biologia - técnicas ninja para o vestibular da uerj · o mecanismo da evolução caracteriza-se...

PRÉ-VESTIBULARLIVRO DO PROFESSOR

BIOLOGIA

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Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico

Disciplinas Autores

Língua Portuguesa Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima BezerraLiteratura Fábio D’Ávila Danton Pedro dos SantosMatemática Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba CostaFísica Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. SaquetteQuímica Edson Costa P. da Cruz Fernanda BarbosaBiologia Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério FernandesHistória Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa SilvaGeografia DuarteA.R.Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer

I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]

764 p.

ISBN: 978-85-387-0578-9

1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.

CDD 370.71


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Genética: genética

populacional e engenharia

genética

Genética populacionalO mecanismo da evolução caracteriza-se ba-

sicamente por mudanças na frequência de certos alelos na população.

As mudanças nas populações (evolução) podem ocorrer devido à mutação, seleção natural, migra-ção, ou à deriva genética.

É importante lembrar que Theodor Dobzhansky, um dos autores da teoria sintética, definiu evolução como “mudanças não-oscilatórias na composição genética das populações, resultando em alterações irreversíveis”.

Frequência na populaçãoVamos observar como calculamos a frequência

de genes em uma população.

Imaginemos uma população de 12 000 indivídu-os, em que os genes AA são encontrados em 3 600; os genes aa em 2 400 e os Aa em 6 000 indivíduos.

A frequência dos genes A ou a, nessa popula-ção, pode ser calculada da seguinte maneira:

n.º total desse gene

n.º total de genes para aquele locus

Frequência de um gene =

Assim:

Frequência do gene A

3 600 indivíduos AA n.º de genes A = 7 200

6 000 indivíduos Aa n.º de genes A = 6 000

Total de genes A 13 200

O número de genes para esse locus é de 24 000, pois se existem 12 000 indivíduos na população e eles são diploides, significa dizer que cada locus apresen-ta dois alelos. Logo, 2 x 12 000 = 24 000 genes para a mesma posição no par alélico.

Então, obtemos:

f(A) = n.º total desse gene

n.º total de genes para aquele locus

f(A) = 13 200 = 0,55

24 000

f(A) = 0,55 ou 55%

Para se calcular a frequência de a, podemos utilizar o mesmo raciocínio ou proceder com a relação entre as frequências dos genes alelos:


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f(A) + f(a) = 1

Assim, se f(A) + f(a) = 1 f(a) = 1 – 0,55 f(a) = 0,45 = f(a) = 45%.

Nessa população, as frequências dos genes A e a são, respectivamente, de 55% e 45%.

Podemos ainda calcular a frequência genotípica desses genes, na população:

Freq. genotípica =

n.º de indivíduos com determinado genótipo

n.º de indivíduos da população

Podemos, então, calcular a frequência de AA, Aa e aa:

AA = 3 600 = 0,30

12 000

Aa = 6 000 = 0,50

12 000

aa = 2 400 = 0,20

12 000

Equilíbrio de Hardy–WeinbergO matemático inglês Godfrey H. Hardy e o gene-

ticista alemão Wilhelm Weinberg demonstraram, tra-balhando independentemente, que se não houvesse fatores evolutivos influindo, as frequências genéticas não sofreriam alteração ao longo das gerações, ou seja, estariam em equilíbrio.

Essa conclusão ficou conhecida como teorema de Hardy - Weinberg.

CondiçõesPara que a frequência gênica de uma população

se mantenha em equilíbrio são necessárias algumas condições, tais como:

população grande para que não ocorra •desvios ou mudanças significativas devido ao acaso na frequência dos genes (deriva genética);

não há mutações; •

não há migrações (não podem entrar ou •sair alelos da população);

todos os genótipos devem ter a mesma •chance de sobrevivência na reprodução (não há seleção natural);

os cruzamentos ocorrem ao acaso. •

Uma população assim caracterizada encontra-se em equilíbrio genético, porém devemos lembrar que na natureza, entretanto, não existem populações sujeitas rigorosamente a essas condições.

A importância do teorema está no fato deste pos-sibilitar estabelecer um modelo de comportamento dos genes. Assim, é possível estimar as frequências gênicas e genotípicas ao longo de gerações e fazer comparações. Se os valores observados são muito diferentes dos valores esperados, podemos concluir que a população está evoluindo. Caso os valores não sejam diferentes, pode-se concluir que a população está em equilíbrio ou que não está evoluindo.

Vamos observar o teorema:

Eles propuseram que a frequência de A seria representada por p e que a frequência de a pelo q.

Como os genótipos possíveis são AA, Aa e aa, as frequências genotípicas em cada geração serão:

AA = a probabilidade de um óvulo com o gene A ser fecundado por um espermatozoide com o gene A:

p x p = p2

aa = a probabilidade de um óvulo com o gene a ser fecundado por um espermatozoide com o gene a:

q x q = q2

Aa = a probabilidade de um óvulo com o gene A ser fecundado pelo espermatozoide com o gene a:

p x q = pq

Aa = a probabilidade de um óvulo com o gene a ser fecundado pelo espermatozoide com o gene A:

q x p = qp

Assim, essa relação pode ser representada do seguinte modo:

p2 + 2pq + q2

Se observarmos a relação anterior, notaremos que essa relação é o desenvolvimento de um binômio elevado ao quadrado. Como sabemos que a soma da frequência de um gene A (p) com o gene a(q) é igual a 1, podemos escrever a relação do seguinte modo:

Como p + q = 1 q = p – 1

Assim, temos: p2 + 2pq + q2 = 1

ou p2 + 2p(1-p) + (1 + p)2 = 1

Engenharia genéticaA genética progrediu muito desde as primeiras

descobertas de Mendel até a demonstração da es-trutura espacial do DNA.


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No entanto, foi a partir da demonstração do DNA, em 1954, por Watson e Crick, que os estudos se intensificaram e originaram a chamada engenharia genética.

No início, essa nova área progrediu devagar, sendo que, no final do século XX, obteve um impulso muito grande, culminando com o projeto de sequen-ciamento do genoma humano.

Esse ramo da genética está longe de atingir o seu final e promete muitas revelações nos próximos anos.

O início do século XXI foi marcado pela inun-dação de notícias na TV e nos jornais de novas des-cobertas no campo da genética, porém, num campo muito mais específico do que estávamos acostuma-dos a ver, que até pouco tempo seria considerado ficção científica.

Novas descobertas do DNA, o aprendizado de sua manipulação e as várias aplicações no dia-a-dia tornam a engenharia genética uma tecnologia extre-mamente interessante.

Neste módulo estudaremos os seus funda-mentos.

O início de tudoNa realidade, a engenharia genética começa

com a descrição da estrutura espacial da molécula de DNA e os estudos que se seguiram a esse fato.

Mas, em 1973, os norte-americanos Cohen e Boyer transferiram um gene de uma rã para o genoma de uma bactéria que, ao se reproduzir, começou a duplicar esse gene junto com o seu próprio genoma. Começava definitivamente a verdadeira engenharia genética.

As técnicas modernas da engenharia genética consistem em permitir a manipulação do DNA, técni-ca que ficou conhecida como DNA recombinante.

Com essa técnica é possível fazer com que bac-térias produzam substâncias de interesse humano como, por exemplo a insulina, produzir vacinas e alimentos denominados de transgênicos.

Na verdade, as bases da engenharia genética nasceram muito tempo atrás.

Na década de 1940, uma pesquisadora america-na, Bárbara McClintoc (Nobel de Medicina de 1983), descobriu que cromossomos de milho, quando sub-metidos à ação de raios X, liberavam fragmentos que mudavam de posição, gerando novas combinações. Esse fenômeno ficou conhecido como os genes salta-dores ou transposons que realizavam a transposição do DNA. Esse fato ocasiona as novas combinações genéticas, mas é raro na natureza.

Em alguns casos, esses fragmentos de DNA se duplicam antes de saltarem. Isso faz com que sejam encontradas várias cópias dos genes saltadores no próprio organismo.

A descoberta dos transposons mostrou o ca-minho para o desenvolvimento da técnica do DNA recombinante mais de três décadas depois.

Processo de manipulação do DNA

A técnica do DNA recombinante é um conjunto de procedimentos que interferem na sequência nor-mal do DNA em estudo.

A manipulação teve origem na experiência de Cohen e Boyer, com a transferência do gene de uma rã para uma bactéria.

Em 1985 surgiu uma técnica denominada de PCR (Reação em Cadeia de Polimerase) que permite, a partir de um pequeno fragmento de DNA, gerar milhares de cópias desse mesmo DNA.

As tesouras molecularesA principal ferramenta empregada na manipu-

lação do DNA é um conjunto de enzimas extraídas de bactérias, as chamadas enzimas de restrição. Elas são capazes de cortar a dupla-hélice de DNA em pontos específicos sendo, por isso, comparadas a tesouras moleculares.

Uma enzima de restrição associa-se a uma curta sequência de bases específicas do DNA, em geral quatro ou seis pares de nucleotídeos, cortando a molécula exatamente nesse ponto. Atualmente já se conhecem centenas de tipos de enzimas de restrição, cada uma capaz de cortar o DNA em um ponto específico.

Acredita-se que essas enzimas sejam meca-nismos de defesa bacteriana contra os vírus bacte-riófagos que as atacam. Essas enzimas picotariam o DNA viral antes que ele conseguisse afetar o DNA bacteriano.

Eletroforese – comparando DNAs

Os cientistas extraem e purificam enzimas de restrição bacterianas, utilizando-as para tratar um determinado DNA a ser testado. Uma enzima de restrição corta o DNA em pontos específicos, nos quais há uma sequência de bases que a enzima re-conhece. Assim, o DNA picotado por uma determi-


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nada enzima fica reduzido a um certo número de pedaços de diferentes tamanhos, correspondentes às distâncias entre cada dois pontos reconhecidos e cortados pela enzima.

Descobriu-se que se duas diferentes moléculas de DNA forem cortadas pela mesma enzima de res-trição, originam conjuntos de fragmentos diferentes, característicos de cada DNA que foi fragmentado. Da mesma forma, dois DNAs idênticos, cortados por uma mesma enzima, produzem conjuntos de fragmentos de tamanhos idênticos. Assim, a análise dos tipos de fragmentos de DNA produzidos por uma enzima permite comparar moléculas de DNA. Essa análise é feita por meio da técnica conhecida por eletroforese.

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.Sítios para a enzima de restrição

DNA IIEnzima de restrição

Fragmento A

Fragmento A Fragmento B

Fragmento B

GENE A GENE B

DNA IIE

SDE

Bra

sil S

.A.

Separação eletroforética dos fragmentos de DNA com base no tamanho. Os menores migram mais rapidamente.

Fragmento B

Fonte elétrica

aplicação na gelatina

Fragmento B

Fragmento A Fragmento A

DNA TIPO I

DNA TIPO II

A eletroforese é uma técnica laboratorial que permite separar moléculas de DNA, RNA ou de proteínas com base na velocidade de migração em um suporte denso e grosso, geralmente de agar, sub-metido a um campo elétrico. A amostra que contém as moléculas que se deseja separar é colocada em uma pequena fenda feita em uma placa de gelatina, que é mergulhada em uma solução condutora de corrente elétrica. Em seguida, a placa é submetida a

um campo elétrico. Nessas condições, os fragmentos de DNA, que têm carga negativa, migram para o pólo positivo do campo elétrico. A velocidade com que cada fragmento se desloca na gelatina é in-versamente proporcional ao seu tamanho: quanto menor ele for, mais rápido se desloca.

Depois de algumas horas, desliga-se a corrente elétrica e os fragmentos param de se deslocar. A placa de gelatina é então mergulhada em uma subs-tância que faz o DNA brilhar ao ser iluminado com luz ultravioleta. Podem-se ver, assim, os fragmentos de DNA de diversos tamanhos estacionados a diferentes distâncias do local em que foram colocados inicial-mente. Os que mais “correram” são os fragmentos menores, seguidos por fragmentos um pouco maiores e assim por diante. Fotografias da gelatina, tiradas sob iluminação ultravioleta, mostram um padrão de faixas, correspondentes aos locais em que estaciona-ram fragmentos de DNA de diferentes tamanhos. Pela distância relativa de migração, é possível calcular até mesmo o número de nucleotídeos dos fragmentos de DNA separados durante a eletroforese.

BiotecnologiaÉ o estudo de processos biológicos com propó-

sitos de uso prático. A engenharia genética permitiu que novas técnicas fossem desenvolvidas, algumas das quais veremos a seguir.

Identificação de pessoas por DNA

Cortar o DNA com enzimas é, hoje, um pro-cedimento corriqueiro em laboratórios de genética molecular. Por exemplo, uma amostra de DNA pu-rificado, extraída de glóbulos brancos do sangue de uma pessoa, pode ser tratada com determinada enzima de restrição e os fragmentos obtidos podem ser separados por meio de eletroforese, fornecendo um padrão de faixas típico do indivíduo. A análise do padrão de fragmentos de DNA é o método mais seguro para identificar pessoas.

Com exceção dos gêmeos univitelinos, não existem duas pessoas cujos DNAs sejam totalmente idênticos. Assim, quando um DNA é cortado, produz fragmentos diferentes e consequentemente bandas diferentes pela eletroforese.

Determinação de paternidadeO exame de DNA é atualmente muito usado nos

testes de paternidade. O padrão de fragmentos de


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DNA de uma pessoa é comparado com os padrões de sua mãe e do homem suspeito de ser o pai. Como uma pessoa sempre recebe metade de suas molécu-las de DNA do seu pai e outra da sua mãe, os tipos de fragmentos de seus progenitores devem estar presentes no seu DNA.

Assim, comparando os fragmentos de DNA produzidos por eletroforese da pessoa com os da sua mãe, se excluem as bandas que forem idênticas. As outras só podem ter vindo do pai. A partir disso, compara-se as bandas com o do suposto pai.

Melhoramento genéticoA genética tem sido empregada em técnicas de

melhoramento de plantas e animais, utilizando-se o conhecimento do DNA para produzir plantas mais resistentes a pragas, animais com melhor qualidade de carne etc.

Exemplo de melhoramento animal

A produção de uma nova raça de gado bovino, conhecido como Santa Gertrudes, foi desenvolvida a partir da combinação de outras raças.

O gado Shorthorn criado em certas regiões dos EUA é um excelente produtor de carne, mas sensí-vel a doenças transmitidas por carrapato e pouco resistente ao calor.

Por outro lado existe uma espécie de gado Zebu, de origem indiana, muito resistente ao calor e a do-enças, porém produz pouca carne.

Após vários ciclos de cruzamentos entre o gado da raça Shorthorn e Zebu, sempre selecionando as características mais vantajosas, desenvolveu-se uma população homogênea denominada de Santa Gertrudes que, além de ótima produtora de carne, tem ótima resistência a doenças e consegue viver em ambientes com temperaturas mais elevadas.

Aur

élio

Cân

did

o.

Rob

ert

Scar

th.

Lau

rie

Lee

.

A B C

A – Santa GertrudesB – ShorthornC – Zebu

Exemplo de melhoramento vegetal

Experiências com variedades de milho, feitas por George Shull, demonstraram o aparecimento de plan-tas mais vigorosas, resistentes contra doenças, e com espigas maiores do que as espécies cruzadas.

Essas plantas foram denominadas híbridas. Os cientistas concluíram que os híbridos, por apre-sentarem maior número de genes em heterozigose, eram superiores às espécies puras, altamente homo-zigóticas, esse fenômeno conhecido como vigor do híbrido ou heterose.

O conhecimento desse fato permitiu a produção de duplos-híbridos, isto é, indivíduos obtidos a partir de quatro linhagens homozigóticas parentais. Esse processo obteve tanto sucesso que hoje praticamente todo milho cultivado é híbrido.

Esse fenômeno não é restrito ao milho, co-nhecendo-se várias plantas em que o processo foi aplicado, como morango, algodão e animais como a galinha doméstica.

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Linhagem Pura A

Linhagem Pura B

Linhagem Pura C

Linhagem Pura D

Pólen Pólen

Pólen

Híbrido (AxB) (CxD)

Híbrido AxB Híbrido CxD

Variabilidade genética – um problema criado

Um dos problemas do melhoramento genético é o surgimento de linhagens com pouca variabilidade genética. Isso provoca a redução da capacidade da população de se adaptar às alterações ambientais.

Esse problema já era conhecido por agricultores muito antes das descobertas genéticas. Em campos de cultura de milho era comum a plantação de varie-dades distintas, pois em caso de seca ou enchentes,


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algumas delas sobreviviam. Essa técnica hoje está praticamente abandonada, prevalecendo a monocul-tura. Esse tipo de plantação gera mais lucro, porém, em caso de doenças, a probabilidade de perda é consideravelmente maior.

Um exemplo histórico de um desastre envolven-do a perda de uma monocultura aconteceu no século XIX na Irlanda. A produção de batata era baseada em uma única linhagem e era principal fonte de ali-mento para a população. Uma doença causada por fungos dizimou, em um prazo muito curto, todas as plantações de batata do país. O resultado foi trágico, pois milhares de pessoas morreram de fome.

Aconselhamento genéticoMuitas doenças humanas são genéticas. Com

isso, o estudo dos padrões genéticos da família pode ajudar a estimar o provável nascimento de crianças afetadas por algum distúrbio genético.

A análise das genealogias familiares permite que especialistas façam o aconselhamento genético dos casais, visando reduzir o risco de nascimentos com crianças afetadas.

Os alelos deletériosMuitos genes alelos que causam doenças ou

diminuem a sobrevivência de um determinado or-ganismo são provocados por mutações de alelos normais. Esses alelos mutantes recebem o nome de alelos deletérios e geramente são recessivos.

Normalmente, as crianças afetadas por alguma anomalia deletéria são filhos de pais normais que, em condição de heterozigose, não sofrem da doença.

Algumas doenças já podem ser detectadas por meio de exames bioquímicos, como é o caso da doença de Tay-Sachs, uma anomalia provocada por alteração dos lisossomos.

Pessoas portadoras do gene para a anemia falci-forme já contam com um exame de sangue capaz de detectar se são portadoras do gene para a anemia, mesmo sem sofrer da doença. Com isso, pode-se evitar o nascimento de crianças afetadas por essas anomalias.

ConsanguinidadeA probabilidade de genes deletérios recessivos

se encontrarem e, consequentemente, provocarem uma doença, já que estariam em condição de homo-zigose, aumenta à medida que ocorrem casamentos consanguíneos, ou seja, aqueles que ocorrem entre

membros da mesma família.

Quanto mais próximo é o parentesco, maior a probabilidade, pois a existência de um gene reces-sivo em ancestrais comuns, tenderia ao encontro homozigótico, devido à convergência genética dos envolvidos. Se o casamento ocorre entre indivíduos de famílias diferentes, a probabilidade da conver-gência diminui.

Diagnóstico pré-natalAtualmente, é possível a determinação de cer-

tas doenças genéticas graves antes do nascimento, ou seja, durante a vida intrauterina.

Em determinados países, o diagnóstico de le-sões graves de origem genética é justificativa para o aborto, o que não ocorre no Brasil. Porém, o casal estaria preparado antes do nascimento para cuidar de uma criança com determinada anomalia, pois po-deria recorrer a especialistas, a fim de se aconselhar como proceder.

Um desses exames é a amniocentese, que é empregado para análise fetal entre a décima quarta e a décima sexta semanas de gravidez. O exame consiste em puncionar a barriga da mãe até atingir a bolsa amniótica, aspirando o líquido amniótico. Essa operação é monitorada por ultrasom e a quantidade de líquido retirado é muito pequena. Como o líquido banha o feto, certas doenças podem ser detectadas por análise direta do líquido e cultura de células embrionárias presente, o que permite a análise dos cromossomos fetais.

Um outro exame é a amostragem vilo-coriônica, que permite a análise no período entre a oitava e a décima semanas. Através da vagina, passando pelo canal uterino, um pedaço de amostra do córion, uma membrana de revestimento embrionário é retirada e analisada.

Esse exame é mais arriscado do que o outro, pois pode provocar aborto espontâneo. Por isso, só é utili-zado se houver grande risco de doença genética.

Amniocentese

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UltrassomCentrifugação

Retirada de líquido amniótico

Cultivo das células

Análise do cari-ótipo

Análise bioquímica

Células fetais


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Centrifugação

Retirada de vilosidades coriônicasEmbrião Análise do

cariótipo

Análise bioquímica

Amostragem vilocoriônica

TransgênicosO desenvolvimento de variedades transgênicas

impulsionou a agricultura e a indústria de alimentos.

Não há dúvida de que a maior utilização dessa técnica encontra-se na agricultura. Novas plan-tas resistentes a pragas, frutos que permanecem mais tempo amadurecendo e, consequentemente, mais saborosos, são algumas das inúmeras aplicações dos transgênicos.

Técnicas de produçãoAs plantas transgênicas podem ser produzidas

por várias técnicas, tais como: método da infecção e bombardeamento por microcanhão.

Método da infecçãoEssa técnica consiste em gerar pequenos discos

da folha do vegetal a partir do qual se quer criar um transgênico. Esses discos são incubados com agro-bactérias que possuem o plasmídeo recombinante.

Os discos, que são feitos de folhas danificadas, emitem substâncias químicas que atraem as agro-bactérias.

Algumas células do vegetal incorporam o plasmídio transferido da agrobactéria. Essas cé-lulas proliferam e formam um embrião imaturo que é incubado em condições especiais de laboratório, gerando um broto vegetal. Esse broto é plantado em condições especiais, enraíza e cresce, formando um vegetal transgênico.

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Remoção de discos da folha de tabaco

incubação (24H) dos discos da folha com células de agro-bactérias modificadas por engenharia genética

Meio seletivo com células que receberam o DNA bacteriano

Crescimento da muda enraizada

Vegetal adulto transgênico

Meio indutor de brotos

Transferência do broto para um meio indutor

Produção de broto vegetal transgênico por infecção.

Método do bombardeamentoConsiste em acoplar o gene que se quer trans-

ferir para o vegetal na superfície de uma micropar-tícula de ouro ou tungstênio, disparando-a com um microcanhão contra as células vegetais.

O disparo faz com que a micropartícula atinja uma velocidade de 1 500km/h, fazendo com que atra-vesse a parede celular, alojando-se no citoplasma.

No citoplasma, o gene é separado da micropar-tícula e pela própria dinâmica citoplasmática, acaba sendo incorporado ao DNA da célula, tornando-a transgênica.

DNA modificado

Transferência do gene

Disparador de projéteis

Partículas do DNA mutante nas cápsulas

de metal

Penetração das partículas na célula da planta

Multiplicação celular com o DNA mutante

Crescimento celular originan-do plantas modificadas

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Método do bombardeamento.


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Alimentos transgênicosAs primeiras plantas transgênicas surgiram na

década de 1980, mas somente na metade dos anos 1990 é que os primeiros alimentos transgênicos surgiram.

O primeiro registro de um alimento transgêni-co foi o do tomate longa vida, de maturação lenta, cultivado nos EUA.

Atualmente, existem mais de 700 alimentos transgênicos liberados nos Estados Unidos, porém ainda hoje se discute a segurança desses alimentos.

Um dos alimentos mais discutidos no mundo é a soja. O Brasil é o maior produtor de soja não-trans-gênica, o que ainda está favorecendo a exportação, pois muitos países só importam soja natural.

O plantio deste tipo de soja não-transgênica gera um custo muito maior do que a transgênica, o que está fazendo com que os produtores pressionem o governo brasileiro a liberar o plantio definitivamente.

Existe muita discussão a respeito da segurança dos alimentos transgênicos, chamados de organis-mos geneticamente modificados (OGM).

Os ambientalistas dizem que já ocorreram re-ações alérgicas em pessoas que consumiram OGM, mas a OMS (Organização Mundial de Saúde) garante que os OGM foram monitorados de maneira segura e não põem em risco a saúde humana.

De qualquer maneira, os alimentos transgênicos vieram para ficar.

Hoje existem mais de 52,6 milhões de hectares de área plantada com transgênicos, seja de soja, milho, algodão, ou outro produto.

No Brasil, foi aprovada recentemente, no Con-gresso Nacional, a Lei de Biossegurança, que pre-tende regulamentar essa matéria.

Supondo-se que uma população teórica em equilíbrio, 1. os indivíduos míopes correspondem a 16% dessa po-pulação, enquanto o restante da população tem a visão normal. Qual a frequência de genes recessivos e domi-nantes para esse caráter nessa população, sabendo-se que a miopia é um caráter recessivo?

Solução: `

Gene normal = M

Gene míope = m

Como 16% da população são míopes e a miopia é recessiva, temos:

mm = 16% q2 = 16% = 0,16

q = 0,16 = 0,4 q = 0,4

Como:

p + q = 1

p = 1 – 0,4

p = 0,6

Assim, temos: frequência de p (M) = 0,6 e de q(m) = 0,4

Agora, é só aplicarmos o teorema: p 2 + 2 pq + q 2

(0,6)2 + 2 ( 0,6) ( 0,4) + ( 0,4)2 0,36 + 0,48 + 0,16

Logo, temos:

frequência de MM = 0,30 = 36%.

frequência de Mm = 0,48 = 48%.

frequência de mm = 0,16 = 16%.

Numa população de 10 000 indivíduos, 9% apresentam 2. um caráter condicionado por um gene recessivo a. Sabendo-se que esta população está em equilíbrio, qual o número de indivíduos que possuem, pelo menos, um gene recessivo?

900a)

2 100b)

4 200c)

4 900d)

5 100e)

Solução: ` E

Se 9% representa um caráter recessivo, vamos inicial-mente calcular a frequência do gene recessivo, pois o caráter representa o par recessivo.

aa = 9% 0,09

aa = q2

q = 0,09 0,3

Se q = 0,3 p = 0,7

Assim, temos :

AA = p2 (0,7)2 0,49 = 49%

Aa = 2pq 2 x (0,7) x (0,3) 0,42 = 42%

Aa = q2 9%

Como o problema quer o número de indivíduos que possua pelo menos um gene recessivo, temos:


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Considerando que a expressão matemática do teore-3. ma de Hardy–Weinberg é (p+q)2, efetue (p-q)2 :

Solução: `

(p-q)2 = p 2 – 2pq + q 2

Descreva os subníveis de energia do tungstênio.8.

Z = 741s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d4

Por que o melhoramento genético de vegetais diminui 4. a variabilidade genética?

Solução: `

Porque quando se escolhe um padrão genético e se força a reprodução desse padrão, impede-se que ocorra a mis-tura de genes, característica da reprodução sexuada.

Essa recombinação promovida pela reprodução sexuada permite o aparecimento de vários tipos de genótipo. Com isso, podem surgir variações que impedem, por exemplo, um ataque de determinada praga.

Por que se extrai DNA de glóbulos brancos e não das 5. hemácias?

Solução: `

Porque as hemácias são anucleadas, não possuindo DNA cromossomial, o que impede o teste.

Qual a vantagem da soja transgênica em relação à soja tra-6. dicional, sob o ponto de vista do plantio e comercialização?

Solução: `

Algumas variedades de soja transgênica são mais re-sistentes a pragas, a alterações ou adaptadas ao uso de certos herbicidas, o que pode baratear seu cultivo e portanto o preço final.

Por que utilizam ouro ou tungstênio na confecção de 7. micropartículas?

Solução: `

Esses dois metais são utilizados devido à sua resistência para o disparo e a característica de normalmente não provocarem problemas de ordem celular.

Aa e aa 42 + 9 = 51%

Se a população tem 10 000 indivíduos, temos então: 51% de 10 000 = 5 100 indivíduos

(Fuvest) Considere uma população em que metade dos 1. indivíduos mantém-se heterozigota para um dado gene (Aa), enquanto que a outra metade é composta por indivíduos duplo-recessivos(aa).

Nessa população a frequência do alelo A é:

impossível de se determinar.a)

1,00b)

0,75c)

0,50d)

0,25e)

(Fuvest) A frequência de indivíduos afetados por uma 2. anomalia genética autossômica recessiva, em uma dada população, era de 0,16. Constatou-se a diminuição dessa frequência após:

a morte de 5% da população total por falta de ali-a) mento.

a imigração de muitos indivíduos homozigotos do-b) minantes.

o nascimento de 48 indivíduos afetados entre 300 c) nascidos.

o casamento preferencial de indivíduos heterozigotos.d)

o crescimento da população devido à diminuição e) da predação.

(Fuvest) O gráfico a seguir mostra a dinâmica das frequências 3. do gene s, o qual determina a doença chamada sicle-mia ou anemia falciforme. Os homozigotos siclêmicos morrem precocemente devido à severa anemia; os heterozigotos sofrem de uma forma branda da anemia mas, por outro lado, são mais resistentes à malária que os indivíduos normais.

O gráfico refere-se ao período posterior à erradicação da malária.


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Tempo (séculos)

100%

10%

1%

0,1%

0,01%

5 10 15 20 25 30

Frequência dos genes

Frequência dehomozigotos

nascidos vivos

Qual a explicação para o comportamento das curvas do gráfico?

Diminuição da frequência de mutação de S para s.a)

Seleção contra os portadores do gene s.b)

Aumento da frequência de mutação de S para s.c)

Cruzamentos preferenciais entre pessoas anêmicas.d)

Cruzamentos preferenciais entre portadores de e) malária.

(UFMG) Uma população em equilíbrio é constituída de 4. 500 indivíduos, dos quais 45 apresentam um fenótipo determinado por gene recessivo.

Com base nesses dados é incorreto afirmar-se que:

a frequência de indivíduos com fenótipo dominante a) é 91%.

cerca de 10% da população é homozigota.b)

o gene dominante é mais frequente que o reces-c) sivo.

30% dos gametas produzidos carregam o alelo re-d) cessivo.

os heterozigotos representam 42% da população.e)

(UFMG) A cor da raiz da cenoura é controlada por um 5. par de genes autossômicos. O gene B é responsável pela cor branca e seu alelo recessivo, pela cor amarela.

Um agricultor colheu 20 000 sementes de uma população panmítica, que se cruza ao acaso, das quais 12 800 desenvolveram plantas com raízes brancas.

A partir dessas informações pode-se afirmar que:

a frequência do gene para coloração amarela é de a) 36% nessa população.

a frequência de heterozigotos nessa população é b) de 24%.

a frequência de plantas com raízes amarelas será c) de 64% se a população se mantiver em equilíbrio.

a probabilidade de formação de gametas B é de d) 80% nessa população.

a probabilidade de ocorrência de homozigotos nes-e) sa população é de 52%.

(UFMG) O gráfico mostra as relações entre as frequên-6. cias dos alelos A e a e as frequências genotípicas AA, Aa e aa numa população em equilíbrio.

Frequência gênica de A

Frequência gênica de aFr

equê

ncia

s ge

nótip

icas

Numa população em equilíbrio, em que os casamentos ocorrem ao acaso e a frequência dos genes A e a é de 50%, para cada um. A probabilidade de se encontrarem indivíduos AA, Aa e aa é, respectivamente:

25%, 50% e 25%.a)

40%, 30% e 30%.b)

50%, 25% e 25%.c)

70%, 15% e 15%.d)

80%, 10% e 10%.e)

(UFMG) Numa população em equilíbrio, a frequência 7. de indivíduos Rh negativos é de 16%.

A probabilidade de ocorrência de indivíduos heterozigotos nessa população é:

84%a)

60%b)

48%c)

36%d)

24%e)

(PUC-Campinas) A hemofilia é causada por um gene 8. recessivo (h) localizado no cromossomo X. Se, numa determinada população, um homem em 25 000 é hemo-fílico, a frequência do gene h nessa população é:

1/500a)

1/12 500b)

1/25 000c)


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1/50 000d)

1/100 000e)

(PUC-Campinas) Em uma população em equilíbrio de 9. Hardy-Weinberg, a frequência do alelo autossômico (b) é de 30%. Se essa população for formada por 1 000 indivíduos, espera-se que sejam heterozigotos:

700a)

420b)

90c)

49d)

21e)

(PUC-Campinas) Analise o heredograma a seguir no 10. qual os símbolos escuros significam a presença de uma anomalia.

I

II

III

1 2 3 4

1 2 3 4 5 6

1 2 3

Sabendo-se que a frequência de heterozigotos na população é 1/20, a probabilidade do casal III.1 x III.2 vir a ter uma criança com a anomalia é:

1/420a)

1/160b)

1/120c)

1/80d)

1/50e)

(PUC-Minas) Uma população em que atuam os princí-11. pios postulados por Hardy e Weinberg, as frequências genotípicas de um determinado par de alelos “a” se distribui de acordo com o gráfico destacado:

Marque o gráfico que representa a frequência genotípica após 12 gerações:

a) b)

c) d) e)

80706050403020100

aa Aa AA

aa Aa AA aa Aa AA aa Aa AA

0aa Aa AA

0aa Aa AA

30

3020

20

40

10 10

25

2515

35

45

80706050403020100

80706050403020100

80706050403020100FR

EQU

ÊNC

IAFR

EQU

ÊNC

IA

FREQ

UÊN

CIA

FREQ

UÊN

CIA

FREQ

UÊN

CIA

FREQ

UÊN

CIA

(Mackenzie) A sensibilidade (gosto amargo) do ser 12. humano ao PTC (feniltiocarbamida) se deve a um gene autossômico dominante I e a insensibilidade, ao seu alelo recessivo i. Sabendo-se que, numa população de 1 200 pessoas, as frequências dos genes I e i são, respectivamente, 0,8 e 0,2, os números esperados de pessoas sensíveis e insensíveis nessa população são, respectivamente:

960 e 240.a)

768 e 432.b)

1 008 e 192.c)

1 152 e 48.d)

816 e 384.e)

(PUC-Campinas) Em drosófilas, o comprimento 13. das asas é determinado por um par de genes. O alelo que condiciona asas longas é dominante sobre o alelo que condiciona asas vestigiais. Sabendo-se que, em uma população mantida em laboratório, 16% apresen-tavam asas vestigiais, calcularam-se outras frequências, que estão indicadas na tabela abaixo.

Assinale a alternativa correspondente aos cálculos corretos.

Frequências

Alelo recessivo

Indivíduos de asas longas

Indivíduos heterozigóticos

a) 8% 28% 84%

b) 16% 84% 28%

c) 32% 32% 36%

d) 40% 36% 24%

e) 40% 84% 48%

(Mackenzie) Numa população, a frequência de um gene 14. autossômico dominante A é o triplo da frequência do seu alelo recessivo a. Essa população estará em equilíbrio genético, se as proporções genotípicas forem:

AA – 6/16; Aa – 9/16; aa – 1/16.a)

AA – 9/16; Aa – 1/16; aa – 6/16.b)

AA – 9/16; Aa – 6/16; aa – 1/16.c)

AA – 6/16; Aa – 6/16; aa – 4/16.d)

AA – 4/16; Aa – 8/16; aa – 4/16.e)

(Mackenzie) Sabendo-se que uma população está em 15. equilíbrio genético e que a frequência de indivíduos homozigotos para um caráter autossômico e dominante (AA) é de 25%, concluímos que a frequência de indiví-duos homozigotos recessivos (aa) é de:


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6,25%a)

12,5%b)

25%c)

50%d)

75%e)

(Mackenzie) Sabendo-se que a frequência do gene 16. autossômico A é igual a 0,8, numa população constituída de 8 000 indivíduos, indique a alternativa que mostra o número de indivíduos para cada genótipo, se essa população estiver em equilíbrio genético.

AA – 6 400; Aa – 1 440; aa – 160.a)

AA – 6 400; Aa – 1 280; aa – 320.b)

AA – 5 120; Aa – 1 280; aa – 1 600.c)

AA – 6 560; Aa – 1 280; aa – 160.d)

AA – 5 120; Aa – 2 560; aa – 320.e)

(UFMG) A tecnologia do DNA recombinante permitiu a 17. inserção e a expressão, em bactérias, do gene humano responsável pela síntese da insulina.

Todas as alternativas apresentam resultados esperados do êxito dessa técnica, exceto:

independência de pâncreas de animais para produ-a) ção de insulina.

obtenção de uma nova espécie de bactéria produ-b) tora de insulina humana.

possibilidade de expressão em bactérias de outros c) genes de interesse médico.

possibilidade de tratamento para pacientes com in-d) tolerância à insulina animal.

(Unesp) Um dos caminhos escolhidos pelos cientistas que 18. trabalham com clonagens é desenvolver em humanos a clonagem terapêutica, principalmente para a obtenção de células-tronco, que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo de tecido. Quanto a este aspec-to, as células-tronco podem ser comparadas às células dos embriões, enquanto estas se encontram na fase de:

mórula.a)

gástrula.b)

nêurula.c)

formação do celoma.d)

formação da notocorda.e)

(PUC-SP) “O século XX proporcionou uma série de 19. pesquisas na área genética.

Em 1928, Griffith realizou um importante experimento que envolvia transformações em bactérias. Esse

experimento, retomado por Avery e colaboradores, em 1944, foi a base para a descoberta da molécula formadora do material genético.

Nos anos 1950, Watson e Crick apresentaram o modelo da dupla-hélice dessa molécula, abrindo caminho para que, na década seguinte, se demonstrasse como o gene, através de sua sequência de bases nitrogenadas, controla a produção de proteínas.

Nas duas últimas décadas, o avanço biotecnológico permitiu aos cientistas a manipulação do material genético e a transferência de um gene de uma espécie para outra.”

Considere os itens abaixo:

estrutura da molécula do DNA.I.

descoberta do código genético.II.

DNA como molécula constituinte do gene.III.

obtenção de organismos transgênicos.IV.

O texto faz referência:

apenas aos itens I, II e III.a)

apenas aos itens I, II e IV.b)

apenas aos itens I, III e IV.c)

apenas aos itens II, III e IV.d)

a todos os itens considerados.e)

(Unesp) Jamie Whitaker mal nasceu e já se tornou 20. celebridade. Jamie é o que já está sendo chamado de “irmão salvador” pelos tabloides (jornais populares) do Reino Unido, uma criança gerada para fornecer tecidos vivos para tentar salvar a vida de outro filho de seus pais. O irmão de Jamie se chama Charlie e sofre de uma forma rara de anemia causada por anomalia genética... Como foi concebido por técnicas de ferti-lização in vitro... Jamie pôde ter suas células testadas no útero, uma forma de confirmar sua compatibilidade com as de Charlie.

(LEITE, M. Ciência em Dia. Folha de S. Paulo,

São Paulo, 29 jun. 2003. MAIS!)

Em relação ao texto, podemos afirmar que:

ao fazer referência à técnica de fertilização a) in vitro e de escolha de genótipos de seres humanos, o texto nos coloca diante de situações concretas de bio-tecnologia e de bioética.

o fato relatado, embora envolva questões de bio-b) tecnologia, nada tem a ver com aspectos de bioéti-ca, pois não envolve escolha de genótipo de seres humanos.

não se trata de uma questão que envolva biotec-c) nologia e bioética, pois as técnicas de fertilização in vitro já são de total domínio e amplamente uti-


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lizadas pelos especialistas na área de reprodução humana.

o caso relatado não envolve problemas de bioética, d) uma vez que na concepção de Jamie foram empre-gadas técnicas de fertilização in vitro. Não se pode associar a fertilização in vitro com biotecnologia ou com bioética, uma vez que o embrião, depois de selecionado, é implantado no útero materno, onde, de fato, se dá o desenvolvimento do feto.

(UFRGS) Maria teve um filho, e Pedro, seu ex-namorado, 21. nega a paternidade da criança, alegando que o filho pode ser de Paulo (irmão de Pedro), ou de João (primo de Pedro), ou ainda de um vizinho, Antônio. Para solu-cionar esse impasse, a família de Maria resolveu fazer um teste de paternidade, e o resultado foi o seguinte.

Porcentagem de hibridização (semelhança) como o DNA da

criançaIndivíduo

5% João

49% Pedro

27% Paulo

>1% Antônio

Assinale a alternativa que interpreta corretamente os resultados do teste.

A criança não é filha de nenhum dos supostos pais, a) pois todos os resultados foram menores que 85%.

A criança é filha de Pedro, pois, aproximadamente, b) 50% dos genes são herdados da mãe e 50%, do pai.

A criança é filha de João, pois, para se hibridizarem, c) os DNAs devem ser diferentes.

O teste não foi conclusivo, pois deveríamos ter hi-d) bridizado o DNA do pai com o da mãe.

Pedro e Paulo são, na verdade, irmãos adotivos.e)

(Fuvest) O anúncio do sequenciamento do genoma 22. humano, em 21 de junho de 2000, significa que os cientistas determinaram:

a sequência de nucleotídeos dos cromossomos hu-a) manos.

todos os tipos de proteína codificados pelos genes b) humanos.

a sequência de aminoácidos do DNA humano.c)

a sequência de aminoácidos de todas as proteínas d) humanas.

o número correto de cromossomos da espécie e) humana.

(UFMG) Alguns projetos de sequenciamento genômico 23. vêm sendo desenvolvidos por pesquisadores brasileiros. Um deles, por exemplo, envolveu a bactéria causadora da “praga do amarelinho”, que atinge plantas cítricas.

Paralelamente, o sequenciamento completo do genoma humano foi anunciado pela comunidade científica internacional.

Todas as alternativas apresentam benefícios de pro-jetos que envolvem o sequenciamento de genomas, exceto:

aumento da produtividade na agricultura.a)

compreensão mais ampla das doenças genéticas.b)

determinação da posição de proteínas nos cromos-c) somos.

diagnóstico precoce de doenças hereditárias.d)

(PUC-Minas) Pelo Projeto Genoma Humano, a humani-24. dade viverá uma nova era, a era da genética. Pelas pes-quisas realizadas até hoje no Projeto Genoma Humano, é possível, exceto:

selecionar embriões com características desejáveis.a)

compreender mecanismos que tornam uma célula b) imortal.

garantir a cura de todas as patologias humanas.c)

descobrir novos genes com funções ainda desco-d) nhecidas.

(UFRGS) Na década de 1960, Georges Barsky de-25. senvolveu a técnica de hibridização somática, que se constitui em um grande passo no mapeamento de genes humanos. Duas células de origem diferente podem se fundir em uma única célula híbrida, que contém cro-mossomos das duas espécies. A tabela abaixo contém uma grade hipotética de dados usados para mapear genes em seus cromossomos humanos apropriados. Três linhagens somáticas híbridas designadas I, II e III foram registradas para a presença ou ausência dos cromossomos humanos 1 até 8, bem como pela sua habilidade em produzir as proteínas humanas hipotéticas A, B, C e D.

Linhagem

celular

híbrida

Cromossomo humanoProteínas

humanas

1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D

I + + + + – – – – – + – +

II + + – – + + – – + – – +

III + – + – + – + – + + – +

Obs.: + presença – ausência


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Em relação à tabela é correto afirmar que:

o gene correspondente à proteína A está no cro-a) mossomo 1.

o gene correspondente à proteína B está no cro-b) mossomo 3.

o gene correspondente à proteína C está no cro-c) mossomo 6.

o gene correspondente à proteína D está no cro-d) mossomo 4.

a linhagem III contém o cromossomo 8.e)

(UFV) O exame de paternidade tem sido muito utilizado 26. na medicina forense. Esse teste baseia-se na identifica-ção de marcas genéticas específicas que podem ser encontradas no DNA da mãe, do pai e dos filhos. O re-sultado do teste, representado a seguir, contém padrões dessas marcas de uma determinada família.

Mãe Pai I II III IV V

Com base neste resultado, assinale a alternativa incorreta.

I é filho biológico do casal.a)

II não é filho deste pai.b)

V não pode ser filho biológico deste casal.c)

IV pode ser filho adotivo do casal.d)

III é irmão biológico de I.e)

(PUC-SP) No vaga-lume há um gene que determina pro-27. dução de luciferase, enzima responsável pela oxidação da substância luciferina, levando à produção de luz.

Através da engenharia genética, esse gene foi transferido para uma célula vegetal e, a partir desta, obteve-se uma planta inteira. Após ser regada com solução de luciferina, a referida planta começou a emitir luz.

O resultado desse experimento indica que a planta:

incorporou um segmento de RNA do vaga-lume, a a) partir do qual as células da planta produziram RNA e luciferase.

incorporou um segmento de RNA do vaga-lume, a b) partir do qual as células da planta produziram DNA e luciferase.

incorporou um segmento de DNA do vaga-lume, c) que possibilitou às células da planta a produção de luciferase.

incorporou um segmento de DNA do vaga-lume, d) que não possibilitou a produção de RNA nem de luciferase.

não expressou o gene do vaga-lume.e)

(Unifesp) Nos exames para teste de paternidade, o 28. DNA, quando extraído do sangue, é obtido:

das hemácias e dos leucócitos, mas não do plasma.a)

das hemácias, dos leucócitos e do plasma.b)

das hemácias, o principal componente do sangue.c)

dos leucócitos, principais células de defesa do san-d) gue.

dos leucócitos e das globulinas, mas não das he-e) mácias.

(Fuvest) Enzimas de restrição são fundamentais à en-29. genharia genética porque permitem:

a passagem de DNA através da membrana celular.a)

inibir a síntese de RNA a partir de DNA.b)

inibir a síntese de DNA a partir de RNA.c)

cortar DNA onde ocorrem sequências específicas d) de bases.

modificar sequências de bases do DNA.e)

(UFMG) Todas as alternativas apresentam aplicações 30. da tecnologia do DNA recombinante nas duas últimas décadas, exceto:

investigação de paternidade e criminalística.a)

recuperação de espécies extintas.b)

produção, em bactérias, de proteínas humanas de c) interesse médico.

terapia gênica de algumas doenças hereditárias.d)

(Mackenzie) Por sua capacidade de cortar o DNA em 31. pontos específicos, são utilizadas enzimas de restrição na engenharia genética, originando fragmentos dessa molé-cula. Sobre essas enzimas é incorreto afirmar que:

reconhecem sequências específicas de bases ni-a) trogenadas.

removem os fosfatos e as pentoses, deixando so-b) mente as bases nitrogenadas, que serão manipu-ladas.

cada uma pode originar fragmentos de DNA com c) tamanhos diferentes.


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são utilizadas nos atuais testes de DNA.d)

fazendo-se uso delas, pode-se isolar um único e) gene de um cromossomo.

(PUC-Minas – adap.) Em 1997, o mundo foi abalado 32. pela notícia da produção do clone de uma ovelha. Nessa clonagem, utilizou-se o núcleo de uma célula da mama de uma ovelha (A) e o citoplasma de um óvulo de outra ovelha (B). É correto concluir que:

todos os cromossomos do clone são iguais aos da a) ovelha A.

os autossomos do clone são iguais aos da ovelha b) A, e os cromossomos sexuais são iguais aos da ovelha B.

todos os cromossomos do clone são iguais aos da c) ovelha B, e os cromossomos sexuais são iguais aos da ovelha A.

os autossomos do clone são iguais aos da ovelha d) B, e os cromossomos sexuais são iguais aos da ovelha A.

existem cromossomos no clone que são diferentes e) de A e de B.

(Fuvest) Uma maneira de se obter um clone de ovelha é 33. transferir o núcleo de uma célula somática de uma ovelha adulta A para um óvulo de uma outra ovelha B do qual foi previamente eliminado o núcleo. O embrião resultante é implantado no útero de uma terceira ovelha C, onde origina um novo indivíduo. Acerca do material genético desse novo indivíduo, pode-se afirmar que:

o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da a) ovelha A.

o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da b) ovelha B.

o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da c) ovelha C.

o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA d) mitocondrial é igual ao da ovelha B.

o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA e) mitocondrial é igual ao da ovelha C.

(UERJ) Se retirarmos o núcleo de uma célula-ovo de 34. rã e o substituirmos por outro núcleo diploide de uma célula de tecido epitelial normal de rã já adulta, a nova célula-ovo assim formada será capaz de produzir outra rã normal.

Dentre as alternativas a seguir, a que apresenta a melhor explicação sobre o que ocorre neste caso, em relação à sequência funcional do DNA da célula diploide doadora, é:

Foi integralmente inativada.a)

Foi integralmente mantida ativa.b)

Expressou-se como na célula epitelial.c)

Expressou-se como na célula germinativa.d)

(Unirio) No filme 35. Jurassic Park, de Steven Spielberg, cientistas retiraram do intestino de insetos hematófagos fósseis moléculas de DNA de dinossauros. A recons-tituição dessas moléculas teria sido feita por meio da inserção de fragmentos de DNA de rã.

Apesar da eficiência proposta no filme, na prática esse procedimento é extremamente improvável porque:

seria necessário encontrar um genoma completo e a) conhecer sua ordem nos cromossomas.

a composição química do DNA dos dinossauros é b) diferente das encontradas em espécies atuais.

as características do organismo se devem à estru-c) tura primária das proteínas e não do DNA.

o DNA coletado sofre mutações durante o período d) em que ficou fossilizado.

não existem técnicas para a inserção de fragmentos e) de DNA de uma espécie em outra.

(UFF) Ao se injetar o núcleo de uma célula diferenciada 36. de uma rã em um ovo de outra rã, não fertilizado e cujo núcleo tenha sido removido, ocorrerá:

a morte da célula-ovo, uma vez que o núcleo injetado a) proveniente da célula diferenciada contém DNA cuja composição de bases nitrogenadas é diferente da célula-ovo.

a morte da célula-ovo, uma vez que o núcleo inje-b) tado não contém determinados genes, removidos durante a diferenciação.

a formação de um clone de células não diferencia-c) das, uma vez que o núcleo injetado não possui al-guns genes, removidos durante a diferenciação.

a formação de um girino normal a partir do ovo, d) uma vez que o núcleo injetado contém toda a infor-mação (DNA) necessária à formação do girino.

a expulsão do núcleo injetado por meio de exocito-e) se realizada pela célula-ovo.

(Fuvest) Num caso de investigação de paternidade, 37. foram realizados exames para identificação de grupos sanguíneos e análise de DNA. A tabela a seguir resume os resultados parciais da análise de grupos sanguíneos (do menino, de sua mãe e do suposto pai) e de duas sequências de DNA (do menino e do suposto pai), cor-respondentes a um segmento localizado num autossomo e outro no cromossomo X.


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Considerando apenas a tabela adiante, podemos afirmar que:

Resultados

Exames Menino Mãe Suposto Pai

Grupo sanguíneo 0 A B

Sequência de DNA localizado em um autossomo

AAA CCA GAG TTT GGT CTC

–AAA CCA GAG TTT GGT CTC

Sequência de DNA localizado em um cromossomo x

AAA CAG ACG TTT GTC TGC

–AAA CAG ACG TTT GTC TGC

os resultados dos grupos sanguíneos excluem a a) possibilidade do homem ser o pai da criança; os outros exames foram desnecessários.

os resultados dos grupos sanguíneos não excluem a b) possibilidade do homem ser o pai da criança, mas a sequência de DNA do cromossomo X exclui.

os resultados dos grupos sanguíneos e de DNA c) não excluem a possibilidade do homem ser pai da criança.

os três resultados foram necessários para confirmar d) que o homem é mesmo o pai da criança.

os resultados de DNA contradizem os resultados e) dos grupos sanguíneos.

(UFMG) “A nova tecnologia do DNA recombinante 38. está permitindo que cientistas dos países do primeiro mundo desenvolvam um projeto denominado Genoma que tem por objetivo sequenciar os cerca de 3 bilhões de bases nitrogenadas que compõem os cromossomos de um ser humano. Ao lado dos inúmeros benefícios desse projeto, algumas questões de cunho ético têm sido levantadas.”

(Ciência Hoje, São Paulo, mar. 1993.)

Em relação a esse projeto, o procedimento que pode afetar diretamente o equilíbrio genético de populações humanas é:

a detecção de indivíduos superdotados intelectual-a) mente por meio de procedimentos laboratoriais.

o aumento de seleção genética ou gamética artificial.b)

o emprego de testes genéticos como um novo cri-c) tério para admissão a empregos.

o registro de patentes de sequências do genoma d) humano para especulação mercadológica.

o uso de testes pró-sintomáticos para a realização e) de seguros de vida.

(UFMG) Alguns projetos de sequenciamento genômico 39. vêm sendo desenvolvidos por pesquisadores brasileiros. Um deles, por exemplo, envolveu a bactéria causadora da “praga do amarelinho”, que atinge plantas cítricas.

Paralelamente, o sequenciamento completo do genoma humano foi anunciado pela comunidade científica internacional.

Todas as alternativas apresentam benefícios de projetos que envolvem o sequenciamento de genomas, exceto:

aumento da produtividade na agricultura.a)

compreensão mais ampla das doenças genéticas.b)

determinação da posição de proteínas nos cromos-c) somos.

diagnóstico precoce de doenças hereditárias.d)

(PUC-Campinas) Os projetos genomas, que estão sendo 40. desenvolvidos em centros de pesquisas de vários países, empenham-se no momento em descobrir:

a interação dos genes.a)

a expressão dos genes, isto é, como eles agem.b)

a sequência exata de nucleotídeos de cada gene.c)

quais nucleotídeos servem de molde para a síntese d) de RNAm.

como ocorrem a duplicação e as mutações dos nu-e) cleotídeos.

(PUC-Campinas) As técnicas de manipulação genética, 41. utilizadas para a obtenção de seres transgênicos, permiti-ram a criação do primeiro produto transgênico de grande impacto na agricultura: a soja resistente a um potente herbicida, o round-up. Com o uso dessa variedade, as técnicas de controle de pragas nas culturas de soja so-freram mudanças e os custos de produção diminuíram. A transferência de genes bacterianos para o genoma de uma planta amplamente cultivada e usada na alimentação animal e humana vem gerando, porém, questionamentos de cunho político, científico e filosófico.

Esses questionamentos justificam-se porque:

o custo dos transgênicos será certamente maior do a) que o dos produtos convencionais.

todos os países passarão a produzir soja, prejudi-b) cando os atuais exportadores.

não se conhecem os efeitos que os transgênicos c) podem ter na saúde das pessoas.

eliminando-se as pragas da lavoura, muitas cadeias d) alimentares desaparecerão, beneficiando o meio ambiente.

os transgênicos simplificarão muitas cadeias ali-e) mentares, eliminando todos os competidores do homem e dos animais que ele cria.


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(Unifesp) Sobre a clonagem de seres e a criação de 42. organismos geneticamente modificados (transgênicos), considere as quatro afirmações seguintes:

A clonagem de organismos tem se voltado mais I. para os animais porque, com relação às plantas, ela já é conhecida e utilizada há certo tempo, inclusive na agricultura.

Tanto nos clones quanto nos transgênicos, a crítica II. recai sobre o fato de que não se sabe se os genes introduzidos irão se expressar exatamente como no organismo doador ou se irão ativar também alguns genes inativos do genoma do organismo receptor.

Ecologicamente, em uma cadeia alimentar, a exis-III. tência de clones apenas aumenta o número de re-presentantes de um determinado nível trófico. No caso dos transgênicos, pode haver também altera-ção de posições e de elementos na cadeia.

Um grande inconveniente entre a clonagem e a IV. produção de transgênicos é que ambas não per-mitem sobreposição, ou seja, não foi possível, até o momento, criar um clone transgênico.

Estão corretas:

I e II.a)

I e III.b)

I e IV.c)

II e III.d)

III e IV.e)

(UFF) Pesquisadores de alguns centros de pesquisa 43. brasileiros, utilizando técnicas de engenharia genética, obtiveram, recentemente, plantas que produzem proteí-nas humanas, entre as quais o hormônio do crescimento (GH). Essas plantas são chamadas transgênicas.

Considere estas informações e assinale a opção incorreta:

O gene para a produção de GH é, em geral, intro-a) duzido no plasmídeo antes de sua introdução na célula vegetal.

A utilização de células vegetais diminui a possibili-b) dade de contaminação humana por vírus animais.

Antes de se obter a planta produtora de GH é ne-c) cessária a produção do DNA recombinante.

O RNA mensageiro, relacionado ao GH, quando in-d) troduzido na célula vegetal é transcrito em DNA na presença da enzima transcriptase vegetal.

O DNA relacionado à síntese do GH pode ser obti-e) do a partir do RNA mensageiro.

(UFMG) Para minimizar o uso de inseticidas sintéticos na 44. fruticultura e atender às normas de segurança alimentar da Food and Agriculture Organization (FAO), estão sendo implantadas “biofábricas” de controle de pragas no Nordeste do Brasil.

Essas “biofábricas” podem adotar todas as seguintes tecnologias, exceto:

produção de parasitas das pragas.a)

extração de inseticidas naturais.b)

criação de comensais das pragas.c)

produção de machos estéreis das pragas.d)

(Unesp) A engenharia genética permitiu a introdução, 45. em ratos, do gene humano para produção do hormônio de crescimento, levando à produção de ratos gigantes. Esses ratos são considerados:

isogênicos.a)

transgênicos.b)

infectados.c)

mutantes.d)

clones.e)

(Fuvest) A introdução de uma cópia de um gene humano 46. no genoma do pronúcleo masculino de um zigoto originou uma ovelha transgênica. Se essa ovelha for cruzada com um macho não-transgênico, que porcentagem de descen-dentes portadores do gene humano espera-se obter?

Zero.a)

25%.b)

50%.c)

75%d)

100%.e)

(PUC-Rio) Atualmente, poucos assuntos geram tanta 47. controvérsia como os produtos transgênicos. Esta interferência do homem na natureza se dá por meio da engenharia genética. Sobre este tema, destaque a afirmação correta.

O objetivo dos cientistas é criar novas espécies, a) aumentando a produtividade e minimizando, por consequência, o uso de herbicidas.

A aplicação da engenharia genética nos alimentos b) teve origem em países do Terceiro Mundo, que apresentam uma grande incidência de pragas na agricultura.

Modificar um organismo geneticamente significa c) cruzar espécies diferentes, para se obter uma es-pécie nova que não ocorre naturalmente.


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A modificação genética dos alimentos consiste na d) transferência de material hereditário de um orga-nismo para outro receptor, gerando novas combi-nações genéticas.

Os ambientalistas defendem o uso da engenharia e) genética, pois os seus efeitos são totalmente pre-vistos e controlados, não trazendo perigos para a humanidade.

(UERJ) As técnicas modernas de biologia molecular têm 48. permitido a inserção de segmentos novos de DNA em células vegetais, em crescimento no meio apropriado, para gerar uma nova planta com novas características. Esses novos segmentos de DNA introduzidos po-dem, por exemplo, gerar novas plantas com reservas modificadas de lipídios, amido e proteínas em suas sementes ou melhorar a resistência das plantas a pestes e vírus ou ainda aumentar a sobrevivência desses orga-nismos em ambientes adversos.

Essas novas plantas são exemplos de organismos criados por engenharia genética e são genericamente conhecidos como:

reversos.a)

recessivos.b)

dominantes.c)

transgênicos.d)

(Unifesp) Com relação à técnica de criação de orga-49. nismos geneticamente modificados (transgênicos), o caderno Mais do jornal Folha de S. Paulo (7 out. 2001.) afirmou:

“O que torna a técnica tão atrativa e produtora de ansiedade é que qualquer gene de qualquer espécie pode ser transferido para qualquer outra espécie”.

Essa afirmação:

não é válida, se as espécies forem de filos dife-a) rentes.

não é válida, se as espécies forem de classes dife-b) rentes.

é válida, desde que as espécies sejam do mesmo c) reino.

é válida, desde que as espécies sejam da mesma d) ordem.

é válida para todas as espécies, independentemen-e) te de sua classificação.

(PUC-Campinas) A engenharia genética causou uma 50. revolução na biotecnologia. Atualmente, diversos pro-dutos biotecnológicos estão sendo comercializados, juntamente com produtos obtidos por meios tradicionais.

Considere os quatro exemplos abaixo:

batata resistente a viroses.I.

insulina humana para uso de diabéticos.II.

milho resistente a insetos.III.

soja tolerante a herbicidas.IV.

Desses produtos, derivam exclusivamente de engenharia genética somente:

I e II.a)

III e IV.b)

I, II e III.c)

I, III e IV.d)

II, III e IV.e)

(PUC-Campinas) Obtiveram-se plantas transgênicas 51. com as seguintes características:

tomateiros cujos frutos passam mais tempo amadu-I. recendo no pé, tornando-se mais saborosos.

algodoeiros cujas folhas se tornaram impalatáveis II. para a herbivoria.

pés de milho cujas sementes produzem hormônios III. de crescimento humano.

Toda essas plantas são úteis para a espécie humana, entretanto, interferência na composição da diversidade local de insetos ocorre somente com:

I.a)

II.b)

III.c)

I e II.d)

I e III.e)

(PUC-SP) Em um experimento, foram introduzidos cer-52. tos genes da hidra em ovos de planária. Desses ovos, desenvolveram-se vermes portadores de tentáculos e de cnidoblastos com filamento urticante. Das células de vermes adultos, foram isoladas moléculas de RNA e de proteína da hidra.

Com relação a esse experimento, não é correto afirmar que:

os genes da hidra se expressaram na planária.a)

segmentos de DNA da hidra apresentaram capa-b) cidade de replicação durante a embriogênese da planária.

os genes da hidra apresentaram transcrição no or-c) ganismo da planária.


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ocorreu tradução do código genético da hidra no d) organismo da planária.

a hidra e a planária nele utilizadas são organismos e) transgênicos.

(UFRRJ) 53.

A reforma da natureza

Em termos de cardápio diário, preocupação de longo prazo têm os ingleses. Nos últimos anos, o país vem consumindo cada vez mais alimentos geneticamente modificados, a chamada comida GM. Esses alimentos [...] têm seu código genético alterado para ficarem mais viçosos ou resistentes a herbicidas e pragas.”

(VEJA, São Paulo, 16 jun. 1999. p. 53. Adaptado.)

Vegetais modificados geneticamente são considerados transgênicos. Sua obtenção se dá com:

o cruzamento de duas espécies distintas.a)

a incorporação de RNAm na célula zigoto das es-b) pécies.

a seleção de DNA mais adaptado existente numa c) determinada espécie.

a introdução de DNA em genomas das células dos d) vegetais já formados.

a adição de DNA exógeno manipulado, da mesma e) espécie ou de outra espécie no genoma da espécie em estudo.

(PUC-Minas – Adap.) A charge a seguir foi produzida 54. num momento em que no Brasil se discutiam as possí-veis vantagens e desvantagens da liberação do plantio e comercialização de plantas transgênicas.

EXPERIMENTA!EXPERIMENTA!

Acho melhor deixar o homem experimentar primeiro.

(Jornal da Ciência, Rio de Janeiro, ed. 515. 10 out. 2003.)

Analisando a charge de acordo com os atuais conhecimentos biológicos, é correto afirmar:

o que não faz mal para o homem não fará mal para a) os insetos.

as plantas transgênicas são perigosas para a saúde b) animal.

o que não é bom para os insetos pode não ser bom c) para os homens.

se os insetos experimentarem, o homem poderá d) experimentar, pois a ingestão da planta não lhe fará mal.

(PUC-Minas) A calvície na espécie humana é determina-1. da por um gene autossômico C, que tem sua expressão influenciada pelo sexo. Esse caráter é dominante nos homens e recessivo nas mulheres, como mostra a tabela a seguir:

GENÓTIPOFENÓTIPO

Homens Mulheres

CC Calvo Calva

Cc Calvo Normal

cc Normal Normal

Em uma população, em equilíbrio de Hardy-Weimberg, onde 81% dos homens não apresentam genótipo capaz de torná-los calvos, qual a frequência esperada de mulheres cujo genótipo pode torná-las calvas?

1%a)

8,5%b)

19%c)

42%d)

81%e)

(Unesp) No estudo da genética de populações, utiliza-2. se a fórmula p2 + 2pq + q2 = 1, na qual p indica a frequência do alelo dominante e q indica a frequência do alelo recessivo. Em uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg espera-se que:

o genótipo homozigoto dominante tenha frequência a) p2 = 0,25, o genótipo heterozigoto tenha fre-quência 2pq=0,5 e o genótipo homozigoto recessivo tenha frequência q2 =0,25.

haja manutenção do tamanho da população ao lon-b) go das gerações.


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os alelos que expressam fenótipos mais adaptativos c) sejam favorecidos por seleção natural.

a somatória da frequência dos diferentes alelos, ou d) dos diferentes genótipos, seja igual a 1.

ocorra manutenção das mesmas frequências geno-e) típicas ao longo das gerações.

(PUC-Minas) No heredograma adiante, os indivíduos 3 3. e 5 são afetados por uma anomalia genética recessiva.

1 2

3 4 5 6 7

8

Considerando-se que a família acima representada faz parte de uma população em equilíbrio de Hardy-Weimberg, na qual a frequência de indivíduos afetados é de 1%, é correto afirmar, exceto:

a segunda geração pode ser composta apenas por a) indivíduos homozigotos.

o indivíduo 8 apresenta o mesmo fenótipo e o mes-b) mo genótipo do avô para o caráter em questão.

a probabilidade de o indivíduo 7 ser heterozigoto c) é de 18%.

o caráter em estudo pode ser ligado ao sexo.d)

(Unicamp) A frequência do gene i, que determina o 4. grupo sanguíneo O, é de 0,40 (40%) em uma população em equilíbrio. Em uma amostra de 1 000 pessoas desta população, quantas se espera encontrar com sangue do tipo O? Explique as etapas que você seguiu para chegar à resposta. Indique o genótipo das pessoas do grupo sanguíneo O.

(Fuvest) Numa população de 100 pessoas, 36 são afeta-5. das por uma doença genética condicionada por um par de alelos de herança autossômica recessiva.

Expresse, em frações decimais, a frequência dos a) genes dominantes e recessivo.

Quantos indivíduos são homozigotos?b)

Suponha que nessa população os cruzamentos c) ocorram ao acaso, deles resultando, em média, igual número de descendentes. Considere, tam-bém, que a característica em questão não altera o valor adaptativo dos indivíduos. Nessas condições, qual será a porcentagem esperada de indivíduos de fenótipo dominante na próxima geração?

Justifique suas respostas, mostrando como chegou aos resultados numéricos.

(UFV) Uma das maneiras de verificar se uma determina-6. da espécie está ou não em evolução é fazer um estudo do patrimônio genético de suas populações. Usando o teorema de Hardy-Weinberg pode-se determinar as frequências gênicas de uma população e demonstrar se a espécie está em equilíbrio genético. É necessário que ela se enquadre em certas condições, escreva quatro destas condições.

(UnB) Em uma população, um determinado gene 7. apresenta-se em duas formas, a dominante e a recessiva, sendo 36% dos indivíduos recessivos. Considerando que tal população se encontre em equilíbrio genético, podendo-se, portanto, aplicar o Princípio de Hardy-Weinberg, calcule, em porcentagem, a frequência do referido gene na população. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

(Fuvest) Um determinado gene de herança autossômica 8. recessiva causa a morte das pessoas homozigóticas aa ainda na infância. As pessoas heterozigóticas Aa são resistentes a uma doença infecciosa causada por um protozoário, a qual é letal para as pessoas homozigó-ticas AA.

Considere regiões geográficas em que a doença in-fecciosa é endêmica e regiões livres dessa infecção. Espera-se encontrar diferença na frequência de nasci-mento de crianças aa entre essas regiões? Por quê?

(Unesp) Considere duas populações diferentes, 1 e 9. 2, cada uma com 200 indivíduos diploides, portanto, com 400 alelos. A população 1 apresenta 90 indivíduos com genótipo AA, 40 indivíduos com genótipo Aa e 70 indivíduos com genótipo aa. A população 2 apresenta 45 indivíduos com genótipo AA, 130 indivíduos com genótipo Aa e 25 indivíduos com genótipo aa.

Qual a frequência dos alelos A e a em cada uma a) das populações?

Qual delas tem a maioria dos indivíduos homozigo-b) tos? Explique.

A genética populacional estuda as frequências dos 10. genes e, com isso é possível estudar se uma popu-lação está ou não em equilíbrio.

O desequilíbrio populacional é importante para as políticas sociais e reflete a preocupação dos organismos internacionais quanto ao problema da explosão demográfica.


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(Fuvest) Uma população humana foi testada quanto ao 11. sistema MN de grupos sanguíneos.

Os dados obtidos compõem a tabela a seguir:

Grupo sanguíneo Genótipo N.º de indivíduos Frequência

M MM 1787 0,30

N NN 1303 0,21

MN MN 3039 0,49

TOTAL 6129 1,00

Quais as frequências dos alelos M e N nessa po-a) pulação?

Essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg b) para esse loco gênico?

(Unesp) No filme 12. Parque dos Dinossauros, um cientista cria em laboratório novas gerações de dinossauros, extintos há 65 milhões de anos, por meio do sangue conservado em mosquitos que os teriam picado e que permaneceram fossilizados no âmbar. Com o sangue, foi possível determinar o DNA dos dinossauros, chegando-se assim à fórmula para recuperar a espécie. Considere a possibilidade de que o DNA obtido pertença a um único dinossauro e que deste DNA foram recuperados vários exemplares.

O que se poderia dizer dos exemplares recuperados, a) caso um dos animais seja sensível a uma bactéria que cause pneumonia? Justifique sua resposta.

(Fuvest) Uma anomalia genética autossômica recessiva 13. é condicionada por uma alteração na sequência do DNA. Um homem portador dessa anomalia apresenta a sequência timina-citosina-timina enquanto sua mulher, que é normal, apresenta a sequência timina-adenina- -timina. A análise do DNA de um filho do casal mostrou que ele é portador tanto da sequência de bases do pai quanto da mãe.

O filho terá a doença? Por quê?a)

Qual a probabilidade de um outro filho do casal b) apresentar as duas sequências iguais a da mãe?

(Unicamp) O rei Salomão resolveu uma disputa entre 14. duas mulheres que reclamavam a posse de uma criança. Ao propor dividir a criança ao meio, uma das mulheres

desistiu. O rei então concluiu que aquela que havia desistido era de fato a mãe verdadeira. Nos tribunais modernos, um juiz pode utilizar a análise dos grupos sanguíneos e teste de DNA para ajudar a solucionar questões semelhantes. Analisando uma situação em que uma mulher de sangue A atribuía a paternidade de seu filho de sangue O a um homem de sangue B, o juiz não pôde chegar a nenhuma decisão conclusiva.

Explique por quê.a)

Qual deveria ser o grupo sanguíneo do homem b) para que a decisão pudesse ser conclusiva?

Com base no teste de DNA, o juiz concluiu que c) o homem era pai da criança. Por que o teste de DNA permite tirar conclusões tão precisas em ca-sos como este?

(UFMG) Considere estes dados como hipotéticos.15.

Um casal apresenta, em seus cromossomos de número 21, pontos de quebra por enzimas especiais, indicados no esquema por setas. Essas resultam em fragmentos de tamanhos diferentes que podem ser utilizados como marcadores genéticos.

No esquema a seguir, os fragmentos são indicados por Kb (1Kb =1 000 pares de bases nitrogenadas).

Esse casal tem uma criança com Síndrome de Down devido à trissomia do cromossomo 21. Os resultados obtidos com o estudo dos marcadores para o cromossomo 21 do pai, da mãe e da criança estão indicados na figura 2, onde cada traço indica a posição e o tamanho dos fragmentos num campo de eletroforese.

figura 1

Cromossomos21

21 21

215kb 7kb

6kb4kb

Pai Mãe

figura 2 figura 3

7654

pai mãe criançapai mãe criança

7654

Kb

Com base nas informações apresentadas e em conheci-mento sobre o assunto, responda ao que se pede.

1) Identifique o genitor que transmitiu dois cromosso-mos 21 à criança. Justifique sua resposta.

2) Determine o estágio da meiose, I ou II, em que ocor-reu o fenômeno de não-separação ou não-disjunção dos cromossomos. Justifique sua resposta.

Em 1990, a ONU estimava que em 2050, se não houvesse mudanças nas políticas de controle da natalidade, a população mundial chegaria a 10 bilhões de pessoas.

Qual o maior risco para a população se o ritmo de crescimento não reduzir?


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3) Suponha que a mulher está novamente grávida e que o exame para marcadores do cromossomo 21, como descrito no texto, foi realizado para o feto através de punção do líquido amniótico, amniocen-tese.

Analise o resultado obtido na figura 3.

Pelos resultados apresentados na figura pressupõe-se que a criança deve ser normal. Entretanto, após o nascimento, constatou-se que a criança apresentava Síndrome de Down. Com base nessa informação, determine:

– O genitor onde ocorreu a não-disjunção.

– A fase da meiose em que o fenômeno ocorreu.

(UFRJ) O teste de tipagem de DNA revelou que nos 16. seres humanos existe individualidade genômica. Isso significa que cada indivíduo possui variações discretas e características na sequência de seu DNA, ou seja, a se-quência de nucleotídeos do DNA de cada pessoa é única (excetuando-se o caso de gêmeos monozigóticos).

Assim, a tipagem do DNA revela um padrão de bandas que é estável (presente no DNA de todos os tecidos) e é transmitido aos descendentes seguindo as Leis de Mendel.

Graças a essas características é possível atualmente realizar testes de paternidade que comparam os padrões de bandas de DNA das pessoas e revelam se um homem é de fato o pai biológico de uma outra pessoa.

Suponha agora a seguinte situação: um homem acusado de ser o pai de uma criança tenta burlar o teste de tipagem de DNA; um amigo o aconselha a receber uma transfusão de sangue dois meses antes do teste (em geral colhe-se o sangue como fonte de células nucleadas).

Qual a influência da transfusão sugerida no resul-a) tado no exame?

Que precauções podem ser tomadas para desmas-b) carar a tentativa de fraude?

(UnB) Enquanto o projeto que visa sequenciar com-17. pletamente o genoma humano segue seu curso, nos últimos 2 anos chegaram ao fim vários sequenciamen-tos do genoma de bactérias. Em setembro de 1997, foi publicada a sequência do DNA da bactéria Escherichia coli. Os números impressionam: são cerca de 4,6 milhões de pares de bases, e os genes que codificam proteínas são 4 288. Para surpresa de muitos, 38% desses genes ainda não têm uma função conhecida.

Com o auxílio do texto, julgue os itens a seguir.

(1) O DNA da bactéria Escherichia coli tem cerca de 9,2 milhões de moléculas de fosfato.

(2) Para 38% dos genes, não se sabe a sequência de aminoácidos da proteína.

(3) Pode-se fazer estudos da evolução das bactérias, comparando-se a sequência de DNA de diferentes espécies.

(4) A Escherichia coli pode produzir 8 576 RNAs mensa-geiros diferentes.

(UFRJ) No início do projeto do genoma humano, havia 18. duas estratégias a considerar:

Sequenciar o ADN total dos cromossomos direta-I. mente.

Extrair todos os ARNs mensageiros, produzir ADN II. a partir desses ARNs mensageiros e sequenciar apenas esse ADN.

Nos dois casos, a técnica de sequenciamento era a mesma.

Por que a segunda estratégia é mais rápida e, portanto, mais econômica?

(UFV) Com técnicas de biologia molecular é possí-19. vel verificar a presença ou não de certas regiões de interesse na fita de DNA. Cada uma dessas regiões recebe o nome de marcador, uma vez que pode ser associada com algum fenótipo em particular. A presença do marcador no genoma de um indivíduo pode ser visualizada como uma banda. Dessa forma, podemos descobrir se um embrião poderá apresentar uma determinada característica ou doença genética pela análise de seus marcadores. O esquema abaixo representa a análise de marcadores de DNA de quatro embriões humanos (I, II, III e IV). Apenas a presença de duas bandas (A e B) é indicativo positivo para o indivíduo apresentar uma certa disfunção muscular quando adulto. Detectou-se ainda que esses marca-dores ocupam o mesmo loco.

Controles DNA dos embriões

Banda - A

Banda - B

(+) (-) (-) (-) I II III IV

Observe o padrão de bandas do DNA de cada embrião e responda:

Dentre os embriões analisados, quais a) não deverão apresentar a disfunção muscular quando adultos?

Supondo que os quatros embriões sejam irmãos, b) qual é o padrão de bandas (I, II, III e IV) mais pro-vável para cada um de seus pais?

Qual é a probabilidade de um certo casal, formado c) por indivíduos tipo I e III, ter um descendente com essa disfunção muscular?


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(UFRJ) Uma técnica usada como uma ferramenta da ta-20. xonomia emprega a seguinte abordagem: extrai-se o ADN de um organismo e este é, então, marcado com fósforo radioativo. O ADN radioativo é então desnaturado (suas cadeias são separadas por calor) e posto em contato com o ADN de um outro organismo, igualmente desnaturado, porém não-radioativo. Após a hibridação (reassociação formando moléculas híbridas), é possível medir quanto ADN radioativo existe num ADN de cadeia dupla.

Foi feito um experimento em que o ADN do organismo 1 (ADN radioativo) foi “hibridado” com o ADN não- -radioativo de três outros organismos, obtendo-se os seguintes resultados:

ADN do organismo 1 + ADN do organismo 1 = 100% de radioatividade no ADN híbrido




Qual o organismo que pertence à mesma espécie do organismo 1? Justifique sua resposta.

(Unesp) Recentemente, os jornais e a revista científica 21. internacional Nature publicaram com destaque um grande feito de um grupo de cientistas brasileiros, que identificou o genoma de uma bactéria, Xylella fastidiosa, que causa uma doença nas laranjeiras, conhecida como amarelinho. O xilema das plantas produtoras de laranja é parcialmente bloqueado, reduzindo a produção, pois a maioria das frutas não se desenvolve.

Explique o que é genoma e indique uma possível a) conse quência econômica dos resultados desta pesquisa.

Se o xilema é bloqueado, quais as principais defici-b) ências que a planta sofre? Justifique.

(UFSC) “A revanche veio na quinta-feira [06/4] passada. 22. Depois do susto provocado no começo da semana pelos percalços jurídicos da Microsoft..., a Nasdaq, o pregão eletrônico das empresas de alta tecnologia, voltou a respirar, [...]. O oxigênio foi dado pelo anúncio de que cientistas americanos tinham chegado ao fim do rastre-amento de um dos sonhos da medicina nesta virada de século: o mapeamento do genoma humano, ...”

(Genoma: o primeiro esboço do mapa da vida,

Revista Época, p. 123, 10 abr. 2000.)

Com relação a esse assunto, é correto afirmar que:

(01) O referido genoma está contido nos cromossomos.

(02) A molécula sequenciada é o DNA.

(04) Apenas quatro bases nitrogenadas – a adenina, a ci-tosina, a guanina e a uracila – são possíveis de serem encontradas nesse mapeamento.

(08) Esse mapeamento já permitiu aos cientistas sabe-rem a localização de todos os genes humanos.

(16) Um dos resultados possíveis dessa descoberta será a cura, no futuro, de algumas doenças genéticas, através da terapia gênica.

(UFSC) A revista 23. Época, em 30 jul. 2001, anunciou em sua capa: O DNA não falha. O título referiu-se a uma reportagem da qual foi extraído o trecho a seguir:

Depois da pílula anticoncepcional, que transferiu para as mulheres o controle da fertilidade, da fertilização in vitro e da barriga de aluguel, métodos que permitem a gravidez sem sexo, o teste de DNA surge como uma das grandes descobertas do mundo ocidental. Para muitos especialistas [...] a técnica só traz benefícios. Outros acreditam que reflexos da descoberta vão alterar o universo das relações familiares.

Sobre a utilização dos testes de DNA, e as implicações dessa prática para os indivíduos e a sociedade em geral, é correto afirmar que:

(01) Os testes de DNA podem ser empregados para fi-nalidades de investigação de paternidade e também para identificação de supostos criminosos, como em casos de estupros e assassinatos.

(02) O melhor material biológico para um teste de DNA é aquele extraído de núcleos de glóbulos brancos do sangue, mas outros tecidos, como pele e ossos, também podem ser utilizados.

(04) Para uma investigação de paternidade, a partir de testes de DNA, coletam-se amostras biológicas do suposto pai, não sendo necessário obter informa-ções do(a) filho(a) e de sua mãe.

(08) Os exames de investigação de paternidade, a par-tir de testes de DNA, oferecem, atualmente, resul-tados com exatidão total, não restando qualquer questionamento ou dúvida sobre os diagnósticos apresentados.

(16) O custo do exame de DNA, ainda muito elevado no Brasil, é um dos fatores que dificulta sua utilização em larga escala pelos segmentos populacionais me-nos favorecidos economicamente.

(32) A criação de bancos de dados, com a identificação genética de criminosos e suspeitos, em países como a Inglaterra, vem gerando grande polêmica, uma vez que podem ser entendidos como uma violação da privacidade biológica dos indivíduos.

Soma ( )


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(Unirio) Na engenharia genética, a técnica de DNA re-24. combinante vem sendo utilizada na pesquisa e no desen-volvimento, por exemplo, de vacinas e medicamentos.

O esquema a seguir apresenta algumas etapas dessa técnica.

Analise as etapas I, II e III. Em quais delas se desen-a) volvem, respectivamente:

a1) o pareamento das bases?

a2) a ação das enzimas de restrição?

a3) a ação da DNA ligase?

“Os agricultores americanos, por exemplo, já estão b) plantando as sementes da terceira safra de milho, algodão e soja transgênicos.”

(Revolução invisível na mesa. Revista Época,

8 jun. 1998. Adaptado.).

Conceitue os organismos transgênicos.

(UERJ) A virulência do 25. Bacillus anthracis, causador do antraz, está diretamente associada à presença conjunta dos componentes toxina e cápsula bacteriana, e é ate-nuada quando um deles está ausente.

Os constituintes da toxina são codificados por genes existentes no plasmídeo pX01, e os da cápsula por genes existentes no plasmídeo pX02.

O esquema abaixo representa quatro diferentes linhagens de Bacillus anthracis.

Explique a utilidade dos plasmídios bacterianos a) no desenvolvimento de técnicas de DNA recom-binante.

A cápsula do b) Bacillus anthracis, ao contrário da toxina, não possui antígenos capazes de provocar reação imunológica protetora em mamíferos.

Dentre as linhagens apresentadas, indique a que pode ser utilizada na elaboração de uma vacina composta por bactérias vivas com virulência atenu-ada. Justifique sua indicação.

Um dos desafios da ciência moderna é evitar que 26. micro-organismos sejam utilizados como armas biológicas. Qual o primeiro registro que temos da utilização de armas biológicas na era moderna?

(Unicamp) Existem mecanismos que normalmente im-27. pedem a troca de genes entre espécies distintas. Nos últimos anos, porém, as fronteiras entre as espécies vêm sendo rompidas com a criação de organismos transgênicos. A introdução de soja e de outras plantas transgênicas tem gerado muita polêmica, pois, apesar de seus inúmeros benefícios, não há ainda como avaliar os riscos que os organismos transgênicos apresentam.

Cite dois mecanismos que impedem a troca de ge-a) nes entre espécies distintas.

Defina um organismo transgênico.b)

Indique um benefício decorrente da utilização de c) organismos transgênicos e um possível risco para o ambiente ou para a saúde humana.

(UFRJ) Em uma experiência de reprodução com uma 28. espécie de mamífero adotou-se o seguinte procedi-mento: fundiu-se uma célula do indivíduo 1 com um óvulo, previamente anucleado, do indivíduo 2. A célula assim formada foi implantada no útero do indivíduo 3, desenvolveu-se e deu origem a um novo ser.

Esse novo ser é geneticamente idêntico ao indivíduo 1, ao 2 ou ao 3? Justifique sua resposta.

(Unesp) Respondendo a uma questão sobre a pos-29. sibilidade de se clonarem animais para livrá-los de extinção, um cientista apresenta duas técnicas, I e II, que poderiam ser usadas e que estão descritas nos quadros.


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Técnica I

1Uma fêmea (animal X) é estimulada com hormônios a produzir vários óvulos.

2 Essa fêmea é então inseminada artificialmente.

3Após alguns dias, os zigotos são retirados da fêmea e divididos em dois.

4Cada metade é reimplantada no útero de outra fêmea (receptora), da mesma espécie, gerando um novo animal.

Técnica II

1Células somáticas são retiradas do corpo de um ani-mal (animal Y), das quais são retirados os núcleos.

2Óvulos não fecundados são retirados de um segun-do animal (animal Z). O núcleo de cada um desses óvulos é retirado.

3

O núcleo retirado da célula somática do animal Y é implantado no óvulo sem núcleo do animal Z. A nova célula assim formada começa a se dividir, formando um embrião.

4O embrião é reimplantado no útero de um terceiro animal (animal W), dando origem a um novo animal.

Pergunta-se:

Todos os animais produzidos pela Técnica I são ge-a) notipicamente iguais ao animal X? Justifique.

O novo animal formado pela Técnica II pode ser b) chamado “clone” do animal Y, Z ou W? Justifique.

(Unicamp – Adap.) Em 1997, pesquisadores anunciaram 30. o nascimento da ovelha Dolly, considerada o primeiro clone de mamífero gerado artificialmente. Um dos objetivos dessa pesquisa era a melhoria da pecuária, através da formação de rebanhos homogêneos. Clones, no entanto, ocorrem naturalmente no cotidiano, lembra o geneticista Ademar Freire-Maia em um artigo do Boletim Germinis, do Conselho Federal de Biologia de maio/junho de 1997.

Qual seria a desvantagem biológica de um rebanho a) de clones?

Dê um exemplo de clone que ocorre naturalmente. b) Justifique.

(UERJ) Dois cientistas realizaram uma experiência com 31. o objetivo de estudar a transmissão das informações contidas nos genes do núcleo de células de diferentes tecidos. Núcleos de óvulos de rã não-fertilizados foram substituídos por núcleos de células somáticas, retiradas de uma mesma rã. Os cientistas observaram que a maio-ria dessas células, com seus novos núcleos, resultaram na formação de embriões normais.

Explique por que:

esses núcleos transplantados de células somáticas a) de diferentes tecidos deram origem a indivíduos normais e idênticos?

o resultado da experiência seria diferente se tives-b) sem sido usados núcleos de células germinativas?

(Fuvest) Uma anomalia genética autossômica recessiva 32. é condicionada por uma alteração na sequência do DNA. Um homem portador dessa anomalia apresenta a sequência timina-citosina-timina, enquanto sua mulher, que é normal, apresenta a sequência timina-adenina- -timina. A análise do DNA de um filho do casal mostrou que ele é portador tanto da sequência de bases do pai quanto da mãe.

O filho terá a doença? Por quê?a)

Qual a probabilidade de um outro filho do casal b) apresentar as duas sequências iguais à da mãe?

(UFRRJ) 33. Cientistas da Universidade do Havaí clonam mamífero adulto do sexo masculino

A clonagem deixou de ser uma técnica aplicável exclusivamente às fêmeas. Cientistas da Universidade do Havaí clonaram o primeiro mamífero adulto do sexo masculino. Trata-se de um camundongo batizado de Fibro, uma brincadeira com a palavra fibroblasto, tipo de célula usada na criação do animal [...] Agora, os pesquisadores Ryuzo Yanagimachi e Teruhiko Wakayama mostram que um macho adulto também pode ser replicado, segundo trabalho publicado na revista Nature Genetics.

Em vez de utilizar células relacionadas ao sistema reprodutivo feminino para preencher os óvulos, como havia sido feito até agora, os cientistas criaram Fibro a partir de um pedaço do rabo de um camundongo. Eles colheram 700 óvulos, produzidos por ratas, e descartaram seus núcleos. O material foi substituído por células extraídas da cauda do doador. Apenas 274 embriões resultaram dessa operação e foram implantados em 25 ratinhas que funcionaram como ‘mães de aluguel’.”

Receita de cloneComo os cientistas criaram Fibro

A ponta da cauda do camundongo foi picada e deixada de molho em soro a 37,5Cº.

Menos da metade dos óvulos transformou-se em embriões. Eles foram transferidos para o útero das ratas.

Núcleos de 70 óvulos foram extraídos. No lugar deles os cientistas colocaram as células da cauda.

A técnica gerou ape-nas três camundon-gos. Dois morreram logo após o nascimen-to e um sobreviveu.

(Revista Época, Ano II, n.º 55, p. 89, 7 jun. 99.)


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Por que os cientistas extraíram os núcleos dos óvulos antes de inserir as células da cauda do doador?

(UFRJ) Em junho de 2001, foi publicada a sequência 34. quase completa do genoma humano. Esse projeto contou com a participação de diversos laboratórios, que individualmente determinaram a sequência de vários trechos diferentes do ADN de todos os cromossomos, a partir da amostra de somente um indivíduo, que per-maneceu anônimo. Sabe-se, no entanto, que o ADN era de um indivíduo do sexo masculino.

Por que foi importante determinar a sequência do ADN de um homem e não de uma mulher?

(Fuvest) Uma conquista recente no campo da biotecno-35. logia é o uso de bactérias para a produção de proteína animal de interesse comercial. Por exemplo, hoje já estão sendo comercializadas insulina e somatotrofina (ou so-matropina) humanas produzidas por bactérias.

Em que locais do corpo humano são produzidas a) essas proteínas e qual é a principal função de cada uma delas no organismo?

Explique sucintamente o processo por meio do b) qual se modificam bactérias para que elas passem a produzir proteínas humanas.

(UnB) 36. Chega ao mercado um novo fármaco inteiramente desenvolvido no país

A insulina humana recombinante (IH-r), um dos mais significativos produtos do avanço científico nacional na área da engenharia genética, está prestes a chegar ao mercado, com o nome de Biohulin: a empresa Biobrás, uma das quatro empresas em todo o mundo e a única no Hemisfério Sul a deter a tecnologia de produção dessa insulina, inicia em 1999 a comercialização do produto.

Uma parceria entre a Biobrás e a Universidade de Brasília (UnB), em 1988, deu início aos trabalhos. Ao grupo da UnB coube a parte de Biologia Molecular, desenvolvendo clones de bactérias produtoras de insulina. Essa conquista tecnológica permitirá o desenvolvimento de outros medicamentos, como o hormônio de crescimento, o interferon e a calcitonina.

(Informe PADCT/Ministério da Ciência e

Tecnologia, jan/99, p. 7. Adaptado.).

Com o auxílio do texto, julgue os itens abaixo:

as técnicas de engenharia genética permitem a )(recombinação de genes entre organismos total-mente diferentes.

para que uma bactéria passe a produzir insulina hu- )(mana, ela deve receber altas doses dessa proteína.

o Biohulin será um medicamento destinado ao trata- )(mento de diabéticos.

a partir da insulina produzida por bactérias, pode ser )(obtido o hormônio de crescimento.

A ovelha Dolly foi o primeiro animal efetivamente 37. clonado a partir de uma célula somática. Em qual país esse experimento foi feito?

(UFRJ) Uma das primeiras experiências de terapia 38. genética foi realizada com indivíduos hemofílicos cujo gene para o fator VIII de coagulação era defeituoso. Na terapia foram retiradas células da pele do paciente. Essas células receberam cópias do gene normal para o fator VIII e foram posteriormente reintroduzidas no indivíduo. Os resultados mostraram um aumento significativo na produção do fator VIII nos indivíduos tratados.

Supondo que o indivíduo tratado venha a ter filhos com uma mulher cujos genes para o fator VIII sejam defeituosos, existe possibilidade de nascimento de uma criança não-hemofílica? Justifique sua resposta.

(UFPR) Em parte motivada pela necessidade mun-39. dial de aumentar a produção de alimentos, a ciên-cia do melhoramento genético procura encontrar soluções que aumentem a produtividade de certas espécies. Muitas vezes, usando técnicas sofistica-das, os cientistas provocam modificações nessas espécies em busca de seus benefícios e atuam à semelhança da natureza. Leia o texto adiante e compa-re-o com o esquema.

“Nos próximos meses chegam às lavouras dos Estados Unidos e Canadá sementes de milho, batata e algodão alteradas geneticamente em laboratório, para destruir as pragas que atacam essas culturas. Os cientistas alteraram o código genético dessas sementes e, nos testes experimentais, escolheram e reproduziram aquelas cujas plantas apresentassem a capacidade de produzir uma proteína inseticida. Essa proteína, quando ingerida com as folhas, matava os insetos que atacavam as plantações. Livre dos mesmos, a produtividade das lavouras será bem maior.”

(Veja, São Paulo, 21 fev. 1996.)


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cientistas desenvolvem ovelhas ‘autotosquiáveis’, isto é, a lã cai sozinha no devido tempo; gens de galinha são intro-duzidos em batatas, deixando os vegetarianos confusos com a perspectiva de cruzar animais com plantas...”

(Ciclo Vital, vol. 4, p.14, 1999.)

A citação anterior mostra avanços da engenharia genética.

Julgue as proposições abaixo V para verdadeiro F para falso, sobre a transgenia e suas implicações com relação à saúde e ao meio ambiente.

Cientistas interferem na evolução natural das espé- )(cies, alterando geneticamente animais e plantas.

Os genes alienígenas permitem ao organismo re- )(ceptor produzir substâncias que nunca produziriam em condições naturais.

Os alimentos transgênicos não representam nenhu- )(ma ameaça à saúde humana, e por isso não neces-sitam ser testados em outras espécies de animais, antes de chegarem ao homem.

A produção de insulina, a partir de transferência de )(genes humanos para bactérias, que passam, incon-tinente, a produzir esse hormônio, é uma das experi-ências bem-sucedidas da transgenia.

Os organismos transgênicos são aqueles que rece- )(bem segmentos de DNA da mesma espécie.

É fundamental o estabelecimento de limites, tanto )(por parte dos cientistas como dos governantes, para que as manipulações genéticas não resultem em im-pactos ambientais irreversíveis.

(UnB) Acerca dos organismos transgênicos, julgue os 42. itens a seguir, com V para verdadeiro e F para falso.

Transgênicos são organismos produzidos com a tec- )(nologia do DNA recombinante, que permite a inclu-são de genes de organismos de espécies diferentes no genoma de bactérias, plantas e animais.

Organismos geneticamente modificados podem ser )(resistentes a produtos químicos como herbicidas, ou agir como inseticidas.

Os debates atuais a respeito dos transgênicos resu- )(mem-se à questão da rotulagem, isto é, à obrigatorie-dade da apresentação, na embalagem de alimentos produzidos com técnicas da biotecnologia, de tnfor-mação relativa à natureza transgênica do produto.

As técnicas de melhoramento genético tradicionais, )(como a poliploidização, podem ser consideradas exemplos de biotecnologia aplicada à fabricação de organismos transgênicos.

Neodarwinismo

Mutações

(1)

Variações

(2)

Recombinação

gênica(3)

Seleção natural ou

artificial (4)

Fixação de variações “favorá-veis” (5)

Espécie adaptada (6)

Da comparação entre o texto e o esquema, é correto afirmar:

(01) A afirmativa “Os cientistas alteraram o código gené-tico dessas sementes” está relacionada somente ao item 1 do esquema.

(02) A afirmativa “Os cientistas alteraram o código gené-tico dessas sementes” está relacionada aos itens 1, 2 e 4 do esquema.

(04) A afirmativa “nos testes experimentais, escolheram e reproduziram aquelas cujas plantas apresentassem a capacidade de produzir uma proteína inseticida” está relacionada aos itens 3 e 4 do esquema.

(08) A afirmativa “nos testes experimentais, escolheram e reproduziram aquelas cujas plantas apresentassem a capacidade de produzir uma proteína inseticida” está relacionada aos itens 4 e 5 do esquema.

(16) A afirmativa “Livre dos mesmos, a produtividade das lavouras será bem maior” refere-se ao item 6 do es-quema.

Soma ( )

(UFRJ) As técnicas modernas de engenharia genética 40. tornaram possível a produção de plantas transgênicas que possuem genes introduzidos artificialmente no seu genoma. Entre as várias estratégias de produção de plantas transgênicas destacamos duas:

plantas resistentes a certos vírus patogênicos que, 1) na ausência do gene de resistência, as matariam;

plantas mais resistentes aos efeitos dos defensivos 2) agrícolas (agrotóxicos). Essas plantas toleram con-centrações maiores de agrotóxico sem alterar as propriedades tóxicas dos defensivos agrícolas.

Do ponto de vista ambiental, qual das duas estratégias não é recomendável? Justifique sua resposta.

(UFSC) “Porcos têm sido criados transgenicamente para 41. que seus órgãos possam ser transplantados em homens;


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(Unicamp) Existem mecanismos que normalmente im-43. pedem a troca de genes entre espécies distintas. Nos últimos anos, porém, as fronteiras entre as espécies vêm sendo rompidas com a criação de organismos transgênicos. A introdução de soja e de outras plantas transgênicas tem gerado muita polêmica, pois, apesar de seus inúmeros benefícios, não há ainda como avaliar os riscos que os organismos transgênicos apresentam.

Cite dois mecanismos que impedem a troca de ge-a) nes entre espécies distintas.

Defina um organismo transgênico.b)

Indique um benefício decorrente da utilização de c) organismos transgênicos e um possível risco para o ambiente ou para a saúde humana.

(UFRRJ) 44.

Seu Freitas, quanto é o rissole?

R$0,80

Dá um de palmito.

O rissole está mexendo, seu Freitas!

Então é transgênico. R$1,20.

Explique o que é alimento transgênico e como é obtido.

Tempo (semanas)2 4 6 8

1 camundongo transgênico2 camundongo transgênico

com hipófise3 camundongo sem hipófise

302010

com

prim

ento

(cm

)

Explique a causa da diferença no crescimento dos a) camundongos 2 e 3.

Com base em sua resposta ao item a, elabore uma b) hipótese para a causa da diferença no crescimento dos camundongos 1 e 2.

Existem muitas controvérsias sobre os alimentos 45. transgênicos. Várias multinacionais já pesquisam inúmeras formas vegetais modificadas genetica-mente para produção em larga escala. Uma dessas formas é a soja.

Além dos riscos orgânicos que dizem poder ocorrer em virtude de alimentos transgênicos, qual o fator econômico importante dessa discussão?

(Fuvest) Um pesquisador construiu um camundongo 46. transgênico que possui uma cópia extra de um gene Z. Em um outro camundongo jovem, realizou uma cirurgia e removeu a hipófise. Em seguida, estudou o crescimento desses camundongos, comparando com o crescimento de um camundongo não-transgênico e com hipófise. Obteve as seguintes curvas de crescimento corporal:


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E1.

B2.

B3.

B4.

E5.

A6.

C7.

C8.

B9.

B10.

E11.

D12.

E13.

C14.

C15.

E16.

B17.

A18.

E19.

A20.

B21.

A22.

C23.

C24.

B25.

C26.

C27.

D28.

D29.

B30.

B31.

A32.

D33.


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B34.

A35.

D36.

C37.

B38.

C39.

C40.

C41.

B42.

D43.

C44.

B45.

C46.

D47.

D48.

E49.

D50.

B51.

E52.

E53.

C54.

A1.

E2.

D3.

Frequência do gene i = 0,404.

frequência do genótipo ii = (0,40)2 = 0,16 = 16%

Portanto, espera-se encontrar 160 pessoas em uma amostra de 1 000 que serão do tipo O (genótipo ii).

5.

frequência do gene a = 0,60a)

frequência do gene A = 0,40

f(aa) + f(AA) = 0,36 + (0,40)b) 2 = 0,42

42 pessoas com genótipo homozigoto

f(AA) + f(Aa) = 0,16 + 2.0,40.0,60 = 0,64c)

64 pessoas com fenótipo dominante

Condições para que haja equilíbrio genético:6.

cruzamentos ao acaso. •

frequências gênica e genotípica constantes. •

ausência de mutações. •

ausência de seleção natural. •

ausência de migrações. •

f (a) = 60%7.

A frequência de nascimentos de crianças aa será maior 8. nas regiões em que a doença é endêmica. Nessas regi-ões haverá uma maior taxa de indivíduos heterozigotos, selecionados favoravelmente em relação aos indivíduos AA, pela presença do protozoário patogênico. Cruza-mentos subsequentes entre heterozigotos produzirão maior taxa de indivíduos aa.

9.

Nas duas populações a frequência dos gametas a) são iguais, ou seja, 55% para A e 45% para a.

A população 1 apresenta 160 homozigotos e a po-b) pulação 2 apresenta 70 homozigotos.

A falta de alimentos, que acabaria provocando uma 10. instabilidade na sociedade, correndo o risco de guerras civis na busca de alimentação.

N.º total de alelos na população = 12 258 (cada pessoa 11. tem dois alelos)

N.º de alelos M = 6 613

N.º de alelos N = 5 645

frequência do alelo M = 6 613/12 258 = 0,54

frequência do alelo N = 5 645/12 258 = 0,46

A população está em equilíbrio porque as frequências se aproximam da distribuição binomial (p + q)2 = 1, sendo p a frequência do alelo M e q a frequência do alelo N.

Todos seriam sensíveis à pneumonia, pois são cópias 12. (clones) genéticamente idênticas ao animal que forne-ceu o DNA original.

13.

Não, porque a sequência herdada do pai é recessi-a) va em relação à materna.

A probabilidade de uma outra criança desse casal b) herdar as duas sequências maternas é zero, porque na fecundação há união das sequências paterna e materna.

14.

Um homem do grupo sanguíneo B pode ser hete-a) rozigoto (IBi) e, portanto, pai de criança do grupo O (ii).

Se o homem fosse do grupo AB, com genótipo Ib) AIB, não poderia ser o pai de criança O (ii).


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O teste de DNA é capaz de comparar as sequên-c) cias de bases nitrogenadas de “pais” e “filhos” com acerto de 99,9%. Se as sequências forem idênticas, o indivíduo testado certamente é o pai biológico da criança.

15.

1) O pai, porque a criança possui apenas 1 cromosso-mo 21 materno.

2) Divisão I, porque a criança possui 2 cromossomos 21 distintos.

3) A criança herdou um cromossomo 21 duplicado de sua mãe (segmento de DNA maior) e a não-disjunção, nesse caso, ocorreu na segunda divisão da meiose.

16.

A influência pode ser crucial, pois é analisado o a) DNA fornecido por células nucleadas, como os glóbulos brancos, que podem viver muitos anos e se duplicar ativamente.

A fraude pode ser evitada colhendo-se células b) brancas da medula óssea vermelha do indivíduo a ser testado.

C, E, C, E.17.

No caso do sequenciamento direto do ADN, os resul-18. tados revelam tanto a sequência das regiões codifica-doras (os genes) quanto a das não codificadoras, que representam quase 90% do genoma. Com a segunda estratégia são sequenciados somente os genes, isto é, regiões codificadoras.

19.

II, III e IV.a)

II e IV.b)

Zero. Os filhos do casal (I x III) só poderiam herdar c) um dos dois marcadores presentes no genitor I.

O organismo 4. A quantidade de radioatividade no 20. ADN híbrido é diretamente proporcional à homologia entre as cadeias do ADN; logo, o indivíduo 4 tem maior homologia com o indivíduo 1. Espera-se encontrar maior homologia entre indivíduos da mesma espécie.

21.

Genoma é o material genético de qualquer organis-a) mo, representado pela sequência de bases nitro-genadas do DNA. O conhecimento do genoma da Xylella fastidiosa permitirá a identificação de genes causadores da doença, bem como o seu mecanis-mo de ação na parasitose. O efeito nocivo da bac-téria poderá ser eliminado, melhorando a produção agrícola.

O bloqueio do xilema impede a ascensão da seiva b) bruta, constituída por água e sais minerais, absor-vida do solo pelas raízes. Com isso, reduz-se a pro-dução de alimento por fotossíntese.

01 + 02 + 16 = 1922.

01 + 02 + 16 + 32 = 5123.

24.

a1) etapa II.

a2) etapa I.

a3) etapa III.

b) Organismos ou indivíduos em que genes de uma outra espécie são deliberadamente introduzidos por meio de engenharia genética.

25.

Um fragmento de DNA de qualquer origem pode a) ser inserido, com o uso de enzimas de restrição, em um plasmídeo extraído de uma bactéria. O plas-mídeo modificado, posteriormente reintroduzido na bactéria, fará com que esta passe a produzir, tam-bém, as proteínas codificadas pelos genes inseri-dos no plasmídeo.

Linhagem II.b)

Nela, a atenuação da virulência está associada à ausência do plasmídeo pX02. Além disso, como esta linhagem produz toxina, estão presentes os antígenos capazes de induzir imunidade protetora.

Em 1916, na embaixada alemã de Bucarest, foram en-26. contrados bacilos do mormo (Bacilus millei), que infecta equinos e asininos e é transmissível ao ser humano. Acredita-se que, na Segunda Guerra Mundial, os alemães possuíam uma quantidade razoável de armas bacteriológi-cas. Já está comprovado que durante treze anos – desde 1932 até o fim da Segunda Guerra, em 1945 – o Japão testou armas bacteriológicas, usando seres humanos como cobaias. Segundo os documentos existentes, essa prática aconteceu na Unidade 731 (em Harbin, Man-chúria), ocupada pelos japoneses, onde cerca de 3 mil cobaias humanas acabaram assassinadas nos “testes”. Os Estados Unidos foram acusados de terem usado armas bacteriológicas na Guerra da Coreia (1950-1953).

(OLIVEIRA, Fátima. Ed. Moderna.)

27.

Mecanismos que impedem o intercâmbio gênico a) entre espécies distintas:

incompatibilidade anatômica dos órgãos genitais; •

diferenças comportamentais durante o período •de corte e acasalamento;


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período fértil em épocas diferentes do ano. •

inviabilidade do zigoto. •

inviabilidade e(ou) infertilidade do híbrido inte- •respecífico.

Organismos transgênicos são aqueles que recebe-b) ram e expressam genes de outras espécies, por meio de técnicas desenvolvidas pela engenharia genética.

Possíveis benefícios:c)

produção de vegetais resistentes a pragas, a her- •bicidas, à seca; e, consequentemente, aumento na produção agrícola;

obtenção de organismos produtores de subs- •tâncias que podem ser utilizadas para o trata-mento de doenças ou deficiências humanas e de animais.

produção de vegetais “enriquecidos” com vi- •taminas.

Possíveis riscos:d)

transmissão de genes para outras espécies cau- •sando desequilíbrios ecológicos;

diminuição da biodiversidade; •

possíveis reações alérgicas causadas por novas •substâncias presentes nos alimentos.

Ao indivíduo 1, pois seu núcleo contém o material 28. genético, isto é, todas as informações necessárias para formar o novo ser.

29.

Os animais produzidos pela técnica I não são iguais, a) já que são provenientes da fecundação de óvulos diferentes por espermatozoides diferentes. Os ani-mais resultantes dos embriões originados a partir das células separadas de um mesmo zigoto serão geneticamente idênticos.

A técnica II produzirá clones do animal Y, pois este b) foi o doador do material genético.

30.

Um rebanho de clones seria constituído de indiví-a) duos geneticamente idênticos e igualmente susce-tíveis ao impacto ambiental.

Clonagem natural pode ser observada na formação b) dos gêmeos univitelinos, mitose em amebas e bi-partição bacteriana, entre outros exemplos.

31.

São normais porque o DNA de células somáticas a) contém todos os genes necessários à formação do indivíduo normal.

São idênticos porque o DNA de uma célula somáti-ca é idêntico ao DNA de qualquer outra célula so-mática do mesmo indivíduo.

Os indivíduos não seriam idênticos porque as célu-b) las germinativas são haploides e, durante sua for-mação, ocorreram recombinação gênica (crossing-over) e segregação independente dos pares de cromossomos homólogos.

32.

Não, porque a sequência herdada do pai é recessi-a) va em relação à materna.

A probabilidade de uma outra criança desse casal b) herdar as duas sequências maternas é zero, por-que na fecundação há união das sequências pater-na e materna.

Os núcleos dos óvulos de mamíferos contêm um conjun-33. to haploide de cromossomos, o que os torna incapazes de originar, por si só, um animal adulto completo. As cé-lulas retiradas da cauda dos roedores adultos possuem núcleos diploides com a quantidade de DNA necessária para originar o clone.

Como o projeto visava determinar a sequência completa 34. de todos os cromossomos humanos, era importante incluir nesse conjunto o cromossomo Y. Como o cro-mossomo Y só existe nos indivíduos do sexo masculino, assim o doador teria que ser um indivíduo desse sexo.

35.

A insulina é um hormônio produzido nas ilhotas a) pancreáticas e é responsável pela manutenção da taxa glicêmica constante. A somatropina é produzi-da na adeno-hipófise e é responsável pelo cresci-mento ósseo e muscular.

Segmentos de DNA (genes) contendo as infor-b) mações para a produção dessas proteínas são enxertados em bactérias em laboratório. As bacté-rias “transgênicas” passam então a produzir essas substâncias.

V, F, V, F36.

Dolly foi clonada por Ian Wilmut e sua equipe do Instituto 37. Roslin, da Escócia.

Não há possibilidade de nascer uma criança não-he-38. mofílica, pois ambos os pais são hemofílicos e a terapia genética altera somente células somáticas. Os gametas são produzidos por células da linhagem germinativa.

01 + 08 + 16 = 2539.

A segunda. A maior resistência das plantas aos agrotó-40. xicos permitirá o aumento da quantidade de agrotóxicos


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lançados no ambiente, com a consequente contamina-ção do solo e das águas levando à eliminação local de várias espécies.

V, V, F, V, F, V41.

V, V, F, F42.

43.

Mecanismos que impedem o intercâmbio gênico a) entre espécies distintas:

incompatibilidade anatômica dos órgãos genitais; •

diferenças comportamentais durante o período •de corte e acasalamento;

período fértil em épocas diferentes do ano; •

inviabilidade do zigoto; •

inviabilidade e (ou) infertilidade do híbrido inte- •respecífico.

Organismos transgênicos são aqueles que rece-b) beram e expressam genes de outras espécies, por meio de técnicas desenvolvidas pela engenharia genética.

Possíveis benefícios:c)

produção de vegetais resistentes a pragas, a her- •bicidas, à seca e, consequentemente, aumento na produção agrícola;

obtenção de organismos produtores de subs- •tâncias que podem ser utilizadas para o trata-mento de doenças ou deficiências humanas e de animais;

produção de vegetais “enriquecidos” com vita- •minas.

Possíveis riscos: •

transmissão de genes para outras espécies, cau- •sando desequilíbrios ecológicos;

diminuição da biodiversidade; •

possíveis reações alérgicas causadas por novas •substâncias presentes nos alimentos.

Transgênico é o organismo que recebeu e expressa 44. genes de outra espécie. É obtido a partir de organismos geneticamente modificados; introdução de genes de uma espécie em outra espécie.

A implantação de vegetais transgênicos na lavoura acar-45. reta um controle muito grande da produção, visto que esses vegetais não se reproduzem naturalmente. Logo, a empresa que detiver a patente da semente controlará o comércio internacional.

46.

O camundongo 2, não-transgênico, apresenta a) maior aumento corporal, pois sua hipófise secreta normalmente o hormônio do crescimento.

O camundongo 1, geneticamente modificado, pro-b) duz maior quantidade de hormônio do crescimento, pois apresenta uma cópia extra do gene que codi-fica sua produção.


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