CAPÍTULO 1 Os ácidos nucleicos e a receita da vida

Transcrição

1 GABARITO COMENTADO BIOLOGIA 3 a série do Ensino Médio Transmissão da vida Volume 2 Exercícios de sala CAPÍTULO Os ácidos nucleicos e a receita da vida ) A Como uma molécula de DNA é formada por duas fitas, e a molécula de RNA, por apenas por uma, podemos afirmar que o DNA possui o dobro de nucleotídeos que o RNA. Portanto, se uma molécula de DNA possui 440 bases nitrogenadas, ela irá codificar um RNA com 440/2 bases nitrogenadas, ou seja, 720 nucleotídeos. Além disso, sabe-se que uma proteína é formada a partir do RNA, e que cada 3 nucleotídeos (o que é denominado códon) codificam um aminoácido. Portanto, 720/3 equivale a 240 aminoácidos. 2) E Como o DNA é uma molécula de dupla fita complementar, onde as bases nitrogenadas se ligam (adenina liga-se a timina; citosina liga-se a guanina), sabe-se que a quantidade de adenina é igual à de timina; e a quantidade de citosina é a mesma de guanina, o que é denominado Relação de Chargaff. O RNA é uma molécula de fita simples, complementar ao DNA, onde a uracila liga-se à adenina. As demais bases nitrogenadas são as mesmas para o DNA. Por apresentar somente uma fita, a Relação de Chargaff não é válida para o RNA. Analisando a tabela, deduzimos que o ácido nucleico apresentado para os organismos A e C é o DNA (devido à presença de timina), enquanto para o organismo B é apresentado o DNA (devido à presença de uracila). Para os organismos A e C devemos utilizar a Relação de Chargaff. Portanto, o número I, referente à quantidade de adenina, é igual ao número de timinas, ou seja, 23. O mesmo é válido para o número II, cujo valor é 27, igual à quantidade de citosinas. Para o organismo C, utilizando o mesmo raciocínio, encontramos que o número V é 8. Para o organismo B, devemos iniciar a análise observando a presença de uracilas em sua estrutura. Portanto, trata-se de RNA, e não apresenta timinas (III = 0). Além disso, como trata-se de porcentagem, a soma de todas as bases nitrogenadas é igual a 00%, ou seja, IV + 27 = 00. Logo, IV = 24. 3) a) A hipótese refere-se ao resultado I; a 2, ao resultado III; e a 3, ao resultado II. b) O resultado obtido foi o II. O resultado I mostra que, na primeira replicação, formou-se uma molécula totalmente formada por 4 N e outra somente com 5 N. Isso está de acordo com a duplicação conservativa (hipótese ). No resultado II, observa-se que, na primeira replicação, as duas novas moléculas têm uma fita 4 N e outra fita 5 N. Já na segunda replicação, temos duas moléculas nessa mesma estrutura e outras duas apenas com N 4. Esse resultado demonstraria que a duplicação é semi-conservativa (hipótese 3). Hoje, sabe-se que a duplicação do DNA segue essa hipótese, pois toda molécula de DNA tem uma fita da molécula mãe e uma fita recém-formada. No resultado III, tanto na primeira quanto na segunda replicação, observa-se que as novas moléculas formadas têm os dois tipos de nitrogênio misturados ao longo da molécula e, portanto, estaria de acordo com a duplicação dispersiva (hipótese 2). 4) a) A molécula A é o DNA, e a B, a proteína. b) A replicação e a mutação são responsáveis, respectivamente, pela estabilidade e variabilidade do DNA. a) Através do texto, observa-se que a molécula A orienta a produção da molécula B, e estas, por sua vez, orientam a produção de novas moléculas A, responsáveis pelo surgimento dos seres vivos. Como a vida originou-se somente após o surgimento de ácidos nucleicos, ele deve ser a molécula A. Apesar de considerar-se que o primeiro ácido nucleico a se formar foi o RNA, hoje, a molécula responsável pela herança e pela diversidade do planeta é o DNA (molécula A). Através dos processos de transcrição

2 (produção de RNA) e tradução (produção de proteínas), o DNA coordena todas as atividades, inclusive criando moléculas essenciais à sua própria duplicação, como as proteínas especificamente as enzimas. Logo, a molécula B é uma proteína, visto que é utilizada na formação de mais moléculas A. b) A replicação (ou duplicação do DNA) é responsável pela estabilidade do DNA, pois, através desse processo, são produzidas moléculas de DNA idênticas à inicial. Já a mutação é responsável pela variabilidade do DNA, visto que pequenas falhas durante a replicação podem ocorrer, gerando novas características. 5) a) O oligopeptídeo formado é: fen - ser - gli - asp - leu. b) Se essa base for trocada pela citosina, a sequência de aminoácidos seria alterada para leu - ser - gli - asp - leu. A troca pela adenina não provocaria alterações no oligopeptídeo. a) Como o filamento de DNA fornecido é o filamento ativo, precisamos, inicialmente, determinar a sequência do RNA, o qual é complementar ao filamento ativo do DNA. Em seguida, utilizamos a tabela fornecida para determinar os aminoácidos correspondentes aos códons (trincas de bases nitrogenadas no RNAm). Dessa forma, temos: Filamento ativo: AAG TCG CCT TTG AAC RNA: UUC AGC GGA AAC UUG Aminoácidos fen ser gli asp leu Portanto, o oligopeptídeo formado é: fen - ser - gli - asp - leu. b) Se a terceira base nitrogenada do primeiro códon do DNA (AAG) for trocada por uma citosina, teremos a sequência AAC, a qual forma o RNAm UUG, que, por sua vez, determina o aminoácido leucina, alterando a sequência de aminoácidos. Caso a substituição seja pela adenina, teremos AAA, formando UUU, que determina fenilalanina, assim como UUC. É importante lembrar que, como o código genético é degenerado, ou seja, o mesmo aminoácido pode ser determinado por diferentes códons, algumas mutações por substituição de bases nitrogenadas não provocam alteração no aminoácido. Exercícios propostos 6) a) Os 'corrimãos' correspondem a uma sucessão alternada de fosfato e desoxirribose (açúcar). Os 'degraus' são constituídos por pares de bases nitrogenadas, unidas por pontes de hidrogênio, na qual adenina pareia com timina, e citosina com guanina. b) O DNA realiza a transcrição, isto é, produz o RNA mensageiro, que conduz os códons para a síntese da proteína nos ribossomos. c) As proteínas podem ser diferenciadas pela quantidade, pelo tipo e pela sequência de seus aminoácidos. A molécula de DNA é formada por dois filamentos de nucleotídeos. Um nucleotídeo é formado por uma pentose (no caso a desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (adenina, timina, citosina ou guanina). A pentose e o grupo fosfato alternam-se formando os corrimãos de uma escada, enquanto que, no interior da molécula, as bases nitrogenadas complementares (adenina e timina; citosina e guanina) ligam-se através de pontes de hidrogênio (duas ou três, respectivamente), formando os degraus da escada. Essa molécula, através do dogma central da biologia, comanda as atividades celulares, pois ela é transcrita formando RNA. Este, por sua vez, é traduzido em proteínas. 7) C Em animais e nos outros organismos eucariontes, a síntese de RNA (transcrição) ocorre no núcleo, visto que utiliza o DNA como molde e que esta molécula se concentra exclusivamente no núcleo ou em organelas (cloroplastos e mitocôndrias). A síntese de proteínas (tradução) ocorre no citoplasma, especificamente nas organelas. As bactérias são procariontes e, portanto, não apresentam núcleo organizado e delimitado por envoltório nuclear. Logo, tanto a síntese de RNA como a de proteínas ocorre no citoplasma. 8) A Para reproduzir in vitro a síntese de moléculas de DNA, o cientista deve utilizar todas as moléculas necessárias para a replicação dentro da célula: os nucleotídeos com as bases nitrogenadas, que irão

3 formar a nova molécula (adenina, timina, citosina e guanina) e a enzima DNA polimerase, cuja função é realizar o pareamento dos nucleotídeos livres de acordo com a complementaridade de bases nitrogenadas. Além disso, ele também precisa utilizar a molécula de DNA, que será utilizada como molde para novas moléculas de DNA. 9) a) Após a segunda geração, o DNA irá ocupar as posições I e II no tubo 3. b) Podemos concluir que a duplicação do DNA é semiconservativa. c) A principal enzima envolvida é a DNA-polimerase. a) Como as bactérias da a geração possuem uma fita de DNA 5 N e a outra fita 4 N, espera-se que, na geração seguinte, mais fitas de DNA 4 N sejam incorporadas às bactérias, fazendo com que surjam moléculas de DNA formadas apenas pelo 4 N (posição I), enquanto que a quantidade de fitas 5 N não se modificará, e sempre terá a formação de somente duas moléculas mistas 5 N/ 4 N (posição II), pois apenas dois filamentos 5 N estão presentes, originadas da molécula inicial. b) Em virtude de cada molécula formada possuir um filamento da molécula original e um filamento novo, dizemos que a duplicação do DNA é semiconservativa. c) A DNA-polimerase é a principal enzima envolvida no processo de duplicação. Ela é responsável por sintetizar uma nova fita de DNA, complementar à fita mãe. 0) a) As porcentagens de A, C, G e T são, respectivamente, 2%, 29%, 29% e 2%. b) Não podemos prever as quantidades de citosina do RNAm porque não sabemos qual a proporção de guanina no filamento ativo do DNA. Inicialmente, salienta-se que as siglas ADN e ARN correspondem, respectivamente, ao DNA e ao RNA, utilizando-se os nomes em português. No entanto, essa nomenclatura não é muito utilizada, prevalecendo os nomes clássicos DNA e RNA, originados de desoxirribonucleic acid e ribonucleic acid a) Utiliza-se a Relação de Chargaff, válida apenas para o DNA. Segundo essa relação, a quantidade de A é igual à de T, e a de C é igual à de G, devido à complementaridade entre essas bases nas duas fitas da molécula de DNA. Como C + G = 58%, e ambas têm quantidades iguais, então cada um representa 29%. O restante da molécula, ou seja, 42%, é formada de A + T, portanto cada uma delas representa 2%. Logo, as porcentagens de A, C, G e T são, respectivamente, 2%, 29%, 29% e 2%. b) Apesar de sabermos as proporções das bases nitrogenadas nas duas fitas do DNA, não sabemos a quantidade de cada base nas fitas separadamente. Logo, não é possível afirmar a quantidade de cada base no RNAm codificado por essa molécula de DNA. ) B O processo I representa a transcrição, e o II a tradução. Afirmação : A RNA-polimerase atua na transcrição catalisando o pareamento de nucleotídeos apenas em uma das fitas do DNA. A transcrição, no entanto, não é de toda a molécula de DNA, apenas do gene de interesse. Para isso, a RNA-polimerase liga-se a uma região chamada de sítio promotor para iniciar o processo. Alternativa verdadeira. Afirmação 2: Ambas as fitas do DNA podem ser utilizadas como molde para o RNA. Entretanto, ocorre a formação de RNAs diferentes, gerados por genes diferentes, localizados na mesma molécula de DNA, mas em fitas diferentes. Alternativa verdadeira. Afirmação 3: Os ribossomos não são específicos para cada proteína. Essas organelas são apenas responsáveis pela tradução, formando qualquer tipo de proteína. Alternativa falsa. Afirmação 4: Polissomos são complexos formados pela associação de vários ribossomos a um único RNAm para promover a leitura de códons. Como ocorre a formação de uma proteína em cada ribossomo, esse processo aumenta a taxa de síntese proteica. Alternativa verdadeira. 2) B Item I: As bases purinas (ou púricas), formadas por dois anéis de carbono, são adenina e guanina. Ambas estão presentes tanto no DNA quanto no RNA. Alternativa correta. Item II: O DNA e o RNA são formados por nucleotídeos. Esses, por sua vez, têm em sua composição uma base nitrogenada, uma pentose e um grupo fosfato. A diferença entre eles está nas bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina e timina para o DNA e adenina, guanina, citosina e uracila para o DNA) e na pentose (ribose para o RNA e desoxirribose para o RNA). Alternativa correta.

4 Item III: O DNA é formado por dois filamentos unidos através de ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, enquanto o RNA é composto por apenas um filamento. Alternativa incorreta. Item IV: Na duplicação do DNA, cada fita é utilizada como molde para duas novas moléculas, que irão possuir uma fita nova e uma fita da molécula mãe. Esse processo é chamado de semiconservativo. Alternativa correta. Item V: No processo de tradução os três tipos de RNAs (transportador, ribossômico e mensageiro) atuam em conjunto. O RNAm determina a sequência de aminoácidos da proteína; o RNAt carrega os aminoácidos até o ribossomo local da síntese de proteínas, organela formada por RNAr e proteínas. Alternativa incorreta. 3) a) Esse aminoácido é a arginina, pois ele foi traduzido por dois códons diferentes: AGA e AGG. b) Não seria possível, pois o código genético é degenerado. Alguns aminoácidos podem ser codificados por diferentes códons e não seria possível saber qual dos códons estava presente no RNAm que foi traduzido. a) Inicialmente, é necessário fazer a correspondência de cada aminoácido ao seu respectivo códon. Para isso, devemos procurar o códon de iniciação AUG, que codifica o primeiro aminoácido. Na sequência do RNAm, temos: RNAm não traduzido 5 GGCTCA Códon de iniciação AUG Metionina GCC Alanina AGA Arginina AGU Serina AGU Serina UUA Leucina GCC Alanina GGC Glicina CAU Histidina UUA Leucina AGG Arginina CAU Histidina Códon de terminação UAG RNAm não traduzido UUACUAA3 Em seguida, devemos observar os aminoácidos iguais e os seus respectivos códons. Apenas o aminoácido arginina foi traduzido por dois códons diferentes: AGA e AGG, o que caracteriza a degeneração do código genético. b) Partindo-se de um peptídeo qualquer, não é possível deduzir a sequência nem do RNAm nem do DNA que o originou, pois o código genético é degenerado. Alguns aminoácidos podem ser codificados por diferentes códons e não seria possível saber qual dos códons estava presente no RNAm que foi traduzido. Observa-se isso na alternativa anterior, na qual o mesmo aminoácido é codificado por dois códons diferentes. Caso apenas a sequência de aminoácidos estivesse presente, não poderíamos afirmar qual o códon de cada um deles. 4) Há risco de perda de função com a mudança 2, pois essa é a única que provoca troca de aminoácidos. Na molécula sem mutação, o segundo códon (GUU) codifica para o aminoácido valina. Após a mutação, o códon GUC continua codificando o aminoácido valina. Na molécula 2 sem mutação, o terceiro códon (AGA) codifica o aminoácido arginina. Após a mutação, o novo códon (AGC) irá codificar para o aminoácido serina. Portanto, há risco de perda de função com a mudança da molécula 2, pois a sua mutação provocou a troca de aminoácidos e, portanto, forma-se um novo olipeptídeo. É importante lembrar que, para que duas proteínas sejam iguais, elas precisam ter os mesmos aminoácidos, na mesma quantidade e exatamente na mesma sequência.

5 5) a) As versões diferentes de cada gene surgem através das mutações. b) Não. O genoma representa o conjunto de genes de cada indivíduo. O código genético refere-se à correspondência entre códons do RNAm e aminoácidos das proteínas e é universal, ou seja, válido para todos os seres vivos. a) As mutações correspondem a modificações na estrutura dos cromossomos e podem ser de diferentes formas, envolvendo apenas uma substituição de bases nitrogenadas ou trocas, deleções, duplicações de fragmentos do cromossomo ou trocas de fragmentos entre cromossomos não homólogos. Essas mutações podem ser prejudiciais em algumas situações, mas em outras podem gerar novas versões de um gene, provocando a variabilidade. b) O genoma corresponde ao conjunto de genes de cada indivíduo, e é característico para uma espécie. Recentemente esse termo passou a ser utilizado em larga escala em virtude do projeto genoma humano, através do qual de determinou toda a sequência de bases nitrogenadas do conjunto haploide de cromossomos humanos. O código genético é a correspondência entre códons (trincas de nucleotídeos do RNAm) e aminoácidos. Exercícios de sala CAPÍTULO 2 As células e seu ciclo de vida interfase ) A O DNA está presente apenas no núcleo e, portanto, não pode passar para o citoplasma através dos poros da carioteca (ou envoltório nuclear). O RNA é produzido utilizando o DNA como molde. Como o DNA está presente exclusivamente no núcleo, o RNA é produzido no núcleo e passa para o citoplasma. O ATP é produzido nas mitocôndrias (presentes no citoplasma), através da quebra das moléculas de glicose. Esse ATP é, então, distribuído a todas as partes da célula, incluindo o núcleo. As proteínas e todos os seus tipos especiais (como as enzimas) são produzidas nos ribossomos, organelas presentes no citoplasma. Em seguida, elas são distribuídas para toda a célula, chegando ao núcleo através dos poros. 2) B O nucléolo corresponde à região do núcleo onde há acumulo de RNAr. Portanto, células com mais de um nucléolo apresentam maior atividade metabólica, pois o RNAr formará os ribossomos, locais em que ocorre a síntese de proteínas. Portanto, apenas a asserção (proposição afirmativa: células que apresentam mais de um nucléolo apresentam intensa atividade metabólica ) está correta. A razão ( pois o nucléolo é a estrutura responsável pela produção de moléculas que catalisam reações químicas celulares ) estão incorreta, pois o nucléolo refere-se à região onde há formação de RNA ribossômico, que dará origem aos ribossomos. 3) A a) A variação da vida é determinada pelo trecho é como se cada animal tivesse um mapa de seu desenvolvimento, que determina quais portas devem ser abertas ou fechadas sequencialmente. Portanto, a variação vem da ativação de partes diferentes dos genes. b) O que diferencia os diferentes tipos de células e tecidos são os genes ativos (na forma de eucromatina) ou inativos (na forma de heterocromatina) em cada um, já que os genes presentes em todas são os mesmo. Logo, células do tecido nervoso e do tecido muscular usam seus genes de forma diferentes. c) Todos os processos metabólicos ao longo da evolução são semelhantes: iniciam-se com a glicólise, processo comum a todos os processos. Esse fato é mais um argumento para a ancestralidade comum. d) Não há nenhuma relação entre número de genes e complexidade da espécie. e) O desenvolvimento do embrião depende de ativação e inativação de genes em momentos diferentes, ou seja, uma coreografia de genes e enzimas. Essa afirmativa está presente, em outras palavras, no trecho é como se cada animal tivesse um mapa de seu desenvolvimento, que determina quais portas devem ser abertas ou fechadas sequencialmente.

6 4) a) A síntese desses hormônios ocorre durante a interfase. b) Não. Todas as outras células somáticas nucleadas do indivíduo apresentam o gene responsável pela produção de insulina (inclusive as células do pâncreas). Todavia, esse gene só permanece ativo nas células do pâncreas. a) Durante a interfase o DNA encontra-se descondensado e, portanto, é possível ocorrer a transcrição do RNA e a sua tradução em proteínas. Logo, é durante a interfase é que ocorre a síntese desses hormônios, principalmente durante a fase G. Durante a divisão celular, o DNA encontra-se condensado, na forma de cromossomo e, portanto, não ocorre transcrição de RNA. b) Nas células que não sintetizam a insulina, esse gene está presente, mas permanece inativo (na forma de heterocromatina). Já nas células do pâncreas, que sintetizam esse hormônio, esse gene está ativo (na forma de eucromatina). O mesmo é válido para todas as outras células do indivíduo. 5) A Todos os genes de um organismo estão presentes em todas as suas células. Entretanto, cada célula possui um conjunto de genes ativos, que é diferente de outra célula, devido às diferentes funções. Portanto, o gene humano responsável pela tradução da enzima telomerase encontra-se em todas as células nucleadas diploides. 6) E Mutações genéticas capazes de inativar a telomerase irão acelarar o processo de envelhecimento, uma vez que, sem a telomerase, não ocorrerá a manutenção do telômero e, em consequência, ao atingir o limite crítico, a célula perde sua capacidade de divisão, iniciando o processo de envelhecimento, conforme informado no texto fornecido para a questão. 7) B A análise do gráfico mostra a relação entre o tamanho dos telômeros e a capacidade de proliferação celular. As células germinativas, representadas pela linha amarela, têm telômeros longos e capacidade de se multiplicar indefinidamente. Nas células somáticas, representadas pela linha laranja, observa-se que o telômero reduz gradualmente de tamanho ao longo das divisões celulares. Essas células dividemse por 50 a 60 gerações, quando então começam a mostrar os sinais de envelhecimento, após atingir o limite de Hayflick. Eventualmente, algumas células em crise podem acumular diferentes mutações e morrerem ou reativarem a telomerase, tornando-se imortais e, consequentemente, causando câncer. A linha azul mostra o encurtamento acelerado dos telômeros, o que desencadeia o envelhecimento precoce e o consequente aparecimento de doenças associadas apenas a idosos. Analisando as alternativas, observa-se que a capacidade de proliferação celular (quantas divisões celulares a célula pode realizar) é diretamente proporcional ao tamanho dos telômeros: quanto maior o telômero, mais a célula pode dividir-se. Logo, a alternativa B está incorreta. 8) Soma: 3 Item 0: As células A e B apresentam os mesmos tipos de cromossomos (metacêntrico e acrocêntrico, respectivamente), apesar de estarem presentes em quantidades diferentes, de modo que a célula A é diploide, enquanto que a célula B é haploide. Portanto, elas podem pertencer à mesma espécie animal. Item correto. Item 02: Apenas a célula B é haploide, a célula C é diploide, com 2n = 2. Item incorreto. Item 03: A célula C também apresenta cromossomos homólogos, ou seja, cromossomos com o mesmo tamanho, a mesma posição do centrômero e o mesmo conteúdo genético. Esses cromossomos só não estão presentes em células haploides, como a B. Item incorreto. Item 04: O cariótipo corresponde ao número de cromossomos presentes em uma célula diploide, juntamente com a forma, o tamanho e a posição dos centrômeros de cada um deles. Portanto, as células B e C apresentam cariótipos diferentes. Item correto. Item 08: Cromossomos metacêntricos apresentam centrômero na porção mediana, enquanto que telocêntricos apresentam centrômero na porção final, de forma similar às células A e B. Item correto.

7 Item 6: Considerando-se um organismo diploide, A e C podem ser exemplos de células somáticas (embora sejam de organismos diferentes). Apenas B pode ser um exemplo de célula gamética, sendo possível constituir-se um gameta formado pelo indivíduo A. Item incorreto. 9) a) Antes de crescer, com 2 m de lado, essa célula apresentava superfície total (S) de 24 m 2 e volume (V) de 8 m 3 : S = l x l (x 6 faces) = 2 x 2 (x 6) = 24 m 2 V = l x l x l = 2 x 2 x 2 = 8 m 3 Após o crescimento, com 4 m de lado, essa célula apresentava superfície total (S) de 96 m 2 e volume (V) de 64 m 3 : S = l x l (x 6 faces) = 4 x 4 (x 6) = 96 m 2 V = l x l x l= 4 x 4 x 4 = 64 m 3 Enquanto o volume aumentou ao cubo (8 vezes = 2 3 ), a superfície aumentou ao quadrado (4 vezes = 2 2 ). b) A célula entra no período S porque vai se iniciar a divisão e precisa duplicar seu DNA. Essa demonstração segue a Lei de Spencer, segundo a qual, quando uma célula cresce, seu volume aumenta ao cubo, e sua superfície, ao quadrado. Em virtude disso, as células são pequenas para permitir que ocorram eficientemente todas as trocas necessárias com o meio. Logo, quando a superfície não é suficiente para realizar essas trocas, a célula entra no período S, pois precisa se dividir. 0) B A duplicação do DNA é um processo semi-conservativo, ou seja, cada nova molécula de DNA possui uma fita do DNA original e uma fita recém-sintetizada. Além disso, com a divisão do DNA, as duas novas fitas formadas (agora chamadas de cromátides-irmãs) são geneticamente iguais à molécula de DNA original. Durante o período S da interfase, as cromátides irmãs formadas nada mais são do que cópias do DNA original, ligadas uma a outra pelo centrômero. Exercícios propostos ) A A cromátide forma-se na fase S, durante a qual há duplicação do DNA, de modo que as duas novas moléculas iguais formadas (as cromátides) permanecem unidas através do centrômero. Essas duas moléculas são, então, chamadas de cromátides-irmãs. 2) E Como uma célula somática é diploide possui 46 cromossomos, ela possui o dobro da quantidade de bases nitrogenadas presentes em 23 cromossomos. Logo, essa célula somática apresenta 6 bilhões de nucleotídeos. Não se pode afirmar a quantidade de genes partindo somente da quantidade de nucleotídeos, visto que grande parte do material genético não é transcrito nem traduzido. Em virtude disso, acredita-se que o homem tem cerca de 30 mil genes, número muito inferior ao imaginado inicialmente. 3) B Todas as células de um organismo apresentam as mesmas moléculas de DNA. O que irá gerar características diferentes em uma célula de um epitélio em relação a uma célula do tecido nervoso, por exemplo, são os genes expressos em cada uma delas, os quais são diferentes. As moléculas de DNA das duas carregam as mesmas informações e serão transcritas e traduzidas da mesma forma. Além disso, o RNAt de todas as células são os mesmos, já que precisam carregar sempre o mesmo tipo de aminoácido.

8 4) D Os genes das quatro cadeias estão presentes em todas as células do indivíduo, e em todas as etapas da sua vida. No entanto, diferentes genes estão ativos ou inativos em cada época da vida. A hemoglobina δ está presente pouco antes do nascimento até 6 meses de idade. Logo, sua ativação deve ocorrer dias antes do nascimento, e a sua desativação próximo dos 6 meses de vida, já que, após essa data, não se forma mais esse tipo de hemoglobina e que, portanto, não estará presente no adulto. As hemoglobinas γ e α são produzidas em grande quantidade durante o desenvolvimento embrionário. No entanto, a produção da hemoglobina γ cessa pouco antes do nascimento, enquanto que a α permanece durante toda a vida do indivíduo. A hemoglobina β começa a ser sintetizada no fim do desenvolvimento embrionário e permanece por toda a vida do indivíduo. A alternativa incorreta é a D, pois apenas as cadeias α e β estarão presentes no indivíduo adulto. 5) A O trecho uma maneira de produzir padrões é dar às células informação posicional (...), e as células então interpretam esses valores de maneiras diferentes indica que as células diferenciam-se de acordo com um padrão próprio intrínseco, já que cada uma interpreta de uma forma, gerando assim diferenciação celular. Assim, observa-se também que esse desenvolvimento depende do local em que a célula está localizada e do micro-ambiente que a cerca. Exercícios de sala CAPÍTULO 3 As células e seu ciclo de vida Divisão celular ) Nas etapas G, prófase, metáfase e em cada uma das células formadas na telófase, encontraremos, respectivamente, 8, 36, 36 e 8 moléculas de DNA. É importante lembrar que, no ciclo de vida de uma célula, ela passa sequencialmente pela interfase (fases G, S e G2) e pela mitose (prófase, metáfase, anáfase e telófase). Na fase S, os cromossomos duplicam-se e, consequentemente, existe o dobro de moléculas de DNA daquele presente em G. Essa quantidade só irá se reduzir na anáfase, com a separação das cromátides-irmãs. Logo, considerando uma célula 2n = 8 cromossomos, em G e nas células formadas encontraremos 8 moléculas de DNA, enquanto que, de S até a metáfase, teremos o dobro, ou seja, 36 moléculas de DNA. 2) C A redução da ploidia, característico da meiose, ocorre em consequência da disjunção (separação) dos cromossomos homólogos, que ocorre durante a anáfase I. Na anáfase II, ocorre separação das cromátides-irmãs, mas não há alteração da ploidia, assim como acontece durante a mitose. 3) A sequência correta seria B D A C. Em A, observa-se a separação das cromátides-irmãs, decorrente do encurtamento das fibras do fuso. Esse evento ocorre durante a anáfase. Em B, está representado o início da condensação dos cromossomos e o desaparecimento do envoltório nuclear, processos que ocorrem durante a prófase. Em C, há o início da formação da parede celular entre as duas células, representando a telófase. Em D, os cromossomos estão alinhados no centro da célula, formando a placa equatorial, evento que ocorre durante a metáfase. Como a sequência da mitose é prófase, metáfase, anáfase e telófase, temos a sequência das imagens B, D, A, C. 4) Essa célula é vegetal porque não há a participação dos centríolos. Com relação às diferenças entre a mitose das células animais e vegetais, podemos citar: a mitose animal é cêntrica (há participação dos centríolos), astral (há formação das fibras do áster) e a citocinese é centrípeta (de fora para dentro). A

9 mitose vegetal é acêntrica (não há participação dos centríolos), anastral (não há formação das fibras do áster) e a citocinese é centrífuga (de dentro para fora). Em fotomicrografias produzidas em microscópio ótico, apenas através da citocinese é possível deduzir o tipo de célula (animal ou vegetal). Nas imagens fornecidas, observa-se, em C, o início da formação da parede celular entre as duas novas células formadas. 5) B I. A migração dos centríolos para pólos opostos da célula ocorre tanto na meiose quanto na mitose, iniciando na prófase e terminando na metáfase. II. A separação das cromátides-irmãs ocorre na meiose II e na mitose, devido ao encurtamento das fibras do fuso. III. A separação (ou segregação ou disjunção) dos cromossomos homólogos ocorre exclusivamente na meiose, especificamente na anáfase I. IV. A citocinese centrípeta ocorre em todas as células animais, independente do tipo de divisão celular observada. V. A condensação dos cromossomos ocorre na prófase, tanto da mitose, quanto da meiose. É um processo importante e que facilita a separação do material genético. VI. A sinapse (pareamento dos cromossomos homólogos) é um evento exclusivo da meiose. VII. O crossing-over (troca de fragmentos entre cromossomos homólogos) é exclusivo da meiose e ocorre após a formação das sinapses. Exercícios propostos 6) E O ciclo completo ocorre em 20 horas. Como G ocorre em 8 horas, G 2 e a divisão ocorre em 3 horas e a divisão ocorre em hora, a fase S ocorre no tempo restante, ou seja, em 8 horas. Durante a fase S, ocorre a duplicação dos cromossomos. 7) E A célula em questão possui dois pares de cromossomos homólogos, ou seja, possui um total de quatro cromossomos. Na metáfase, os cromossomos alinham-se na placa equatorial. Quando uma célula é tratada com colchicina ocorre despolimerização das fibras do fuso e, em consequência, impede que ocorra a anáfase. Em virtude disso, a célula irá ficar com o dobro dos cromossomos iniciais, ou seja, oito cromossomos. 8) B Como a célula foi colocada para a divisão no tubo de ensaio com nucleotídeos marcados radioativamente, ela apresenta somente nucleotídeos marcados. Como na próxima divisão essa célula foi colocada em um meio de cultura com nucleotídeos não marcados e lembrando que a duplicação é semi-conservativa, serão formadas, durante a fase S da interfase, cromossomos com um filamento marcado (da molécula mãe) e outro não marcado (recém sintetizado). Ao utilizar-se a colchicina nesse segundo meio de cultura, essa substância impede a formação das fibras do fuso e a consequente separação das cromátides-irmãs. Logo, a marcação radioativa será encontrada em ambos os cromossomos, mas em apenas em uma das cromátides. 9) A As associações corretas são: Figura : Metáfase - A Figura 2: Telófase - C Figura 3: Prófase - D Figura 4: Anáfase - B

10 0) a) Algumas substâncias químicas atuam como agentes mutagênicos, sendo capazes de provocar mutação gênica. Isso pode resultar em descontrole dos mecanismos de divisão celular e, consequentemente, levar ao aparecimento de câncer. b) As radiações e alguns tipos de vírus são, respectivamente, exemplos de agentes de natureza física e biológica capazes de induzir câncer. a) No texto são citadas algumas substâncias químicas (Endrin, Diedrin e Aldrin inseticidas organoclorados) capazes de atuar como mutagênicas, visto que houve aumento do número de casos de câncer na região. Isso ocorre porque, em virtude dessas mutações gênicas, há um descontrole dos mecanismos de divisão celular, ou seja, a célula não tem mais capacidade de se manter especializada e ocupar o lugar apropriado. b) Pode-se fazer referência ao acidente com o Césio 37 que aconteceu em Goiânia em 987. Além disso, é muito discutido se a radiação emitida por celulares e linhas de alta tensão é capaz de provocar mutações, mas ainda não há consenso sobre o assunto. Em relação aos vírus, cita-se o vírus HPV (papiloma vírus humano), o qual provoca câncer de colo de útero. ) A O esquema representa uma anáfase I da meiose, pois está ocorrendo a separação dos cromossomos homólogos. Diferencia-se a anáfase I da anáfase II, pois, na primeira fase, há separação dos cromossomos homólogos (percebe-se que cada cromossomo tem duas cromátides), enquanto que, na segunda, há separação das cromátides-irmãs. Durante a anáfase II, existe a metade do número de cromossomos da anáfase da mitose. 2) E No desenho, apesar de estarem representados com cores diferentes, os cromossomos branco e preto são homólogos, visto que a célula é diploide e apresenta somente esses cromossomos. Durante a fase S ocorre a duplicação do DNA, que fica então com duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero (célula I ). Na mitose, são formadas duas células idênticas à célula I. Já na meiose I, há separação dos cromossomos homólogos, o que forma as células IV e V, uma com um cromossomo branco e outra com um cromossomo preto, ambos duplicados. Na meiose II, ocorre separação das cromátides-irmãs, formando as células VI e VII com um cromossomo branco em cada e as células VIII e IX com um cromossomo preto em cada. O esquema apresentado com os espaços vazios preenchidos é:

11 3) B Um par de alelos sofreu uma mutação por perda de uma sequência de pares de nucleotídeos durante a interfase, antes da duplicação cromossômica. Portanto, em B, ao final da divisão I, observaremos que uma das células apresentará o alelo mutante, enquanto que a outra apresentará o alelo normal. Em C, após a segunda divisão, duas células apresentarão o alelo mutante, e as outras duas o alelo normal. 4) B A linha contínua do gráfico corresponde à quantidade de DNA, enquanto que a linha tracejada corresponde à ploidia de uma célula diploide durante a interfase e a meiose. Os intervalos do gráfico correspondem a: Tempo 0 a : G Tempo a 2: S (replicação do DNA) Tempo 2 a 5: G2, prófase I, metáfase I (pareamento dos cromossomos homólogos e crossing-over) Tempo 5 a 6: Anáfase I (separação dos cromossomos homólogos) Tempo 6 a 0: Telófase I, prófase II, metáfase II Tempo 0 a : Anáfase II (separação das cromátides-irmãs) Tempo a 2: Telófase II 5) C O intervalo C-D é caracterizado por apresentar redução da quantidade de DNA de 4x para 2x, seguido de constância da quantidade de DNA na célula, que se modifica apenas para entrar em novo ciclo de divisão celular. Essa redução (C-D) ocorre na mitose. O intervalo L-M apresenta redução da quantidade de DNA de 4x para 2x, seguido da redução de 2x para x (N-O). Esse ciclo completo corresponde à meiose, sendo o intervalo L-M a meiose I. O intervalo P-Q apresenta um aumento da quantidade de DNA de x para 2x, característico da fecundação. Exercícios de sala CAPÍTULO 4 Os genes e a transmissão de características 4) a) O fenótipo malhado é condicionado pelo alelo dominante.

12 b) Os indivíduos de fenótipo malhado e cor única da geração P apresentavam, respectivamente, genótipos UU e uu. Os indivíduos malhados da geração F eram heterozigotos: Uu. c) Na geração F 2, o número esperado de heterozigotos é 8. a) De acordo com o enunciado, temos: Cruzamento I: malhado x cor única malhados Cruzamento II: malhados x malhados 27 malhados: 9 cor única (F cruzados entre si) A partir do cruzamento II, podemos concluir que o fenótipo malhado é condicionado pelo alelo dominante, uma vez que o cruzamento de dois organismos de fenótipo igual (malhados) gerou descendentes com o mesmo fenótipo e descendentes com fenótipo diferente (cor única). b) Para descobrir os genótipos das gerações P e F, devemos começar a partir dos indivíduos de fenótipo cor única (o fenótipo diferente originado em F 2 ), condicionado pelo alelo recessivo e, portanto, expressos apenas em homozigose. Logo, no cruzamento I (geração P), temos: cor única (uu). Como o cruzamento com indivíduos malhados (a princípio U_) gerou apenas descendentes malhados (U_), na geração F, o único genótipo possível para o coelho malhado da geração P é UU, pois caso fosse Uu, também geraria descendentes uu. A partir do cruzamento UU x uu, os descendentes da geração F são todos heterozigotos Uu. c) A geração F 2 é gerada a partir do cruzamento dos indivíduos da geração F, ou seja, Uu x Uu. Logo, a proporção esperada é de UU : 2 Uu : uu. Como foram 27 malhados (U_), 2/3 desse total são heterozigotos, o que corresponde a 8 coelhos. Observação: utiliza-se a letra u para o alelo em referência ao fenótipo recessivo, ou seja, cor única. 5) A cor da pétala está sendo determinada geneticamente. Isso pode ter ocorrido graças a uma mutação nos genes responsáveis pela determinação desse caráter. Conclui-se que a cor da pétala é determinada geneticamente ao se cultivar a mesma planta em uma estufa com temperatura controlada. Como não ocorreu alteração, chega-se à conclusão de que a pétala branca foi determinada geneticamente. Esse alelo pode ser recessivo e não ter se expressado anteriormente ou pode ser uma nova mutação. 6) C Antes de analisar as alternativas do exercício, devemos determinar qual genótipo é condicionado pelo fenótipo dominante. Para isso, analisamos os cruzamentos em busca de um no qual aparece nos descendentes uma característica não presente na geração parental. O cruzamento 3 responde a essa questão, uma vez que o cruzamento entre insetos de asas alaranjadas gera descendentes com asas alaranjadas, amarelas e vermelhas. Além disso, observandose esse cruzamento, percebemos que ocorre dominância incompleta ou parcial, onde o genótipo heterozigoto condiciona um fenótipo intermediário. Portanto, para que se obtenha 3 fenótipos diferentes no cruzamento 3, o que também corresponde a 3 genótipos diferentes, a geração P deve ser heterozigoto. Logo, no cruzamento 3, temos: Aa x Aa, gerando em F AA : 2 Aa : aa. Sabendo-se que o heterozigoto Aa codifica para asas alaranjadas (genótipo e fenótipo parentais), temos que os alelos AA e aa correspondem, respectivamente, aos fenótipos asas amarela e asas vermelhas, mas não é possível afirmar qual a correspondência correta. Analisando as alternativas do exercício, temos: a) a fêmea do cruzamento 2 é heterozigota, e não homozigota; b) 50% dos descendentes do cruzamento de 3 são heterozigotos, e não 70%; c) Apesar de não sabermos o genótipo de asas amarelas e asas vermelhas, sabemos que um é AA e outro é aa. Portanto, independente de qual seja o genótipo, o cruzamento do macho de 2, de asas amarelas, com a fêmea de, de asas vermelhas, sempre será AA x aa, gerando sempre Aa, todos de fenótipo asas alaranjadas. d) No cruzamento 2, se asas amarelas for AA, temos o cruzamento AA x Aa; se asas amarelas for aa, temos o cruzamento aa x Aa. Portanto, o outro fenótipo (asas vermelhas) não pode ser obtido; e) Entre os descendentes do cruzamento 3 encontramos três genótipos diferentes, um para cada fenótipo. 7) C

13 Afirmar que um alelo dominante apresenta penetrância incompleta significa que apenas uma porcentagem dos portadores irá manifestá-lo. Assim, alguns indivíduos podem ser portadores do alelo, mas não apresentar a anomalia, ou seja, são portadores, mas não afetados. Nesse caso, 65% dos portadores também manifestam a doença, enquanto que os outros 35% são portadores, mas não são afetados, ou seja, são fenotipicamente normais. Além disso, apesar de ser uma anomalia dominante, também em virtude da penetrância incompleta, um indivíduo afetado pode ser filho de pais normais. 8) Para isso, o agricultor deveria realizar o cruzamento entre plantas resistentes apenas à variedade com plantas resistentes apenas à variedade 2. Dessa forma, ele obterá apenas indivíduos heterozigotos e resistentes para ambas as variedades da ferrugem. O cruzamento entre heterozigotos Aa x Aa gera AA, 2 Aa e aa. Como 2 são resistentes às espécies e 2, conclui-se que esses indivíduos são heterozigotos. Logo, deve ser realizado o cruzamento de homozigoto dominante com homozigoto recessivo para que se obtenha apenas plantas heterozigotas e resistentes às duas variedades de ferrugem. 9) a) Para esse caráter, existem 4 classes fenotípicas e 0 classes genotípicas. b) A proporção fenotípica será 50% de violetas e 50% vermelhas. c) Sim, existe possibilidade de os descendentes terem fenótipo amarelo, desde que as parentais de cor rosa sejam heterozigotas. a) Para esse caráter, existem 4 classes fenotípicas e 0 classes genotípicas. As classes fenotípicas são violeta, vermelha, rosa e amarela. As classes genotípicas são: - PP, PPv, PPr e PPa para o fenótipo violeta; - PvPv, PvPr e PvPa para o fenótipo vermelha; - PrPr e PrPa para o fenótipo rosa; - PaPa para o fenótipo amarelo. b) Uma planta violeta heterozigota para vermelho apresenta genótipo PPv, enquanto que uma planta rosa heterozigota para amarelo apresenta genótipo PrPa. Portanto, o cruzamento é PPv x PrPa, com descendentes PPr, PPa, PvPr, PvPa. A proporção fenotípica será 50% de violetas (PPr e PPa) e 50% vermelhas (PvPr e PvPa). c) Sim, existe possibilidade de os descendentes terem fenótipo amarelo, desde que as parentais rosa sejam heterozigotas para amarela, ou seja, ambas PrPa. Assim, os descendentes serão: PrPr (rosa), 2 PrPa (rosa), PaPa (amarela). 0) a) I Mulher e homem normais Mulher e homem afetados II b) Os genótipos são: I-: Aa, I-2: Aa, I-3: Aa, I-4: Aa, II-: AA, II-2: aa, II-3: A, II-4: A, II-5: aa. c) Clara e Henrique representam o casal com maiores chances de ter uma criança afetada, pois ambos podem ser heterozigotos. Para o outro casal, essa possibilidade é nula, pois, na família de Ana, não há casos da doença, portanto ela é homozigota dominante. a) De acordo com os símbolos convencionais, utiliza-se círculo para as mulheres e quadrados para os homens. Símbolos claros correspondem a indivíduos normais e símbolos escuros para indivíduos afetados. É necessário colocar uma legenda indicando essas características. Utiliza-se, preferencialmente, os homens à esquerda e as mulheres à direita. Utilizando esses símbolos, constrói-se o heredograma a partir da descrição fornecida no enunciado. A numeração dos indivíduos pode seguir dois padrões diferentes:

14 . Utiliza-se números romanos para a linha e números cardinais para cada indivíduo na linha. Exemplo: I- primeiro indivíduo na primeira linha. 2. Utiliza-se a numeração sequencial, partindo-se do primeiro indivíduo à esquerda na primeira linha e assim sucessivamente. No heredograma montado, temos: I-. João I-2. Maria I-3 e I-4. Pais de Henrique II-. Ana II-2. Pedro II-3. Clara II-4. Henrique II-5. Irmã de Henrique b) Como o cruzamento de indivíduos normais gera indivíduos normais e indivíduos afetados, conclui-se que o fenótipo condicionado pelo alelo recessivo é a doença (por ser o fenótipo diferente), enquanto que indivíduos homozigotos dominantes ou heterozigotos são normais. Portanto, II-2 e II-5 são aa. Para os demais indivíduos, temos: I-: Aa, I-2: Aa (ambos possuem o alelo a, pois geraram um filho aa), I-3: Aa, I-4: Aa (ambos também possuem o alelo a, pois gearam uma filha aa), II-: AA (pois a família nunca apresentou casos da doença), II-2: aa, II-3: A, II-4: A, II-5: aa. c) Clara e Henrique representam o casal com maiores chances de ter uma criança afetada, pois ambos podem ser heterozigotos. Para o outro casal, essa possibilidade é praticamente nula, pois na família de Ana não há casos da doença, portanto, provavelmente ela é homozigota dominante. Assim, se Clara e Henrique forem heterozigotos, a chance de terem uma criança afetada é de ¼ (Aa x Aa AA Aa Aa aa). Exercícios propostos ) a) A citação da natureza dos estudos desenvolvidos está correta para Lineu e errada para Robert Koch. Por volta de 860, Pasteur já havia comprovado a teoria da biogênese e colocado em descrédito a teoria da geração espontânea. b) Para Lineu, os comentários estão errados, pois até hoje sua proposta de classificação é utilizada, embora com modificações. A espécie constitui o táxon que agrupa uma maior quantidade de características semelhantes. a) Na coluna natureza dos estudos desenvolvidos, estão corretas as atribuições feitas a Lineu, Mendel e Darwin. Já as atribuições de Robert Kock e Watson estão erradas. Na época em que Kock viveu, Pasteur já havia comprovado a teoria da biogênese e colocado em descrédito a teoria da geração espontânea. Além disso, os defensores da abiogênese foram Aristóteles, Van Helmont e Needham. Já Watson, juntamente com Crick, foi responsável por elucidar a estrutura da molécula de DNA, e não iniciar especificamente a era da engenharia genética e da manipulação dessa molécula. b) Os comentários estão corretos para Kock, Mendel e Watson, mas errados para Lineu e para Darwin. A proposta de classificação de Lineu em táxons ainda é utilizada atualmente, apesar de apresentar algumas modificações. Charles Darwin não teve conhecimento dos trabalhos de Mendel, apesar de terem sido publicados quando aquele ainda era vivo. Portanto, os estudos de Mendel não foram decisivos para a teoria evolutiva de Darwin. 2) D As doenças infecciosas têm maior incidência em determinadas estações do ano, uma vez que também dependem de interações com o meio ambiente. Apenas as doenças genéticas podem ser diagnosticadas antes do aparecimento dos sinais clínicos. Ambas as doenças genéticas e infecciosas podem atingir mais de um indivíduo em uma mesma família e manifestar-se após o nascimento. 3) a) A característica tamanho das plantas é determinada geneticamente. Sementes coletadas em diferentes altitudes, colocadas para germinar todas ao nível do mar, portanto nas mesmas condições, apresentaram fenótipos distintos.

15 b) A curva do gráfico B permitiria concluir que a característica tamanho das plantas é dependente do ambiente, e não determinada geneticamente. a) Neste experimento, sementes de plantas de diferentes altitudes (e consequentemente de diferentes tamanhos) foram coletadas e plantadas a uma mesma altitude. Observou-se que essas sementes apresentaram padrões diferenciados de tamanho, apesar de serem plantadas no mesmo local. Logo, conclui-se que o tamanho das plantas é uma característica genética, e não ambiental (já que a pressão ambiental exercida sobre elas é a mesma). b) Caso os resultados obtidos fossem os expressos no gráfico B, observaríamos que, independente da altitude de origem dessas sementes, as plantas teriam o mesmo tamanho. Assim, concluiríamos que a determinação do tamanho é devido à influência do meio ambiente e que todas apresentam a mesma constituição genética, a qual não determina o tamanho da planta. 4) B Como existem bruxos filhos de pais trouxas (como a Hermione), conclui-se que ser bruxo é uma característica recessiva, enquanto ser trouxa é uma característica dominante. Item I: Harry não é menos bruxo que os outros, uma vez que todos são homozigotos recessivos. Item incorreto. Item II: Hermione, assim como todas as outras pessoas (bruxas ou trouxas), apresenta dois alelos para o caráter bruxo. O que as diferencia é que os dois alelos de Hermione determinam ser bruxa, enquanto que nos não bruxos, um ou dois alelos determinam ser trouxa (não bruxo). Item correto. Item III: Simas, assim como todos os outros bruxos, é homozigoto recessivo para o caráter bruxo. São heterozigotos os pais trouxas que possuem filhos bruxos, pois precisam passar o alelo recessivo para o filho bruxo. Item incorreto. 5) São esperados 32 descendentes de pelagem branca. A partir do cruzamento de F, analisamos a geração F 2 e podemos concluir que a característica determinada pelo alelo dominante é a pelagem preta, enquanto que a pelagem branca é determinada pelo alelo recessivo. Logo, pelagem branca é aa. Para o cruzamento realizando na geração parental gerar apenas descendentes pretos, o indivíduo preto em P deve ser AA, gerando em F apenas Aa, e em F 2 AA : 2Aa : aa. Como são três descendentes pretos em F 2, ocorrem três cruzamentos distintos com os F, sendo um cruzamento AA x Aa e dois cruzamentos Aa x Aa. Coelhos com pelagem branca (aa) irão aparecer apenas no cruzamento Aa x Aa, na proporção de ¼ em cada cruzamento. Como são 2 cruzamentos, temos: 2. ¼. 92/3 (número total de descendentes dividido pelo total de cruzamentos), o que corresponde a 32. Portanto, são esperados 32 descendentes de pelagem branca. 6) E Um cruzamento-teste é realizado para determinar o genótipo (homozigoto dominante ou heterozigoto) de um indivíduo com fenótipo dominante através de cruzamento de indivíduos de genótipo desconhecido com indivíduos homozigotos recessivos. 7) O tipo de herança envolvido é herança sem dominância. Para demonstrar os cruzamentos citados, considere: RR rabanetes redondos, AA rabanetes alongados e RA rabanetes ovais. Por existirem três fenótipos distintos para o formato dos rabanetes redondos, alongados e ovais, conclui-se que trata-se de herança sem dominância, também denominada dominância incompleta ou parcial. Para demonstrar os cruzamentos citados, considere: RR rabanetes redondos, AA rabanetes alongados e RA rabanetes ovais.

16 O cruzamento de uma planta com rabanetes redondos (RR) com alongados (AA) originou 00% rabanetes ovais (RA). Já do cruzamento de plantas ovais (RA) obteve-se a proporção de 30 rabanetes redondos (RR), 62 ovais (RA) e 34 alongados (RR), o que gera a proporção de : 2 :, ou 25% : 50% : 25%. RR x AA RA x RA 00% RA 25% RR rabanetes redondos 50% RA rabanetes ovais 25% AA rabanetes alongados 8) a) Os resultados obtidos indicam que o gene B (fenótipo Manx) é letal embrionário em dose dupla. b) Os pais têm genótipo Bb. Os descendentes Manx têm genótipo Bb, e os descendentes normais, bb. A partir do enunciado, observa-se que os gatos Manx são heterozigotos (Bb). O cruzamento de dois indivíduos heterozigotos originaria: Bb x Bb BB Bb Bb bb. No entanto, esse cruzamento originou 2 gatos Manx (Bb) e gato normal, proporção diferente da prevista anteriormente. Logo, conclui-se que o alelo B, que condiciona o fenótipo Manx, é letal em dose dupla, por isso a proporção 2:, e não 3: típica de casos de primeira lei de Mendel. Logo, os parentais são heterozigotos Bb. Os descendentes Manx também são heterozigotos e o descendente normal é homozigoto recessivo bb. 9) A O enunciado propõe uma série de quatro alelos para um lócus. Mas cada indivíduo apresenta apenas dois desses alelos em cada célula diploide. Na figura estão representados os cromossomos homólogos (que são portadores de genes alelos) em metáfase e, portanto, duplicados. Para resolver a questão não podemos nos esquecer que a posição dos genes nos cromossomos é sempre constante. Além disso, quando analisamos as cromátides-irmãs, os genes são idênticos. Sendo assim, A e B são alelos de C e D ( o lócus gêinco); assim com E e F são alelos de G e H (2 o lócus gêinco). Como temos quatro alelos diferentes para o mesmo lócus gênico, esses alelos não podem corresponder a genes diferentes, ou seja, precisam ser, obrigatoriamente, do primeiro ou do segundo lócus gênico, nunca de ambos. Como cada cromossomo está constituído de duas cromátides-irmãs, A e B são cópias, assim como C e D. O mesmo é válido para o segundo lócus, de modo que E é cópia de F e G cópia de H. Assim, como o exercício pede a combinação alelo/posição em um par de cromossomos metafásicos, deve-se procurar nas alternativas aquela que tenha o mesmo alelo para A e B (cromátides-irmãs), que correspondem a um cromossomo; e outro alelo (igual ou diferente ao presente em A e B) presente em C e D (igual em ambos), que se referem ao outro cromossomo. 20) ) A mutação leva à formação de genes cuja sequência de bases nitrogenadas resulta na transcrição de um RNA defeituoso, responsável pela síntese de enzimas inativas. 2) a) P(enfisema) = /4, pois: MZ x MZ MM MZ MZ ZZ. b) Através desse método, os profissionais de saúde poderiam indicar quais pessoas são mais sujeitas aos males provocados pelo cigarro (mais susceptíveis à bronquite e ao enfisema). 3) a) Os alvéolos pulmonares são lesados. b) A falta de ar é provocada por uma menor difusão do oxigênio pela parede dos alvéolos. ) Todas as enzimas (e as proteínas, de modo geral), são produzidas a partir de moldes do RNA, os quais são complementares a genes presentes no DNA. Sabe-se que danos na sequência ou no tipo ou na quantidade de aminoácidos gera danos estruturais e funcionais em uma proteína. Além disso, os aminoácidos são determinados pela sequência de bases nitrogenadas no RNA. Logo, o mecanismo genético que favorece o aparecimento de indivíduos deficientes é a mutação, a qual alta a sequência de bases nitrogenadas no gene, resultando em enzimas inativas.

17 2) a) O único indivíduo heterozigoto para o alelo M é o MZ. Logo, o cruzamento será: MZ x MZ MM MZ MZ ZZ. Desses descendentes, apenas ZZ tem genótipo favorável ao desenvolvimento de enfisema. Logo, sua probabilidade é de ¼. b) Através de um método de detecção, é possível controlar os fatores externos que podem acelerar o aparecimento do enfisema ou os seus danos. Assim, o Ministério da Saúde pode orientar as pessoas portadoras que evitem o tabagismo. 3) a) A lesão provocada pelo fumo ocorre nos alvéolos pulmonares. b) Como as trocas gasosas (difusão de gases respiratórios) ocorrem nos alvéolos pulmonares, a lesão dessas estruturas provoca uma menor difusão de oxigênio pelas suas paredes e, consequentemente, os fumantes sentem falta de ar ao praticarem atividades físicas. 2) A Para determinar o padrão de herança, deve-se procurar cruzamentos nos quais parentais apresentam um fenótipo e pelo menos um descendente apresenta um fenótipo diferente. Nessas situações, o fenótipo diferente é provocado pelo alelo recessivo. Caso contrário, não é possível determinar a herança (herança indefinida). Heredograma I: Não é possível determinar o padrão de herança apenas com os dados apresentados. Heredograma II: Como indivíduos afetados geraram um descendente normal, conclui-se que os afetados são heterozigotos, enquanto que o normal é recessivo, uma vez que no cruzamento de indivíduos de fenótipos iguais, foi gerado um descendente de fenótipo diferente. Portanto, a doença é dominante. Heredograma III: Como indivíduos normais geraram um descendente afetado, conclui-se que os normais (geração parental) são heterozigotos, pois um fenótipo igual originou um descendente de fenótipo diferente, que é homozigoto recessivo. Portanto, a doença é recessiva. 22) A Item I: Verdadeiro. Observando os cruzamentos I- x I-2 e I-3 x I-4, concluímos que a doença é autossômica recessiva, uma vez que os parentais apresentavam fenótipos iguais (ambos normais) e geraram um descendente com fenótipo diferente (afetado). Item II: Falso. Os indivíduos I- e I-3 são obrigatoriamente heterozigotos, pois doaram um alelo recessivo (a) para o descendente afetado (aa). Item III: Falso. Há possibilidade de o filhote nascido do cruzamento II-5 e II-6 ser afetado, pois ambos são normais, pois apresentam genótipo A_, não sendo possível afirmar se são homozigotos ou heterozigotos. Item IV: Falso. Os indivíduos III- e II-5 são normais e apresentam genótipo A_. Como não é possível afirmar se esses indivíduos são homozigotos ou heterozigotos, também não se pode afirmar que o cruzamento dos mesmos anulará as possibilidades de resultar um filhote afetado. Pelo contrário, por estarem dentro da mesma família (cruzamento consanguíneo) as possibilidades podem até aumentar. 23) C Como a anomalia é autossômica dominante, então os indivíduos afetados são A_, enquanto que indivíduos normais são aa. Sabendo disso, analisa-se a genealogia, na qual os indivíduos, 2, 4, 5 e 7 são A_. Como e 2 possuem um filho aa, ambos são, obrigatoriamente, heterozigotos (Aa). Para o indivíduo 5, não é possível afirmar se é heterozigoto ou homozigoto. O indivíduo 7, por ser filho de pai aa, (3) obrigatoriamente também é Aa. Já para sua mãe (4) não é possível definir seu genótipo com certeza, sabe-se apenas que ela é A_. Do cruzamento entre 6 e 7, 50% dos descendentes serão afetados (Aa) e 50% normais (aa). Analisando as alternativas, observamos que a correta é a alternativa c, pois a pessoa 3 transmitiu o gene recessivo para seu descendente, o número 7. 24) a) Não. Os gêmeos monozigóticos são formados a partir de um espermatozóide mais um óvulo. Forma-se um zigoto que, no início do desenvolvimento divide-se e origina dois embriões. Caso ocorresse a união de 2 espermatozóides e um óvulo, iria formar um embrião 3n, o que é inviável.

18 b) Os gêmeos monozigóticos são parecidos fisicamente porque apresentam a mesma carga genética (material genético, ou seja, mesmos alelos). Quando aparecem diferenças físicas, essas são decorrentes da influência ambiental. Gêmeos significam irmãos que nasceram de uma mesma gestação. Caso os gêmeos sejam originados da fecundação de um único óvulo com um único espermatozóide, a qual forma um único zigoto que, no início do desenvolvimento, divide-se originando dois embriões, refere-se a gêmeos univitelinos ou monozigóticos os famosos gêmeos idênticos apresentados na questão. Esses gêmeos apresentam o mesmo conteúdo genético, a mesma aparência e o mesmo sexo. Pequenas alterações físicas são desencadeadas por influência ambiental. Caso esses gêmeos sejam originados de fecundações distintas dois ou mais óvulos, cada um fecundado por um espermatozóide são originados dois ou mais zigotos, e cada um se desenvolve formando indivíduos genética e morfologicamente distintos, que podem ou não ser do mesmo sexo. Esses gêmeos são chamados de gêmeos bivitelinos ou dizigótivos. 25) A Quando há 00% concordância de uma característica entre os gêmeos monozigóticos, e não há concordância entre gêmeos dizigóticos, podemos dizer que essa característica pode ser determinada geneticamente, como é o caso do grupo sanguíneo ABO. Para os casos em que há uma grande porcentagem de concordância entre os gêmeos monozigóticos, pode-se dizer que há maior probabilidade de que a característica seja determinada geneticamente ou tenha influência genética, como é o caso de desenvolvimento de obesidade e da artrite reumatoide. Já características em que o grau de concordância é similar para ambos os casos de gêmeos, como o caso do tabagismo, então se afirma que há maior influência do ambiente do que da genética. Em casos de endogamia ou casamentos consanguíneos, aumenta a chance de a concordância entre gêmeos não monozigóticos para características não determinadas exclusivamente pela genética, visto que há maior chance de que o alelo se expresse. Exercícios de sala CAPÍTULO 5 Probabilidade: calculando a chance de ocorrência dos eventos 4) a) A probabilidade de o indivíduo 3 ser heterozigoto é 2/3. b) A probabilidade de o indivíduo 4 ser homozigoto é 00%. c) A probabilidade de o indivíduo 5 ser homozigoto recessivo é 0. d) A probabilidade de o indivíduo 6 ser homozigoto é /3. Para responder às questões, devemos primeiro analisar a genealogia e determinar os possíveis genótipos. Como o casal x 2 gerou uma filha com fenótipo diferente do deles, conclui-se que o símbolo escuro (afetado) é recessivo (aa), enquanto os símbolos claros apresentam fenótipo determinado pelo alelo dominante. Para terem uma filha aa, os pais devem ser heterozigotos (Aa). Os filhos não afetados do casal são A_, não sendo possível afirmar o genótipo exato. Do cruzamento x 2, temos: Aa x Aa AA Aa Aa aa a) A probabilidade de o indivíduo 3 ser heterozigoto é 3 2. Como sabemos que ele não é afetado, excluise a possibilidade de ele ser aa, sobrando apenas três possíveis genótipos para ele ( AA : 2 Aa), sendo que dois deles são heterozigotos. b) A probabilidade de o indivíduo 4 ser homozigoto é 00%, uma vez que ele apresenta caráter recessivo, que se expressa apenas em homozigose. c) A probabilidade de o indivíduo 5 ser homozigoto recessivo é 0 (zero), pois ele é normal, e os indivíduos homozigotos recessivos são afetados. d) A probabilidade de o indivíduo 6 ser homozigoto dominante é 3. Como ele não é afetado, o genótipo dele é A_. Portanto, exclui-se a possibilidade de ele ser aa, de forma semelhante à alternativa a. Assim como solicita-se a probabilidade de o indivíduo 6 ser homozigoto dominante, esse genótipo aparece em apenas caso dos três possíveis.

19 5) a) A probabilidade de ser uma menina normal é ¼. b) O fenótipo de sua mãe era afetado. Como a doença de Marfan é autossômica dominante, ela é caracterizada pelo genótipo A_. Em contrapartida, a condição normal é autossômica recessiva (aa). De acordo com o exercício, temos o heredograma a seguir, onde os indivíduos escuros são afetados pela doença de Marfan e, portanto são A_. Os indivíduos claros são normais e, portanto aa. Como o casal x 2 gerou um filho normal (indivíduo 3), que herdou um alelo a do pai e outro alelo a da mãe, conclui-se que a mãe (indivíduo 2) possui genótipo Aa. a) Para calcular a probabilidade de que o próximo filho do casal seja uma menina também normal, devemos fazer o cruzamento x 2, ou seja, aa x Aa, o que pode gerar descendentes aa e Aa, em igual proporção ( : ). Em relação ao sexo, a probablidade de ser menina ou menino também é a mesma (½). Portanto, para que o casal tenha uma menina normal, temos: P ( aa) = b) Se o pai da mulher era normal, ele era aa, e só poderia doar alelos a para a filha. Como a filha é afetada e, conforme já explicado anteriormente, heterozigota (Aa), ela só pode ter recebido o alelo dominante A da mãe, que também apresentava a doença (afetada). 6) A O casal deseja ter quatro filhos, meninos e meninas. Portanto, eles querem ter dois meninos e duas meninas. Considerando-se todas as ordens possíveis e que a P( ) = P( ) = ½, temos: Possibilidade : Possibilidade 2: Possibilidade 3: Possibilidade 4: Possibilidade 5: Possibilidade 6: Para todas as diferentes ordens, a probabilidade é diferentes, desde que não importe a ordem dos filhos, temos: Caso eles queiram em uma ordem específica, a probabilidade seria apenas uma das possibilidades acima) Como são seis possibilidades (considera-se somente 7) a) Os genótipos dos indivíduos, 4, 6 e 8 são, respectivamente, Cc a, c h c a, c h c a e Cc h. b) A probabilidade de surgirem machos fenotipicamente iguais ao pai é ¼ e fêmeas fenotipicamente iguais a mãe é também ¼. Para responder às questões, devemos encontrar os genótipos dos indivíduos. Devemos sempre lembrar as possibilidade de genótipo para cada fenótipo: Albinos: c a c a Himalaia: c h c h ou c h c a Chinchila: c ch c ch, c ch c h ou c ch c a Selvagem: CC, Cc ch, Cc h ou Cc a Através do heredograma, observamos os descendentes e o fenótipo de cada indivíduo para determinarmos os genótipos possíveis, observando-se sempre os indivíduos com menor relação de

20 dominância, no caso, os albinos. Na sequência, analisando os descendentes, é possível determinar quase todos os possíveis genótipos. Por exemplo, se dois pais não albinos possuem um descendente albino (como os cruzamentos 3 x 4, 5 x 6 e 6 x 7), ambos precisam ter o alelo para o albinismo. O mesmo raciocínio deve ser feito para todos os indivíduos. Partindo desse princípio, temos os genótipos no heredograma: Para o animal 2, não se pode afirmar com exatidão qual o seu genótipo. Entretanto, sabe-se que ele pode ser Cc h ou Cc a. a) Os genótipos dos animais, 4, 6 e 8 são, respectivamente, Cc a, c h c a, c h c a e Cc h. b) O cruzamento dos animais 3 e 4 é: c a c a x Cc a, gerando descendentes Cc a e c a c a, em igual proporção. A probabilidade de surgirem machos (P = ½) iguais ao pai (P = ½) é P = ½. ½ = ¼. A probabilidade de surgirem fêmeas (P = ½) iguais à mãe (P = ½) também é P = ½. ½ = ¼. 8) A probabilidade é. O indivíduo 3 é albino, e filho de pais normais, portanto, o albinismo é recessivo, e os pais são Aa, conforme heredograma. O indivíduo 4 é A_ Para calcularmos a probabilidade de o casal 4 x 5 gerar uma filha albina, precisamos saber qual a probabilidade do indivíduo 4 ser heterozigoto, o que é calculado a partir do cruzamento x 2, ou seja, Aa x Aa, pode gerar descendentes AA, Aa, Aa, aa. Como o indivíduo 4 não é albino, exclui-se a possibilidade de ele ser aa. Portanto, a probabilidade de ele ser Aa é 3 2. De acordo com o enunciado, a frequência de heterozigotos para o albinismo é, o que corresponde à probabilidade de 5 ser Aa. 50