205Caderno de Atividades / Livro do Professor

1ª. Série

INTRODUÇÃO À BIOLOGIA: ORGANIZAÇÃO DA VIDA

1. Gabarito: c

O experimento de Urey e Miller foi proposto para testar o surgimento de moléculas orgânicas na Terra primitiva, ser-vindo como evidência de suporte para a hipótese da evo-lução gradual dos sistemas químicos, proposta por Oparin e Haldane. Segundo essa hipótese, as primeiras moléculas orgânicas teriam surgido como resultado daquele ambiente extremamente instável. A mistura entre temperaturas ele-vadas, uma atmosfera rica em gases, como amônia, hidro-gênio e metano e água, com a ação da energia liberada pelos raios propuseram o desenvolvimento dos primeiros aminoácidos. O experimento de Urey e Miller conseguiu reproduzir em condições laboratoriais extremamente con-troladas o surgimento de aminoácidos de modo semelhante ao que foi proposto pela hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos.

2. Gabarito: c

Conforme testado por Oparin e Haldane em seu modelo experimental da Terra primitiva, moléculas simples podem

se organizar em sistemas mais complexos desde que, para isso, existam as condições ambientais favoráveis. O surgimento da vida na Terra está diretamente associado com a hipótese da evolução gradual dos sistemas quí-micos. A vida surgiu na Terra há aproximadamente 3,5 bilhões de anos; no entanto, a Terra formou-se há 4,6 bi-lhões de anos e o Big Bang teria ocorrido por volta de 13 bilhões de anos atrás.

3. Gabarito: a

John Needham (1729-1799) foi um cientista inglês que de-fendia a teoria da abiogênese. Em seus experimentos, John Needham frequentemente observava a proliferação de mi-crorganismos, mesmo após aquecer o caldo nutritivo arma-zenado em frascos vedados. Após outros cientistas replica-rem os experimentos de John Needham, ficou claro que em seus experimentos havia falhas nos procedimentos, como a má vedação dos frascos, utilizando rolhas de cortiça, e o aquecimento insuficiente para matar os microrganismos presentes no caldo nutritivo.

FUNDAMENTOS QUÍMICOS DA VIDA: COMPOSIÇÃO DOS SERES VIVOS

4. Gabarito: aOs principais elementos que compõem os organismos vi-vos são o hidrogênio, oxigênio, carbono e nitrogênio. Além destes, a maioria dos seres vivos também apresenta quan-tidades significativas de enxofre, ferro, cobre, magnésio, cálcio, sódio, potássio, entre outros elementos. É possível encontrar metais pesados, como o mercúrio e o chumbo, na composição de organismos vivos, no entanto, esses elementos jamais representam valores significativos de sua composição e frequentemente indicam algum tipo de intoxicação ou poluição, sendo, portanto, resultado da ação humana nos ecossistemas.

5. Gabarito: c

A molécula de água, apesar de apresentar carga elétrica total igual a zero, é polarizada devido à diferença na for-ça de atração entre os átomos de hidrogênio e oxigênio. A polaridade da água é uma característica importante para a vida, uma vez que diversos processos biológicos ocorrem em razão de sua polaridade, como a organização das mem-branas celulares. Além disso, a polaridade dessa molécula é fundamental para a manutenção da tensão superficial da água.

BIOLOGIA

206 1ª. Série

6. Gabarito: a

A vitamina D é fundamental para os processos de absorção do cálcio durante a digestão. Apesar de ser encontrada nos alimentos, a principal fonte de vitamina D para os humanos é a produção endógena, ou seja, humanos são capazes de produzir essa vitamina. As células da epiderme dão início ao processo que é dependente da radiação solar UVB. Isso explica a importância da exposição adequada à luz solar. O processo de síntese dessa vitamina é finalizado nos rins e a vitamina D é liberada na circulação sanguínea. A carência de vitamina D pode gerar alguns problemas de saúde como osteomalácia, raquitismo e fragilidade óssea.

7. Gabarito: d

A vitamina K é um dos elementos importantes para a coa-gulação sanguínea, sendo que a sua deficiência pode pro-vocar dificuldade de coagulação do sangue e consequente hemorragia. O fato de a substância presente no trevo-doce (Melilotus alba) ter ação antagonista significa que age em sentido contrário e, portanto, age inibindo a ação da vitami-na K e provocando hemorragia.

8. Gabarito: b

Um dos primeiros processos de resposta ao rompimento de vasos sanguíneos é a coagulação do sangue na região ferida, de modo a interromper a hemorragia. A vitamina K é fundamental para a síntese de fatores coagulantes no fíga-do, como a protrombina.

9. Gabarito: a

A carência de vitamina C (ácido ascórbico) pode levar ao escorbuto, também conhecido como doença dos marinhei-ros. O escorbuto caracteriza-se pelo sangramento das gen-givas, dores nas articulações e dificuldade de cicatrização. A carência da vitamina B1 (tiamina) pode causar o beribéri, doença caracterizada pela progressiva perda de peso, pro-blemas musculares, dor e problemas sensoriais. A vitamina B12 é fundamental na prevenção da anemia, pois participa dos processos de absorção de ferro pelo sistema digestório.

10. Gabarito: b

Enzimas são proteínas capazes de acelerar reações quími-cas. Elas apresentam conformação tridimensional específica e também são possuem substrato específico para sua ação. O modelo representa o processo de ligação enzima-substrato no modelo chave-fechadura, em que uma enzima apresenta um sítio ativo específico para um determinado substrato.

11. Gabarito: aO pH, a concentração do substrato e a temperatura são os principais fatores que determinam a atividade enzimática. O gráfico a seguir ilustra a relação da velocidade de reação en-zimática em função da temperatura. Note que há uma tem-peratura ótima para a função enzimática e que o aumento da temperatura acima desse valor torna a enzima inativa.

Além disso, a enzima atua apenas sobre um substrato es-pecífico, a lactose. E a enzima é formada por aminoácidos, por ser uma proteína.

12. Gabarito: a

O consumidor A apresentava intolerância à lactose, portan-to, não poderia escolher o item da tabela 3, uma vez que possui lactose e se trata da tabela nutricional para iogurte natural (único entre os três produtos que é derivado do lei-te). O consumidor B, sendo diabético não poderia escolher o item da tabela 1, que corresponde ao suco néctar devido à alta quantidade de açúcar em sua composição. O con-sumidor C não poderia escolher o item da tabela 2 porque possui colesterol alto, e a bebida pura de soja apresenta alta concentração de colesterol. Portanto, entre as opções, é possível concluir que a tabela 1 representa o suco néctar de pêssego e foi adquirido pelo consumidor A.

13. a) Sim. Os valores para a proteína de alta densidade liga-

da ao colesterol (HDL) são maiores que os valores de referência.

b) Sim, o colesterol de alta densidade, que não é parte constituinte da membrana celular e está em excesso nas células, é transportado na corrente sanguínea pela proteína de alta densidade cuja sigla comum é HDL, do inglês High density lipoprotein. E os valores apresen-tados indicam quantidade acima dos valores de refe-rência.

207Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

ÁCIDOS NUCLEICOS: LINGUAGEM DA VIDA

14. Gabarito: BO modelo atualmente aceito da molécula de DNA foi pro-posto por Watson e Crick na década de 1950. A molécula de DNA é composta por nucleotídeos pareados em uma molé-cula dupla fita helicoidal. O modelo proposto pelo professor utilizaria canudos mais finos para representar as ligações cada fita, bolas de isopor para representar os nucleotídeos e canudos mais grossos para representar as ligações de hidrogênio fazendo o pareamento das fitas de DNA.

15. Gabarito: bDependendo do momento do ciclo celular, o DNA nuclear pode apresentar diferentes estados de condensação. Em momentos de divisão celular o DNA apresenta-se no es-tado de maior condensação, assumindo a forma típica dos cromossomos.

16. Gabarito: aO DNA mitocondrial está nas mitocôndrias, que são todas de origem materna. Portanto, esse DNA não pode ser utili-zado para investigações de paternidade.

17. Gabarito: dA síntese de proteínas é um processo composto por múlti-plas etapas. A primeira etapa baseia-se na transcrição do DNA em RNA. Em organismos eucariotos, esse processo ocorre no interior do núcleo. O RNA transcrito, chamado de RNA mensageiro, é transportado para fora o citoplasma e com a participação dos ribossomos ocorre a etapa de tra-dução do RNA em proteína. Nesse processo, moléculas de RNA transportador fazem o transporte dos aminoácidos que serão ligados, formando as proteínas.

18. Gabarito: dO DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é composto por qua-tro bases nitrogenadas: adenina, timina, guanina e citosina, dispostas em proporções distintas entre si. Essa é a molé-cula responsável pela portabilidade dos fatores hereditá-rios, ou fatores genéticos. A organização estrutural da mo-lécula de DNA é uma dupla fita com duas cadeiras que se enrolam em um formato de dupla-hélice.

19. Gabarito: d

A molécula de DNA é formada por uma dupla-hélice de ba-ses nitrogenadas complementares. Durante o processo de replicação do DNA, essa dupla fita é separada de modo que possa servir de molde para as moléculas filhas. Portanto, cada molécula filha é formada por uma fita parental e uma fita nova. A essa característica atribui-se o termo de repli-cação semiconservativa.

20. Gabarito: d

O DNA é organizado em cromossomos. Cada cromossomo é composto por uma molécula única de DNA. Gene é uma por-ção específica do DNA que é capaz de ser transcrito em RNA. O DNA é composto por porções chamadas de íntrons e éxons, que são transcritos em RNA. Ao final do processo de trans-crição, antes de a molécula de RNA ser transportada para o exterior do núcleo, os íntrons são removidos, permanecendo apenas os éxons. Sequenciar o DNA significa identificar quais são as sequências de pares de bases que compõem essa molécula. Com essa informação é possível identificar genes com potencial para o desenvolvimento de uma doença ou distúrbio. No entanto, não é possível prever o prognóstico, ou o desenvolvimento dessa doença com o sequenciamento, apenas inferir as chances de esse problema surgir.

21. Gabarito: b

Não há relação de intensidade para escalas evolutivas, ou seja, não existe uma espécie mais ou menos evoluída. É possível inferir graus de parentesco e determinar se uma espécie é primitiva em relação a outra. Parentesco evoluti-vo pode ser indicado pela quantidade semelhante de bases púricas e pirimídicas em duas ou mais espécies. A quanti-dade de material genético ou o número de bases púricas ou pirimídicas não determina condição evolutiva, apenas significa maior ou menor complexidade. O código genético é universal e redundante, portanto, não possui relação com a quantidade de bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas podem parear-se entre A com T, C com G, A com A, T com T, C com C e G com G, desse modo a razão entre a soma das bases púricas com pirimídicas não pode ser igual a 1.

BIOLOGIA CELULAR: ESTUDO DAS CÉLULAS

22. Gabarito: c

A teoria celular, proposta por Robert Hooke, sofreu diversas

atualizações ao longo da história das ciências naturais. Ela

pode ser sintetizada na afirmação que a célula é a unidade

básica da vida. São chamadas de pilares de sustentação da teoria celular as seguintes evidências: todos os seres vivos são compostos por células; as células são a unidade básica de reprodução e transmissão das características hereditá-rias; e células provêm de outras células.

208 1ª. Série

23. Gabarito: a

Fungos e protozoários são seres eucariontes, cujas células apresentam núcleo delimitado por uma membrana nuclear e organelas membranosas. No núcleo está o material gené-tico (DNA). Bactérias são seres procariontes e o seu DNA se encontra em uma região denominada nucleoide e não exis-te uma membrana separando o nucleoide do restante do ci-toplasma, portanto, não há membrana nuclear. Enquanto as bactérias e os fungos possuem parede celular, os animais e os protozoários não apresentam tal estrutura.

24. a) Possuem mitocôndrias: protozoários, algas, fungos,

plantas e animais. Esses seres são classificados como eucariontes por possuírem núcleo, ou seja, o material genético está envolto por uma membrana (carioteca) e também apresentam organelas membranosas – es-truturas delimitadas por membranas – como a mito-côndria. As bactérias, seres procariontes, não possuem núcleo ou organelas membranosas.

b) Não. Apesar de o doador inicial de elétrons ser uma molécula orgânica (como a glicose) nos dois casos, o aceptor (substância que recebe) final de elétrons va-ria. Na fermentação, o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica, como o piruvato. Na respiração ae-róbica, o aceptor final de elétrons é o O2, uma molécula inorgânica.

25. Gabarito: a

Cloroplastos, organelas responsáveis pela fotossíntese, es-tão presentes em plantas, não em fungos. Além das plantas, as algas também apresentam cloroplastos. Cianobactérias, também chamadas de algas azuis, são seres procariontes e, portanto, não possuem organelas membranosas (que é o caso dos cloroplastos) nem núcleo celular. Ainda assim, as cianobactérias realizam fotossíntese pela presença de pigmentos fotossintetizantes em seu citoplasma.

26. Gabarito: b

a) Incorreta. II é uma célula animal e o complexo golgien-se, que ocorre em células animais e vegetais, está iden-tificado corretamente.

b) Correta. O engano do ilustrador foi indicar o número 6, que corresponde ao núcleo, como vacúolo do suco ce-lular. Na célula vegetal (I), o vacúolo está indicado no número 1.

c) Incorreta. II é uma célula animal e os centríolos, carac-terísticos dessa célula, estão corretamente identificados.

d) Incorreta. I é uma célula vegetal, e as mitocôndrias, que ocorrem tanto em células animais como em vegetais, estão corretamente identificadas.

e) Incorreta. I é uma célula vegetal, e a membrana plas-mática está corretamente identificada, uma vez que ela ocorre em células animais e vegetais.

27. Gabarito: b

O DNA contém todas as informações genéticas da célula. No núcleo, o RNA mensageiro é produzido a partir da infor-mação codificada do DNA e transmite essa informação ao citoplasma. Assim toda a expressão gênica é controlada, bem como as outras atividades metabólicas da célula.

28. Gabarito: b

Os organismos fotossintetizantes apresentam necessaria-mente pigmentos fotossintéticos, ou seja, que são capazes de sofrer mudanças conformacionais em presença de luz, fator determinante para a realização da fotossíntese. Orga-nismos procariontes, como as cianobactérias, apresentam clorofila, assim como plantas e algas, que são organismos eucariontes.

29. Gabarito: c

O crossing-over é um processo de permuta genética pre-sente apenas em organismos eucariontes. Organismos pro-cariontes não apresentam crossing-over.

MEMBRANAS CELULARES: TROCAS ENTRE AS CÉLULAS

30. Gabarito: b

A figura ilustra a membrana celular. Além do revestimento celular, a membrana é responsável pela proteção do interior da célula, assim como fornecer uma barreira seletiva en-tre o meio interno e externo. O controle seletivo da entrada e saída de substâncias é uma das funções primordiais da membrana célula e ocorre graças a sua característica de bicamada lipídica com exterior hidrofóbico e interior hidro-fílico, mas principalmente graças à ação de proteínas de membrana.

31. Gabarito: b

Membranas biológicas são compostas por uma bicamada de fosfolipídios. Entre suas propriedades, está a capacida-de de auto-organização. Um exemplo dessa capacidade é a formação de micelas. Como consequência disso, essas estruturas também podem ser fragmentadas, mas voltam a se organizar. As bolhas de sabão também são forma-das por uma bicamada que se auto-organiza em forma de bolha e pode ser facilmente fragmentada em bolhas menores.

209Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

MEMBRANAS CELULARES: TROCAS ENTRE AS CÉLULAS

32. Gabarito: B

Além do revestimento celular, a membrana é responsável pela proteção do interior da célula, assim como fornecer uma barreira seletiva entre o meio interno e externo. O con-trole seletivo da entrada e saída de substâncias é uma das funções primordiais da membrana célula e ocorre graças a sua característica de bicamada lipídica com exterior hi-drofóbico e interior hidrofílico, mas principalmente graças à ação de proteínas de membrana.

33. Gabarito: c

Os transportes através da membrana são classificados em ativo ou passivo de acordo com a necessidade de gas-to energético. O transporte passivo não apresenta gasto energético, no entanto, não determina a direção do fluxo da substância em questão, do interior da célula para o meio externo ou vice-versa. No transporte ativo, há consu-mo energético e também não há necessidade de determi-nar a direção do fluxo de transporte. A osmose é definida pelo processo de movimento da água através da membra-na celular.

34. Gabarito: b

A membrana plasmática e as demais membranas celu-lares são constituídas por uma bicamada de fosfolipídios compostos por uma porção polar e uma cauda apolar. Essa bicamada apresenta fluidez que é necessária para a movimentação de proteínas que a compõem. Essas prote-ínas são fundamentais para as funções de transporte da membrana, por exemplo, formando os canais de transporte que podem ser canais vazantes (abertos o tempo todo) ou canais regulados por voltagem ou por ligante (podem ficar abertos ou fechados, dependendo da sua conformação e da necessidade da célula).

35. Gabarito: c

De acordo com o ambiente em que as células estão imer-sas, elas poderão perder ou ganhar água. Isso se deve à osmose, uma característica da água em se mover de acor-do com o gradiente de concentração de dois ou mais am-bientes. Em soluções hipertônicas, a célula irá perder água para o ambiente, pois há maior concentração de soluto fora da célula, havendo força osmótica para aquela direção. A imagem II representa um ambiente de alta concentração. Em comparação, a célula I se encontra em um ambien-te isotônico, ou seja, as concentrações do meio externo e interno são iguais. Por fim, a célula III se encontra em um meio hipotônico, portanto, a concentração é maior no interior da célula, havendo força osmótica para entrada de água nela.

36. Gabarito: d

Solução hipertônica é uma solução em que há maior con-centração de soluto que o meio; a solução hipotônica apre-

senta concentração de soluto menor que o meio. Quando uma célula vegetal é colocada em uma solução hipertônica, ela perde água para o ambiente, essa água passa para o meio externo por um tipo de transporte passivo denomina-do osmose. Esse processo ocorre naturalmente para equili-brar a concentração do meio externo com o interno.

Quando temperamos uma salada, a célula vegetal murcha, pois a água sai da célula e passa para o meio em que há maior concentração de soluto.

Quando uma célula vegetal é colocada em uma solução hi-potônica, ela recebe água, tornando-se túrgida, podendo, inclusive, sofrer ruptura, pois o meio interno encontra-se mais concentrado, que é para onde a água passa, também por osmose.

37. Gabarito: a

A hemácia é mais concentrada em solutos quando compa-rada à água destilada, portanto, por osmose (tipo especial de difusão em que apenas o solvente se difunde através de uma membrana do meio menos concentrado para o mais concentrado), a água tende a entrar na hemácia, ficando inicialmente túrgida, ocorrendo, em seguida, o rompimento do seu citoplasma.

38. Gabarito: c

O glicocálix ou glicocálice, estrutura representada pela letra A na imagem, é um composto de glicolipídios e glicoprote-ínas. Entre suas funções, está a de proteção da membrana celular, no entanto, também é responsável pela identifica-ção da célula. As moléculas indicadas em B são os fosfo-lipídios que compõem a membrana celular e conferem a capacidade de flexibilidade da membrana. Formam uma bi-camada anfipática semipermeável. As moléculas represen-tadas em C são proteínas de membrana que podem atuar, entre outras funções, como canais de membrana regulando entrada e saída de moléculas maiores.

39. Gabarito: d

É possível observar a redução do volume do compartimento A em função do tempo. Sabendo que esses compartimen-tos estavam separados por membranas semipermeáveis, é possível concluir que o compartimento B apresenta uma solução hipertônica e que o compartimento A perde água por osmose. A osmose é o movimento de água entre com-partimentos de acordo com o gradiente de concentração.

40. Gabarito: c

A água do mar apresenta alta concentração de soluto (sais minerais). Em comparação com a concentração de soluto do meio intracelular das células sanguíneas, a água do mar representa um meio hipertônico, promovendo, portanto, po-tencial osmótico de saída de água da célula para o meio externo. Dessa maneira ocorrerá uma grande desidratação das células sanguíneas.

210 1ª. Série

41. Gabarito: b

A membrana celular é capaz de reter moléculas grandes e estruturas celulares no seu interior, no entanto, diferente do que se observa na parede celular que não é semipermeá-vel, a membrana celular não é capaz de reter moléculas pequenas, como a água.

42. Gabarito: d

Ao salgar a terra, ocorre um aumento na concentração de sais nesse substrato de tal forma que o potencial osmótico do solo também é aumentado. Esse processo faz com que o solo venha a reter maior quantidade de água, impedindo a absorção pelas raízes. Além disso, as células das raízes também irão perder água para o meio externo.

43. Gabarito: c

O componente majoritário da parede celular das plantas é a celulose, seguida por lignina e, em muitas espécies, cutina e suberina. A celulose é um polímero orgânico de cadeia longa, composto por apenas um tipo de açúcar: a glicose. A lignina também é um polímero orgânico. Ambos são o principal constituinte da celulose, a fibra vegetal. São res-ponsáveis por conferir maior rigidez à parede celular.

44. Ao salgar o solo, aumenta-se a concentração de soluto. Con-sequentemente, o ambiente torna-se hipertônico e as plan-tas não serão capazes de absorver água do solo através dos seus pelos absorventes. Além disso, a pressão osmótica cau-sada pela diferença de concentração fará com que as plantas percam água para o solo, tornando-se desidratadas.

BASES DA FISIOLOGIA CELULAR: HIALOPLASMA E ORGANELAS CELULARES

45. Gabarito: d

O hialoplasma, ou citosol, não se trata apenas de um líqui-do viscoso de preenchimento celular. Sua complexa com-posição de água, sais minerais, proteínas, carboidratos e alguns lipídios (em vesículas) é ambiente propício para a ocorrência de diversas reações químicas celulares. A grande maioria das reações necessárias para a manuten-ção da vida celular ocorre no hialoplasma sem intermédio de organelas.

46. Gabarito: d

As mitocôndrias são as organelas responsáveis pela respi-ração celular tanto em células animais quanto em células vegetais. O processo de respiração celular consome glicose e gás oxigênio e produz gás carbônico, água e energia. A reação a seguir resume a respiração celular C6H12O6 + O26 CO2 + 6 H2O + energia. Os cloroplastos, por sua vez, são responsáveis pela fotossíntese. O processo da fotossíntese transforma gás carbônico e água em glicose (resumidos na reação 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2). A fotossíntese fornece os açúcares necessários para a respiração celular.

47. Gabarito: d

A ilustração representa uma mitocôndria em corte, sendo possível observar as duas membranas que a constituem. Essa organela está universalmente presente nas células de organismos eucariotos. Sua principal função é a realização da respiração celular, processo que consome carboidratos (glicose) e gás oxigênio para produzir energia. Pode variar

em número, de acordo com a demanda energética da cé-lula: células musculares, por exemplo, apresentam maior número de mitocôndrias.

48. a) Parede celular, núcleo e vacúolo.

b) Glóbulos vermelhos e glóbulos brancos.

A observação de uma película da epiderme de uma cebola ao microscópio de luz permite a identificação de parede celular, núcleo e vacúolos. Dependendo da preparação utilizada nessa lâmina, outras estruturas podem ser observadas; no entanto, trata-se de uma preparação simples, sem coloração específica.

Ao observar-se uma preparação do tecido sanguíneo no microscópio de luz, é possível identificar a presença de hemácias, ou glóbulos vermelhos, de glóbulos brancos e plaquetas, dependendo do tipo de preparo utilizado. Veja exemplo de coloração na figura a seguir. Na fotografia, foi utilizada uma técnica de coloração de esfregaço sanguíneo, chamada Giemsa.

211Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

BASES DA FISIOLOGIA CELULAR: HIALOPLASMA E ORGANELAS CELULARES

49. Gabarito: aOs centríolos, representados pelo número 3, são as orga-nelas responsáveis pela formação dos flagelos em células flageladas. Células musculares têm alta demanda energéti-ca, por isso necessitam grande quantidade de mitocôndrias para supri-la. O retículo endoplasmático liso, ou não granu-loso, representado pelo número 1, é o principal responsá-vel pela síntese de lipídios. Representado pelo número 2, o retículo endoplasmático rugoso, ou granuloso, participa ati-vamente da síntese de proteínas e utiliza diversos tipos de RNA em sua atividade. Células secretoras produzem grande quantidade de vesículas contendo substâncias a serem se-cretadas. Essas vesículas são produzidas no complexo gol-giense (ou complexo de Golgi), representado pelo número 5.

50. Gabarito: aUma das características que diferenciam as plantas de outros seres vivos é a presença de organelas celulares capazes de realizar fotossíntese: os cloroplastos. Essas organelas estão presentes apenas em organismos do Rei-no Plantae. Apesar de cianobactérias e líquenes serem capazes de realizar fotossíntese, ambos não apresentam cloroplastos. As cianobactérias são organismos procarion-tes, portanto, não possuem sistemas de endomembranas e consequentemente não possuem organelas. Os líquenes

são formados por associações entre fungos e algas unice-lulares procariontes. Fungos, por sua vez, são incapazes de realizar fotossíntese e, portanto, não possuem cloroplastos.

51. Gabarito: dA estrutura 1 representa uma mitocôndria, a organela ge-radora de energia para célula. O número 2 indica um lisos-somo, vesícula fundamental para os processos de diges-tão celular e destruição de alguns metabólitos da célula. A organela 3 representa o complexo golgiense (ou complexo de Golgi), responsável pelo empacotamento de vesículas e etapas finais de modificação de proteínas. A organela 4 re-presenta o núcleo, local de armazenamento e replicação do material genético. No núcleo não ocorre a decodificação da informação genética. Esse processo ocorre com a tradução do RNA em proteína no retículo endoplasmático rugoso.

52. Gabarito: bA primeira etapa da produção desse hormônio irá ocorrer no retículo endoplasmático rugoso com o processo de tradução do RNA mensageiro em proteína. Em seguida, essa substân-cia será transportada para o complexo golgiense e sofrerá modificações finais em sua estrutura. Esse hormônio será empacotado em vesículas pelo próprio complexo golgiense. Por fim, a vesícula secretória funde-se na membrana celular fazendo a secreção do hormônio para o meio extracelular.

53. Gabarito: b Os peroxissomos são organelas responsáveis pela remoção dos radicais livres das células. Essas organelas apresentam dupla membrana, forma vesicular e armazenam enzimas capazes de digerir outras moléculas. A principal enzima presente no interior dos peroxissomos é a catalase, respon-sável pelo processo de catálise do peróxido de hidrogênio (água oxigenada – H2O2) em água e oxigênio molecular.

BIOENERGÉTICA I: FOTOSSÍNTESE

54. Gabarito: aA fotossíntese é uma reação química entre a água e o gás carbônico, que utiliza a energia da luz solar para produz glicose e gás oxigênio. Os diversos pigmentos fotossinte-tizantes (clorofila, xantofila, caroteno, entre outros) são os responsáveis por catalisar essa reação. O produto, glicose, é utilizado pelo metabolismo da planta e também é trans-formado e armazenado em forma de diferentes substân-cias, como o amido. Essas substâncias então são utilizadas por organismos heterotróficos nos demais estágios de uma cadeia de transferência de energia, ou pirâmide energética.

55. Gabarito: bConsiderando a relação entre intensidade luminosa, respi-ração celular e eficiência fotossintética e a variação lumi-

nosa sazonal, ou seja, diferentes durações de luminosidade nas diferentes estações do ano, sabe-se que no final do verão inicia-se um processo no qual os dias passam a ficar mais curtos, portanto, apresentam gradativamente menor luminosidade. Assim, também a eficiência fotossintética é reduzida, de modo que a produção de matéria orgânica também é menor.

56. Gabarito: d

A fotossíntese ocorre exclusivamente em organismos autó-trofos. Nela, a energia luminosa do Sol é convertida em ener-gia química para a célula, processo que ocorre por causa da presença de pigmentos fotossintetizantes, como a clorofila, no interior dos cloroplastos. Esse processo produz compostos orgânicos altamente energéticos, como os carboidratos, que

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podem ser armazenados ou utilizados como fonte de energia pela planta na formação de novas estruturas e compostos. Esses carboidratos são produzidos por meio de compostos inorgânicos na presença de água, luz e gás carbônico.

57. Gabarito: d

A fotossíntese é o processo pelo qual organismos clorofi-lados utilizam energia solar para transformar substâncias

simples (gás carbônico e água) em carboidratos (glicose). Esse processo possui duas etapas bastante distintas, uma fase chamada de luminosa (clara), dependente da luz, e ou-tra chamada de fase química (ou escura). Durante a fase luminosa, ocorre a quebra da água por fotólise e liberação de gás oxigênio. Na fase química, ou escura, ocorre a pro-dução da glicose que utiliza energia contida em moléculas de ATP ou NADPH2.

BIOENERGÉTICA II: RESPIRAÇÃO CELULAR

58. a) I – Membrana externa; II – Espaço intermembranas ou

espaço intermembranoso; III – Membrana interna; IV – Matriz mitocondrial.

b) III – Cadeia respiratória, cadeia transportadora de elé-trons ou fosforilação oxidativa; IV – Ciclo de Krebs, ciclo do ácido cítrico ou descarboxilação oxidativa.

c) Citoesqueleto celular, que teve seu funcionamento afe-tado por ter menos ATP disponível.

Mitocôndrias são organelas compostas por duas mem-branas, uma externa e uma interna; o espaço entre elas é chamado de espaço intermembranas. Dentro da membrana interna, está a matriz mitocondrial. Diferen-tes etapas do processo de respiração celular ocorrem em lugares distintos dessa organela. A cadeia respi-ratória ocorre na membrana interna; o ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial. A contração muscular é dependente do citoesqueleto. Os filamentos de actina e miosina, que compõem o citoesqueleto, ficam organi-zados em estruturas chamadas sarcômeros. A carência de ATP, causada pela lesão de mitocôndrias nas células musculares, impede o processo de contração muscular, uma vez que este é dependente do ATP.

59. a) O processo biológico envolvido no crescimento do pão é

a fermentação, que tem como um dos produtos finais o gás carbônico (CO2). Esse gás se acumula em forma de bolhas dentro da bolinha de massa de pão, diminuindo a densidade da massa. Com isso, a bolinha sobe.

b) A produção de vinho e de pão envolve a fermentação alcoólica, que libera álcool e gás carbônico como pro-dutos finais. Apesar de ser produto da mesma reação, o álcool evapora-se quando o pão é assado.

60. Gabarito: aA levedura é um organismo anaeróbico facultativo, por-tanto, na presença de oxigênio, realiza respiração celular

aeróbica e, na ausência daquele, faz a fermentação. Portan-to, enquanto os tanques estão abertos, ocorre respiração aeróbica, que degrada os açúcares presentes no mosto, liberando CO2 e H2 O como produtos metabólicos. Quan-do os tanques são hermeticamente fechados, inicia-se o processo de fermentação alcoólica, que também utiliza o mosto como substrato, porém, na ausência de oxigênio, os resíduos metabólicos são o CO2 e o etanol, iniciando, então, a produção do vinho.

61. a) Bactéria ou arqueobactéria. Uma possível fonte para a

manutenção do metabolismo desse organismo é a oxi-dação de matéria orgânica ou inorgânica.

b) A respiração celular pode ser aeróbia ou anaeróbia. A respiração celular aeróbia usa oxigênio como aceptor de elétrons, enquanto a respiração anaeróbia não utiliza oxigênio, e sim outra molécula diferente como aceptor de elétrons, sulfatos e nitratos.

Pesquisas indicam que os primeiros organismos a sur-girem no planeta Terra teriam sido arqueobactérias. Esses organismos eram capazes de realizar respiração celular anaeróbica, isso significa que eles não necessi-tavam de gás oxigênio disponível no ambiente para seu desenvolvimento e metabolismo. A matéria a ser utiliza-da nessa oxidação poderia ser orgânica, no entanto, há arqueobactérias capazes de realizar oxidação de maté-ria inorgânica. A principal diferença entre a respiração celular aeróbica e anaeróbica é a necessidade, ou não, de oxigênio. Respiração anaeróbica não utiliza oxigênio como aceptor de elétrons.

62. Gabarito: bO sistema de segurança proposto por esse tipo de embala-gem implica em um mecanismo que permite expansão da tampa em caso de aumento da pressão interna do frasco. Essa pressão pode aumentar em casos de contaminação, primeiro com a proliferação de micro-organismos e, em se-guida, pela liberação de CO2, proveniente do metabolismo desses micro-organismos.

213Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

BIOENERGÉTICA II: RESPIRAÇÃO CELULAR

63. Gabarito: b

A respiração celular, que ocorre nas mitocôndrias, tem como produto final gás carbônico e água. A fotossíntese, que ocorre nos cloroplastos, utiliza gás carbônico nas suas reações para a produção de açúcar (glicose).

64. Gabarito: e

A fotólise da água ocorre durante a fotossíntese, forman-do moléculas de açúcar (pentoses) e liberando oxigênio. Ambas as células utilizam ATP como principal molécula energética. O processo de respiração celular realizado nas mitocôndrias consome oxigênio e glicose para produzir mo-léculas de ATP, tal reação é independente da luz.

65. Gabarito: c

O processo de fermentação para a produção do vinho utiliza a glicose como substrato. No entanto, a fermentação que produz a coalhada utiliza como açúcar a lactose.

66. Gabarito: b

A superfície do meio de cultura das bactérias em conta-to com o ar é a mesma em todos os tubos de ensaio, por isso espera-se que a difusão do oxigênio ocorra de forma semelhante nos tubos e que haja maior concentração de

oxigênio na superfície do que no fundo (quanto maior a pro-ximidade da superfície, mais oxigênio há no meio de cultu-ra). Os diferentes tubos apresentam bactérias tolerantes ou não à presença de oxigênio. Quanto maior a tolerância ou dependência do oxigênio para a realização de processos vi-tais, maior a quantidade de indivíduos encontrada próxima da extremidade superior; quanto menor a dependência ou tolerância, mais próximos os indivíduos estarão da extre-midade inferior, do mesmo modo para o uso do oxigênio no metabolismo celular deles. Bactérias anaeróbias são observadas em maior quantidade na extremidade inferior do tubo, o oposto para bactérias aeróbias. O processo de fermentação, realizado pelos organismos anaeróbios estri-tos, não é inibido pela presença de oxigênio.

67. Gabarito: c

Os gráficos representam duas espécies com capacidade de adaptação e crescimento distintos para diferentes tem-peraturas. Para avaliar as alternativas, é necessário fazer a relação entre a taxa fotossintética e a respiratória. Com isso, pode-se observar que, embora as plantas das espé-cies X e Y apresentem a mesma taxa respiratória a 25 °C, a taxa fotossintética da espécie X é maior que a da espécie Y, indicando que X crescerá mais que Y.

NÚCLEO CELULAR INTERFÁSICO: ARMAZENAMENTO DE INFORMAÇÃO GENÉTICA

68. Gabarito: a

O código genético representa o conjunto de regras pelo qual a informação contida no material genético (DNA ou RNA) é traduzida em proteínas. Esse código é tido como universal por ser o mesmo para todos os organismos conhecidas. Portanto, o conteúdo da reportagem está incorreto ao afir-mar que os cientistas desvendaram o código genético do bonobo. O que ocorreu foi sequenciamento do genoma des-sa espécie. Portanto, a partir desse estudo, a ciência passa a conhecer a sequência de pares de bases que compõem o genoma dos bonobos.

69. Gabarito: c

A porção do DNA antigamente chamada de “DNA lixo” corresponde aos íntrons, segmentos não codificantes da molécula de DNA. São chamados de não codificantes por-que não são transcritos em proteínas, mas muitos desses segmentos produzem RNAs não codificadores de proteínas, que, no entanto, ajudam a regular a maioria dos genes co-dificadores de proteínas. Desse modo, o termo “DNA lixo” é considerado obsoleto. Assim como todo o material genéti-co, esse DNA também é transmitido para as novas células por meio da divisão celular denominada mitose.

70. Gabarito: b

A alteração de um aminoácido na cadeia da proteína hemo-globina – a troca de um ácido glutâmico pela valina – faz com que a hemoglobina normal se torne falciforme. Essa substituição ocorre por causa de uma mutação na segunda base do códon que codifica o ácido glutâmico, ou seja, GAG para GTG.

Uma hemoglobina normal apresenta forma discoide, en-quanto uma hemoglobina falciforme assemelha-se a uma foice. A modificação na forma da hemoglobina altera a sua funcionalidade quanto ao transporte de oxigênio no sangue.

71. Gabarito: b

O DNA é composto por bases nitrogenadas de dois tipos, púricas e pirimídicas, a adenina, guanina, citosina e timina. A uracila é uma base nitrogenada presente apenas em mo-léculas de RNA. Portanto, a sequência da fita complemen-tar não pode conter bases de uracila, de modo que a sequ-ência UUAGCUAAGCGUACG representa o RNA mensageiro transcrito a partir da sequência de DNA apresentada. A molécula de DNA complementar seria TTAGCTAAGCGTACG. Um códon é composto por três bases nitrogenadas; como

214 1ª. Série

a sequência contém 15 bases nitrogenadas, ela apresenta cinco códons.

72.

a) A letra A representa o RNA mensageiro (RNAm) e a letra B, o RNA transportador (RNAt). O RNAm é o responsável por levar a informação do DNA ao citoplasma para a síntese de proteínas. O RNAt se associa a um aminoáci-do e então ao RNAm para formar uma proteína.

b) Nos eucariotos, o processo de tradução ocorre nos ri-bossomos, principalmente nos associados ao retículo endoplasmático granuloso.

73. Gabarito: d

O anticódon é a porção do RNA transportador que faz o pareamento com o RNA mensageiro para a formação dos peptídeos. No entanto, a sequência do anticódon está an-tiparalela à molécula de RNA. Enquanto o anticódon está configurado na sequência 5’-3’ a m 8.

74.

a) Por meio de uma técnica de engenharia genética cha-mada DNA recombinante, é possível fazer o isolamento de trechos de DNA de uma espécie de interesse e in-seri-los em moléculas de DNA de outra espécie. Dessa forma, pode-se inserir um gene humano para insulina no DNA de uma bactéria, resultando em bactérias gene-ticamente modificadas. Essas bactérias recombinantes passam então por clonagem, que consiste na produção de um grande número de cópias idênticas, que contém o trecho de DNA de interesse. A partir daí, estimula-se o gene para que entre em atividade e a bactéria passa então a sintetizar insulina, que é idêntica à produzida pelo pâncreas humano.

b) Também é possível obter insulina extraindo-a do pân-creas de ratos transgênicos mantidos em laboratório ou de bois e porcos, por ser estruturalmente semelhante à insulina humana. O problema dessas duas maneiras é o risco de rejeição pelo indivíduo que receber essa insulina. Outra possibilidade é o transplante de pâncre-as. olécula de RNA está configurada na sequência 3’-5’. Isso significa que a sequência de anticódon UCA, UUA e GUG deve se parear antiparalelamente com a sequência de RNA. O resultado seria uma molécula de RNA com a sequência 3’-AGU AAU CAG-5’. O DNA transcrito para dar origem a essa molécula de RNA tem a sequência 5’-TCA TTA GTC-3’.

75. Gabarito: e

Células-tronco são células com alta capacidade de divisão, além de serem células pouco diferenciadas, capazes de originar diferentes tipos celulares. Podem ser classificadas em dois tipos: células-tronco embrionárias e células-tron-

co adultas. As células-tronco embrionárias são retiradas de embriões nos estágios iniciais de desenvolvimento e podem se diferenciar em qualquer tipo de tecido do corpo. As célu-las-tronco adultas podem ser obtidas da medula óssea, do fígado, do cordão umbilical, da placenta, são chamadas as-sim por não terem mais alta capacidade de diferenciação. As células-tronco retiradas de um indivíduo, cultivadas e implantadas novamente possuem a vantagem de não sofrer rejeição pelo organismo.

76. Gabarito: d

Durante o processo de duplicação do DNA, uma fita é uti-lizada como molde para a síntese de uma nova fita, sendo por isso chamada duplicação semiconservativa. Esse pro-cesso é catalisado por uma enzima chamada RNA polime-rase, que é capaz de, como um guia, organizar o parea-mento das bases. Pequenas mutações, como substituições de uma única base nitrogenada, não necessariamente irão promover substituição no aminoácido na cadeia polipep-tídica correspondente. O código genético é redundante e degenerado, por isso não é qualquer alteração que pode promover trocas de aminoácidos.

77. Gabarito: a

A variabilidade genética é fundamental para a manutenção das espécies. O conceito de variabilidade genética leva em consideração a tendência de variação de alelos em uma de-terminada população. Intercruzamento com o crossing-over são mecanismos pelos quais a variabilidade é mantida. Em casos de clonagem perde-se o mecanismo de intercruza-mento, pois a técnica baseia-se na transferência do núcleo de uma célula adulta para um óvulo anucleado. Desse modo, não há troca de material genético entre indivíduos, diminuindo a variabilidade genética.

78. Gabarito: c

A transgenia ou transgênese é uma técnica da Biologia Mo-lecular e, mais recentemente, de uma área conhecida como Biologia Sintética, que se baseia na modificação do geno-ma de organismos. Essas modificações podem ser desde a inserção de um gene de outra espécie até a alteração ou deleção de um gene. No caso do exemplo, a inserção de um gene bacteriano que confere à planta resistência ao her-bicida. Tal efeito só é mantido com a transferência de um gene (DNA). Ao utilizar uma injeção de RNAm, a proteína, ou as proteínas, responsável pela resistência seria traduzida e atuaria por algum tempo. No entanto, além de não ser transmitida aos descendentes, por não compor o genoma, a característica conferida seria efêmera.

79. Gabarito: d

Os experimentos de Griffith e colaboradores em 1928 de-monstraram a relação direta entre a informação contida no DNA e as proteínas transcritas no citoplasma dessa espécie

215Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

bacteriana e a formação da cápsula. Durante as etapas do experimento, o grupo sistematicamente excluiu variá-veis, excluindo proteínas por meio de enzimas proteases, eliminou RNA utilizando ribonucleases e também eliminou

o DNA utilizando desoxirribonucleases. Após, introduziu à mistura bactérias não capsuladas e observou que apenas nos frascos onde o DNA havia sido mantido intacto ocorreu a formação de bactérias com cápsulas.

CICLO CELULAR: OS PERÍODOS DA CÉLULA

80. Gabarito: a

A mitose é um tipo de divisão celular que gera células com o mesmo número cromossômico da célula original. Nos seres humanos, essa divisão ocorre nas células somáticas (que são todas as células que formam o corpo, exceto as células reprodutoras) e é necessária para o crescimento do organismo e regeneração de tecidos. A mitose também é o meio de reprodução assexuada em alguns seres uni-celulares.

Caso uma célula fique exposta a qualquer tipo de radiação, pode ocorrer uma mutação no DNA, podendo dar origem a uma célula cancerígena. Células cancerígenas se dividem por mitose, transmitindo a mutação para as suas descen-dentes, ocasionando assim um tumor. A meiose é um tipo de divisão celular que gera células com a metade do núme-ro de cromossomos da célula inicial. É a divisão que ocorre para a formação de gametas.

81. Gabarito: cO câncer caracteriza-se pelo crescimento anômalo de um determinado tecido. Esse crescimento anômalo se dá em consequência da divisão celular desregulada. Diversos fatores podem desencadear um processo cancerígeno, como o fumo, a radiação ultravioleta, a privação de sono, por exemplo. O que esses fatores promovem é a falha nos mecanismos de divisão celular de modo que a célula passe a se dividir descontroladamente. Não há, no entanto, trans-missão dessa incapacidade de controlar a divisão celular de uma célula para outra.

82. Gabarito: bA fase V representada na figura indica o estágio de inter-fase, ou seja, o momento entre uma divisão e outra. Esse é o momento em que o metabolismo celular está em alta atividade.

83. Gabarito: d

O ciclo celular compreende: interfase, prófase, metáfase, anáfase e telófase. Em células diploides, o conjunto de cro-mossomos corresponde à quantidade 2N de DNA. O número 1 indica uma célula diploide em interfase, 2 em prófase, 3 em anáfase e 4 após a telófase. Sabe-se que a quantidade de DNA varia de acordo com os períodos do ciclo celular; em uma célula diploide, esse número varia entre 2N e 4N. A interfase corresponde ao período em que a célula não está

se dividindo. Durante a etapa de síntese (S) da interfase, ocorre a duplicação do DNA de cada cromossomo e, portan-to, a quantidade de DNA varia de 2N no início da interfase para 4N no início da prófase. Na metáfase, os cromossomos continuam duplicados e se colocam numa placa equatorial, como mostrado na imagem à direita da imagem 2. Na célu-la em anáfase (fotografia 3), os filamentos cromossômicos duplicados, chamados de cromátides, começam a se sepa-rar. Na telófase, ocorre uma redução da quantidade de DNA, pois os cromossomos chegam aos polos e se formam duas novas células com 2N cada uma (fotografia 4).

84. Gabarito: d

Na divisão mitótica, ocorre manutenção do número de cro-mossomos das células, diferente do que ocorre durante o processo de divisão meiótica, no qual o número de cromos-somos é reduzido pela metade. A meiose é outro tipo de divisão celular, responsável pela formação das células ger-minativas (reprodutoras); no entanto, é incompatível com o descrito no texto, pois as células mencionadas são em-brionárias, consequentemente pertencem a um estágio de desenvolvimento do organismo no qual se observa divisão celular do tipo mitótica.

85. Gabarito: c

Células vegetais não possuem centríolos. Portanto, duran-te a divisão mitótica, em determinadas regiões do citosol desenvolvem-se as fibras do fuso. No entanto, não há for-mação do áster.

86. Gabarito: a

A diferença numérica de cromossomos entre o início e o fim desse processo tem como consequência a manuten-ção da ploidia da espécie. A meiose é o principal meca-nismo de divisão celular para a formação dos gametas (gametogênse). Em organismos de reprodução sexuada, os gametas (haploides) se fundem para a formação do zi-goto (diploide).

87. Gabarito: d

As imagens representam os processos de divisão celular mitótico e meiótico. As diferenças fundamentais entre es-ses processos são a redução na ploidia das células filhas oriundas da divisão meiótica e manutenção da ploidia na divisão celular mitótica. Também a divisão celular meióti-

216 1ª. Série

ca produz como resultado final quatro células enquanto a divisão mitótica, duas células. Esses processos de divisão celular possuem objetivos distintos: divisões meióticas têm como função primordial a formação de gametas, enquanto divisões mitóticas têm como função primordial, em orga-nismos multicelulares, a manutenção dos tecidos pela re-posição celular.

88. Gabarito: a

A figura A representa o momento da metáfase, ou do pa-reamento dos cromossomos homólogos na região equato-rial do núcleo. A figura B representa o estágio de telófase, quando os cromossomos começam a se descompactar, ocorre a dissolução do fuso acromático e a célula passa a ter dois núcleos. A figura C representa o estágio de paquí-

teno, quando as cromátides irmãs estão duplicadas e se observa uma tétrade.

89. Gabarito: b

Ilustrado na figura A, está o processo de metástase, que ocorre quando um grupo de células começa a se dividir descontroladamente; essas células atingem a corrente san-guínea e podem se espalhar pelo organismo, instalando-se em diferentes tecidos e originando novos tumores. A figura B é um cariograma de um sujeito do sexo masculino com trissomia do cromossomo 21 (47, XY), consequência de uma falha na divisão meiótica da gametogênese. Apesar de apresentarem variações em suas etapas, os processos de divisão celular meiótica e mitótica são comuns em plantas e animais.

GAMETOGÊNESE: FORMAÇÃO DE GAMETAS

90. Gabarito: c

A gametogênese feminina, ou oogênese, inicia ainda na vida uterina com o desenvolvimento das oogônias sofrendo mitoses e sofrendo diferenciação em ovócito primário. O ovócito primário dá início à primeira divisão meiótica ainda na vida intrauterina, no entanto, sua divisão é interrompi-da durante a prófase I, antes da/ que antecede a telófase. A partir da puberdade, a cada ciclo menstrual, a variação hormonal e os picos de LH e FSH estimulam a retomada da oogênese de um ovócito primário (em casos normais) de modo a completar a meiose I e dar início à meiose II, que só será completa com a penetração do espermatozoide no ovócito secundário.

91. Gabarito: a

O suposto fármaco deve atuar no processo de diferenciação celular. Durante a espermatogênese, as espermatogônias sofrem primeiro um processo de diferenciação celular que dá origem aos espermatócitos primários, seguido pelo pro-cesso de divisão meiótica que forma os espermatócitos se-cundários. Estes sofrem mais uma etapa da divisão meióti-ca e formam as espermátides, que passarão pelo processo de maturação sexual e diferenciação em espermatozoide maduro.

92. Gabarito: b

Tanto os espermatócitos I quanto as espermátides são cé-lulas que ainda não sofreram os processos de divisão mei-ótica da gametogênese, portanto, sabendo que cada uma dessas células dará origem a 4 espermatozoides maduros, é simples calcular que 30 espermátides e 30 espermatóci-tos I darão origem a 120 espermatozoides cada.

93.

a) Os gêmeos do caso investigado são denominados uni-vitelinos (monozigóticos ou idênticos). Para a distinção dos gêmeos, é necessária alguma análise fenotípica (impressão digital, íris, cicatriz).

b) Fecundação: um único espermatozoide fecunda um único óvulo, formando um zigoto. Desenvolvimento em-brionário: durante o processo de segmentação, ocorre a formação de dois blastômeros, formando dois indiví-duos cuja composição genética será idêntica, uma vez que tiveram origem a partir do mesmo blastômero.

Apesar de apresentarem genótipos idênticos, gêmeos monozigóticos apresentam algumas características fe-notípicas distintas, tais como a íris e a impressão digi-tal, além, é claro, de variações fenotípicas promovidas durante a vida (cicatrizes, cor do cabelo, tatuagens e outras marcas corporais). Essas são características geneticamente determinadas que sofrem, no entanto, forte influência do ambiente.

94. Gabarito: a

Uma das primeiras etapas da divisão meiótica é a duplicação do material genético, de modo que as células germinativas primordiais (espermatogônias e oogônias) têm seu material genético duplicado, sendo 2n, 4c (nessa designação, n é o número de cromossomos da espécie e c é a quantidade de DNA em um único conjunto n de cromossomos; como resultado da replicação, seu DNA contém o dobro – 4c – da quantidade normal – 2c). Assim, durante a divisão meiótica (anáfase I) ocorre a separação dos cromossomos homólo-gos de modo que cada célula dará origem a duas células-filha com configuração genética diploide, ou seja, com a manutenção das cromátides irmãs (2n).

217Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

GAMETOGÊNESE: FORMAÇÃO DE GAMETAS

95. Gabarito: aCom a degeneração dos espermatócitos I, não há desenvol-vimento dos espermatozoides e, portanto, eles não serão observados no esperma desse indivíduo. Apenas as secre-ções produzidas na próstata e glândulas seminais compo-rão o esperma.

96. Gabarito: dDurante a anáfase I da gametogênese masculina, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, portanto, é o momento da divisão celular no qual os cromossomos X e Y são separados. Na anáfase II da gametogênese, ocorre a separação das cromátides irmãs. O gameta feminino sem-pre carregará o cromossomo X, não sendo responsável pela determinação do sexo.

97. Gabarito: cSe um óvulo normal possui 23 cromossomos e for fecun-dado por um espermatozoide possuindo 24 cromossomos, o indivíduo gerado será 47, trissômico. O termo trissômi-co determina a existência de três cromossomos, portanto, esse indivíduo possui 23 pares de cromossomos mais um. O termo “ploidia” se refere ao conjunto de cromossomos. Um óvulo contendo 23 cromossomos é haploide, um em-brião contendo 46 cromossomos é diploide.

98. Gabarito: b

A figura ilustra estágios de maturação do espermatozoide. A gametogênese ocorre no interior dos túbulos seminíferos dos testículos. A próstata e o canal deferente são estruturas que fazem parte do aparelho genital masculino, no entanto, não estão associadas à espermatogênese. A tuba uterina e o canal vaginal são estruturas do aparelho genital feminino.

99. Gabarito: e

A trissomia do cromossomo 21 indica que, durante a meio-se da gametogênese, ocorreu falha na disjunção cromossô-mica, ou disjunção das cromátides irmãs.

100. Gabarito: b

A espermatogênese inicia-se na puberdade, com sucessi-vas divisões meióticas sofridas pelas espermatogônias ge-radas durante o desenvolvimento embrionário. No entanto, essas espermatogônias também sofrem mitoses ao longo da vida adulta (durante e pós-puberdade) proliferando-se. Na ovogênese, as oogônias surgem durante o desenvolvi-mento embrionário e iniciam seu processo de mitose ainda nessa fase. No entanto, a divisão meiótica é interrompida no início do diplóteno I e retomada apenas após o início da puberdade.

INTRODUÇÃO AOS ESTUDOS DA GENÉTICA

101. Gabarito: a

Há duas definições possíveis e aceitáveis para o termo gene. Na genética clássica, a definição mais comum é ele ser a unidade básica da hereditariedade. No entanto, com os avanços da biologia molecular, foram descobertos diver-sos genes que não são responsáveis por transportar infor-mação para expressão de proteínas, e consequentemente características, mas sim de transcrição de RNAs dos mais diversos tipos. O genoma é o termo aplicado para definir o conjunto do material genético de um organismo, inclusive, no caso de eucariotos, do DNA mitocondrial. O código ge-nético se refere ao conjunto de regras para a síntese de proteínas.

102. a) Sim. A utilização de tinturas pode alterar a coloração do

cabelo, e portanto, alterar o fenótipo do indivíduo. Lem-brando que o fenótipo é resultado da ação do genótipo em conjunto com o ambiente.

b) Não. A mutação ocorreria apenas nos melanócitos, por-tanto não ocorre nas células germinativas. O indivíduo, apesar de ser capaz de produzir a feomelanina, não possui a mutação no genoma das células germinativas que serão transmitidas para seus descendentes.

103. Gabarito: cTrata-se de um cruzamento clássico da 1.ª Lei de Mendel. O cruzamento entre dois indivíduos heterozigotos gera o padrão 1:2:1, de modo que a chance do cruzamento entre dois indivíduos heterozigotos produzirem um indivíduo ho-mozigoto (seja recessivo ou dominante) é de 25%. No caso da doença, indivíduo portador da doença necessariamente precisa ser recessivo, uma vez que se trata de um distúrbio autossômico recessivo.

104. Gabarito: bComo se trata de gêmeos monozigóticos, eles apresentam material genético idêntico, portanto todas as característi-cas que apresentarem variação entre os indivíduos refletem ação do ambiente. O tipo sanguíneo é determinado exclusi-vamente pelo genótipo.

105. Gabarito: aGregor Mendel realizou uma série de experimentos com cruzamentos de pés de ervilha, dos quais analisou e sele-cionou a prole, para dar sequência aos experimentos. Por-tanto, a opção 1 está correta, o termo traditional breeding significa cruzamento tradicional, e a expressão crossing plants and selecting offspring pode ser traduzida como cru-zando plantas e selecionando a prole.

218 1ª. Série

106. Gabarito: a

A herança autossômica é determinada por genes presen-tes em cromossomos autossomos. A herança é dominante porque o fenótipo determinado pelo alelo com mutação se manifesta mesmo quando há um alelo normal, sendo, por-tanto, um alelo dominante. Quando o alelo precisa estar em dose dupla para se manifestar, ele é chamado de recessivo. Em uma herança autossômica codominante, os alelos de um gene não apresentam uma relação de dominância e re-cessividade, e o fenótipo do heterozigoto corresponde ao fenótipo dos dois homozigotos ao mesmo tempo. Já uma herança ligada ao X é determinada por genes presentes no cromossomo X, que podem ser dominantes ou recessivos.

107. Gabarito: c

Considerando que a chance de um casal heterozigoto para a o suposto gene ter uma prole homozigota é de ¼, como é possível observar no quadro de Punnett a seguir:

A a

A AA Aa

a aA aa

E também levando em consideração a chance de que esse indivíduo também seja do sexo feminino, que é de ½, a chance de esse casal ter uma filha portadora do distúrbio é de ¼ × ½ = 1/8.

108. Gabarito: cMetade do material genético das operárias é de origem pa-terna enquanto a outra metade vem da rainha. Após a ga-metogênese, ocorre divisão do material genético, de modo que, se as operárias, sendo 2n, tivessem filhos, transmiti-riam apenas 50% do material genético.

109. Gabarito: bComo se trata de uma doença autossômica recessiva, seu desenvolvimento depende da presença de dois alelos re-cessivos, portanto, indivíduo com apenas um dos alelos não desenvolve a doença. Os genitores (normais) de um filho afetado apresentam genótipo heterozigoto (Aa × Aa) e con-forme pode-se observar no quadro de Punnett a seguir apre-sentam ¼ de chances (ou 25%) de gerar outro filho afetado.

A a

A AA Aa

a Aa aa

110. Gabarito: b

Quando o genótipo dos pais é suficiente para produzir um distúrbio em particular, como a anemia falciforme, a fre-quência será de 100% em gêmeos monozigóticos e pode-rá variar em gêmeos dizigóticos, dependendo do tipo de herança (autossômica dominante, autossômica recessiva, codominante, entre outras).

NOÇÕES DE PROBABILIDADE E GENEALOGIAS

111. Gabarito: c

A construção de genealogia é uma ferramenta fundamental para a genética básica. Ela permite a identificação do pa-drão de herança de uma ou mais características de interes-se. A realização de cruzamento-teste, por sua vez, permite a identificação do genótipo de um organismo que apresente característica dominante para determinado genótipo. Apesar de se tratar de uma ótima ferramenta para identificação de genótipo, seu uso depende do desenvolvimento de outro or-ganismo, portanto, não é passível de aplicação em humanos.

112. Gabarito: c

O cruzamento-teste é a técnica utilizada para identificação do genótipo de um indivíduo que apresente fenótipo domi-nante para determinada característica. Para isso deve-se fazer o cruzamento entre o indivíduo de interesse A_ com outro organismo homozigoto recessivo. De acordo com o padrão de herança obtido, pode-se inferir o genótipo do organismo de interesse. Por exemplo, em um cruzamento com pelo menos 10 organismos como prole, se 100% da F1 apresentar organismos com fenótipo dominante, pode-se inferir genótipo AA. Caso exista um organismo com fenótipo

recessivo, o genitor tem genótipo Aa.

113. Gabarito: bCom as informações obtidas no enunciado do exercício, apenas é possível afirmar que se trata do cruzamento en-tre um indivíduo homozigoto recessivo para a característica em questão e um indivíduo portador do gene dominante, no entanto, seu genótipo é desconhecido (A_).

114. Gabarito: b

Sabendo que a característica olhos escuros é dominante, pode-se concluir que o genótipo do homem era Aa, tendo herdado o gene recessivo de sua mãe. A mulher possui olhos claros, portanto, genótipo aa. Realizando o cruzamento:

A a

a Aa aa

a Aa aa

Observa-se a probabilidade de ½ para olhos claros. No en-tanto, para saber a probabilidade menina de olhos claros, deve-se considerar a probabilidade de nascer uma menina ½. Desse modo ½ × ½ = ¼ ou 25%.

219Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

NOÇÕES DE PROBABILIDADE E GENEALOGIAS

115. Gabarito: c

Considerando que o genótipo dos indivíduos I-1 e I-2 seja aa e A_, é possível reproduzir o heredograma da seguinte forma

e concluir que se trata de uma herança autossômica re-cessiva e que a probabilidade de o indivíduo III-1 ser ho-mozigoto dominante é 1/3, visto que, devido ao padrão de herança recessiva autossômica, ele não pode ser homozi-goto recessivo (só poderia apresentar os fenótipos AA ou aa – ver quadro de Punnet).

A a

a Aa aa

a Aa aa

Observando-se o quadro, percebe-se que existe uma chan-ce em três eventos possíveis de o indivíduo ser homozigoto dominante.

116.

a) 1/2 ou 50%. Pelo cruzamento representado na tabela abaixo percebe-se que a probabilidade de o genótipo da primeira criança ser igual ao de seus genitores, que é heterozigoto (Aa), é de 2/4, ou seja, 50%.

Ff/Ff F f

F FF Ff

f Ff ff

b) 1/16. Como a fenilcetonúria é recessiva, a probabilida-de de uma criança apresentá-la é de 1/4 (ver quadro). Para se calcular a chance de ocorrer um evento e outro, multiplicam-se as probabilidades isoladas. Assim, para saber a probabilidade de as duas primeiras crianças apresentarem fenilcetonúria, multiplica-se 1/4 × 1/4 = 1/16.

c) 3/8. A probabilidade de nascer menina, que é a mesma de nascer menino, é de 1/2, e a probabilidade de ser saudável é de 3/4. Portanto, tem-se: 1/2 × 3/4 = 3/8.

d) 1/3. Se a criança é clinicamente normal, o genótipo dela

só pode ser FF ou Ff. Portanto, observando-se o quadro, percebe-se que existe uma chance em três eventos possíveis de ela não possuir a mutação que causa a fenilcetonúria, ou seja, de ela possuir o genótipo FF.

117. Gabarito: b

Trata-se de uma herança autossômica recessiva. Conside-rando o heredograma apresentado a seguir. Os indivíduos 5 e 6 apresentam um gene dominante, no entanto, não se sabe se são heterozigotos ou homozigotos. Portanto, calcu-la-se a probabilidade levando em consideração os possíveis cenários:

- um cruzamento entre heterozigotos, com 1 chance em 4 de nascer com fibrose cística.

- um cruzamento em que, pelo menos, um dos indivíduos é homozigoto dominante.

- um cruzamento em que os dois indivíduos são homozigo-tos dominantes.

Sendo assim, 12 combinações são possíveis, mas apenas uma é homozigota recessiva aa. Dessa maneira, a probabi-lidade de o indivíduo 7 vir a ser afetado é de 1/12.

118. Gabarito: aTrata-se de uma herança autossômica dominante. Um ca-sal heterozigoto (ramo direito do heredograma) gerou uma prole com indivíduos portadores e indivíduos normais. Po-de-se concluir dessa forma seu genótipo heterozigoto para o gene em questão. Desse modo, é correto afirmar que a normalidade ocorre na ausência de gene dominante.

119. Gabarito: dObservando o heredograma, é possível notar que indivíduos afetados podem gerar descendentes normais, no entanto, na maioria dos casos, geram descendentes também afe-tados. O heredograma não ilustra os cruzamentos, mas é possível afirmar que se trata de uma herança autossômica dominante pelo padrão de herança apresentada (probabili-dade de descendentes afetados).

120. Gabarito: bAnalisando o heredograma, é possível concluir que se trata de uma herança autossômica recessiva. Dessa forma, indi-víduos homozigóticos recessivos serão afetados. Conside-rando o genótipo da geração parental I, é possível calcular a probabilidade de o indivíduo Y apresentar um genótipo heterozigoto que é de 2/3, visto que ele não pode apresen-tar genótipo homozigoto recessivo.

220 1ª. Série

121. Gabarito: b

Considerando a geração parental da mulher do casal 3 e sua prole, é possível concluir que se trata de um in-divíduo de genótipo heterozigoto, sendo oriunda de um cruzamento entre um indivíduo homozigoto (pai albino) e

um indivíduo heterozigoto (mãe, provavelmente normal). Por fim, sua F1 é consequência do cruzamento entre um indivíduo homozigoto (marido albino) e ela com fenótipo heterozigoto (provavelmente normal). Importante destacar que o albinismo é uma característica determinada por he-rança recessiva autossômica.

122. Gabarito: dConsiderando a geração parental heterozigota, ou seja, com o seguinte genótipo: Ff × Ff, e que para ser considerado afetado por fibrose cística o sujeito deve apresentar fenó-tipo ff, a chance de esse indivíduo ser portador é de 2/3. Observe o quadro de Punnett a seguir:

F f

F FF Ff

f Ff ff

HERANÇA SEM DOMINÂNCIA E GENES LETAIS

123. Gabarito: a

A acondroplasia é determinada pela presença de um gene mutado cujo padrão de expressão é dominante. Indivíduos portadores de acondroplasia apresentam genótipo Dd, uma vez que se trata de um gene letal quando em homozigose: os embriões com o genótipo DD morrem ainda durante o desenvolvimento embrionário. Portanto, a chance de de-senvolver um indivíduo saudável é de 25% conforme ilus-trado no cruzamento a seguir.

D d

D DD (morte) Dd (acondroplasia)

d Dd (acondroplasia) dd (normal)

124. Gabarito: e

O experimento com as flores de Mirabilis jalapa é um exem-plo clássico de herança sem dominância. O cruzamento de dois indivíduos homozigotos produz uma prole heterozigota cujo fenótipo aparenta a mistura entre as características da geração parental, no caso do experimento flores cor-de-ro-sa resultando do cruzamento entre flores brancas e verme-lhas. O cruzamento entre dois indivíduos heterozigotos irá produzir uma prole com fenótipos homozigotos e heterozi-gotos, no entanto, nas proporções 1:2:1.

125. Gabarito: c

O padrão de herança ilustrado no quadro apresenta resul-tado fenotípico típico da 1.ª Lei de Mendel 1:2:1. No entanto, não se observa o mesmo padrão fenotípico, pelo contrário, é possível observar a existência de três fenótipos distintos. Nos padrões de herança monogênica recessiva e dominan-

te, os fenótipos possíveis tradicionalmente se resumem em dois tipos, o referente ao gene dominante e o referente ao gene recessivo. No caso de dominância incompleta ou co-dominância, é possível observar um fenótipo intermediário, ou seja, um fenótipo n se nota a expressão dos dois genes associados a essa característica.

126. Parentes próximos, como primos-irmãos, têm maior proba-bilidade de apresentarem genes recessivos causadores de doenças em ambos os indivíduos. Por isso, filhos de casa-mentos consanguíneos têm maior probabilidade de terem doenças de herança autossômica recessiva. Considerando as informações disponíveis, a chance de Darwin apresentar os dois alelos, dominante e recessivo para o gene em ques-tão, heterozigose, é de 1/2, e o mesmo vale para Emma. Casais heterozigotos apresentam ¼ de chance de gerar uma criança recessiva homozigota. Portanto, a probabilida-de total é ½ × ½ × ¼ = 1/6.

127. Gabarito: a

Apesar de o enunciado apresentar informações quanto ao tipo do padrão de herança apresentado por essa caracterís-tica, o cruzamento entre indivíduos homozigóticos (rr e RR) irá produzir uma F1 heterozigótica (Rr, Rr, Rr, Rr). Portanto, todos os organismos da F1 apresentarão o mesmo fenótipo.

128. Gabarito: c

Endocruzamento significa o cruzamento entre indivíduos geneticamente semelhantes, geralmente de uma mesma linhagem familiar. Sendo assim, esse tipo de cruzamento aumenta a chance de genes deletérios estarem presentes em maior frequência.

221Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

HERANÇA SEM DOMINÂNCIA E GENES LETAIS

2.a LEI DE MENDEL: SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE

129. Gabarito: a

Os experimentos de Mendel com ervilhas foram muito an-teriores ao entendimento dos processos de divisão celular responsáveis pela formação dos gametas. No entanto, as inferências realizadas por Mendel e baseadas em suas evi-dências indicavam que, durante a formação dos gametas, havia uma segregação independente dos alelos, ou seja, genes alelos poderiam se separar durante a gametogênese. Isso foi confirmado décadas mais tarde com o desenvolvi-mento da microscopia e entendimento dos processos de divisão celular, especialmente da meiose.

130. Gabarito: a

Mendel realizou todos os seus experimentos em uma épo-ca que pouco se sabia a respeito da herança dos fatores genéticos. Seus experimentos são contemporâneos aos experimentos de Darwin sobre a evolução biológica, outra evidência do desconhecimento acerca da herança das ca-racterísticas. Mendel foi um dos primeiros cientistas a dire-cionar sua atenção à herança das características biológicas e. de modo bastante meticuloso. fazer inferências com base nos resultados obtidos.Essas inferências foram revolucio-nárias e transformaram as ciências naturais desde então. Após o desenvolvimento da 1.ª Lei de Mendel, ou lei da se-gregação dos fatores, e da segunda Lei de Mendel, ou lei da segregação independente, cientistas puderam realizar pesquisas nesse novo campo do conhecimento e identificar os mesmos padrões de herança em diversas espécies.

131.

a) a) A herança dos dois genótipos ocorre por meio de se-gregação independente (2.ª Lei de Mendel). Cor verme-lha é dominante; folhas rugosas seguem um padrão de herança recessiva. O primeiro cruzamento ocorre entre homozigotos, em que P1 tem pétalas vermelhas e fo-lhas lisas, e P2, pétalas brancas e folhas rugosas. Des-se cruzamento, obteve-se 100% plantas com pétalas vermelhas e folhas lisas, portanto conclui-se que esses sejam os fenótipos dominantes. As características de cor branca e textura rugosa são os fenótipos recessivos.

Para demonstração da resposta, será usado V e v para representar os alelos para a cor das pétalas, sendo V para o dominante, correspondente à cor vermelha, e v para o alelo recessivo, que quando em homozigose – vv – faz com que a pétala seja branca. E os alelos para a textura das folhas serão representados por R e r, sendo R para a textura lisa e r para a textura rugo-sa, também quando presente em homozigose.

Os cruzamentos P1 e P2 serão demonstrados a seguir:

(P1) VVRR × vvrr (P2)

(F1) VvRr

b) Realizando um cruzamento entre indivíduos obtidos na F1, e sabendo que a segregação dos fatores dá-se in-dependentemente, as plantas envolvidas têm gametas contendo os seguintes alelos: VR, Vr, vR, vr. É possível obter uma proporção de 4 duplos-heterozigoto (VvRr), correspondendo a 25% dos descendentes.

TIPAGEM SANGUÍNEA: SISTEMAS ABO E RH

132. Gabarito: e

O genótipo dos machos originários do cruzamento II deve ser CB, enquanto o das fêmeas provenientes do cruza-mento VI deve ser PB. Sendo assim, o cruzamento CB × PB produziria o seguinte resultado: ¼ CP, ¼ CB, ¼ PB, ¼ BB. Desse modo, os fenótipos serão: 25% pretos, 50% cinza e 25% branco.

133. Gabarito: b

A determinação do tipo sanguíneo obedece um sistema polialélico de codominância. Os alelos IA e IB são dominan-tes ao alelo i; quando em hererozigose com esse alelo irão determinar tipo sanguíneo A ou B, da mesma forma que quando em homozigose. Os alelos IA e IB não são capazes de exercer dominância um sobre o outro, de modo que o fenótipo resultante desse heterozigoto é sangue tipo AB.

Por fim, homozigoto para o alelo i gera fenótipo O. No caso apresentado, o cruzamento entre um heterozigoto IAIB e um heterozigoto IAi, a chance de o casal produzir uma prole com sangue do tipo B é de 25% ou ¼, conforme pode ser observado no quadro de Punnett a seguir:

IA IB

IA IAIA IAIB

i IAi IBi

134. Gabarito: d

De acordo com a fisiologia dos sistemas ABO e Rh, é possí-vel supor apenas que os estoques de sangue utilizado para transferências emergenciais eram de sangue do tipo O. Sa-bendo que as hemácias do sangue tipo O não apresentam aglutinogênios, elas não são reconhecidas por nenhum dos

222 1ª. Série

outros sistemas sanguíneos, de modo que não representam risco em momento de transfusão. A razão de logística justi-ficada pelo general é compreensível, uma vez que o sangue do tipo O é o mais comum na população e, se tratando de deslocamento, é importante diminuir e simplificar a carga transportada.

135. Gabarito: b

A eritroblastose fetal caracteriza-se pela formação de an-ticorpos anti-Rh+ na mãe Rh- durante a gestação de um bebê Rh+. É comum que, durante a primeira gestação, não ocorra nenhum malefício para o bebê em desenvolvimento. No entanto, os anticorpos desenvolvidos pela mãe durante a primeira gestação permanecem no corpo dela, de modo que as próximas se tornam perigosas para o feto. Esses anticorpos fazem a identificação das hemácias do feto, por-tadoras da proteína que determina Rh+ em suas membra-nas, promovendo o ataque pelo sistema de defesa e morte dessas células.

Desse modo, o bebê corre risco durante a gestação, po-dendo sofrer de anemia, icterícia, insuficiência cardíaca ou até a morte.

136. Gabarito: d

A regra do esquema de doação/recepção de sangue é que indivíduos do tipo O são doadores universais para o sistema ABO (ignorando aqui o fator Rh) e que os indivíduos AB são receptores universais (também ignorando fator Rh), confor-me ilustrado no esquema a seguir:

Desse modo, indivíduos do grupo A não podem doar sangue para indivíduos do grupo B.

137. Gabarito: e

Sendo a mulher albina, com sangue do tipo B e filha de pai pertencente ao tipo A, é possível deduzir que tem genóti-po homozigoto para albinismo (aa) e heterozigoto para tipo sanguíneo (IBi). O homem, por sua vez, apresenta genótipo heterozigoto para albinismo (Aa) e heterozigoto para tipa-gem sanguínea (IAIB). Veja os quadros de Punnett a seguir.

Tipo sanguíneo

IA IB

IB IAIB IBIB

i IAi IBi

Probabilidade de ter sangue B: 1/2

Albinismo

A A

a Aa aa

a Aa aa

Probabilidade de ser albino: 1/2

Sendo assim, é possível concluir que o casal apresenta ½ de chances para cada uma das características independen-temente, por fim ½ × ½ é igual ¼ ou 25% de chances de produzir uma criança não albina de sangue tipo B.

138. Gabarito: aConsiderando as informações do enunciado, é possível supor que o casal Silva é do tipo sanguíneo AB, enquanto o casal Rocha é dos tipos A e B. Os quatro filhos do casal Rocha são dos quatro fenótipos possíveis de tipos san-guíneos (A, B, AB e O). Portanto o casal Silva é pai dos gêmeos e foram eles que adotaram um dos filhos.

139. Gabarito: bA descrição dos fenótipos dos envolvidos leva à construção do seguinte heredograma:

Ezequiel possui sangue tipo A, com alelo IA proveniente da mãe. Se Bentinho for o pai, seu genótipo será IAi; se o pai for Escobar, o genótipo será IAIA. A partir da tipagem sanguínea pelo sistema ABO, não há exclusão da paternidade nem de Bentinho nem de Escobar.

Analisando o sistema Rh, Ezequiel é negativo, portanto um homozigoto recessivo (rr), sendo um alelo r proveniente do pai e outro da mãe, nesse caso tanto Bentinho quanto Escobar possuem pelo menos um alelo r. Portanto, por meio do sistema Rh também não é possível definir quem é o le-gítimo pai.

140. Gabarito: bOs gêmeos não podem ser univitelinos, pois têm genótipos diferentes para determinação do tipo sanguíneo. Portanto, trata-se de gêmeos fraternos e um dos genitores tem tipo sanguíneo do grupo A e outro do grupo B, sendo obrigato-riamente heterozigotos, pois um dos gêmeos é homozigoto recessivo (fenótipo O).

223Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

141. Gabarito: b

A mãe tem fenótipo IAi e Rh-. O pai, genótipo IAIB e Rh+, por-tanto o casal apresenta ¼ de chance de a próxima criança ser do tipo A e ½ de chance de ser Rh-,resultando numa probabilidade de 1/8.

Tipo sanguíneo

IA IB

IA IAIA IAIB

i IAi IBi

Probabilidade de ter sangue A, com o mesmo genótipo da mãe: 1/4

Rh

R r

r Rr rr

r Rr rr

Probabilidade de ser Rh negativo: 1/2

142. Gabarito: a

Com base nas informações do enunciado, é possível con-cluir que o genótipo da menina é iiRr e do seu futuro mari-do seria IBiRr. Portanto, a chance de esse casal gerar uma doadora universal, ou seja, um indivíduo com genótipo iirr é de 1/8.

Tipo sanguíneo

IB i

i IBi ii

Probabilidade de ter grupo sanguíneo tipo O: ½.

Rh

R r

R RR Rr

r Rr rr

Probabilidade de ser Rh negativo: 1/4

½ × ¼ = 1/8

143. Gabarito: aO indivíduo 2 não pode pertencer ao grupo sanguíneo AB. Caso fosse, sua prole não poderia ser do tipo sanguíneo O.

144. Gabarito: dConsidere os genótipos do pai IBi e mãe IAi para o cruza-mento. A chance de Fernanda ser do grupo AB é de ¼ ou 25%.

145. Gabarito: cConsidere os seguintes genótipos para o cruzamento:

– Mário albino e sangue tipo O: genótipo aaii.

– Joana não albina, mas pai albino e sangue tipo A: genó-tipo AaIAi.

Portanto, o cruzamento é aaii × AaIAi. A chance de ser albino é de ½, a chance de ter sangue tipo A é ½ e a chance de ser menino ½, portanto ½ × ½ × ½ = 1/8.

146. Gabarito: cO exame de tipagem sanguínea consiste na aplicação de gotas de sangue em uma solução contendo anticorpos dis-tintos e na observação da reação de aglutinação ou não. Caso o sangue apresente o antígeno para o anticorpo se-lecionado, ele irá apresentar reação de aglutinação. Caso o sangue não possua o anticorpo, ele não irá aglutinar. Sendo assim, o indivíduo que não apresenta nenhum antígeno na membrana de suas células é o número 4, portanto sangue O-. O indivíduo que possui todos os antígenos é o número 3, portanto sangue AB+ sendo, portanto, receptor universal.

147. Gabarito: cO indivíduo I possui sangue do tipo A- e o indivíduo II possui sangue do tipo O+. O pai do indivíduo I pode possuir sangue Rh negativo, não é possível afirmar se o sujeito recebeu o alelo referente ao Rh+ da mãe ou do pai.

148. Gabarito: dA mãe apresenta o genótipo iirr e, considerando o genótipo dos filhos gerados por esse pai (IAiRr e IBi_r), é possível infe-rir que seu genótipo é IAIBR_, cujo fenótipo será AB positivo.

GENÉTICA PÓS-MENDEL: HERANÇA DO SEXO

149. A determinação sexual em humanos responde ao sistema XX/XY. Isso significa que existem dois cromossomos impor-tantes para a determinação sexual, o cromossomo X e o cromossomo Y, e que, em condições normais, existem duas possíveis combinações, XX ou XY. Sabendo que cada uma das combinações corresponde a um dos sexos, é possível afirmar que a probabilidade de o casal apresentar o primei-ro filho homem é igual à razão entre o resultado favorável, no caso 1 (sexo masculino), e o número de combinações

possível, no caso 2 (masculino ou feminino). A chance de os dois filhos serem homens é resultado do produto das chan-ces, ½ x ½ = ¼. Essa probabilidade independe do histórico de nascimentos na família.

150. Gabarito: b

A cromatina sexual, ou o corpúsculo de Barr, representa o cromossomo sexual feminino inativo em células de indiví-duos deste sexo. Apenas um cromossomo X é funcional, de

224 1ª. Série

modo que em indivíduos XX o cromossomo não funcional permanece inativo e condensado na periferia nuclear, sendo facilmente identificado através de análises microscópicas.

151. Gabarito: cO daltonismo é um tipo de herança ligada ao sexo, portanto, ligada ao cromossomo X. O distúrbio desenvolve-se em indi-víduos portadores de um gene que codifica o pigmento das células fotorreceptoras da retina que sofreu mutação e, por-tanto, codifica uma proteína modificada em relação à codifi-cada pelo gene não mutado. Esse distúrbio pode ser descrito como herança recessiva, uma vez que para que uma mulher apresente o distúrbio ela deve possuir os dois alelos muta-dos, ou seja, em homozigose. Sabendo que o homem possui apenas um cromossomo X, uma mulher manifesta o dalto-nismo apenas se for filha de um homem daltônico com uma mulher portadora de um alelo recessivo para o daltonismo.

152. Gabarito: dSabendo que o uso da mão esquerda é associado à herança de um gene autossômico recessivo e que o daltonismo é um distúrbio genético de caráter recessivo ligado ao cro-mossomo sexual X, é possível inferir o genótipo do casal: mulher ccXDXd homem CcXdY. Realizando o cruzamento conforme ilustrado na tabela a seguir, pode-se concluir que a chance de esse casal gerar uma F1 heterozigota para o gene relacionado ao uso da mão é de 1/4 e de ½ para o outro gene de interesse.

Destro ou canhoto

c c

C Cc Cc

c cc cc

Probabilidade de ser heterozigota: ½

Daltonismo

Xd Xd

Xd Xd XdXd

Y XDY XdY

Probabilidade de ser heterozigota: 1/2

Probabilidade de ser menina: ½

½ × ½ × ½ = 1/8

153. Mulheres portadoras da mutação responsável pela DMD são, frequentemente, assintomáticas porque apenas um dos cromossomos X é ativo em mulheres. O outro cromos-somo permanece condensado e inativo, formando o cor-púsculo de Barr, ou cromatina sexual. Sendo assim, mu-lheres heterozigóticas, na grande maioria das vezes, não manifestam a doença, uma vez que o cromossomo afetado seria compensado pelo outro cromossomo normal.

A probabilidade de esse cruzamento dar origem a uma me-nina portadora é zero, e a chance de um menino ser porta-dor é de 50%. Ver quadro de Punnett a seguir.

XD Xd

XD XDXD XDXd

Y XDY XdY

154. Gabarito: b

A herança NÃO pode ser autossômica recessiva. O cru-zamento que demonstraria a inconsistência deste tipo de herança seria o genótipo dos descendentes dos pais II-4 e II-5, pois se tivessem genótipo recessivo (aa) não poderiam gerar filhos diferentes deles (A_).

O heredograma abaixo representa a herança autossômica dominante, em que o casal II-4 (Aa) e II-5 (Aa) possuem tanto filhos com lobo solto quanto com lobo preso. Foram utilizadas as letras A e a para representar os alelos, sendo que o alelo dominante condiciona o fenótipo lobo da orelha solto, tanto em homozigose dominante (AA) quanto em he-terozigose (Aa), e o alelo recessivo, quando em homozigose (aa), confere lobo preso à orelha.

155. Gabarito: bO daltonismo é um tipo de herança recessiva ligada ao cro-mossomo X. A miopia é um tipo de herança recessiva au-tossômica. Portanto, para uma menina ser míope e daltôni-ca, ela deve ser homozigota para os dois genes em questão.

156. Gabarito: dA criança não pode ter herdado o gene para daltonismo do pai porque se trata de um menino e o daltonismo é um tipo de herança recessiva ligada ao cromossomo X, assim a criança herdou essa característica da mãe. A mulher é homo-zigota para o uso da mão, pois se trata de uma característica autossômica recessiva. Portanto, esse casal pode, sim, ter filhas daltônicas, mas nem todos os filhos serão daltônicos, assim como nem todas as crianças serão destras.

157. Gabarito: aO isolamento reprodutivo ao qual esses animais ficam ex-postos reduz a variabilidade genética. Independente do me-canismo pelo qual a determinação sexual esteja ocorrendo, a população de dragões citada está reduzida e isolada, de tal forma que não é capaz de trocar material genético com outras populações. Essa perda de variabilidade reduz a ca-pacidade de uma população adaptar-se ou restabelecer-se em resposta a mudanças ambientais.

225Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

158. Gabarito: dNão é possível inferir se a mosca 2 ou 4 é macho ou fêmea, no entanto, é possível inferir que, se a mosca 3 for macho, seu pai apresenta obrigatoriamente o mesmo fenótipo, visto que, conforme citado na introdução, se trata de uma caracte-rística recessiva que obedece ao mesmo padrão de herança.

159. Gabarito: dTrata-se de herança ligada ao sexo e dominante. Portanto, basta possuir um dos alelos ligados ao X para expressar a característica. Considerando os genótipos dos casais I - XDY e XdXd e II - XdY e XDX_, não se pode dizer que os descen-dentes (tanto homens quanto mulheres) serão igualmente afetados, pois no casal II a chance de mulheres serem afe-tadas é menor.

160. a) Trissomia do cromossomo 21.

b) ½ XAXAXA e ½ XAXAXa

c) ¼ × 1/10 = 1/40 ou ½ ser homem × ½ ser daltônico × 1/10 probabilidade de não disjunção.

Indivíduos portadores da síndrome de Down apresen-tam a trissomia do cromossomo 21, devido a alguma falha na disjunção dos cromossomos homólogos na gametogênese materna ou paterna. No item b, deve-se considerar que, se não houve disjunção dos homólogos, o genótipo da mãe será inteiramente transmitido ao fi-lho. Para calcular a probabilidade no item c, deve-se considerar a probabilidade de ser menino (1/2), a de ser daltônico (1/2) e considerar a probabilidade da não disjunção 1/10. Sendo assim, a probabilidade final é de 1/40.

INTERAÇÃO GÊNICA: GENES INTEGRADOS

161. Gabarito: d

A expressão de mais de uma característica, ou função, por um mesmo gene é denominada pleiotropia, do grego pleio = muito e tropo = mudança.

162. Gabarito: a

Como se trata de uma relação de interação gênica, os fenó-tipos possíveis são: branco, amarelo, azul e verde. Os genó-tipos para cada fenótipo são:

– Periquitos brancos: são homozigotos para os dois alelos (aabb).

– Periquitos azuis: apresentam pelo menos um alelo domi-nante e homozigose recessiva para o outro par de alelos (A_bb).

– Periquitos amarelos: apresentam pelo menos um alelo dominante e homozigose recessiva para o outro par de ale-los (aaB_).

– Periquitos verdes: apresentam pelo menos um alelo do-minante para cada par (A_B_).

Sendo assim, o cruzamento que apresenta a maior chance de produzir uma prole com filhotes brancos é entre o ma-cho branco e a fêmea amarela (aabb × A_bb).

163. Gabarito: c

Trata-se de um exemplo de cruzamento envolvendo genes ligados, do tipo epistasia recessiva, em que o alelo epistá-tico recessivo inibe a ação do alelo epistático dominante. Esses casos não obedecem às proporções típicas da 2ª Lei de Mendel (9:3:3:1).

164. Gabarito: c

Observando a relação genótipo/fenótipo, é possível concluir que dois genes interagem para a expressão do fenótipo. Logo, dada a proporção fenotípica apresentada, é possível concluir que se trata de herança quantitativa, ou interação gênica epis-tática (epistasia com genes duplos com efeito acumulativo).

165. Gabarito: c

Se um casal de camundongos de pelagem preta gerou um filhote albino, é possível inferir que o casal apresenta ge-nótipo B_CcDd, . Portanto, conforme os cruzamentos pos-síveis, a proporção desse casal gerar um filhote preto está detalhada abaixo

Alelo B

B b

B BB Bb

b Bb bb

Probabilidade de ser preto: 3/4

B b

B BB Bb

Probabilidade de ser preto: 1

Alelo D

D d

D DD Dd

d Dd dd

Probabilidade de ser preto: 3/4

226 1ª. Série

Alelo C

C c

C CC Cc

c Cc cc

Probabilidade de ser preto: 3/4

Probabilidades: Se for Bb: ¾ × ¾ × ¾ = 27/64

Se for BB: ¾ × ¾ × 1 = 9/16

166. Gabarito: c

É incorreto afirmar que nenhum dos filhotes pode ser homozigoto recessivo para os dois alelos, pois filhotes dourados podem apresentar esse genótipo.

167. Gabarito: b

O cruzamento de duas flores brancas não pode gerar plantas de flores púrpuras, uma vez que a cor púrpura é determinada pela presença de um gene dominante (P). Para que uma flor seja branca, ela necessariamente precisa ser homozigótica recessiva.

168. Gabarito: d

O quadro de Punnett a seguir representa os resultados possíveis para o cruzamento entre os di-híbridos BbEe x BbEe. Nota-se a proporção fenotípica de 9 na cor preta (B_E_), 3 na cor marrom (bbE_) e 4 na cor amarela (B_ee, bbee).

BE Be bE be

BE BBEE (preto) BBEe (preto) BbEE (preto) BbEe (preto)

Be BBEe (preto) BBee (amarelo) BbEe (preto) Bbee (amarelo)

bE BbEE (preto) BbEe (preto) bbEE (marrom) bbEe (marrom)

be BbEe (preto) Bbee (amarelo) bbEe (marrom) bbee (amarelo)

169. Gabarito: d

O quadro de Punnett é utilizado para representar os resultados possíveis a partir de cruzamentos. No caso da herança da cor da pele em humanos, dois pares de alelos atuam em conjunto para determinar o fenótipo. Cinco são os fenótipos possíveis origina-dos de 9 genótipos, conforme descrito na tabela a seguir.

Genótipo Fenótipo

AABB Negro

AaBB, AaBb Mulato escuro

AaBb, AAbb, aaBB Mulato médio

Aabb, aaBb Mulato claro

aabb Branco

170. Gabarito: b

Considerando o padrão de herança dos cães labradores, a seguinte tabela de genótipo e fenótipos pode ser construída:

Fenótipo Preto Dourado Marrom

Genótipo B_E_ B_ee bbE_

Desse modo, é possível concluir que o cruzamento entre animais de pelagem dourada não poderá originar um filhote preto, visto que ele necessita pelo menos um gene dominante em cada par de alelos.

227Caderno de Atividades / Livro do Professor

Biologia

LEI DE MORGAN OU 3ª. LEI DA HERANÇA: GENES LIGADOS (LINKAGE) E MAPAS CROMOSSÔMICOS

171. Gabarito: b

O crossing-over cromossomal, ou apenas crossing-over, é uma das principais formas de recombinação genética. Ba-sicamente, esse processo pode ser definido como a troca de material genético entre cromossomos homólogos. Esse processo ocorre durante a prófase I da meiose I quando os cromossomos homólogos estão pareados.

172. Gabarito: d

Fonte: www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/2leidemendel5.php

Trata-se de um cruzamento do tipo genes ligados e, de acordo com os resultados obtidos do cruzamento, é possí-vel inferir que o heterozigoto apresenta constituição TRANS (veja figura), uma vez que os gametas parentais produzidos pelo indivíduo heterozigoto foram AaBb, ou seja, não se se-pararam durante a meiose.

173. Gabarito: d

Trata-se de uma ilustração para exemplificar o que acontece com genes ligados em duas situações distintas. No exemplo 1, ocorre a separação das cromátides irmãs e cromosso-mos homólogos sem haver permutação ou crossing-over, de modo que os genes permanecem no mesmo cromos-somo. O exemplo 2 ilustra uma situação de crossing-over, de modo que os genes alelos migram entre cromossomos.

174.

a) O genótipo de I-1 é X Ygd , porque ele é daltônico e com

deficiência da enzima G6PD. O genótipo de I-2 é X XGD

GD

,

porque ela é homozigótica, com visão normal para co-res, não tendo deficiência de G6PD.

b) O genótipo de II-1 é X XGD

gd , porque seus pais são Xg

dY e X XG

DGD e de II-2 é X YG

D , pois ele possui visão normal para cores e não tem deficiência de G6PD.

c) Os filhos de II-1 e II-2 podem ter os seguintes fenótipos e respectivos genótipos:

- Normal para as duas características: X YGD .

- Visão normal para cores e com deficiência de G6PD: XgDY .

- Daltônico e normal para a enzima G6PD: XGdY .

- Daltônico e com deficiência de G6PD: XgdY .

d) Os filhos podem ter herdado genótipos diferentes em razão da ocorrência de permutação ou crossing-over nos cromossomos X da mãe durante a meiose.

Dessa forma, a mãe, heterozigota para as duas caracterís-ticas, produziria quatro tipos de gametas ( X X X XG

Dgd

gD

Gd, , e ),

que comporiam assim os quatro genótipos diferentes dos filhos.

175. Gabarito: d

Considerando uma taxa de recombinação de 20%, é pos-sível inferir que 20% dos gametas formados pelo indivíduo ABab vão apresentar permutação. Portanto, do número final de gametas formados, 80% não sofrerão recombinação e apresentarão a conformação original AB ou ab. É possível formar dois tipos distintos de gametas a partir da recom-binação nesse indivíduo: Ab e aB. Portanto, o resultado final dessa recombinação contará com 10% de gametas Ab, 10% de gametas aB, 40% de gametas AB e 40% de gametas ab.

176. Gabarito: b

Há relação direta entre a distância entre dois genes e a taxa de permuta. Quanto maior a distância, maior a taxa de permutação.

228 1ª. Série