Exercícios Propostos Clonagem Professor Fernando

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1 Exercícios Propostos Clonagem Professor Fernando 1. (Fuvest) Uma maneira de se obter um clone de ovelha é transferir o núcleo de uma célula somática de uma ovelha adulta A para um óvulo de uma outra ovelha B do qual foi previamente eliminado o núcleo. O embrião resultante é implantado no útero de uma terceira ovelha C, onde origina um novo indivíduo. Acerca do material genético desse novo indivíduo, pode-se afirmar que a) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha A. b) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha B. c) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha C. d) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA mitocondrial é igual ao da ovelha B. e) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA mitocondrial é igual ao da ovelha C. 2. (Unesp) Respondendo a uma questão sobre a possibilidade de se clonarem animais para livrá-los de extinção, um cientista apresenta duas técnicas, I e II, que poderiam ser usados e que estão descritas nos quadros. TÉCNICA I 1 - Uma fêmea (animal X) é estimulada com hormônios a produzir vários óvulos. 2 - Essa fêmea é então inseminada artificialmente. 3 - Após alguns dias, os zigotos são retirados da fêmea e divididos em dois. 4 - Cada metade é reimplantada no útero de outra fêmea (receptora), da mesma espécie, gerando um novo animal. TÉCNICA II 1 - Células somáticas são retiradas do corpo de um animal (animal Y), das quais são retirados os núcleos. 2 - Óvulos não fecundados são retirados de um segundo animal (animal Z). O núcleo de cada um desses óvulos é retirado. 3 - O núcleo retirado da célula somática do animal Y é implantado no óvulo sem núcleo do animal Z. A nova célula assim formada começa a se dividir formando um embrião. 4 - O embrião é reimplantado no útero de um terceiro animal (animal W) dando origem a um novo animal. Pergunta-se: a) Todos os animais produzidos pela técnica I são genotipicamente iguais ao animal X? Justifique. b) O novo animal formado pela técnica II pode ser chamado "clone" do animal Y, Z ou W? Justifique. 3. (Unicamp) No início deste ano, pesquisadores anunciaram o nascimento da ovelha Dolly, considerada o primeiro clone de mamífero gerado artificialmente. Um dos objetivos dessa pesquisa é 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 a) Qual seria a desvantagem biológica de um rebanho de clones? b) Dê um exemplo de clone que ocorre naturalmente. Justifique. 4. (Uerj) Dois cientistas realizaram uma experiência com o objetivo de estudar a transmissão das informações contidas nos genes do núcleo de células de diferentes tecidos. Núcleos de óvulos de rã nãofertilizados foram substituídos por núcleos de células somáticas, retiradas de uma mesma rã. Os cientistas observaram que a grande maioria destas células, com seus novos núcleos, resultaram na formação de embriões normais. Explique por que: a) esses núcleos transplantados de células somáticas de diferentes tecidos deram origem a indivíduos normais e idênticos; b) o resultado da experiência seria diferente se tivessem sido usados núcleos de células germinativas. 5. (Ufrrj) "CIENTISTAS DA UNIVERSIDADE DO HAVAÍ CLONAM MAMÍFERO ADULTO DO SEXO MASCULINO A clonagem deixou de ser uma técnica aplicável exclusivamente às fêmeas. Cientistas da Universidade do Havaí clonaram o primeiro mamífero adulto do sexo masculino. Trata-se de um camundongo batizado de Fibro, uma brincadeira com a palavra fibroblasto, tipo de célula usada na

2 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'." Adaptado da "Revista Época": Ano II, n 0. 55, 7/6/99. p.89. Por que os cientistas extraíram os núcleos dos óvulos antes de inserir as células da cauda do doador? 6. (Ufc) A figura a seguir (Folha de São Paulo, 6/8/98) baseia-se no livro Remaking Eden (Refazendo o Éden) de Lee Silver, o qual afirma que cenas como estas não só são possíveis, como inevitáveis. Admitindo-se a possibilidade de clonar seres humanos e com base no que tem sido publicado nos principais jornais e revistas do País, responda: a) Como o bebê da figura acima poderia ter sido gerado? b) Qual seria o sexo do bebê gerado por esse processo? Justifique sua resposta. 7. (Unesp) Considere as cinco situações seguintes. I. Formação de vários embriões a partir de um único zigoto. II. O gameta feminino (óvulo) de certos animais se desenvolve formando um novo indivíduo, sem que tenha sido fecundado. III. Óvulos distintos são fecundados por espermatozoides também distintos, originando zigotos igualmente distintos. IV. Concepção de um organismo a partir da fusão de um óvulo não fecundado, do qual se retirou o núcleo celular, com o núcleo de uma célula somática retirada de um animal que se deseja copiar. V. Uma muda de violeta formada a partir de uma única folha que tenha sido destacada de outra planta e plantada em solo úmido e bem adubado. Tomando-se como referência a definição genética de clone e considerando as situações descritas, podemos dizer que são processos de clonagem: a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I, IV e V, apenas. d) I, II, III e IV, apenas. e) I, II, III, IV e V. 8. (Ufrj) No desenvolvimento de um organismo ocorre a transição de um estágio embrionário, no qual todas as células são inicialmente indiferenciadas, até o estágio adulto, composto por até centenas de diferentes tipos de células. Esse processo é conhecido como diferenciação celular. Historicamente, havia duas hipóteses a respeito da diferenciação celular. Em uma delas, que chamaremos de H1, postulava-se a ideia de que ocorria perda de material genético enquanto a célula se diferenciava. Na segunda, H2, que a diferenciação não implicava perda de DNA. Identifique qual das duas hipóteses é confirmada pelos processos de clonagem, nos quais o núcleo da célula de um tecido de um indivíduo adulto é introduzido em um ovócito anucleado que, ao se desenvolver, origina outro organismo. Justifique sua resposta.

3 9. (Unifesp) Um pesquisador precisa obter células-tronco para iniciar experimentos em terapia gênica. Aponte a alternativa que relaciona o procedimento e a justificativa corretos para que tal pesquisador tenha sucesso. a) Obter células-tronco de embriões em fase de gástrula em vez de obtê-las da blástula, quando ainda não é possível conseguir células tão indiferenciadas. b) Trabalhar apenas com embriões em vez de organismos adultos, uma vez que em adultos não existem células-tronco. c) Conseguir células germinativas do ovário de uma fêmea adulta pois, ali, elas estão menos diferenciadas do que as células germinativas nos testículos de um macho adulto. d) Optar pela obtenção das células do cordão umbilical de recém-nascidos em vez de obtê-las da fase de gástrula, já que no cordão a diferenciação é menor e o número de células, maior. e) Obter células do embrião em fase de blástula, quando a indiferenciação é maior, em vez de obtê-las da gástrula ou do cordão umbilical, quando as células já estão mais diferenciadas. 10. (Ufpel) O esquema a seguir mostra uma clonagem reprodutiva humana. Nesse processo, o núcleo de uma célula somática de um tenista é retirado, (1), é removido o núcleo de um ovócito, (2) e finalmente é introduzido o núcleo da célula do atleta no ovócito enucleado, (3). Essa nova célula, (4), é transferida para um útero para que se desenvolva e forme um embrião. O embrião se desenvolverá, e o adulto (5) terá praticamente as mesmas características fenotípicas do indivíduo que doou o núcleo, uma vez que o fenótipo é resultado do genótipo (DNA) mais as influências do ambiente. Por muito tempo, o núcleo foi considerado uma organela que apresentava as seguintes estruturas: um envoltório, o material genético (DNA, RNA), o nucléolo e enzimas. Em 1997, porém, cientistas britânicos descobriram uma nova estrutura nuclear, que foi denominada de retículo nucleoplasmático, sendo descrita como uma estrutura membranosa que está envolvida no processo de regulação de cálcio. "Ciência Hoje", n , 2003 [adapt.] Com base no texto e em seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que a) o núcleo é uma organela exclusiva das células eucarióticas. No seu interior, estão presentes várias enzimas, entre elas as envolvidas nos processos de transcrição e replicação. b) o nucléolo é responsável pela síntese do RNA ribossômico; este - juntamente com proteínas - forma os ribossomos, estruturas importantes no processo de tradução. c) a função do retículo nucleoplasmático é semelhante à do retículo endoplasmático, que é uma organela citoplasmática. d) todo o DNA da nova célula formada na clonagem citada no texto, (4), será a célula doadora do núcleo. e) o envoltório nuclear é formado por duas membranas, sendo que cada uma delas é composta por duas camadas de lipídios com proteínas inseridas. 11. (Ueg) O esquema a seguir resume a sequência do desenvolvimento de irmãos gêmeos: a) Sob o ponto de vista embriológico, o que são gêmeos? b) Analisando a figura, quais são geneticamente idênticos? Justifique sua resposta.

4 12. (Uel) Se retirarmos o núcleo de uma célula-ovo de rã e o substituirmos por outro núcleo diploide de uma célula de tecido muscular de rã adulta, a nova célula-ovo assim formada será capaz de produzir uma outra rã. Assinale a alternativa que explica, corretamente, o que ocorre, neste caso, em relação à sequência funcional do DNA da célula diploide doadora. a) Foi integralmente inativada. b) Foi parcialmente inativada. c) Foi integralmente mantida ativa. d) Expressou-se como na célula germinativa. e) Expressou-se como na célula muscular. 13. (Unifesp) Louise Brown nasceu em julho de 1978, em Londres, e foi o primeiro bebê de proveta, por fecundação artificial in vitro. A ovelha Dolly nasceu em 5 de julho de 1996, na Escócia, e foi o primeiro mamífero clonado a partir do núcleo da célula de uma ovelha doadora. a) Qual a probabilidade de Louise ter o genoma mitocondrial do pai? Explique. b) O genoma nuclear do pai da ovelha doadora fará parte do genoma nuclear de Dolly? Explique. 14. (Ufpr) Cientistas sul-coreanos anunciaram a clonagem bem sucedida de um cachorro. Eles utilizaram a mesma técnica que permitiu a clonagem da ovelha Dolly, para criar um clone a partir de um galgo afegão de três anos. O clone, que recebeu o nome de Snuppy, é geneticamente idêntico ao pai, de acordo com testes de DNA. (Extraído de: "O Estado de São Paulo", 03 ago ) Os testes de DNA mencionados no texto apenas confirmaram que Snuppy e seu pai são idênticos geneticamente. Isso já era esperado, pois no processo de clonagem: a) o núcleo de uma célula somática do pai de Snuppy foi transferido para o óvulo receptor. b) o núcleo de uma célula germinativa do pai de Snuppy foi transferido para o óvulo receptor. c) o núcleo de uma célula somática do pai de Snuppy foi fundido ao núcleo de uma célula somática receptora. d) o núcleo de uma célula germinativa do pai de Snuppy foi fundido ao núcleo do óvulo receptor. e) uma célula germinativa do pai de Snuppy foi implantada no núcleo de uma célula somática receptora. 15. (Pucmg) O esquema representa de forma resumida o processo utilizado na clonagem do primeiro mamífero. Como base no esquema e em outros conhecimentos sobre o assunto, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Se a fusão de dois ovócitos de uma ovelha gerasse um descendente, este deveria ser geneticamente idêntico à doadora dos ovócitos. b) O filhote produzido por esse processo deve apresentar DNA mitocondrial tanto da ovelha 'Finn Dorset' quanto da ovelha 'Scottsh Blackface'. c) Não é possível garantir que todas as características observáveis na ovelha doadora da célula somática estejam presentes em seu descendente. d) O filhote gerado pela ovelha 'Scottsh Blackface' é dito clone da ovelha 'Finn Dorset' por apresentar o mesmo genoma nuclear que esta última. 16. (Ufms) Um clone de mamífero foi obtido, em laboratório de biotecnologia, retirando-se o núcleo de uma célula somática de um animal adulto (animal 1) e introduzindo-o (somente o núcleo) em um óvulo enucleado (óvulo com o material genético nuclear removido) de um outro animal (animal 2). O embrião obtido foi transferido para o útero de um terceiro animal (animal 3), o qual se desenvolveu até o nascimento, originando o animal clonado (animal 4). Em relação ao DNA, nuclear e mitocondrial, do animal clonado, assinale a(s) proposição(ões) correta(s):

5 01) O DNA nuclear do animal 4 é igual ao do animal 2. 02) O DNA mitocondrial do animal 4 é igual ao do animal 2. 04) O DNA nuclear do animal 4 é igual ao do animal 1. 08) O DNA mitocondrial do animal 4 é igual ao do animal 3. 16) O DNA nuclear do animal 4 é igual ao do animal 3. 32) O DNA mitocondrial do animal 4 é igual ao do animal 1. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A sequência a seguir indica de maneira simplificada os passos seguidos por um grupo de cientistas para a clonagem de uma vaca: I. Retirou-se um óvulo da vaca Z. O núcleo foi desprezado, obtendo-se um óvulo anucleado. II. Retirou-se uma célula da glândula mamária da vaca W. O núcleo foi isolado e conservado, desprezando-se o resto da célula. III. O núcleo da célula da glândula mamária foi introduzido no óvulo anucleado. A célula reconstituída foi estimulada para entrar em divisão. IV. Após algumas divisões, o embrião foi implantado no útero de uma terceira vaca Y, mãe de aluguel. O embrião se desenvolveu e deu origem ao clone. 17. (Enem) Se a vaca Y, utilizada como "mãe de aluguel", for a mãe biológica da vaca W, a porcentagem de genes da "mãe de aluguel" presente no clone será a) 0 % b) 25 % c) 50 % d) 75 % e) 100 % Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Resposta da questão 2: a) Os animais produzidos pela técnica I não são iguais, já que são provenientes da fecundação de óvulos diferentes por espermatozoides diferentes. Os animais resultantes dos embriões originados a partir das células separadas de um mesmo zigoto serão geneticamente idênticos. b) A técnica II produzirá clones do animal Y, pois este foi o doador do material genético. Resposta da questão 3: a) Um rebanho de clones seria constituído de indivíduos geneticamente idênticos e igualmente suscetíveis ao impacto ambiental. b) Clonagem natural pode ser observada na formação dos gêmeos univitelinos, mitose em amebas e bipartição bacteriana, entre outros exemplos. Resposta da questão 4: a) São normais porque o DNA de células somáticas contém todos os genes necessários à formação do indivíduo normal. São idênticos porque o DNA de uma célula somática é idêntico ao DNA de qualquer outra célula somática do mesmo indivíduo. b) Os indivíduos não seriam idênticos porque as células germinativas são haploides e, durante sua formação, ocorreram recombinação gênica ("crossing-over") e segregação independente dos pares de cromossomos homólogos. Resposta da questão 5: Os núcleos dos óvulos de mamíferos contêm um conjunto haploide de cromossomos, o que os torna incapazes de originar, por si só um animal adulto completo. As células retiradas da cauda dos roedores adultos possuem núcleos diploides com a quantidade de DNA necessária para originar o clone. Resposta da questão 6: a) A mãe biológica (A) doou células somáticas das quais foram retirados os núcleos diploides. Outra mulher (B) doou óvulos. Feita a transferência do núcleo diploide (A) para o óvulo (B) previamente enucleado, o embrião gerado "in vitro" é implantado no útero da "mãe de aluguel". Após o período normal de gestação, nascerá um clone com as mesmas características genéticas da mulher A. b) O clone seria, necessariamente, do sexo feminino já que o núcleo diploide que lhe deu origem é proveniente de uma mulher, portadora de dois cromossomos sexuais X. Resposta da questão 7: [C]

6 Resposta da questão 8: H2. A formação de um indivíduo normal depende da integridade do genoma. Se houvesse perda de material genético durante a diferenciação, não seria possível formar um indivíduo íntegro por meio de clonagem. Resposta da questão 9: [E] Resposta da questão 10: [D] Resposta da questão 11: a) Indivíduos que se formam a partir de um único óvulo fecundado. b) Os gêmeos univitelinos são geneticamente idênticos, pois originam-se de um único óvulo fecundado por um espermatozoide. Resposta da questão 12: [C] Resposta da questão 13: a) A probabilidade de Louise ter o genoma mitocondrial do pai é zero. Durante a fecundação, somente o núcleo do espermatozoide penetra no óvulo. As mitocôndrias estão localizadas na peça intermediária do gameta masculino. b) Sim. A ovelha foi clonada a partir do núcleo de uma célula somática da ovelha doadora. Essa célula, originada a partir de um zigoto, portava metado do genoma de origem paterna e metade do de origem materna. Resposta da questão 14: [A] Resposta da questão 15: [A] Resposta da questão 16: ( ) = 06 Resposta da questão 17: [C]