Livro 1 - Mat e Nat-553-558

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ciÊncias da natureZa e suas tecnologias Biologia III
Anual – Volume 1
De maneira bem humorada e com certo exagero, a fi gura faz 
referência aos
A) organismos transgênicos, nos quais genes de uma espécie 
são transferidos para outra espécie de modo que esta última 
expresse características da primeira.
B) organismos geneticamente modifi cados, nos quais técnicas 
de engenharia genética permitem que se manipulem genes 
da própria espécie, fazendo-os expressar características 
desejáveis.
C) animais híbridos, obtidos a partir do cruzamento entre 
indivíduos de espécies diferentes, o que permite que 
características de uma espécie sejam expressas por espécies 
não aparentadas.
D) animais obtidos por seleção artifi cial, a partir da variabilidade 
obtida por acasalamentos direcionados, processo que 
permite ao homem desenvolver em espécies domésticas 
características de interesse comercial.
E) animais resultantes de mutação gênica, mecanismo a partir do 
qual os indivíduos da espécie produzem novas características, 
em resposta às necessidades impostas pelo ambiente.
12. (Enem/2012) O milho transgênico é produzido a partir da 
manipulação do milho original, com a transferência, para este, 
de um gene de interesse retirado de outro organismo de espécie 
diferente.
A característica de interesse será manifestada em decorrência 
A) do incremento do DNA a partir da duplicação do gene 
transferido.
B) da transcrição do RNA transportador a partir do gene 
transferido.
C) da expressão de proteínas sintetizadas a partir do DNA não 
hibridizado.
D) da síntese de carboidratos a partir da ativação do DNA do 
milho original.
E) da tradução do RNA mensageiro sintetizado a partir do DNA 
recombinante.
13. (Enem-PPL/2012) Na investigação de paternidade por análise de 
DNA, avalia-se o perfi l genético da mãe, do suposto pai e do 
fi lho pela análise de regiões do genoma das pessoas envolvidas. 
Cada indivíduo apresenta um par de alelos, iguais ou diferentes, 
isto é, são homozigotos ou heterozigotos, para cada região 
genômica. O esquema representa uma eletroforese com cinco 
regiões genômicas (classifi cadas de A a E), cada uma com cinco 
alelos (1 a 5), analisadas em uma investigação de paternidade: 
Regiões 
genômicas
Possíveis
alelos
Mãe Filho Pai
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Quais alelos, na sequência das regiões apresentadas, fi lho 
recebeu, obrigatoriamente, do pai? 
A) 2,4,5,2,4 B) 2,4,2,1,3
C) 2,1,1,1,1 D) 1,3,2,1,3
E) 5,4,2,1,1
14. (Enem/2011) Um instituto de pesquisa norte-americano 
divulgou recentemente ter criado uma “célula sintética”, uma 
bactéria chamada de Mycoplasma mycoides. Os pesquisadores 
montaram uma sequência de nucleotídeos, que formam o 
único cromossomo dessa bactéria, o qual foi introduzido em 
outra espécie de bactéria, a Mycoplasma capricolum. Após a 
introdução, o cromossomo da M. capricolum foi neutralizado 
e o cromossomo artifi cial da M. mycoides começou a gerenciar 
a célula, produzindo suas proteínas.
GILBSON et al. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a 
Chemically synthesized Genome. Science v. 329, 2010. Adaptado.
A importância dessa inovação tecnológica para a comunidade 
científi ca se deve à 
A) possibilidade de sequenciar os genomas de bactérias para 
serem usados como receptoras de cromossomos artifi ciais. 
B) capacidade de criação, pela ciência, de novas formas de 
vida, utilizando substâncias como carboidratos e lipídios. 
C) possibilidade de produção em massa da bactéria Mycoplasma 
capricolum para sua distribuição em ambientes naturais. 
D) possibilidade de programar geneticamente microrganismos 
ou seres mais complexos para produzir medicamentos, 
vacinas e biocombustíveis. 
E) capacidade da bactéria Mycoplasma capricolum de expressar 
suas proteínas na bactéria sintética e estas serem usadas na 
indústria.
15. (Unesp/2011) Uma novidade dos cientistas: Combate à dengue 
com a ajuda do próprio mosquito transmissor
Para os animais, o ato sexual é o caminho para a perpetuação 
da espécie. Um objetivo primordial que está se invertendo – 
pelo menos para o Aedes aegypti, o mosquito transmissor da 
dengue. Por meio de manipulação genética, uma população 
de machos criada em laboratório recebeu um gene modifi cado 
que codifi ca uma proteína letal à prole.
Quando esses machos cruzam com fêmeas normais existentes 
em qualquer ambiente, transmitem o gene à prole, que morre 
ainda no estágio larval. A primeira liberação na natureza desses 
animais geneticamente modifi cados no Brasil foi aprovada 
em dezembro de 2010 pela Comissão Técnica Nacional de 
Biossegurança (CTNBio). A linhagem deverá ser liberada no 
município de Juazeiro, no estado da Bahia.
Evanildo da Silveira. Pesquisa FAPESP, 
fevereiro de 2011. Adaptado.
Sobre a notícia, pode-se afi rmar corretamente que os mosquitos 
A) transgênicos liberados no ambiente irão se reproduzir e 
aumentar em número, substituindo a população original. 
B) criados em laboratório, quando liberados no ambiente, irão 
contribuir com a redução do tamanho populacional das 
gerações seguintes. 
C) geneticamente modifi cados são resistentes à infecção pelo 
vírus causador da dengue, o que reduz a probabilidade de 
transmissão da doença. 
D) são portadores de uma mutação em um gene relacionado 
à reprodução, tornando-os estéreis e incapazes de se 
reproduzirem e transmitirem a dengue. 
E) modifi cados produzem prole viável somente se cruzarem com 
fêmeas, também modifi cadas, portadoras do mesmo gene. 
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ciÊncias da natureZa e suas tecnologiasBiologia III
Anual – Volume 1
16. (Unicamp/2011) Doenças graves como o botulismo, a lepra, 
a meningite, o tétano e a febre maculosa são causadas por 
bactérias. As bactérias, no entanto, podem ser úteis em 
tecnologias que empregam a manipulação de DNA, funcionando 
como verdadeiras “fábricas” de medicamentos, como a insulina.
A) Explique como a bactéria pode ser utilizada para a produção 
de medicamentos.
B) O botulismo e o tétano decorrem da ação de toxinas 
produzidas por bactérias que são adquiridas de diferentes 
formas pelos seres humanos. Como pode ocorrer a 
contaminação por essas bactérias?
17. (Enem 2009) Um novo método para produzir insulina artifi cial 
que utiliza tecnologia de DNA recombinante foi desenvolvido 
por pesquisadores do Departamento de Biologia Celular da 
Universidade de Brasília (UnB), em parceria com a iniciativa 
privada. Os pesquisadores modificaram geneticamente a 
bactéria Escherichia coli para torná-la capaz de sintetizar o 
hormônio. O processo permitiu fabricar insulina em maior 
quantidade e em apenas 30 dias, um terço do tempo necessário 
para obtê-la pelo método tradicional, que consiste na extração 
do hormônio a partir do pâncreas de animais abatidos.
Ciência Hoje, 24 abr. 2001. 
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br (adaptado).
A produção de insulina pela técnica do DNA recombinante tem, 
como consequência, 
A) o aperfeiçoamento do processo de extração de insulina a 
partir do pâncreas suíno. 
B) a seleção de microrganismos resistentes a antibióticos. 
C) o progresso na técnica da síntese química de hormônios. 
D) impacto favorável na saúde de indivíduos diabéticos. 
E) a criação de animais transgênicos. 
18. (Enem-2ª aplicação/2010) Segundo Jeffrey M. Smith, pesquisador 
de um laboratório que faz análises de organismos geneticamente 
modifi cados, após a introdução da soja transgênica no Reino 
Unido, aumentaram em 50% os casos de alergias. “O gene 
que é colocado na soja cria uma proteína nova que até 
então não existia na alimentação humana, a qual poderia ser 
potencialmente alergênica”, explica o pesquisador.
Correio do Estado/MS. 19 abr. 2004. Adaptado.
Considerando-se as informações do texto, os grãos transgênicos 
que podem causar alergias aos indivíduos que irão consumi-los 
são aqueles que apresentam, em sua composição, proteínas 
A) que podem ser reconhecidas como antigênicas pelo sistemaimunológico desses consumidores. 
B) que não são reconhecidas pelos anticorpos produzidos pelo 
sistema imunológico desses consumidores. 
C) com estrutura primária idêntica às já encontradas no sistema 
sanguíneo desses consumidores. 
D) com sequência de aminoácidos idêntica às produzidas pelas 
células brancas do sistema sanguíneo desses consumidores. 
E) com estrutura quaternária idêntica à dos anticorpos 
produzidos pelo sistema imunológico desses consumidores. 
19. (Fuvest/2009) Em vez de sequenciar as bases nitrogenadas de 
todos os cromossomos de uma planta com um genoma muito 
grande, pesquisadores selecionaram partes desse genoma para 
sequenciar. Somente as sequências de DNA que correspondem 
ao conjunto dos RNA mensageiros transcritos no fruto serão 
estudadas. O DNA a ser sequenciado foi sintetizado em 
laboratório, tendo como molde as moléculas de RNA extraídas 
dos frutos.
A) Se os cientistas fossem sequenciar todo o genoma dessa 
planta, haveria diferença se o material genético viesse do 
fruto ou da folha da planta? Justifi que.
B) No estudo das sequências que tiveram como molde RNA 
mensageiro, faria diferença se esse RNA mensageiro fosse 
extraído das folhas ou dos frutos? Justifi que. 
20. (Unicamp/2009) Testes de paternidade comparando o DNA 
presente em amostras biológicas são cada vez mais comuns e 
são considerados praticamente infalíveis, já que apresentam 99,99% 
de acerto. Nesses testes podem ser comparados fragmentos 
do DNA do pai e da mãe com o do fi lho. Um teste de DNA foi 
solicitado por uma mulher que queria confi rmar a paternidade 
dos fi lhos. Ela levou ao laboratório amostras de cabelos dela, do 
marido, dos dois fi lhos e de um outro homem que poderia ser o 
pai. Os resultados obtidos estão mostrados na imagem a seguir.
 
Mãe Marido
Outro
homem Filho 1 Filho 2
A) Que resultado a análise mostrou em relação à paternidade 
do Filho 1? E do Filho 2? Justifi que.
B) Num teste de paternidade, poderia ser utilizado apenas o 
DNA mitocondrial? Por quê? 
Seção Videoaula
Engenharia Genética
Fique de Olho
• http://profi va.com.br/cito hist embro 11.html 
• https://sites.google.com/site/blogandonabio/1o-ano/citologia/
cromossomos
Bibliografi a
AMABIS & MARTHO. Biologia da célula. v. 1. São Paulo: Moderna, 
2007.
CÉSAR & CEZAR. Biologia 1. São Paulo: Saraiva, 2002.
LOPES, SÔNIA. Bio 1. São Paulo: Saraiva, 2006.
PURVES, SADAVA, ORIANS E HELLER. Vida – A Ciência da Biologia. 
6. ed. – Artmed, 2002.
SÉRGIO LINHARES & FERNANDO GEWANDSZNAJDER. Biologia 
Hoje. v. 1. Ática, 2003.
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ciÊncias da natureZa e suas tecnologias Biologia III
Anual – Volume 1
Anotações
Biologia iV
genética i
Objetivo(s):
• Expor ao aluno os fundamentos da transmissão hereditária mendeliana nos seres vivos, destacando a lógica experimental que 
levou à elaboração da Primeira e Segunda leis de Mendel.
• Desenvolver uma explicação para o conceito de polialelia e de como ocorre a expressão fenotípica dos sistemas sanguíneos 
ABO, Rh e MN, além de relacionar a eritroblastose fetal ao sistema Rh.
Conteúdo:
aulas 01 e 02: Primeira lei de mendel e suas Variações
Considerações iniciais .......................................................................400
A ervilha-de-cheiro como material de escolha ..................................400
Os cruzamentos pioneiros .................................................................400
Metodologia do trabalho de Mendel ................................................401
Interpretação dos resultados de Mendel ...........................................402
Conclusões dos trabalhos de Mendel ................................................402
Definição da Primeira Lei de Mendel ................................................402
A Primeira Lei de Mendel e a meiose ................................................402
Conceitos importantes em genética ..................................................403
Características hereditárias, adquiridas e congênitas ........................407
Cruzamento-teste e retrocruzamento................................................408
Variações da Primeira Lei de Mendel ................................................408
Heredogramas (árvores genealógicas, genealogias ou pedigrees) ....410
Herança autossômica dominante ......................................................411
Herança autossômica recessiva .........................................................411
Herança de genes mitocondriais (em organelas 
ou uniparental ou materna) ..............................................................412
Aconselhamento genético .................................................................413
Exercícios ..........................................................................................413
aula 03: segunda lei de mendel
Considerações iniciais .......................................................................421
Experimentos na Segunda Lei de Mendel .........................................422
Interpretação dos experimentos da Segunda Lei de Mendel .............422
Relações probabilísticas entre a Primeira 
e a Segunda Leis de Mendel .............................................................423
Cruzamentos com três características ...............................................424
Generalização por fórmulas para a Segunda Lei de Mendel .............424
Dedução de classes genotípicas e fenotípicas em F2 .........................425
Relação meiose e Segunda Lei de Mendel ........................................425
Exercícios ..........................................................................................427
aulas 04 e 05: alelos múltiPlos e gruPos sanguíneos
Alelos múltiplos ................................................................................430
Grupos sanguíneos ...........................................................................430
Sistema ABO .....................................................................................431
Tipagem sanguínea ...........................................................................433
Sistema Rh ........................................................................................433
Eritroblastose fetal ou doença hemolítica 
do recém-nascido (DHRN) .................................................................434
Sistema MN ......................................................................................435
Exercícios ..........................................................................................436
400
ciÊncias da natureZa e suas tecnologias Biologia IV
Anual – Volume 1
Aulas 01 e 02: 
Primeira Lei de Mendel e suas Variações
Considerações iniciais
O monge agostiniano Gregor Mendel (1822-1884) foi o responsável pela elaboração de trabalhos que levaram ao conhecimento 
de fenômenos ligados à hereditariedade, nascendo a Genética.
A Genética (do grego geno; “fazer nascer”) é a ciência que estuda os genes, a hereditariedade e a variação dos organismos. 
Este ramo da biologia estuda a forma como se transmitem as características biológicas de geração para geração. Vale ressaltar que o 
termo “genética” foi primeiramente aplicado para descrever o estudo da variação e hereditariedade, pelo cientista William Batesonm, 
biólogo inglês, numa carta dirigida a Adam Sedgewick, geólogo britânico, em abril de 1908.
O sucesso alcançado por Mendel, ao interpretar os resultados de seus trabalhos experimentais, deveu-se, basicamente, a três 
causas: a escolha do material, o método e rigor científi cos empregados e a aplicação da matemática em pesquisas biológicas.
A ervilha-de-cheiro como material de escolha
A ervilha-de-cheiro (Pisum sativum) representa o material biológico de escolha para os trabalhos de Mendel. Esta leguminosa 
possui vantagens que justifi cam a escolha pelo pesquisador, sendo assim enumeradas:
1. Fácil cultivo, exigindo pequenas áreas para o cultivo;
2. Características bem visíveis;
3. Características com variantes bem contrastantes e nítidas (ver tabela a seguir);
4. Ciclode vida curto, dando a oportunidade de se verifi car suas várias gerações num tempo relativamente reduzido;
5. Obtenção de descendentes férteis no cruzamento de variedades diferentes;
6. Produz um grande número de sementes (descendentes) por planta a cada geração, permitindo fazer uma análise estatística da 
descendência, fato completamente original em biologia na época de Mendel;
7. Facilidade de realizar polinização artifi cial, garantindo uma manipulação dos cruzamentos entre linhagens com variantes diferentes, 
objetivando a análise dos descendentes.
8. As fl ores de ervilhas reproduzem-se predominantemente por autofecundação, pois são monóclinas, e seus órgãos reprodutores 
encontram-se protegidos no interior das pétalas. Portanto, as linhagens encontradas na natureza são puras. A fl or bissexual da 
ervilha-de-cheiro tem uma disposição sobreposta de suas pétalas (quilha) que aprisiona as estruturas de reprodução, permitindo 
naturalmente uma autofecundação. Dessa forma, os grãos de pólen elaborados nas anteras dos estames caem sobre o estigma do 
carpelo da mesma fl or, caracterizando um processo de autopolinização.
Forma 
(textura) da 
semente
Cor dos
cotilédones 
(das sementes)
Cor do 
tegumento da 
semente
Forma da 
vagem
Cor da 
vagem
Posição das 
fl ores
Altura da 
planta
Lisa Amarelo Cinza Infl ada Verde Axilar Alta
Rugosa Verde Branco Comprimida Amarela Terminal Anã
 As sete características ou caracteres da ervilha-de-cheiro com a presença, cada uma delas, de duas variantes. Como exemplo: a característica forma ou textura da semente, 
tem duas variantes, lisa e rugosa.
Os cruzamentos pioneiros
Para Mendel, se uma planta tivesse semente lisa, ela teria um determinado “fator” ou “elemento” específi co responsável por 
essa textura. Usando-se a mesma lógica para uma planta com semente rugosa, ela possuiria um fator específi co para essa textura.
C-4 H-13, 15
Aulas
01 e 02
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ciÊncias da natureZa e suas tecnologiasBiologia IV
Anual – Volume 1
Num determinado experimento, Mendel procurou cruzar 
plantas de sementes lisas com plantas de sementes rugosas. Antes, 
contudo, procurou selecionar plantas puras, isto é, sementes lisas 
que só originassem sementes lisas e sementes rugosas que só 
originassem sementes rugosas.
Objetivando essa pureza nas plantas, ele escolhia um 
organismo vegetal com sua textura específi ca e observava os 
resultados de sua autofecundação ao longo de seis gerações (cerca 
de dois anos). Em cada geração, analisava grande número de 
descendentes e, se nenhum deles produzisse sementes de textura 
diferente do organismo inicial, chegava à conclusão que se tratava 
de uma planta pura.
Posteriormente, com as ervilhas puras lisas e puras rugosas, 
Mendel fez fecundação cruzada artifi cial (pois, naturalmente, ocorre 
na ervilha-de-cheiro autofecundação) usando a parte masculina de 
uma planta de semente lisa e a feminina de uma planta de semente 
rugosa. Essa primeira geração do cruzamento é hoje denominada 
de geração parental ou “P”. Na geração seguinte, denominada 
de F
1
 ou primeira geração fi lial, todas as ervilhas apresentavam 
sementes amarelas. Mendel chamou esses indivíduos de híbridos, 
uma vez que descendiam de pais com variantes diferentes (sementes 
lisa e rugosa).
Metodologia do trabalho de Mendel
A autofecundação e a fecundação cruzada eram decididas por Mendel. A autofecundação ocorria naturalmente (estames 
liberavam grãos de pólen sobre estigmas da mesma fl or), dessa maneira, não havia necessidade de nenhuma intervenção técnica por 
parte de Mendel. Já para bloquear a autofecundação, ele abria a fl or e removia os estames. Assim, para a realização da fecundação 
cruzada, ele recolhia os grãos de pólen com um pincel e o passava nos estigmas de outra fl or.
Ovário em corte
(futura vagem)Estigma
Coleta de pólen
Flor doadora
de pólen
Quilha aberta mostrando
aparelho reprodutor
Polinização
artificial
Flor receptora
de pólen
Germinação da semente
Sementos em formação
(óvulos fecundados)
Pétalas
Pistilo
Anteras
Anteras
(anteras eliminadas) 
Sépalas
Planta jovem
de ervilha
Sépalas
 Técnica de Mendel para realizar fecundação cruzada em ervilhas. A. Flor de ervilha mostrando suas principais partes. B. Retirada de pólen da fl or doadora com um pincel. C. Colocação 
do pólen sobre o estigma da fl or receptora, da qual foram removidas as anteras ainda imaturas. D. Ovário de uma fl or cortado longitudinalmente, mostrando as sementes em formação
(os “grãos” de ervilha). E. Etapas da germinação da semente originando uma nova planta.
F
1
F
2
P
RR rr
semente
rugosa
semente
lisa
rr
R r
Semente
lisa
Semente
lisa
Semente
rugosa
RR Rr
Semente
lisa
Rr
R
R
r
r
Rr
Gametas masculinosGametas 
femininos
Separação dos fatores na
formação dos gametas
Experimentos mendelianos, avaliando a característica textura das sementes.