Algumas doenças já podem ser detectadas
por meio de exames bioquímicos, como é o caso da
doença de Tay-Sachs, uma anomalia provocada por
alteração dos lisossomos.
Pessoas portadoras do gene para a anemia falciforme já contam com um exame de sangue capaz de
detectar se são portadoras do gene para a anemia,
mesmo sem sofrer da doença. Com isso, pode-se
evitar o nascimento de crianças afetadas por essas
anomalias.
Consanguinidade
6
A probabilidade de genes deletérios recessivos
se encontrarem e, consequentemente, provocarem
uma doença, já que estariam em condição de homozigose, aumenta à medida que ocorrem casamentos
consanguíneos, ou seja, aqueles que ocorrem entre
Diagnóstico pré-natal
Atualmente, é possível a determinação de certas doenças genéticas graves antes do nascimento,
ou seja, durante a vida intrauterina.
Em determinados países, o diagnóstico de lesões graves de origem genética é justificativa para
o aborto, o que não ocorre no Brasil. Porém, o casal
estaria preparado antes do nascimento para cuidar
de uma criança com determinada anomalia, pois poderia recorrer a especialistas, a fim de se aconselhar
como proceder.
Um desses exames é a amniocentese, que é
empregado para análise fetal entre a décima quarta
e a décima sexta semanas de gravidez. O exame
consiste em puncionar a barriga da mãe até atingir a
bolsa amniótica, aspirando o líquido amniótico. Essa
operação é monitorada por ultrasom e a quantidade
de líquido retirado é muito pequena. Como o líquido
banha o feto, certas doenças podem ser detectadas
por análise direta do líquido e cultura de células
embrionárias presente, o que permite a análise dos
cromossomos fetais.
Um outro exame é a amostragem vilo-coriônica,
que permite a análise no período entre a oitava e a
décima semanas. Através da vagina, passando pelo
canal uterino, um pedaço de amostra do córion, uma
membrana de revestimento embrionário é retirada e
analisada.
Esse exame é mais arriscado do que o outro, pois
pode provocar aborto espontâneo. Por isso, só é utilizado se houver grande risco de doença genética.
Amniocentese
Retirada de líquido
amniótico
Centrifugação
Ultrassom
Análise
bioquímica
Células
fetais
Análise
Cultivo
das células do cariótipo
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EM_V_BIO_016
Aconselhamento genético
membros da mesma família.
Quanto mais próximo é o parentesco, maior a
probabilidade, pois a existência de um gene recessivo em ancestrais comuns, tenderia ao encontro
homozigótico, devido à convergência genética dos
envolvidos. Se o casamento ocorre entre indivíduos
de famílias diferentes, a probabilidade da convergência diminui.
IESDE Brasil S.A.
algumas delas sobreviviam. Essa técnica hoje está
praticamente abandonada, prevalecendo a monocultura. Esse tipo de plantação gera mais lucro, porém,
em caso de doenças, a probabilidade de perda é
consideravelmente maior.
Um exemplo histórico de um desastre envolvendo a perda de uma monocultura aconteceu no século
XIX na Irlanda. A produção de batata era baseada
em uma única linhagem e era principal fonte de alimento para a população. Uma doença causada por
fungos dizimou, em um prazo muito curto, todas as
plantações de batata do país. O resultado foi trágico,
pois milhares de pessoas morreram de fome.
Embrião
incubação (24H) dos discos da
folha com células de agrobactérias modificadas por
engenharia genética
IESDE Brasil S.A.
Remoção de
discos da folha
de tabaco
Meio seletivo
com células que
receberam o
DNA bacteriano
Meio indutor de
brotos
Análise do
cariótipo
Amostragem vilocoriônica
Transferência do broto
para um meio indutor
Crescimento da
muda enraizada
Transgênicos
O desenvolvimento de variedades transgênicas
impulsionou a agricultura e a indústria de alimentos.
Não há dúvida de que a maior utilização dessa
técnica encontra-se na agricultura. Novas plantas resistentes a pragas, frutos que permanecem
mais tempo amadurecendo e, consequentemente, mais
saborosos, são algumas das inúmeras aplicações dos
transgênicos.
Técnicas de produção
As plantas transgênicas podem ser produzidas
por várias técnicas, tais como: método da infecção e
bombardeamento por microcanhão.
Método da infecção
Essa técnica consiste em gerar pequenos discos
da folha do vegetal a partir do qual se quer criar um
transgênico. Esses discos são incubados com agrobactérias que possuem o plasmídeo recombinante.
Os discos, que são feitos de folhas danificadas,
emitem substâncias químicas que atraem as agrobactérias.
Algumas células do vegetal incorporam o
plasmídio transferido da agrobactéria. Essas células proliferam e formam um embrião imaturo que
é incubado em condições especiais de laboratório,
gerando um broto vegetal. Esse broto é plantado em
condições especiais, enraíza e cresce, formando um
vegetal transgênico.
Vegetal adulto
transgênico
Produção de broto vegetal transgênico por infecção.
Método do bombardeamento
Consiste em acoplar o gene que se quer transferir para o vegetal na superfície de uma micropartícula de ouro ou tungstênio, disparando-a com um
microcanhão contra as células vegetais.
O disparo faz com que a micropartícula atinja
uma velocidade de 1 500km/h, fazendo com que atravesse a parede celular, alojando-se no citoplasma.
No citoplasma, o gene é separado da micropartícula e pela própria dinâmica citoplasmática, acaba
sendo incorporado ao DNA da célula, tornando-a
transgênica.
DNA
modificado
Disparador
de projéteis
IESDE Brasil S.A.
Retirada de
vilosidades
coriônicas
IESDE Brasil S.A.
Análise
bioquímica
Centrifugação
Partículas do DNA
mutante nas cápsulas
de metal
Transferência do gene
Penetração das partículas
na célula da planta
Multiplicação
celular com o
DNA mutante
Crescimento celular originando plantas modificadas
EM_V_BIO_016
Método do bombardeamento.
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7
Alimentos transgênicos
Como 16% da população são míopes e a miopia é
recessiva, temos:
As primeiras plantas transgênicas surgiram na
década de 1980, mas somente na metade dos anos
1990 é que os primeiros alimentos transgênicos
surgiram.
O primeiro registro de um alimento transgênico foi o do tomate longa vida, de maturação lenta,
cultivado nos EUA.
Atualmente, existem mais de 700 alimentos
transgênicos liberados nos Estados Unidos, porém
ainda hoje se discute a segurança desses alimentos.
Um dos alimentos mais discutidos no mundo é
a soja. O Brasil é o maior produtor de soja não-transgênica, o que ainda está favorecendo a exportação,
pois muitos países só importam soja natural.
O plantio deste tipo de soja não-transgênica gera
um custo muito maior do que a transgênica, o que está
fazendo com que os produtores pressionem o governo
brasileiro a liberar o plantio definitivamente.
Existe muita discussão a respeito da segurança
dos alimentos transgênicos, chamados de organismos geneticamente modificados (OGM).
Os ambientalistas dizem que já ocorreram reações alérgicas em pessoas que consumiram OGM,
mas a OMS (Organização Mundial de Saúde) garante
que os OGM foram monitorados de maneira segura
e não põem em risco a saúde humana.
De qualquer maneira, os alimentos transgênicos
vieram para ficar.
Hoje existem mais de 52,6 milhões de hectares
de área plantada com transgênicos, seja de soja,
milho, algodão, ou outro produto.
No Brasil, foi aprovada recentemente, no Congresso Nacional, a Lei de Biossegurança, que pretende regulamentar essa matéria.
mm = 16%
q2 = 16% = 0,16
q = 0,16 = 0,4
Como:
p+q=1
p = 1 – 0,4
p = 0,6
Assim, temos: frequência de p (M) = 0,6 e de q(m) =
0,4
Agora, é só aplicarmos o teorema: p 2 + 2 pq + q 2
(0,6)2 + 2 ( 0,6) ( 0,4) + ( 0,4)2
0,36 + 0,48 + 0,16
Logo, temos:
frequência de MM = 0,30 = 36%.
frequência de Mm = 0,48 = 48%.
frequência de mm = 0,16 = 16%.
2. Numa população de 10 000 indivíduos, 9% apresentam
um caráter condicionado por um gene recessivo a.
Sabendo-se que esta população está em equilíbrio, qual
o número de indivíduos que possuem, pelo menos, um
gene recessivo?
a) 900
b) 2 100
c) 4 200
d) 4 900
e) 5 100
Solução: E
Se 9% representa um caráter recessivo, vamos inicialmente calcular a frequência do gene recessivo, pois o
caráter representa o par recessivo.
0,09
1. Supondo-se que uma população teórica em equilíbrio,
os indivíduos míopes correspondem a 16% dessa população, enquanto o restante da população tem a visão
normal. Qual a frequência de genes recessivos e dominantes para esse caráter nessa população, sabendo-se
que a miopia é um caráter recessivo?
aa = q
``
Solução:
Aa = 2pq
Gene normal = M
Aa = q2
Gene míope = m
Como o problema quer o número de indivíduos que
possua pelo menos um gene recessivo, temos:
2
q = 0,09
0,3
Se q = 0,3
p = 0,7
Assim, temos :
AA = p2
(0,7)2
0,49 = 49%
2 x (0,7) x (0,3)
0,42 = 42%
9%
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EM_V_BIO_016
``
aa = 9%
8
q = 0,4
Aa e aa
42 + 9 = 51%
Se a população tem 10 000 indivíduos, temos então: 51%
de 10 000 = 5 100 indivíduos
8. Descreva os subníveis de energia do tungstênio.
Z = 74
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
4f14 5d4
3. Considerando que a expressão matemática do teorema de Hardy–Weinberg é (p+q)2, efetue (p-q)2 :
``
Solução:
(p-q)2 = p 2 – 2pq + q 2
4. Por que o melhoramento genético de vegetais diminui
a variabilidade genética?
``
Solução:
Porque quando se escolhe um padrão genético e se força
a reprodução desse padrão, impede-se que ocorra a mistura de genes, característica da reprodução sexuada.
Essa recombinação promovida pela reprodução sexuada
permite o aparecimento de vários tipos de genótipo. Com
isso, podem surgir variações que impedem, por exemplo,
um ataque de determinada praga.
5. Por que se extrai DNA de glóbulos brancos e não das
hemácias?
``
Solução:
Porque as hemácias são anucleadas, não possuindo DNA
cromossomial, o que impede o teste.
6. Qual a vantagem da soja transgênica em relação à soja tradicional, sob o ponto de vista do plantio e comercialização?
EM_V_BIO_016
``
1. (Fuvest) Considere uma população em que metade dos
indivíduos mantém-se heterozigota para um dado gene
(Aa), enquanto que a outra metade é composta por
indivíduos duplo-recessivos(aa).
Nessa população a frequência do alelo A é:
a) impossível de se determinar.
b) 1,00
c) 0,75
d) 0,50
e) 0,25
2. (Fuvest) A frequência de indivíduos afetados por uma
anomalia genética autossômica recessiva, em uma dada
população, era de 0,16. Constatou-se a diminuição dessa
frequência após:
a) a morte de 5% da população total por falta de alimento.
b) a imigração de muitos indivíduos homozigotos dominantes.
c) o nascimento de 48 indivíduos afetados entre 300
nascidos.
Solução:
d) o casamento preferencial de indivíduos heterozigotos.
Algumas variedades de soja transgênica são mais resistentes a pragas, a alterações ou adaptadas ao uso
de certos herbicidas, o que pode baratear seu cultivo e
portanto o preço final.
e) o crescimento da população devido à diminuição
da predação.
7.
Por que utilizam ouro ou tungstênio na confecção de
micropartículas?
``
Solução:
Esses dois metais são utilizados devido à sua resistência
para o disparo e a característica de normalmente não
provocarem problemas de ordem celular.
3. (Fuvest) O gráfico a seguir mostra a dinâmica das frequências
do gene s, o qual determina a doença chamada siclemia ou anemia falciforme. Os homozigotos siclêmicos
morrem precocemente devido à severa anemia; os
heterozigotos sofrem de uma forma branda da anemia
mas, por outro lado, são mais resistentes à malária que
os indivíduos normais.
O gráfico refere-se ao período posterior à erradicação
da malária.
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9
10%
1%
0,1%
0,01%
d) a probabilidade de formação de gametas B é de
80% nessa população.
e) a probabilidade de ocorrência de homozigotos nessa população é de 52%.
Frequência
dos genes
6. (UFMG) O gráfico mostra as relações entre as frequências dos alelos A e a e as frequências genotípicas AA,
Aa e aa numa população em equilíbrio.
Frequência de
homozigotos
nascidos vivos
Frequência gênica de A
Frequências genótipicas
100%
Tempo (séculos)
5 10 15 20 25 30
Qual a explicação para o comportamento das curvas
do gráfico?
a) Diminuição da frequência de mutação de S para s.
b) Seleção contra os portadores do gene s.
c) Aumento da frequência de mutação de S para s.
d) Cruzamentos preferenciais entre pessoas anêmicas.
Frequência gênica de a
e) Cruzamentos preferenciais entre portadores de
malária.
Numa população em equilíbrio, em que os casamentos
ocorrem ao acaso e a frequência dos genes A e a é de
50%, para cada um. A probabilidade de se encontrarem
indivíduos AA, Aa e aa é, respectivamente:
a) 25%, 50% e 25%.
4. (UFMG) Uma população em equilíbrio é constituída de
500 indivíduos, dos quais 45 apresentam um fenótipo
determinado por gene recessivo.
Com base nesses dados é incorreto afirmar-se que:
a) a frequência de indivíduos com fenótipo dominante
é 91%.
c) 50%, 25% e 25%.
b) cerca de 10% da população é homozigota.
d) 70%, 15% e 15%.
c) o gene dominante é mais frequente que o recessivo.
e) 80%, 10% e 10%.
e) os heterozigotos representam 42% da população.
5. (UFMG) A cor da raiz da cenoura é controlada por um
par de genes autossômicos. O gene B é responsável pela
cor branca e seu alelo recessivo, pela cor amarela.
Um agricultor colheu 20 000 sementes de uma
população panmítica, que se cruza ao acaso, das quais
12 800 desenvolveram plantas com raízes brancas.
A partir dessas informações pode-se afirmar que:
a) a frequência do gene para coloração amarela é de
36% nessa população.
7.
(UFMG) Numa população em equilíbrio, a frequência
de indivíduos Rh negativos é de 16%.
A probabilidade de ocorrência de indivíduos heterozigotos
nessa população é:
a) 84%
b) 60%
c) 48%
d) 36%
e) 24%
8. (PUC-Campinas) A hemofilia é causada por um gene
recessivo (h) localizado no cromossomo X. Se, numa
determinada população, um homem em 25 000 é hemofílico, a frequência do gene h nessa população é:
b) a frequência de heterozigotos nessa população é
de 24%.
a) 1/500
c) a frequência de plantas com raízes amarelas será
de 64% se a população se mantiver em equilíbrio.
c) 1/25 000
b) 1/12 500
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EM_V_BIO_016
d) 30% dos gametas produzidos carregam o alelo recessivo.
10
b) 40%, 30% e 30%.
d) 1/50 000
e) 1/100 000
9. (PUC-Campinas) Em uma população em equilíbrio de
Hardy-Weinberg, a frequência do alelo autossômico (b)
é de 30%. Se essa população for formada por 1 000
indivíduos, espera-se que sejam heterozigotos:
a) 700
12. (Mackenzie) A sensibilidade (gosto amargo) do ser
humano ao PTC (feniltiocarbamida) se deve a um gene
autossômico dominante I e a insensibilidade, ao seu
alelo recessivo i. Sabendo-se que, numa população
de 1 200 pessoas, as frequências dos genes I e i são,
respectivamente, 0,8 e 0,2, os números esperados de
pessoas sensíveis e insensíveis nessa população são,
respectivamente:
b) 420
a) 960 e 240.
c) 90
b) 768 e 432.
d) 49
c) 1 008 e 192.
e) 21
d) 1 152 e 48.
10. (PUC-Campinas) Analise o heredograma a seguir no
qual os símbolos escuros significam a presença de uma
anomalia.
I
1
4
3
2
II
1
2
3
4
1
2
3
6
5
III
Sabendo-se que a frequência de heterozigotos na
população é 1/20, a probabilidade do casal III.1 x III.2
vir a ter uma criança com a anomalia é:
a) 1/420
e) 816 e 384.
13. (PUC-Campinas) Em drosófilas, o comprimento
das asas é determinado por um par de genes.
O alelo que condiciona asas longas é dominante sobre o
alelo que condiciona asas vestigiais. Sabendo-se que, em
uma população mantida em laboratório, 16% apresentavam asas vestigiais, calcularam-se outras frequências,
que estão indicadas na tabela abaixo.
Assinale a alternativa correspondente aos cálculos
corretos.
Frequências
b) 1/160
8%
28%
84%
d) 1/80
b)
16%
84%
28%
e) 1/50
c)
32%
32%
36%
d)
40%
36%
24%
e)
40%
84%
48%
a)
aa Aa AA
45
40
35
30
25
20
10
0
aa Aa AA
d) 80
e) 80
FREQUÊNCIA
80
70
60
50
40
30
20
10
0
30
25
20
15
10
0
aa Aa AA
c)
b)
FREQUÊNCIA
FREQUÊNCIA
80
70
60
50
40
30
20
10
0
FREQUÊNCIA
FREQUÊNCIA
Indivíduos
heterozigóticos
a)
Marque o gráfico que representa a frequência genotípica
após 12 gerações:
FREQUÊNCIA
Indivíduos
de asas
longas
c) 1/120
11. (PUC-Minas) Uma população em que atuam os princípios postulados por Hardy e Weinberg, as frequências
genotípicas de um determinado par de alelos “a” se
distribui de acordo com o gráfico destacado:
EM_V_BIO_016
Alelo
recessivo
70
60
50
40
30
20
10
0
aa Aa AA
70
60
50
40
30
20
10
0
14. (Mackenzie) Numa população, a frequência de um gene
autossômico dominante A é o triplo da frequência do seu
alelo recessivo a. Essa população estará em equilíbrio
genético, se as proporções genotípicas forem:
a) AA – 6/16; Aa – 9/16; aa – 1/16.
b) AA – 9/16; Aa – 1/16; aa – 6/16.
c) AA – 9/16; Aa – 6/16; aa – 1/16.
aa Aa AA
d) AA – 6/16; Aa – 6/16; aa – 4/16.
e) AA – 4/16; Aa – 8/16; aa – 4/16.
aa Aa AA
15. (Mackenzie) Sabendo-se que uma população está em
equilíbrio genético e que a frequência de indivíduos
homozigotos para um caráter autossômico e dominante
(AA) é de 25%, concluímos que a frequência de indivíduos homozigotos recessivos (aa) é de:
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11
a) AA – 6 400; Aa – 1 440; aa – 160.
experimento, retomado por Avery e colaboradores,
em 1944, foi a base para a descoberta da molécula
formadora do material genético.
Nos anos 1950, Watson e Crick apresentaram o modelo
da dupla-hélice dessa molécula, abrindo caminho para
que, na década seguinte, se demonstrasse como o
gene, através de sua sequência de bases nitrogenadas,
controla a produção de proteínas.
Nas duas últimas décadas, o avanço biotecnológico
permitiu aos cientistas a manipulação do material genético e
a transferência de um gene de uma espécie para outra.”
Considere os itens abaixo:
I. estrutura da molécula do DNA.
b) AA – 6 400; Aa – 1 280; aa – 320.
II. descoberta do código genético.
c) AA – 5 120; Aa – 1 280; aa – 1 600.
III. DNA como molécula constituinte do gene.
d) AA – 6 560; Aa – 1 280; aa – 160.
IV. obtenção de organismos transgênicos.
e) AA – 5 120; Aa – 2 560; aa – 320.
O texto faz referência:
a) apenas aos itens I, II e III.
b) 12,5%
c) 25%
d) 50%
e) 75%
16. (Mackenzie) Sabendo-se que a frequência do gene
autossômico A é igual a 0,8, numa população constituída
de 8 000 indivíduos, indique a alternativa que mostra
o número de indivíduos para cada genótipo, se essa
população estiver em equilíbrio genético.
17. (UFMG) A tecnologia do DNA recombinante permitiu a
inserção e a expressão, em bactérias, do gene humano
responsável pela síntese da insulina.
Todas as alternativas apresentam resultados esperados
do êxito dessa técnica, exceto:
a) independência de pâncreas de animais para produção de insulina.
b) obtenção de uma nova espécie de bactéria produtora de insulina humana.
c) possibilidade de expressão em bactérias de outros
genes de interesse médico.
d) possibilidade de tratamento para pacientes com intolerância à insulina animal.
18. (Unesp) Um dos caminhos escolhidos pelos cientistas que
trabalham com clonagens é desenvolver em humanos a
clonagem terapêutica, principalmente para a obtenção de
células-tronco, que são células indiferenciadas que podem
dar origem a qualquer tipo de tecido. Quanto a este aspecto, as células-tronco podem ser comparadas às células dos
embriões, enquanto estas se encontram na fase de:
a) mórula.
b) gástrula.
c) nêurula.
d) formação do celoma.
e) formação da notocorda.
19. (PUC-SP) “O século XX proporcionou uma série de
pesquisas na área genética.
Em 1928, Griffith realizou um importante experimento
que envolvia transformações em bactérias. Esse
12
b) apenas aos itens I, II e IV.
c) apenas aos itens I, III e IV.
d) apenas aos itens II, III e IV.
e) a todos os itens considerados.
20. (Unesp) Jamie Whitaker mal nasceu e já se tornou
celebridade. Jamie é o que já está sendo chamado de
“irmão salvador” pelos tabloides (jornais populares)
do Reino Unido, uma criança gerada para fornecer
tecidos vivos para tentar salvar a vida de outro filho de
seus pais. O irmão de Jamie se chama Charlie e sofre
de uma forma rara de anemia causada por anomalia
genética... Como foi concebido por técnicas de fertilização in vitro... Jamie pôde ter suas células testadas
no útero, uma forma de confirmar sua compatibilidade
com as de Charlie.
(LEITE, M. Ciência em Dia. Folha de S. Paulo,
São Paulo, 29 jun. 2003. MAIS!)
Em relação ao texto, podemos afirmar que:
a) ao fazer referência à técnica de fertilização in vitro e
de escolha de genótipos de seres humanos, o texto
nos coloca diante de situações concretas de biotecnologia e de bioética.
b) o fato relatado, embora envolva questões de biotecnologia, nada tem a ver com aspectos de bioética, pois não envolve escolha de genótipo de seres
humanos.
c) não se trata de uma questão que envolva biotecnologia e bioética, pois as técnicas de fertilização
in vitro já são de total domínio e amplamente uti-
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EM_V_BIO_016
a) 6,25%
lizadas pelos especialistas na área de reprodução
humana.
d) o caso relatado não envolve problemas de bioética,
uma vez que na concepção de Jamie foram empregadas técnicas de fertilização in vitro. Não se pode
associar a fertilização in vitro com biotecnologia ou
com bioética, uma vez que o embrião, depois de
selecionado, é implantado no útero materno, onde,
de fato, se dá o desenvolvimento do feto.
21. (UFRGS) Maria teve um filho, e Pedro, seu ex-namorado,
nega a paternidade da criança, alegando que o filho
pode ser de Paulo (irmão de Pedro), ou de João (primo
de Pedro), ou ainda de um vizinho, Antônio. Para solucionar esse impasse, a família de Maria resolveu fazer um
teste de paternidade, e o resultado foi o seguinte.
Paralelamente, o sequenciamento completo do genoma
humano foi anunciado pela comunidade científica
internacional.
Todas as alternativas apresentam benefícios de projetos que envolvem o sequenciamento de genomas,
exceto:
a) aumento da produtividade na agricultura.
b) compreensão mais ampla das doenças genéticas.
c) determinação da posição de proteínas nos cromossomos.
d) diagnóstico precoce de doenças hereditárias.
Porcentagem de hibridização
(semelhança) como o DNA da
criança
Indivíduo
5%
João
49%
Pedro
a) selecionar embriões com características desejáveis.
27%
Paulo
>1%
Antônio
b) compreender mecanismos que tornam uma célula
imortal.
Assinale a alternativa que interpreta corretamente os
resultados do teste.
a) A criança não é filha de nenhum dos supostos pais,
pois todos os resultados foram menores que 85%.
b) A criança é filha de Pedro, pois, aproximadamente,
50% dos genes são herdados da mãe e 50%, do pai.
c) A criança é filha de João, pois, para se hibridizarem,
os DNAs devem ser diferentes.
d) O teste não foi conclusivo, pois deveríamos ter hibridizado o DNA do pai com o da mãe.
e) Pedro e Paulo são, na verdade, irmãos adotivos.
22. (Fuvest) O anúncio do sequenciamento do genoma
humano, em 21 de junho de 2000, significa que os
cientistas determinaram:
a) a sequência de nucleotídeos dos cromossomos humanos.
b) todos os tipos de proteína codificados pelos genes
humanos.
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23. (UFMG) Alguns projetos de sequenciamento genômico
vêm sendo desenvolvidos por pesquisadores brasileiros.
Um deles, por exemplo, envolveu a bactéria causadora
da “praga do amarelinho”, que atinge plantas cítricas.
24. (PUC-Minas) Pelo Projeto Genoma Humano, a humanidade viverá uma nova era, a era da genética. Pelas pesquisas realizadas até hoje no Projeto Genoma Humano,
é possível, exceto:
c) garantir a cura de todas as patologias humanas.
d) descobrir novos genes com funções ainda desconhecidas.
25. (UFRGS) Na década de 1960, Georges Barsky desenvolveu a técnica de hibridização somática, que se
constitui em um grande passo no mapeamento de genes
humanos. Duas células de origem diferente podem se
fundir em uma única célula híbrida, que contém cromossomos das duas espécies. A tabela abaixo contém
uma grade hipotética de dados usados para mapear
genes em seus cromossomos humanos apropriados.
Três linhagens somáticas híbridas designadas I, II e
III foram registradas para a presença ou ausência dos
cromossomos humanos 1 até 8, bem como pela sua
habilidade em produzir as proteínas humanas hipotéticas
A, B, C e D.
Linhagem
celular
Proteínas
Cromossomo humano
humanas
híbrida
5
6
7
8 A B C D
I
+ + + + –
–
–
–
c) a sequência de aminoácidos do DNA humano.
II
+ + –
d) a sequência de aminoácidos de todas as proteínas
humanas.
III
+ – + – + – + – + + – +
e) o número correto de cromossomos da espécie
humana.
1
2
3
4
– + + –
– + – +
– + –
– +
Obs.: + presença
– ausência
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13
Em relação à tabela é correto afirmar que:
a) o gene correspondente à proteína A está no cromossomo 1.
c) incorporou um segmento de DNA do vaga-lume,
que possibilitou às células da planta a produção de
luciferase.
b) o gene correspondente à proteína B está no cromossomo 3.
d) incorporou um segmento de DNA do vaga-lume,
que não possibilitou a produção de RNA nem de
luciferase.
c) o gene correspondente à proteína C está no cromossomo 6.
d) o gene correspondente à proteína D está no cromossomo 4.
26. (UFV) O exame de paternidade tem sido muito utilizado
na medicina forense. Esse teste baseia-se na identificação de marcas genéticas específicas que podem ser
encontradas no DNA da mãe, do pai e dos filhos. O resultado do teste, representado a seguir, contém padrões
dessas marcas de uma determinada família.
I
II
III
IV
28. (Unifesp) Nos exames para teste de paternidade, o
DNA, quando extraído do sangue, é obtido:
a) das hemácias e dos leucócitos, mas não do plasma.
e) a linhagem III contém o cromossomo 8.
Mãe Pai
e) não expressou o gene do vaga-lume.
V
b) das hemácias, dos leucócitos e do plasma.
c) das hemácias, o principal componente do sangue.
d) dos leucócitos, principais células de defesa do sangue.
e) dos leucócitos e das globulinas, mas não das hemácias.
29. (Fuvest) Enzimas de restrição são fundamentais à engenharia genética porque permitem:
a) a passagem de DNA através da membrana celular.
b) inibir a síntese de RNA a partir de DNA.
c) inibir a síntese de DNA a partir de RNA.
d) cortar DNA onde ocorrem sequências específicas
de bases.
b) II não é filho deste pai.
30. (UFMG) Todas as alternativas apresentam aplicações
da tecnologia do DNA recombinante nas duas últimas
décadas, exceto:
c) V não pode ser filho biológico deste casal.
a) investigação de paternidade e criminalística.
d) IV pode ser filho adotivo do casal.
b) recuperação de espécies extintas.
e) III é irmão biológico de I.
c) produção, em bactérias, de proteínas humanas de
interesse médico.
27. (PUC-SP) No vaga-lume há um gene que determina produção de luciferase, enzima responsável pela oxidação
da substância luciferina, levando à produção de luz.
Através da engenharia genética, esse gene foi transferido
para uma célula vegetal e, a partir desta, obteve-se uma
planta inteira. Após ser regada com solução de luciferina,
a referida planta começou a emitir luz.
O resultado desse experimento indica que a planta:
a) incorporou um segmento de RNA do vaga-lume, a
partir do qual as células da planta produziram RNA
e luciferase.
b) incorporou um segmento de RNA do vaga-lume, a
partir do qual as células da planta produziram DNA
e luciferase.
14
e) modificar sequências de bases do DNA.
d) terapia gênica de algumas doenças hereditárias.
31. (Mackenzie) Por sua capacidade de cortar o DNA em
pontos específicos, são utilizadas enzimas de restrição na
engenharia genética, originando fragmentos dessa molécula. Sobre essas enzimas é incorreto afirmar que:
a) reconhecem sequências específicas de bases nitrogenadas.
b) removem os fosfatos e as pentoses, deixando somente as bases nitrogenadas, que serão manipuladas.
c) cada uma pode originar fragmentos de DNA com
tamanhos diferentes.
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EM_V_BIO_016
Com base neste resultado, assinale a alternativa
incorreta.
a) I é filho biológico do casal.
d) são utilizadas nos atuais testes de DNA.
a) Foi integralmente inativada.
e) fazendo-se uso delas, pode-se isolar um único
gene de um cromossomo.
b) Foi integralmente mantida ativa.
32. (PUC-Minas – adap.) Em 1997, o mundo foi abalado
pela notícia da produção do clone de uma ovelha. Nessa
clonagem, utilizou-se o núcleo de uma célula da mama
de uma ovelha (A) e o citoplasma de um óvulo de outra
ovelha (B). É correto concluir que:
a) todos os cromossomos do clone são iguais aos da
ovelha A.
d) Expressou-se como na célula germinativa.
35. (Unirio) No filme Jurassic Park, de Steven Spielberg,
cientistas retiraram do intestino de insetos hematófagos
fósseis moléculas de DNA de dinossauros. A reconstituição dessas moléculas teria sido feita por meio da
inserção de fragmentos de DNA de rã.
b) os autossomos do clone são iguais aos da ovelha
A, e os cromossomos sexuais são iguais aos da
ovelha B.
Apesar da eficiência proposta no filme, na prática esse
procedimento é extremamente improvável porque:
a) seria necessário encontrar um genoma completo e
conhecer sua ordem nos cromossomas.
c) todos os cromossomos do clone são iguais aos da
ovelha B, e os cromossomos sexuais são iguais aos
da ovelha A.
b) a composição química do DNA dos dinossauros é
diferente das encontradas em espécies atuais.
d) os autossomos do clone são iguais aos da ovelha
B, e os cromossomos sexuais são iguais aos da
ovelha A.
e) existem cromossomos no clone que são diferentes
de A e de B.
33. (Fuvest) Uma maneira de se obter um clone de ovelha é
transferir o núcleo de uma célula somática de uma ovelha
adulta A para um óvulo de uma outra ovelha B do qual
foi previamente eliminado o núcleo. O embrião resultante
é implantado no útero de uma terceira ovelha C, onde
origina um novo indivíduo. Acerca do material genético
desse novo indivíduo, pode-se afirmar que:
a) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da
ovelha A.
b) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da
ovelha B.
c) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da
ovelha C.
d) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA
mitocondrial é igual ao da ovelha B.
e) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA
mitocondrial é igual ao da ovelha C.
34. (UERJ) Se retirarmos o núcleo de uma célula-ovo de
rã e o substituirmos por outro núcleo diploide de uma
célula de tecido epitelial normal de rã já adulta, a nova
célula-ovo assim formada será capaz de produzir outra
rã normal.
EM_V_BIO_016
c) Expressou-se como na célula epitelial.
Dentre as alternativas a seguir, a que apresenta a
melhor explicação sobre o que ocorre neste caso, em
relação à sequência funcional do DNA da célula diploide
doadora, é:
c) as características do organismo se devem à estrutura primária das proteínas e não do DNA.
d) o DNA coletado sofre mutações durante o período
em que ficou fossilizado.
e) não existem técnicas para a inserção de fragmentos
de DNA de uma espécie em outra.
36. (UFF) Ao se injetar o núcleo de uma célula diferenciada
de uma rã em um ovo de outra rã, não fertilizado e cujo
núcleo tenha sido removido, ocorrerá:
a) a morte da célula-ovo, uma vez que o núcleo injetado
proveniente da célula diferenciada contém DNA cuja
composição de bases nitrogenadas é diferente da
célula-ovo.
b) a morte da célula-ovo, uma vez que o núcleo injetado não contém determinados genes, removidos
durante a diferenciação.
c) a formação de um clone de células não diferenciadas, uma vez que o núcleo injetado não possui alguns genes, removidos durante a diferenciação.
d) a formação de um girino normal a partir do ovo,
uma vez que o núcleo injetado contém toda a informação (DNA) necessária à formação do girino.
e) a expulsão do núcleo injetado por meio de exocitose realizada pela célula-ovo.
37. (Fuvest) Num caso de investigação de paternidade,
foram realizados exames para identificação de grupos
sanguíneos e análise de DNA. A tabela a seguir resume
os resultados parciais da análise de grupos sanguíneos
(do menino, de sua mãe e do suposto pai) e de duas
sequências de DNA (do menino e do suposto pai), correspondentes a um segmento localizado num autossomo
e outro no cromossomo X.
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15
Resultados
Exames
Menino
Mãe
Suposto Pai
0
A
B
Sequência de DNA
localizado em um
autossomo
AAA CCA
GAG TTT
GGT CTC
–
AAA CCA
GAG TTT
GGT CTC
Sequência de DNA
localizado em um
cromossomo x
AAA CAG
ACG TTT
GTC TGC
–
AAA CAG
ACG TTT
GTC TGC
Grupo sanguíneo
a) os resultados dos grupos sanguíneos excluem a
possibilidade do homem ser o pai da criança; os
outros exames foram desnecessários.
b) os resultados dos grupos sanguíneos não excluem a
possibilidade do homem ser o pai da criança, mas a
sequência de DNA do cromossomo X exclui.
c) os resultados dos grupos sanguíneos e de DNA
não excluem a possibilidade do homem ser pai da
criança.
d) os três resultados foram necessários para confirmar
que o homem é mesmo o pai da criança.
e) os resultados de DNA contradizem os resultados
dos grupos sanguíneos.
38. (UFMG) “A nova tecnologia do DNA recombinante
está permitindo que cientistas dos países do primeiro
mundo desenvolvam um projeto denominado Genoma
que tem por objetivo sequenciar os cerca de 3 bilhões
de bases nitrogenadas que compõem os cromossomos
de um ser humano. Ao lado dos inúmeros benefícios
desse projeto, algumas questões de cunho ético têm
sido levantadas.”
(Ciência Hoje, São Paulo, mar. 1993.)
Em relação a esse projeto, o procedimento que pode
afetar diretamente o equilíbrio genético de populações
humanas é:
a) a detecção de indivíduos superdotados intelectualmente por meio de procedimentos laboratoriais.
b) o aumento de seleção genética ou gamética artificial.
c) o emprego de testes genéticos como um novo critério para admissão a empregos.
d) o registro de patentes de sequências do genoma
humano para especulação mercadológica.
e) o uso de testes pró-sintomáticos para a realização
de seguros de vida.
16
39. (UFMG) Alguns projetos de sequenciamento genômico
vêm sendo desenvolvidos por pesquisadores brasileiros.
Um deles, por exemplo, envolveu a bactéria causadora
da “praga do amarelinho”, que atinge plantas cítricas.
Paralelamente, o sequenciamento completo do genoma
humano foi anunciado pela comunidade científica
internacional.
Todas as alternativas apresentam benefícios de projetos
que envolvem o sequenciamento de genomas, exceto:
a) aumento da produtividade na agricultura.
b) compreensão mais ampla das doenças genéticas.
c) determinação da posição de proteínas nos cromossomos.
d) diagnóstico precoce de doenças hereditárias.
40. (PUC-Campinas) Os projetos genomas, que estão sendo
desenvolvidos em centros de pesquisas de vários países,
empenham-se no momento em descobrir:
a) a interação dos genes.
b) a expressão dos genes, isto é, como eles agem.
c) a sequência exata de nucleotídeos de cada gene.
d) quais nucleotídeos servem de molde para a síntese
de RNAm.
e) como ocorrem a duplicação e as mutações dos nucleotídeos.
41. (PUC-Campinas) As técnicas de manipulação genética,
utilizadas para a obtenção de seres transgênicos, permitiram a criação do primeiro produto transgênico de grande
impacto na agricultura: a soja resistente a um potente
herbicida, o round-up. Com o uso dessa variedade, as
técnicas de controle de pragas nas culturas de soja sofreram mudanças e os custos de produção diminuíram.
A transferência de genes bacterianos para o genoma de
uma planta amplamente cultivada e usada na alimentação
animal e humana vem gerando, porém, questionamentos
de cunho político, científico e filosófico.
Esses questionamentos justificam-se porque:
a) o custo dos transgênicos será certamente maior do
que o dos produtos convencionais.
b) todos os países passarão a produzir soja, prejudicando os atuais exportadores.
c) não se conhecem os efeitos que os transgênicos
podem ter na saúde das pessoas.
d) eliminando-se as pragas da lavoura, muitas cadeias
alimentares desaparecerão, beneficiando o meio
ambiente.
e) os transgênicos simplificarão muitas cadeias alimentares, eliminando todos os competidores do
homem e dos animais que ele cria.
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EM_V_BIO_016
Considerando apenas a tabela adiante, podemos afirmar
que:
42. (Unifesp) Sobre a clonagem de seres e a criação de
organismos geneticamente modificados (transgênicos),
considere as quatro afirmações seguintes:
I. A clonagem de organismos tem se voltado mais
para os animais porque, com relação às plantas, ela
já é conhecida e utilizada há certo tempo, inclusive
na agricultura.
II. Tanto nos clones quanto nos transgênicos, a crítica
recai sobre o fato de que não se sabe se os genes
introduzidos irão se expressar exatamente como no
organismo doador ou se irão ativar também alguns
genes inativos do genoma do organismo receptor.
III. Ecologicamente, em uma cadeia alimentar, a existência de clones apenas aumenta o número de representantes de um determinado nível trófico. No
caso dos transgênicos, pode haver também alteração de posições e de elementos na cadeia.
IV. Um grande inconveniente entre a clonagem e a
produção de transgênicos é que ambas não permitem sobreposição, ou seja, não foi possível, até o
momento, criar um clone transgênico.
Estão corretas:
a) I e II.
Essas “biofábricas” podem adotar todas as seguintes
tecnologias, exceto:
a) produção de parasitas das pragas.
b) extração de inseticidas naturais.
c) criação de comensais das pragas.
d) produção de machos estéreis das pragas.
45. (Unesp) A engenharia genética permitiu a introdução,
em ratos, do gene humano para produção do hormônio
de crescimento, levando à produção de ratos gigantes.
Esses ratos são considerados:
a) isogênicos.
b) transgênicos.
c) infectados.
d) mutantes.
e) clones.
46. (Fuvest) A introdução de uma cópia de um gene humano
no genoma do pronúcleo masculino de um zigoto originou
uma ovelha transgênica. Se essa ovelha for cruzada com
um macho não-transgênico, que porcentagem de descendentes portadores do gene humano espera-se obter?
b) I e III.
c) I e IV.
d) II e III.
e) III e IV.
a) Zero.
43. (UFF) Pesquisadores de alguns centros de pesquisa
brasileiros, utilizando técnicas de engenharia genética,
obtiveram, recentemente, plantas que produzem proteínas humanas, entre as quais o hormônio do crescimento
(GH). Essas plantas são chamadas transgênicas.
Considere estas informações e assinale a opção
incorreta:
a) O gene para a produção de GH é, em geral, introduzido no plasmídeo antes de sua introdução na
célula vegetal.
b) A utilização de células vegetais diminui a possibilidade de contaminação humana por vírus animais.
c) Antes de se obter a planta produtora de GH é necessária a produção do DNA recombinante.
d) O RNA mensageiro, relacionado ao GH, quando introduzido na célula vegetal é transcrito em DNA na
presença da enzima transcriptase vegetal.
EM_V_BIO_016
44. (UFMG) Para minimizar o uso de inseticidas sintéticos na
fruticultura e atender às normas de segurança alimentar da
Food and Agriculture Organization (FAO), estão sendo
implantadas “biofábricas” de controle de pragas no
Nordeste do Brasil.
e) O DNA relacionado à síntese do GH pode ser obtido a partir do RNA mensageiro.
b) 25%.
c) 50%.
d) 75%
e) 100%.
47. (PUC-Rio) Atualmente, poucos assuntos geram tanta
controvérsia como os produtos transgênicos. Esta
interferência do homem na natureza se dá por meio
da engenharia genética. Sobre este tema, destaque a
afirmação correta.
a) O objetivo dos cientistas é criar novas espécies,
aumentando a produtividade e minimizando, por
consequência, o uso de herbicidas.
b) A aplicação da engenharia genética nos alimentos
teve origem em países do Terceiro Mundo, que
apresentam uma grande incidência de pragas na
agricultura.
c) Modificar um organismo geneticamente significa
cruzar espécies diferentes, para se obter uma espécie nova que não ocorre naturalmente.
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17
d) A modificação genética dos alimentos consiste na
transferência de material hereditário de um organismo para outro receptor, gerando novas combinações genéticas.
Considere os quatro exemplos abaixo:
e) Os ambientalistas defendem o uso da engenharia
genética, pois os seus efeitos são totalmente previstos e controlados, não trazendo perigos para a
humanidade.
III. milho resistente a insetos.
IV. soja tolerante a herbicidas.
Desses produtos, derivam exclusivamente de engenharia
genética somente:
a) I e II.
b) III e IV.
c) I, II e III.
d) I, III e IV.
e) II, III e IV.
51. (PUC-Campinas) Obtiveram-se plantas transgênicas
com as seguintes características:
Essas novas plantas são exemplos de organismos
criados por engenharia genética e são genericamente
conhecidos como:
a) reversos.
I. tomateiros cujos frutos passam mais tempo amadurecendo no pé, tornando-se mais saborosos.
b) recessivos.
III. pés de milho cujas sementes produzem hormônios
de crescimento humano.
c) dominantes.
d) transgênicos.
49. (Unifesp) Com relação à técnica de criação de organismos geneticamente modificados (transgênicos), o
caderno Mais do jornal Folha de S. Paulo (7 out. 2001.)
afirmou:
“O que torna a técnica tão atrativa e produtora de
ansiedade é que qualquer gene de qualquer espécie
pode ser transferido para qualquer outra espécie”.
Essa afirmação:
a) não é válida, se as espécies forem de filos diferentes.
b) não é válida, se as espécies forem de classes diferentes.
c) é válida, desde que as espécies sejam do mesmo
reino.
d) é válida, desde que as espécies sejam da mesma
ordem.
e) é válida para todas as espécies, independentemente de sua classificação.
50. (PUC-Campinas) A engenharia genética causou uma
revolução na biotecnologia. Atualmente, diversos produtos biotecnológicos estão sendo comercializados,
juntamente com produtos obtidos por meios tradicionais.
18
II. insulina humana para uso de diabéticos.
II. algodoeiros cujas folhas se tornaram impalatáveis
para a herbivoria.
Toda essas plantas são úteis para a espécie humana,
entretanto, interferência na composição da diversidade
local de insetos ocorre somente com:
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) I e III.
52. (PUC-SP) Em um experimento, foram introduzidos certos genes da hidra em ovos de planária. Desses ovos,
desenvolveram-se vermes portadores de tentáculos e
de cnidoblastos com filamento urticante. Das células de
vermes adultos, foram isoladas moléculas de RNA e
de proteína da hidra.
Com relação a esse experimento, não é correto afirmar
que:
a) os genes da hidra se expressaram na planária.
b) segmentos de DNA da hidra apresentaram capacidade de replicação durante a embriogênese da
planária.
c) os genes da hidra apresentaram transcrição no organismo da planária.
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EM_V_BIO_016
48. (UERJ) As técnicas modernas de biologia molecular têm
permitido a inserção de segmentos novos de DNA em
células vegetais, em crescimento no meio apropriado,
para gerar uma nova planta com novas características.
Esses novos segmentos de DNA introduzidos podem, por exemplo, gerar novas plantas com reservas
modificadas de lipídios, amido e proteínas em suas
sementes ou melhorar a resistência das plantas a pestes
e vírus ou ainda aumentar a sobrevivência desses organismos em ambientes adversos.
I. batata resistente a viroses.
d) ocorreu tradução do código genético da hidra no
organismo da planária.
a) o que não faz mal para o homem não fará mal para
os insetos.
e) a hidra e a planária nele utilizadas são organismos
transgênicos.
b) as plantas transgênicas são perigosas para a saúde
animal.
53. (UFRRJ)
c) o que não é bom para os insetos pode não ser bom
para os homens.
A reforma da natureza
Em termos de cardápio diário, preocupação de longo
prazo têm os ingleses. Nos últimos anos, o país vem
consumindo cada vez mais alimentos geneticamente
modificados, a chamada comida GM. Esses alimentos
[...] têm seu código genético alterado para ficarem mais
viçosos ou resistentes a herbicidas e pragas.”
(VEJA, São Paulo, 16 jun. 1999. p. 53. Adaptado.)
Vegetais modificados geneticamente são considerados
transgênicos. Sua obtenção se dá com:
a) o cruzamento de duas espécies distintas.
1. (PUC-Minas) A calvície na espécie humana é determinada por um gene autossômico C, que tem sua expressão
influenciada pelo sexo. Esse caráter é dominante nos
homens e recessivo nas mulheres, como mostra a tabela
a seguir:
b) a incorporação de RNAm na célula zigoto das espécies.
GENÓTIPO
c) a seleção de DNA mais adaptado existente numa
determinada espécie.
CC
Calvo
Calva
Cc
Calvo
Normal
cc
Normal
Normal
d) a introdução de DNA em genomas das células dos
vegetais já formados.
e) a adição de DNA exógeno manipulado, da mesma
espécie ou de outra espécie no genoma da espécie
em estudo.
54. (PUC-Minas – Adap.) A charge a seguir foi produzida
num momento em que no Brasil se discutiam as possíveis vantagens e desvantagens da liberação do plantio
e comercialização de plantas transgênicas.
FENÓTIPO
Homens
Mulheres
Em uma população, em equilíbrio de Hardy-Weimberg,
onde 81% dos homens não apresentam genótipo capaz
de torná-los calvos, qual a frequência esperada de
mulheres cujo genótipo pode torná-las calvas?
a) 1%
b) 8,5%
c) 19%
EXPERIMENTA!
EXPERIMENTA!
d) 42%
Acho melhor
deixar o homem
experimentar
primeiro.
(Jornal da Ciência, Rio de Janeiro, ed. 515. 10 out. 2003.)
EM_V_BIO_016
d) se os insetos experimentarem, o homem poderá
experimentar, pois a ingestão da planta não lhe
fará mal.
Analisando a charge de acordo com os atuais
conhecimentos biológicos, é correto afirmar:
e) 81%
2. (Unesp) No estudo da genética de populações, utilizase a fórmula p2 + 2pq + q2 = 1, na qual p indica a
frequência do alelo dominante e q indica a frequência
do alelo recessivo. Em uma população em equilíbrio de
Hardy-Weinberg espera-se que:
a) o genótipo homozigoto dominante tenha frequência
p 2 = 0,25, o genótipo heterozigoto tenha frequência 2pq=0,5 e o genótipo homozigoto
recessivo tenha frequência q 2 =0,25.
b) haja manutenção do tamanho da população ao longo das gerações.
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c) os alelos que expressam fenótipos mais adaptativos
sejam favorecidos por seleção natural.
d) a somatória da frequência dos diferentes alelos, ou
dos diferentes genótipos, seja igual a 1.
e) ocorra manutenção das mesmas frequências genotípicas ao longo das gerações.
3. (PUC-Minas) No heredograma adiante, os indivíduos 3
e 5 são afetados por uma anomalia genética recessiva.
1
3
4
7.
2
5
Justifique suas respostas, mostrando como chegou aos
resultados numéricos.
6. (UFV) Uma das maneiras de verificar se uma determinada espécie está ou não em evolução é fazer um estudo
do patrimônio genético de suas populações. Usando
o teorema de Hardy-Weinberg pode-se determinar as
frequências gênicas de uma população e demonstrar se
a espécie está em equilíbrio genético. É necessário que
ela se enquadre em certas condições, escreva quatro
destas condições.
6
7
8
Considerando-se que a família acima representada
faz parte de uma população em equilíbrio de HardyWeimberg, na qual a frequência de indivíduos afetados
é de 1%, é correto afirmar, exceto:
a) a segunda geração pode ser composta apenas por
indivíduos homozigotos.
b) o indivíduo 8 apresenta o mesmo fenótipo e o mesmo genótipo do avô para o caráter em questão.
c) a probabilidade de o indivíduo 7 ser heterozigoto
é de 18%.
d) o caráter em estudo pode ser ligado ao sexo.
4. (Unicamp) A frequência do gene i, que determina o
grupo sanguíneo O, é de 0,40 (40%) em uma população
em equilíbrio. Em uma amostra de 1 000 pessoas desta
população, quantas se espera encontrar com sangue
do tipo O? Explique as etapas que você seguiu para
chegar à resposta. Indique o genótipo das pessoas do
grupo sanguíneo O.
5. (Fuvest) Numa população de 100 pessoas, 36 são afetadas por uma doença genética condicionada por um par
de alelos de herança autossômica recessiva.
(UnB) Em uma população, um determinado gene
apresenta-se em duas formas, a dominante e a recessiva,
sendo 36% dos indivíduos recessivos. Considerando
que tal população se encontre em equilíbrio genético,
podendo-se, portanto, aplicar o Princípio de HardyWeinberg, calcule, em porcentagem, a frequência do
referido gene na população. Despreze a parte fracionária
de seu resultado, caso exista.
8. (Fuvest) Um determinado gene de herança autossômica
recessiva causa a morte das pessoas homozigóticas aa
ainda na infância. As pessoas heterozigóticas Aa são
resistentes a uma doença infecciosa causada por um
protozoário, a qual é letal para as pessoas homozigóticas AA.
Considere regiões geográficas em que a doença infecciosa é endêmica e regiões livres dessa infecção.
Espera-se encontrar diferença na frequência de nascimento de crianças aa entre essas regiões? Por quê?
9. (Unesp) Considere duas populações diferentes, 1 e
2, cada uma com 200 indivíduos diploides, portanto,
com 400 alelos. A população 1 apresenta 90 indivíduos
com genótipo AA, 40 indivíduos com genótipo Aa e 70
indivíduos com genótipo aa. A população 2 apresenta
45 indivíduos com genótipo AA, 130 indivíduos com
genótipo Aa e 25 indivíduos com genótipo aa.
a) Qual a frequência dos alelos A e a em cada uma
das populações?
b) Qual delas tem a maioria dos indivíduos homozigotos? Explique.
a) Expresse, em frações decimais, a frequência dos
genes dominantes e recessivo.
b) Quantos indivíduos são homozigotos?
20
10. A genética populacional estuda as frequências dos
genes e, com isso é possível estudar se uma população está ou não em equilíbrio.
O desequilíbrio populacional é importante para
as políticas sociais e reflete a preocupação dos
organismos internacionais quanto ao problema da
explosão demográfica.
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EM_V_BIO_016
c) Suponha que nessa população os cruzamentos
ocorram ao acaso, deles resultando, em média,
igual número de descendentes. Considere, também, que a característica em questão não altera o
valor adaptativo dos indivíduos. Nessas condições,
qual será a porcentagem esperada de indivíduos de
fenótipo dominante na próxima geração?
Em 1990, a ONU estimava que em 2050, se não
houvesse mudanças nas políticas de controle da
natalidade, a população mundial chegaria a 10 bilhões
de pessoas.
Qual o maior risco para a população se o ritmo de
crescimento não reduzir?
11. (Fuvest) Uma população humana foi testada quanto ao
sistema MN de grupos sanguíneos.
Os dados obtidos compõem a tabela a seguir:
Grupo sanguíneo
Genótipo
N.º de indivíduos
Frequência
M
MM
1787
0,30
N
NN
1303
0,21
MN
MN
3039
0,49
TOTAL
6129
1,00
a) Quais as frequências dos alelos M e N nessa população?
b) Essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg
para esse loco gênico?
12. (Unesp) No filme Parque dos Dinossauros, um cientista
cria em laboratório novas gerações de dinossauros,
extintos há 65 milhões de anos, por meio do sangue
conservado em mosquitos que os teriam picado e que
permaneceram fossilizados no âmbar. Com o sangue, foi
possível determinar o DNA dos dinossauros, chegandose assim à fórmula para recuperar a espécie. Considere
a possibilidade de que o DNA obtido pertença a um
único dinossauro e que deste DNA foram recuperados
vários exemplares.
a) O que se poderia dizer dos exemplares recuperados,
caso um dos animais seja sensível a uma bactéria
que cause pneumonia? Justifique sua resposta.
13. (Fuvest) Uma anomalia genética autossômica recessiva
é condicionada por uma alteração na sequência do
DNA. Um homem portador dessa anomalia apresenta
a sequência timina-citosina-timina enquanto sua mulher,
que é normal, apresenta a sequência timina-adenina-timina. A análise do DNA de um filho do casal mostrou
que ele é portador tanto da sequência de bases do pai
quanto da mãe.
a) O filho terá a doença? Por quê?
EM_V_BIO_016
b) Qual a probabilidade de um outro filho do casal
apresentar as duas sequências iguais a da mãe?
14. (Unicamp) O rei Salomão resolveu uma disputa entre
duas mulheres que reclamavam a posse de uma criança.
Ao propor dividir a criança ao meio, uma das mulheres
desistiu. O rei então concluiu que aquela que havia
desistido era de fato a mãe verdadeira. Nos tribunais
modernos, um juiz pode utilizar a análise dos grupos
sanguíneos e teste de DNA para ajudar a solucionar
questões semelhantes. Analisando uma situação em que
uma mulher de sangue A atribuía a paternidade de seu
filho de sangue O a um homem de sangue B, o juiz não
pôde chegar a nenhuma decisão conclusiva.
a) Explique por quê.
b) Qual deveria ser o grupo sanguíneo do homem
para que a decisão pudesse ser conclusiva?
c) Com base no teste de DNA, o juiz concluiu que
o homem era pai da criança. Por que o teste de
DNA permite tirar conclusões tão precisas em casos como este?
15. (UFMG) Considere estes dados como hipotéticos.
Um casal apresenta, em seus cromossomos de número
21, pontos de quebra por enzimas especiais, indicados
no esquema por setas. Essas resultam em fragmentos
de tamanhos diferentes que podem ser utilizados como
marcadores genéticos.
No esquema a seguir, os fragmentos são indicados por
Kb (1Kb =1 000 pares de bases nitrogenadas).
Esse casal tem uma criança com Síndrome de
Down devido à trissomia do cromossomo 21. Os
resultados obtidos com o estudo dos marcadores
para o cromossomo 21 do pai, da mãe e da criança
estão indicados na figura 2, onde cada traço indica a
posição e o tamanho dos fragmentos num campo de
eletroforese.
Pai
figura 1
21
Cromossomos
21
Mãe
5kb
21
4kb
pai mãe criança
6kb
21
figura 2
7
6
5
4
7kb
figura 3
7
6
Kb
5
4
pai mãe criança
Com base nas informações apresentadas e em conhecimento sobre o assunto, responda ao que se pede.
1) Identifique o genitor que transmitiu dois cromossomos 21 à criança. Justifique sua resposta.
2) Determine o estágio da meiose, I ou II, em que ocorreu o fenômeno de não-separação ou não-disjunção
dos cromossomos. Justifique sua resposta.
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21
Analise o resultado obtido na figura 3.
Pelos resultados apresentados na figura pressupõese que a criança deve ser normal. Entretanto, após o
nascimento, constatou-se que a criança apresentava
Síndrome de Down. Com base nessa informação,
determine:
– O genitor onde ocorreu a não-disjunção.
– A fase da meiose em que o fenômeno ocorreu.
16. (UFRJ) O teste de tipagem de DNA revelou que nos
seres humanos existe individualidade genômica. Isso
significa que cada indivíduo possui variações discretas e
características na sequência de seu DNA, ou seja, a sequência de nucleotídeos do DNA de cada pessoa é única
(excetuando-se o caso de gêmeos monozigóticos).
Assim, a tipagem do DNA revela um padrão de bandas
que é estável (presente no DNA de todos os tecidos)
e é transmitido aos descendentes seguindo as Leis de
Mendel.
Graças a essas características é possível atualmente
realizar testes de paternidade que comparam os padrões
de bandas de DNA das pessoas e revelam se um homem
é de fato o pai biológico de uma outra pessoa.
Suponha agora a seguinte situação: um homem acusado
de ser o pai de uma criança tenta burlar o teste de tipagem
de DNA; um amigo o aconselha a receber uma transfusão
de sangue dois meses antes do teste (em geral colhe-se
o sangue como fonte de células nucleadas).
a) Qual a influência da transfusão sugerida no resultado no exame?
b) Que precauções podem ser tomadas para desmascarar a tentativa de fraude?
17. (UnB) Enquanto o projeto que visa sequenciar completamente o genoma humano segue seu curso, nos
últimos 2 anos chegaram ao fim vários sequenciamentos do genoma de bactérias. Em setembro de 1997, foi
publicada a sequência do DNA da bactéria Escherichia
coli. Os números impressionam: são cerca de 4,6 milhões
de pares de bases, e os genes que codificam proteínas
são 4 288. Para surpresa de muitos, 38% desses genes
ainda não têm uma função conhecida.
Com o auxílio do texto, julgue os itens a seguir.
(1) O DNA da bactéria Escherichia coli tem cerca de 9,2
milhões de moléculas de fosfato.
(2) Para 38% dos genes, não se sabe a sequência de
aminoácidos da proteína.
22
(3) Pode-se fazer estudos da evolução das bactérias,
comparando-se a sequência de DNA de diferentes
espécies.
(4) A Escherichia coli pode produzir 8 576 RNAs mensageiros diferentes.
18. (UFRJ) No início do projeto do genoma humano, havia
duas estratégias a considerar:
I. Sequenciar o ADN total dos cromossomos diretamente.
II. Extrair todos os ARNs mensageiros, produzir ADN
a partir desses ARNs mensageiros e sequenciar
apenas esse ADN.
Nos dois casos, a técnica de sequenciamento era a
mesma.
Por que a segunda estratégia é mais rápida e, portanto,
mais econômica?
19. (UFV) Com técnicas de biologia molecular é possível verificar a presença ou não de certas regiões de
interesse na fita de DNA. Cada uma dessas regiões
recebe o nome de marcador, uma vez que pode
ser associada com algum fenótipo em particular. A
presença do marcador no genoma de um indivíduo
pode ser visualizada como uma banda. Dessa forma,
podemos descobrir se um embrião poderá apresentar
uma determinada característica ou doença genética
pela análise de seus marcadores. O esquema abaixo
representa a análise de marcadores de DNA de quatro
embriões humanos (I, II, III e IV). Apenas a presença
de duas bandas (A e B) é indicativo positivo para o
indivíduo apresentar uma certa disfunção muscular
quando adulto. Detectou-se ainda que esses marcadores ocupam o mesmo loco.
Controles
(+) (-) (-) (-)
I
DNA dos embriões
II
III
IV
Banda - A
Banda - B
Observe o padrão de bandas do DNA de cada embrião
e responda:
a) Dentre os embriões analisados, quais não deverão
apresentar a disfunção muscular quando adultos?
b) Supondo que os quatros embriões sejam irmãos,
qual é o padrão de bandas (I, II, III e IV) mais provável para cada um de seus pais?
c) Qual é a probabilidade de um certo casal, formado
por indivíduos tipo I e III, ter um descendente com
essa disfunção muscular?
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EM_V_BIO_016
3) Suponha que a mulher está novamente grávida e
que o exame para marcadores do cromossomo 21,
como descrito no texto, foi realizado para o feto
através de punção do líquido amniótico, amniocentese.
20. (UFRJ) Uma técnica usada como uma ferramenta da taxonomia emprega a seguinte abordagem: extrai-se o ADN
de um organismo e este é, então, marcado com fósforo
radioativo. O ADN radioativo é então desnaturado (suas
cadeias são separadas por calor) e posto em contato com
o ADN de um outro organismo, igualmente desnaturado,
porém não-radioativo. Após a hibridação (reassociação
formando moléculas híbridas), é possível medir quanto
ADN radioativo existe num ADN de cadeia dupla.
(04) Apenas quatro bases nitrogenadas – a adenina, a citosina, a guanina e a uracila – são possíveis de serem
encontradas nesse mapeamento.
Foi feito um experimento em que o ADN do organismo
1 (ADN radioativo) foi “hibridado” com o ADN não-radioativo de três outros organismos, obtendo-se os
seguintes resultados:
ADN do organismo 1 + ADN do organismo 1 = 100%
de radioatividade no ADN híbrido
ADN do organismo 1 + ADN do organismo 2 = 10%
de radioatividade no ADN híbrido
ADN do organismo 1 + ADN do organismo 3 = 40%
de radioatividade no ADN híbrido
ADN do organismo 1 + ADN do organismo 4 = 85%
de radioatividade no ADN híbrido
Qual o organismo que pertence à mesma espécie do
organismo 1? Justifique sua resposta.
21. (Unesp) Recentemente, os jornais e a revista científica
internacional Nature publicaram com destaque um
grande feito de um grupo de cientistas brasileiros, que
identificou o genoma de uma bactéria, Xylella fastidiosa,
que causa uma doença nas laranjeiras, conhecida como
amarelinho. O xilema das plantas produtoras de laranja
é parcialmente bloqueado, reduzindo a produção, pois
a maioria das frutas não se desenvolve.
23. (UFSC) A revista Época, em 30 jul. 2001, anunciou em
sua capa: O DNA não falha. O título referiu-se a uma
reportagem da qual foi extraído o trecho a seguir:
a) Explique o que é genoma e indique uma possível
conse­quência econômica dos resultados desta
pesquisa.
(04) Para uma investigação de paternidade, a partir de
testes de DNA, coletam-se amostras biológicas do
suposto pai, não sendo necessário obter informações do(a) filho(a) e de sua mãe.
b) Se o xilema é bloqueado, quais as principais deficiências que a planta sofre? Justifique.
22. (UFSC) “A revanche veio na quinta-feira [06/4] passada.
Depois do susto provocado no começo da semana pelos
percalços jurídicos da Microsoft..., a Nasdaq, o pregão
eletrônico das empresas de alta tecnologia, voltou a
respirar, [...]. O oxigênio foi dado pelo anúncio de que
cientistas americanos tinham chegado ao fim do rastreamento de um dos sonhos da medicina nesta virada de
século: o mapeamento do genoma humano, ...”
(Genoma: o primeiro esboço do mapa da vida,
EM_V_BIO_016
Revista Época, p. 123, 10 abr. 2000.)
Com relação a esse assunto, é correto afirmar que:
(01) O referido genoma está contido nos cromossomos.
(02) A molécula sequenciada é o DNA.
(08)Esse mapeamento já permitiu aos cientistas saberem a localização de todos os genes humanos.
(16) Um dos resultados possíveis dessa descoberta será
a cura, no futuro, de algumas doenças genéticas,
através da terapia gênica.
Depois da pílula anticoncepcional, que transferiu para
as mulheres o controle da fertilidade, da fertilização in
vitro e da barriga de aluguel, métodos que permitem a
gravidez sem sexo, o teste de DNA surge como uma
das grandes descobertas do mundo ocidental. Para
muitos especialistas [...] a técnica só traz benefícios.
Outros acreditam que reflexos da descoberta vão alterar
o universo das relações familiares.
Sobre a utilização dos testes de DNA, e as implicações
dessa prática para os indivíduos e a sociedade em geral,
é correto afirmar que:
(01) Os testes de DNA podem ser empregados para finalidades de investigação de paternidade e também
para identificação de supostos criminosos, como em
casos de estupros e assassinatos.
(02) O melhor material biológico para um teste de DNA
é aquele extraído de núcleos de glóbulos brancos
do sangue, mas outros tecidos, como pele e ossos,
também podem ser utilizados.
(08)Os exames de investigação de paternidade, a partir de testes de DNA, oferecem, atualmente, resultados com exatidão total, não restando qualquer
questionamento ou dúvida sobre os diagnósticos
apresentados.
(16) O custo do exame de DNA, ainda muito elevado no
Brasil, é um dos fatores que dificulta sua utilização
em larga escala pelos segmentos populacionais menos favorecidos economicamente.
(32) A criação de bancos de dados, com a identificação
genética de criminosos e suspeitos, em países como
a Inglaterra, vem gerando grande polêmica, uma vez
que podem ser entendidos como uma violação da
privacidade biológica dos indivíduos.
Soma (
)
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23
24. (Unirio) Na engenharia genética, a técnica de DNA recombinante vem sendo utilizada na pesquisa e no desenvolvimento, por exemplo, de vacinas e medicamentos.
a) Explique a utilidade dos plasmídios bacterianos
no desenvolvimento de técnicas de DNA recombinante.
O esquema a seguir apresenta algumas etapas dessa
técnica.
b) A cápsula do Bacillus anthracis, ao contrário da
toxina, não possui antígenos capazes de provocar
reação imunológica protetora em mamíferos.
Dentre as linhagens apresentadas, indique a que
pode ser utilizada na elaboração de uma vacina
composta por bactérias vivas com virulência atenuada. Justifique sua indicação.
a1) o pareamento das bases?
a2) a ação das enzimas de restrição?
a3) a ação da DNA ligase?
b) “Os agricultores americanos, por exemplo, já estão
plantando as sementes da terceira safra de milho,
algodão e soja transgênicos.”
(Revolução invisível na mesa. Revista Época,
8 jun. 1998. Adaptado.).
Conceitue os organismos transgênicos.
25. (UERJ) A virulência do Bacillus anthracis, causador do
antraz, está diretamente associada à presença conjunta
dos componentes toxina e cápsula bacteriana, e é atenuada quando um deles está ausente.
Os constituintes da toxina são codificados por genes
existentes no plasmídeo pX01, e os da cápsula por
genes existentes no plasmídeo pX02.
O esquema abaixo representa quatro diferentes linhagens
de Bacillus anthracis.
27. (Unicamp) Existem mecanismos que normalmente impedem a troca de genes entre espécies distintas. Nos
últimos anos, porém, as fronteiras entre as espécies
vêm sendo rompidas com a criação de organismos
transgênicos. A introdução de soja e de outras plantas
transgênicas tem gerado muita polêmica, pois, apesar
de seus inúmeros benefícios, não há ainda como
avaliar os riscos que os organismos transgênicos
apresentam.
a) Cite dois mecanismos que impedem a troca de genes entre espécies distintas.
b) Defina um organismo transgênico.
c) Indique um benefício decorrente da utilização de
organismos transgênicos e um possível risco para o
ambiente ou para a saúde humana.
28. (UFRJ) Em uma experiência de reprodução com uma
espécie de mamífero adotou-se o seguinte procedimento: fundiu-se uma célula do indivíduo 1 com um
óvulo, previamente anucleado, do indivíduo 2. A célula
assim formada foi implantada no útero do indivíduo 3,
desenvolveu-se e deu origem a um novo ser.
Esse novo ser é geneticamente idêntico ao indivíduo 1,
ao 2 ou ao 3? Justifique sua resposta.
29. (Unesp) Respondendo a uma questão sobre a possibilidade de se clonarem animais para livrá-los de
extinção, um cientista apresenta duas técnicas, I e II,
que poderiam ser usadas e que estão descritas nos
quadros.
24
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EM_V_BIO_016
a) Analise as etapas I, II e III. Em quais delas se desenvolvem, respectivamente:
26. Um dos desafios da ciência moderna é evitar que
micro-organismos sejam utilizados como armas
biológicas. Qual o primeiro registro que temos da
utilização de armas biológicas na era moderna?
Técnica I
1
Uma fêmea (animal X) é estimulada com hormônios
a produzir vários óvulos.
2
Essa fêmea é então inseminada artificialmente.
3
Após alguns dias, os zigotos são retirados da fêmea
e divididos em dois.
4
Cada metade é reimplantada no útero de outra
fêmea (receptora), da mesma espécie, gerando um
novo animal.
Técnica II
1
Células somáticas são retiradas do corpo de um animal (animal Y), das quais são retirados os núcleos.
2
Óvulos não fecundados são retirados de um segundo animal (animal Z). O núcleo de cada um desses
óvulos é retirado.
3
O núcleo retirado da célula somática do animal Y
é implantado no óvulo sem núcleo do animal Z.
A nova célula assim formada começa a se dividir,
formando um embrião.
4
O embrião é reimplantado no útero de um terceiro
animal (animal W), dando origem a um novo animal.
Pergunta-se:
a) Todos os animais produzidos pela Técnica I são genotipicamente iguais ao animal X? Justifique.
b) O novo animal formado pela Técnica II pode ser
chamado “clone” do animal Y, Z ou W? Justifique.
30. (Unicamp – Adap.) Em 1997, pesquisadores anunciaram
o nascimento da ovelha Dolly, considerada o primeiro
clone de mamífero gerado artificialmente. Um dos
objetivos dessa pesquisa era a melhoria da pecuária,
através da formação de rebanhos homogêneos. Clones,
no entanto, ocorrem naturalmente no cotidiano, lembra
o geneticista Ademar Freire-Maia em um artigo do
Boletim Germinis, do Conselho Federal de Biologia de
maio/junho de 1997.
a) Qual seria a desvantagem biológica de um rebanho
de clones?
EM_V_BIO_016
b) Dê um exemplo de clone que ocorre naturalmente.
Justifique.
31. (UERJ) Dois cientistas realizaram uma experiência com
o objetivo de estudar a transmissão das informações
contidas nos genes do núcleo de células de diferentes
tecidos. Núcleos de óvulos de rã não-fertilizados foram
substituídos por núcleos de células somáticas, retiradas
de uma mesma rã. Os cientistas observaram que a maioria dessas células, com seus novos núcleos, resultaram
na formação de embriões normais.
Explique por que:
a) esses núcleos transplantados de células somáticas
de diferentes tecidos deram origem a indivíduos
normais e idênticos?
b) o resultado da experiência seria diferente se tivessem sido usados núcleos de células germinativas?
32. (Fuvest) Uma anomalia genética autossômica recessiva
é condicionada por uma alteração na sequência do
DNA. Um homem portador dessa anomalia apresenta a
sequência timina-citosina-timina, enquanto sua mulher,
que é normal, apresenta a sequência timina-adenina-timina. A análise do DNA de um filho do casal mostrou
que ele é portador tanto da sequência de bases do pai
quanto da mãe.
a) O filho terá a doença? Por quê?
b) Qual a probabilidade de um outro filho do casal
apresentar as duas sequências iguais à da mãe?
33. (UFRRJ) Cientistas da Universidade do Havaí
clonam mamífero adulto do sexo masculino
A clonagem deixou de ser uma técnica aplicável
exclusivamente às fêmeas. Cientistas da Universidade
do Havaí clonaram o primeiro mamífero adulto do sexo
masculino. Trata-se de um camundongo batizado
de Fibro, uma brincadeira com a palavra fibroblasto,
tipo de célula usada na criação do animal [...] Agora,
os pesquisadores Ryuzo Yanagimachi e Teruhiko
Wakayama mostram que um macho adulto também
pode ser replicado, segundo trabalho publicado na
revista Nature Genetics.
Em vez de utilizar células relacionadas ao sistema
reprodutivo feminino para preencher os óvulos, como
havia sido feito até agora, os cientistas criaram Fibro
a partir de um pedaço do rabo de um camundongo.
Eles colheram 700 óvulos, produzidos por ratas, e
descartaram seus núcleos. O material foi substituído
por células extraídas da cauda do doador. Apenas
274 embriões resultaram dessa operação e foram
implantados em 25 ratinhas que funcionaram como
‘mães de aluguel’.”
Receita de clone
Como os cientistas criaram Fibro
A ponta da cauda
do camundongo foi
picada e deixada
de molho em soro a
37,5Cº.
Menos da metade dos
óvulos transformouse em embriões. Eles
foram transferidos para
o útero das ratas.
Núcleos de 70 óvulos
foram extraídos. No
lugar deles os cientistas
colocaram as células da
cauda.
A técnica gerou apenas três camundongos. Dois morreram
logo após o nascimento e um sobreviveu.
(Revista Época, Ano II, n.º 55, p. 89, 7 jun. 99.)
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25
Por que foi importante determinar a sequência do ADN
de um homem e não de uma mulher?
35. (Fuvest) Uma conquista recente no campo da biotecnologia é o uso de bactérias para a produção de proteína
animal de interesse comercial. Por exemplo, hoje já estão
sendo comercializadas insulina e somatotrofina (ou somatropina) humanas produzidas por bactérias.
a) Em que locais do corpo humano são produzidas
essas proteínas e qual é a principal função de cada
uma delas no organismo?
b) Explique sucintamente o processo por meio do
qual se modificam bactérias para que elas passem
a produzir proteínas humanas.
36. (UnB) Chega ao mercado um novo fármaco
inteiramente desenvolvido no país
A insulina humana recombinante (IH-r), um dos mais
significativos produtos do avanço científico nacional na
área da engenharia genética, está prestes a chegar ao
mercado, com o nome de Biohulin: a empresa Biobrás,
uma das quatro empresas em todo o mundo e a única
no Hemisfério Sul a deter a tecnologia de produção
dessa insulina, inicia em 1999 a comercialização do
produto.
Uma parceria entre a Biobrás e a Universidade de
Brasília (UnB), em 1988, deu início aos trabalhos. Ao
grupo da UnB coube a parte de Biologia Molecular,
desenvolvendo clones de bactérias produtoras
de insulina. Essa conquista tecnológica permitirá
o desenvolvimento de outros medicamentos,
como o hormônio de crescimento, o interferon e a
calcitonina.
(Informe PADCT/Ministério da Ciência e
Tecnologia, jan/99, p. 7. Adaptado.).
Com o auxílio do texto, julgue os itens abaixo:
(( )as técnicas de engenharia genética permitem a
recombinação de genes entre organismos totalmente diferentes.
(( ) para que uma bactéria passe a produzir insulina humana, ela deve receber altas doses dessa proteína.
26
(( ) o Biohulin será um medicamento destinado ao tratamento de diabéticos.
(( ) a partir da insulina produzida por bactérias, pode ser
obtido o hormônio de crescimento.
37. A ovelha Dolly foi o primeiro animal efetivamente
clonado a partir de uma célula somática. Em qual
país esse experimento foi feito?
38. (UFRJ) Uma das primeiras experiências de terapia
genética foi realizada com indivíduos hemofílicos cujo
gene para o fator VIII de coagulação era defeituoso.
Na terapia foram retiradas células da pele do paciente.
Essas células receberam cópias do gene normal para
o fator VIII e foram posteriormente reintroduzidas
no indivíduo. Os resultados mostraram um aumento
significativo na produção do fator VIII nos indivíduos
tratados.
Supondo que o indivíduo tratado venha a ter filhos
com uma mulher cujos genes para o fator VIII sejam
defeituosos, existe possibilidade de nascimento de uma
criança não-hemofílica? Justifique sua resposta.
39. (UFPR) Em parte motivada pela necessidade mundial de aumentar a produção de alimentos, a ciência do melhoramento genético procura encontrar
soluções que aumentem a produtividade de certas
espécies. Muitas vezes, usando técnicas sofisticadas, os cientistas provocam modificações nessas
espécies em busca de seus benefícios e atuam à
semelhança da natureza. Leia o texto adiante e compare-o com o esquema.
“Nos próximos meses chegam às lavouras dos Estados
Unidos e Canadá sementes de milho, batata e algodão
alteradas geneticamente em laboratório, para destruir
as pragas que atacam essas culturas. Os cientistas
alteraram o código genético dessas sementes e, nos
testes experimentais, escolheram e reproduziram
aquelas cujas plantas apresentassem a capacidade de
produzir uma proteína inseticida. Essa proteína, quando
ingerida com as folhas, matava os insetos que atacavam
as plantações. Livre dos mesmos, a produtividade das
lavouras será bem maior.”
(Veja, São Paulo, 21 fev. 1996.)
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EM_V_BIO_016
Por que os cientistas extraíram os núcleos dos óvulos
antes de inserir as células da cauda do doador?
34. (UFRJ) Em junho de 2001, foi publicada a sequência
quase completa do genoma humano. Esse projeto
contou com a participação de diversos laboratórios, que
individualmente determinaram a sequência de vários
trechos diferentes do ADN de todos os cromossomos,
a partir da amostra de somente um indivíduo, que permaneceu anônimo. Sabe-se, no entanto, que o ADN era
de um indivíduo do sexo masculino.
cientistas desenvolvem ovelhas ‘autotosquiáveis’, isto é, a
lã cai sozinha no devido tempo; gens de galinha são introduzidos em batatas, deixando os vegetarianos confusos
com a perspectiva de cruzar animais com plantas...”
Neodarwinismo
Mutações
(1)
Seleção
natural ou
artificial (4)
Variações
(2)
Fixação de
variações
“favoráveis” (5)
Recombinação
Espécie
adaptada (6)
gênica(3)
Da comparação entre o texto e o esquema, é correto
afirmar:
(01) A afirmativa “Os cientistas alteraram o código genético dessas sementes” está relacionada somente ao
item 1 do esquema.
(02) A afirmativa “Os cientistas alteraram o código genético dessas sementes” está relacionada aos itens 1,
2 e 4 do esquema.
(04) A afirmativa “nos testes experimentais, escolheram e
reproduziram aquelas cujas plantas apresentassem
a capacidade de produzir uma proteína inseticida”
está relacionada aos itens 3 e 4 do esquema.
(08)A afirmativa “nos testes experimentais, escolheram e
reproduziram aquelas cujas plantas apresentassem
a capacidade de produzir uma proteína inseticida”
está relacionada aos itens 4 e 5 do esquema.
(16) A afirmativa “Livre dos mesmos, a produtividade das
lavouras será bem maior” refere-se ao item 6 do esquema.
Soma (
)
40. (UFRJ) As técnicas modernas de engenharia genética
tornaram possível a produção de plantas transgênicas
que possuem genes introduzidos artificialmente no seu
genoma. Entre as várias estratégias de produção de
plantas transgênicas destacamos duas:
EM_V_BIO_016
1) plantas resistentes a certos vírus patogênicos que,
na ausência do gene de resistência, as matariam;
(Ciclo Vital, vol. 4, p.14, 1999.)
A citação anterior mostra avanços da engenharia
genética.
Julgue as proposições abaixo V para verdadeiro F para
falso, sobre a transgenia e suas implicações com relação
à saúde e ao meio ambiente.
(( ) Cientistas interferem na evolução natural das espécies, alterando geneticamente animais e plantas.
(( ) Os genes alienígenas permitem ao organismo receptor produzir substâncias que nunca produziriam
em condições naturais.
(( ) Os alimentos transgênicos não representam nenhuma ameaça à saúde humana, e por isso não necessitam ser testados em outras espécies de animais,
antes de chegarem ao homem.
(( ) A produção de insulina, a partir de transferência de
genes humanos para bactérias, que passam, incontinente, a produzir esse hormônio, é uma das experiências bem-sucedidas da transgenia.
(( ) Os organismos transgênicos são aqueles que recebem segmentos de DNA da mesma espécie.
(( ) É fundamental o estabelecimento de limites, tanto
por parte dos cientistas como dos governantes, para
que as manipulações genéticas não resultem em impactos ambientais irreversíveis.
42. (UnB) Acerca dos organismos transgênicos, julgue os
itens a seguir, com V para verdadeiro e F para falso.
(( ) Transgênicos são organismos produzidos com a tecnologia do DNA recombinante, que permite a inclusão de genes de organismos de espécies diferentes
no genoma de bactérias, plantas e animais.
(( ) Organismos geneticamente modificados podem ser
resistentes a produtos químicos como herbicidas, ou
agir como inseticidas.
2) plantas mais resistentes aos efeitos dos defensivos
agrícolas (agrotóxicos). Essas plantas toleram concentrações maiores de agrotóxico sem alterar as
propriedades tóxicas dos defensivos agrícolas.
(( ) Os debates atuais a respeito dos transgênicos resumem-se à questão da rotulagem, isto é, à obrigatoriedade da apresentação, na embalagem de alimentos
produzidos com técnicas da biotecnologia, de tnformação relativa à natureza transgênica do produto.
Do ponto de vista ambiental, qual das duas estratégias
não é recomendável? Justifique sua resposta.
41. (UFSC) “Porcos têm sido criados transgenicamente para
que seus órgãos possam ser transplantados em homens;
(( ) As técnicas de melhoramento genético tradicionais,
como a poliploidização, podem ser consideradas
exemplos de biotecnologia aplicada à fabricação
de organismos transgênicos.
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27
a) Cite dois mecanismos que impedem a troca de genes entre espécies distintas.
b) Defina um organismo transgênico.
c) Indique um benefício decorrente da utilização de
organismos transgênicos e um possível risco para o
ambiente ou para a saúde humana.
comprimento (cm)
43. (Unicamp) Existem mecanismos que normalmente impedem a troca de genes entre espécies distintas. Nos
últimos anos, porém, as fronteiras entre as espécies
vêm sendo rompidas com a criação de organismos
transgênicos. A introdução de soja e de outras plantas
transgênicas tem gerado muita polêmica, pois, apesar de
seus inúmeros benefícios, não há ainda como avaliar os
riscos que os organismos transgênicos apresentam.
30
20
10
1 camundongo transgênico
2 camundongo transgênico
com hipófise
3 camundongo sem hipófise
2 4 6 8
Tempo (semanas)
a) Explique a causa da diferença no crescimento dos
camundongos 2 e 3.
b) Com base em sua resposta ao item a, elabore uma
hipótese para a causa da diferença no crescimento
dos camundongos 1 e 2.
44. (UFRRJ)
Seu Freitas,
quanto é o
rissole?
Dá um
R$0,80 de
palmito.
O rissole
está
mexendo,
seu
Freitas!
Então é
transgênico.
R$1,20.
Explique o que é alimento transgênico e como é obtido.
45. Existem muitas controvérsias sobre os alimentos
transgênicos. Várias multinacionais já pesquisam
inúmeras formas vegetais modificadas geneticamente para produção em larga escala. Uma dessas
formas é a soja.
Além dos riscos orgânicos que dizem poder ocorrer
em virtude de alimentos transgênicos, qual o fator
econômico importante dessa discussão?
28
EM_V_BIO_016
46. (Fuvest) Um pesquisador construiu um camundongo
transgênico que possui uma cópia extra de um gene Z.
Em um outro camundongo jovem, realizou uma cirurgia e
removeu a hipófise. Em seguida, estudou o crescimento
desses camundongos, comparando com o crescimento
de um camundongo não-transgênico e com hipófise.
Obteve as seguintes curvas de crescimento corporal:
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16. E
17. B
1. E
2. B
3. B
4. B
5. E
6. A
7.
C
8. C
9. B
10. B
11. E
12. D
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13. E
14. C
15. C
18. A
19. E
20. A
21. B
22. A
23. C
24. C
25. B
26. C
27. C
28. D
29. D
30. B
31. B
32. A
33. D
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29
34. B
•• cruzamentos ao acaso.
35. A
•• frequências gênica e genotípica constantes.
36. D
•• ausência de mutações.
37. C
•• ausência de seleção natural.
38. B
39. C
40. C
44. C
8. A frequência de nascimentos de crianças aa será maior
nas regiões em que a doença é endêmica. Nessas regiões haverá uma maior taxa de indivíduos heterozigotos,
selecionados favoravelmente em relação aos indivíduos
AA, pela presença do protozoário patogênico. Cruzamentos subsequentes entre heterozigotos produzirão
maior taxa de indivíduos aa.
45. B
9.
41. C
42. B
43. D
a) Nas duas populações a frequência dos gametas
são iguais, ou seja, 55% para A e 45% para a.
46. C
47. D
b) A população 1 apresenta 160 homozigotos e a população 2 apresenta 70 homozigotos.
48. D
49. E
10. A falta de alimentos, que acabaria provocando uma
instabilidade na sociedade, correndo o risco de guerras
civis na busca de alimentação.
50. D
51. B
11. N.º total de alelos na população = 12 258 (cada pessoa
tem dois alelos)
53. E
54. C
1. A
2. E
3. D
4. Frequência do gene i = 0,40
frequência do genótipo ii = (0,40)2 = 0,16 = 16%
Portanto, espera-se encontrar 160 pessoas em uma
amostra de 1 000 que serão do tipo O (genótipo ii).
N.º de alelos M = 6 613
N.º de alelos N = 5 645
frequência do alelo M = 6 613/12 258 = 0,54
frequência do alelo N = 5 645/12 258 = 0,46
A população está em equilíbrio porque as frequências se
aproximam da distribuição binomial (p + q)2 = 1, sendo
p a frequência do alelo M e q a frequência do alelo N.
12. Todos seriam sensíveis à pneumonia, pois são cópias
(clones) genéticamente idênticas ao animal que forneceu o DNA original.
13.
a) Não, porque a sequência herdada do pai é recessiva em relação à materna.
b) A probabilidade de uma outra criança desse casal
herdar as duas sequências maternas é zero, porque
na fecundação há união das sequências paterna e
materna.
5.
a) frequência do gene a = 0,60
frequência do gene A = 0,40
b) f(aa) + f(AA) = 0,36 + (0,40)2 = 0,42
42 pessoas com genótipo homozigoto
c) f(AA) + f(Aa) = 0,16 + 2.0,40.0,60 = 0,64
64 pessoas com fenótipo dominante
6. Condições para que haja equilíbrio genético:
14.
a) Um homem do grupo sanguíneo B pode ser heterozigoto (I Bi) e, portanto, pai de criança do grupo
O (ii).
b) Se o homem fosse do grupo AB, com genótipo IAI B,
não poderia ser o pai de criança O (ii).
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EM_V_BIO_016
52. E
30
•• ausência de migrações.
f (a) = 60%
7.
c) O teste de DNA é capaz de comparar as sequências de bases nitrogenadas de “pais” e “filhos” com
acerto de 99,9%. Se as sequências forem idênticas,
o indivíduo testado certamente é o pai biológico da
criança.
15.
b) O bloqueio do xilema impede a ascensão da seiva
bruta, constituída por água e sais minerais, absorvida do solo pelas raízes. Com isso, reduz-se a produção de alimento por fotossíntese.
22. 01 + 02 + 16 = 19
23. 01 + 02 + 16 + 32 = 51
1) O pai, porque a criança possui apenas 1 cromossomo 21 materno.
24.
a1)etapa II.
2) Divisão I, porque a criança possui 2 cromossomos
21 distintos.
a2)etapa I.
a3)etapa III.
3) A criança herdou um cromossomo 21 duplicado
de sua mãe (segmento de DNA maior) e a nãodisjunção, nesse caso, ocorreu na segunda divisão
da meiose.
16.
b) Organismos ou indivíduos em que genes de uma
outra espécie são deliberadamente introduzidos
por meio de engenharia genética.
25.
a) A influência pode ser crucial, pois é analisado o
DNA fornecido por células nucleadas, como os
glóbulos brancos, que podem viver muitos anos e
se duplicar ativamente.
a) Um fragmento de DNA de qualquer origem pode
ser inserido, com o uso de enzimas de restrição,
em um plasmídeo extraído de uma bactéria. O plasmídeo modificado, posteriormente reintroduzido na
bactéria, fará com que esta passe a produzir, também, as proteínas codificadas pelos genes inseridos no plasmídeo.
b) A fraude pode ser evitada colhendo-se células
brancas da medula óssea vermelha do indivíduo a
ser testado.
b) Linhagem II.
17. C, E, C, E.
18. No caso do sequenciamento direto do ADN, os resultados revelam tanto a sequência das regiões codificadoras (os genes) quanto a das não codificadoras, que
representam quase 90% do genoma. Com a segunda
estratégia são sequenciados somente os genes, isto é,
regiões codificadoras.
19.
a) II, III e IV.
b) II e IV.
c) Zero. Os filhos do casal (I x III) só poderiam herdar
um dos dois marcadores presentes no genitor I.
20. O organismo 4. A quantidade de radioatividade no
ADN híbrido é diretamente proporcional à homologia
entre as cadeias do ADN; logo, o indivíduo 4 tem maior
homologia com o indivíduo 1. Espera-se encontrar
maior homologia entre indivíduos da mesma espécie.
Nela, a atenuação da virulência está associada à
ausência do plasmídeo pX02. Além disso, como
esta linhagem produz toxina, estão presentes os
antígenos capazes de induzir imunidade protetora.
26. Em 1916, na embaixada alemã de Bucarest, foram encontrados bacilos do mormo (Bacilus millei), que infecta
equinos e asininos e é transmissível ao ser humano.
Acredita-se que, na Segunda Guerra Mundial, os alemães
possuíam uma quantidade razoável de armas bacteriológicas. Já está comprovado que durante treze anos – desde
1932 até o fim da Segunda Guerra, em 1945 – o Japão
testou armas bacteriológicas, usando seres humanos
como cobaias. Segundo os documentos existentes, essa
prática aconteceu na Unidade 731 (em Harbin, Manchúria), ocupada pelos japoneses, onde cerca de 3 mil
cobaias humanas acabaram assassinadas nos “testes”. Os
Estados Unidos foram acusados de terem usado armas
bacteriológicas na Guerra da Coreia (1950-1953).
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21.
(OLIVEIRA, Fátima. Ed. Moderna.)
a) Genoma é o material genético de qualquer organismo, representado pela sequência de bases nitrogenadas do DNA. O conhecimento do genoma da
Xylella fastidiosa permitirá a identificação de genes
causadores da doença, bem como o seu mecanismo de ação na parasitose. O efeito nocivo da bactéria poderá ser eliminado, melhorando a produção
agrícola.
27.
a) Mecanismos que impedem o intercâmbio gênico
entre espécies distintas:
•• incompatibilidade anatômica dos órgãos genitais;
•• diferenças comportamentais durante o período
de corte e acasalamento;
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31
•• período fértil em épocas diferentes do ano.
São idênticos porque o DNA de uma célula somática é idêntico ao DNA de qualquer outra célula somática do mesmo indivíduo.
•• inviabilidade do zigoto.
•• inviabilidade e(ou) infertilidade do híbrido interespecífico.
b) Organismos transgênicos são aqueles que receberam e expressam genes de outras espécies, por meio
de técnicas desenvolvidas pela engenharia genética.
32.
•• produção de vegetais resistentes a pragas, a herbicidas, à seca; e, consequentemente, aumento
na produção agrícola;
•• obtenção de organismos produtores de substâncias que podem ser utilizadas para o tratamento de doenças ou deficiências humanas e
de animais.
•• produção de vegetais “enriquecidos” com vitaminas.
d) Possíveis riscos:
•• transmissão de genes para outras espécies causando desequilíbrios ecológicos;
•• diminuição da biodiversidade;
•• possíveis reações alérgicas causadas por novas
substâncias presentes nos alimentos.
28. Ao indivíduo 1, pois seu núcleo contém o material
genético, isto é, todas as informações necessárias para
formar o novo ser.
29.
a) Os animais produzidos pela técnica I não são iguais,
já que são provenientes da fecundação de óvulos
diferentes por espermatozoides diferentes. Os animais resultantes dos embriões originados a partir
das células separadas de um mesmo zigoto serão
geneticamente idênticos.
b) A técnica II produzirá clones do animal Y, pois este
foi o doador do material genético.
30.
a) Um rebanho de clones seria constituído de indivíduos geneticamente idênticos e igualmente suscetíveis ao impacto ambiental.
b) Clonagem natural pode ser observada na formação
dos gêmeos univitelinos, mitose em amebas e bipartição bacteriana, entre outros exemplos.
31.
a) São normais porque o DNA de células somáticas
contém todos os genes necessários à formação do
indivíduo normal.
32
a) Não, porque a sequência herdada do pai é recessiva em relação à materna.
b) A probabilidade de uma outra criança desse casal
herdar as duas sequências maternas é zero, porque na fecundação há união das sequências paterna e materna.
33. Os núcleos dos óvulos de mamíferos contêm um conjunto haploide de cromossomos, o que os torna incapazes
de originar, por si só, um animal adulto completo. As células retiradas da cauda dos roedores adultos possuem
núcleos diploides com a quantidade de DNA necessária
para originar o clone.
34. Como o projeto visava determinar a sequência completa
de todos os cromossomos humanos, era importante
incluir nesse conjunto o cromossomo Y. Como o cromossomo Y só existe nos indivíduos do sexo masculino,
assim o doador teria que ser um indivíduo desse sexo.
35.
a) A insulina é um hormônio produzido nas ilhotas
pancreáticas e é responsável pela manutenção da
taxa glicêmica constante. A somatropina é produzida na adeno-hipófise e é responsável pelo crescimento ósseo e muscular.
b) Segmentos de DNA (genes) contendo as informações para a produção dessas proteínas são
enxertados em bactérias em laboratório. As bactérias “transgênicas” passam então a produzir essas
substâncias.
36. V, F, V, F
37. Dolly foi clonada por Ian Wilmut e sua equipe do Instituto
Roslin, da Escócia.
38. Não há possibilidade de nascer uma criança não-hemofílica, pois ambos os pais são hemofílicos e a terapia
genética altera somente células somáticas. Os gametas
são produzidos por células da linhagem germinativa.
39. 01 + 08 + 16 = 25
40. A segunda. A maior resistência das plantas aos agrotóxicos permitirá o aumento da quantidade de agrotóxicos
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c) Possíveis benefícios:
b) Os indivíduos não seriam idênticos porque as células germinativas são haploides e, durante sua formação, ocorreram recombinação gênica (crossingover) e segregação independente dos pares de
cromossomos homólogos.
lançados no ambiente, com a consequente contaminação do solo e das águas levando à eliminação local de
várias espécies.
41. V, V, F, V, F, V
42. V, V, F, F
43.
a) Mecanismos que impedem o intercâmbio gênico
entre espécies distintas:
46.
a) O camundongo 2, não-transgênico, apresenta
maior aumento corporal, pois sua hipófise secreta
normalmente o hormônio do crescimento.
b) O camundongo 1, geneticamente modificado, produz maior quantidade de hormônio do crescimento,
pois apresenta uma cópia extra do gene que codifica sua produção.
•• incompatibilidade anatômica dos órgãos genitais;
•• diferenças comportamentais durante o período
de corte e acasalamento;
•• período fértil em épocas diferentes do ano;
•• inviabilidade do zigoto;
•• inviabilidade e (ou) infertilidade do híbrido interespecífico.
b) Organismos transgênicos são aqueles que receberam e expressam genes de outras espécies, por
meio de técnicas desenvolvidas pela engenharia
genética.
c) Possíveis benefícios:
•• produção de vegetais resistentes a pragas, a herbicidas, à seca e, consequentemente, aumento
na produção agrícola;
•• obtenção de organismos produtores de substâncias que podem ser utilizadas para o tratamento de doenças ou deficiências humanas e
de animais;
•• produção de vegetais “enriquecidos” com vitaminas.
•• Possíveis riscos:
•• transmissão de genes para outras espécies, causando desequilíbrios ecológicos;
•• diminuição da biodiversidade;
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•• possíveis reações alérgicas causadas por novas
substâncias presentes nos alimentos.
44. Transgênico é o organismo que recebeu e expressa
genes de outra espécie. É obtido a partir de organismos
geneticamente modificados; introdução de genes de
uma espécie em outra espécie.
45. A implantação de vegetais transgênicos na lavoura acarreta um controle muito grande da produção, visto que
esses vegetais não se reproduzem naturalmente. Logo,
a empresa que detiver a patente da semente controlará
o comércio internacional.
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