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Questão 1. - Em uma determinada espécie animal, a cor da pelagem é determinada por um gene com dois alelos: 'B' para pelagem preta (dominante) e 'b' para pelagem branca (recessivo). Se um macho heterozigoto (Bb) cruza com uma fêmea de pelagem branca (bb), qual a probabilidade de a prole ter pelagem preta? (A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 0% (E) 100% Questão 2. - Explique como a formação dos gametas e a fecundação contribuem para a manutenção e o aumento da variabilidade genética em uma população, diferenciando os papéis da meiose e da combinação aleatória dos gametas. Questão 3. - Em um experimento de cruzamento genético, ervilhas foram utilizadas para analisar a herança de duas características: cor da semente (amarela dominante (A) sobre verde recessiva (a)) e textura da semente (lisa dominante (L) sobre rugosa recessiva (l)). Um cruzamento foi realizado entre um indivíduo duplo heterozigoto para ambas as características e um indivíduo duplo recessivo. Qual a proporção fenotípica esperada na prole desse cruzamento, considerando a segregação independente dos genes? (A) 9 Amarela Lisa : 3 Amarela Rugosa : 3 Verde Lisa : 1 Verde Rugosa (B) 1 Amarela Lisa : 1 Amarela Rugosa : 1 Verde Lisa : 1 Verde Rugosa (C) 3 Amarela Lisa : 1 Amarela Rugosa : 3 Verde Lisa : 1 Verde Rugosa (D) 1 Amarela Lisa : 2 Amarela Rugosa : 1 Verde Lisa : 1 Verde Rugosa (E) 4 Amarela Lisa : 4 Amarela Rugosa : 4 Verde Lisa : 4 Verde Rugosa Questão 4. - Explique a diferença entre genótipo e fenótipo, e como a interação entre fatores genéticos e ambientais pode influenciar a expressão de uma característica observável em um organismo. Utilize um exemplo para ilustrar sua resposta. Questão 5. - A crescente resistência de bactérias a antibióticos é um dos maiores desafios da saúde pública global. Esse fenômeno é um exemplo claro de evolução por seleção natural. Qual das alternativas abaixo descreve CORRETAMENTE o mecanismo pelo qual a resistência a antibióticos se desenvolve e se propaga em populações bacterianas, de acordo com os princípios da evolução darwiniana? (A) O uso contínuo de antibióticos faz com que cada bactéria individualmente desenvolva resistência ao longo de sua vida, e essa característica adquirida é então passada para suas células-filhas por herança de caracteres adquiridos. (B) Bactérias apresentam mutações genéticas aleatórias. Algumas dessas mutações conferem resistência a antibióticos. Na presença do antibiótico, as bactérias resistentes sobrevivem e se reproduzem em maior número, transmitindo o gene de resistência à sua descendência, aumentando a frequência desse traço na população. (C) Os antibióticos causam mutações direcionadas nas bactérias sensíveis, forçando-as a se tornarem resistentes para sobreviver em um ambiente hostil. (D) A resistência bacteriana é um processo onde as bactérias mais fracas são eliminadas, e as mais fortes (sensíveis) se adaptam rapidamente para evitar o antibiótico, tornando-se mais numerosas. (E) As bactérias mais fortes e resistentes se multiplicam rapidamente em ambientes sem antibióticos e, em seguida, migram para áreas com antibióticos, onde transferem sua resistência para bactérias sensíveis. Questão 6. - Muitos ecossistemas enfrentam grandes desafios devido às mudanças climáticas e à intervenção humana, que alteram drasticamente os habitats. Considerando os princípios da evolução biológica, discuta como esses fatores podem afetar a biodiversidade de uma região, focando nos conceitos de seleção natural e adaptação. Apresente ao menos duas consequências biológicas distintas para as espécies envolvidas. Página de Página de Gabarito Questão 1. Alternativa correta: B Gabarito: Para resolver este problema, utilizamos o Quadro de Punnett. O macho heterozigoto possui genótipo Bb e a fêmea de pelagem branca possui genótipo bb. Os possíveis genótipos da prole são Bb e bb, em proporções iguais. A pelagem preta é determinada pelo alelo dominante B. Assim, os descendentes com genótipo Bb terão pelagem preta. Dois dos quatro resultados possíveis resultam em pelagem preta (Bb), o que corresponde a 50% de probabilidade. Habilidades: EF09CI09 - Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. Questão 2. Gabarito: A formação dos gametas (gametogênese) e a fecundação são processos cruciais para a variabilidade genética. A meiose, que precede a formação dos gametas, desempenha dois papéis fundamentais: Recombinação Gênica (Crossing-over): Durante a Prófase I da meiose, ocorre a troca de segmentos entre cromátides não irmãs de cromossomos homólogos. Isso cria novas combinações de alelos nos cromossomos, aumentando a diversidade genética dentro de cada gameta. Segregação Independente dos Cromossomos Homólogos: Na Anáfase I, os cromossomos homólogos se separam aleatoriamente para os polos da célula. Isso significa que a combinação de cromossomos maternos e paternos em cada gameta é única e aleatória, gerando uma vasta gama de possíveis arranjos cromossômicos. A fecundação complementa a variabilidade gerada pela meiose através da combinação aleatória dos gametas. Cada gameta (masculino e feminino) é geneticamente único devido à meiose. Quando um espermatozoide específico fecunda um óvulo específico, a união é um evento aleatório que resulta em um zigoto com uma combinação genética completamente nova e distinta dos pais. Essa combinação de 'baralhamento' genético durante a meiose e a 'seleção' aleatória dos gametas na fecundação garante que a prole seja geneticamente diversa, o que é vital para a adaptação e evolução das espécies. Habilidades: EF09CI09 - Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. Questão 3. Alternativa correta: B Gabarito: O cruzamento é entre um duplo heterozigoto (AaLl) e um duplo recessivo (aall). Para a cor da semente, o cruzamento é Aa x aa, resultando em 1/2 Amarela (Aa) e 1/2 Verde (aa). Para a textura da semente, o cruzamento é Ll x ll, resultando em 1/2 Lisa (Ll) e 1/2 Rugosa (ll). Pela lei da segregação independente, as proporções fenotípicas da prole são obtidas multiplicando-se as probabilidades de cada característica: Amarela e Lisa: Amarela e Rugosa: Verde e Lisa: Verde e Rugosa: Portanto, a proporção fenotípica esperada é 1:1:1:1. Habilidades: EF09CI09 - Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. Questão 4. Gabarito: O genótipo refere-se à constituição genética de um organismo, ou seja, o conjunto de alelos que um indivíduo possui para uma ou mais características. Ele representa a informação genética herdada dos pais. O fenótipo, por outro lado, é a manifestação observável do genótipo. Inclui todas as características físicas, fisiológicas e comportamentais de um organismo, como cor dos olhos, tipo sanguíneo, altura, ou até mesmo certas predisposições a doenças. A interação entre fatores genéticos e ambientais é crucial para a expressão do fenótipo. Embora o genótipo forneça o 'manual de instruções', o ambiente pode modular como essas instruções são seguidas. Exemplo: A altura de uma pessoa é determinada por um conjunto de genes (genótipo), mas fatores ambientais como nutrição adequada, condições de saúde e estilo de vida durante o desenvolvimento podem influenciar significativamente se o potencial genético máximo de altura será atingido (fenótipo). Uma pessoa com genes para alta estatura pode não crescer tanto se sofrer de desnutrição severa na infância. Da mesma forma, a cor da pele em humanos é geneticamente determinada, mas a exposição ao sol (fator ambiental) pode alterar temporariamentesua pigmentação (fenótipo). Habilidades: EF09CI09 - Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. Questão 5. Alternativa correta: B Gabarito: A resistência a antibióticos surge de mutações genéticas aleatórias que conferem alguma vantagem de sobrevivência em ambientes com antibióticos. Quando o antibiótico é aplicado, ele atua como um agente seletivo, eliminando as bactérias sensíveis e permitindo que as bactérias resistentes se reproduzam. Com o tempo, as bactérias resistentes se tornam mais comuns na população. As alternativas incorretas descrevem mecanismos diferentes ou incompletos. A alternativa B descreve a aquisição de características durante a vida e sua transmissão, que é um princípio lamarckista. A alternativa C sugere que o antibiótico causa as mutações, o que não é verdade; as mutações são aleatórias e preexistentes. A alternativa D inverte o processo, e a E descreve um processo artificial, não de seleção natural. Habilidades: EF09CI11 - Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo. Questão 6. Gabarito: A intervenção humana e as mudanças climáticas impõem novas pressões seletivas sobre as populações. A seleção natural atua favorecendo os indivíduos com características genéticas que lhes conferem maior chance de sobreviver e se reproduzir no novo ambiente alterado. Aqueles que não possuem essas características vantajosas tendem a ter sua aptidão reduzida ou a serem eliminados. \nDuas consequências biológicas distintas podem ser: 1. Redução da biodiversidade e extinção: Espécies ou populações que não possuem variabilidade genética suficiente para se adaptar às rápidas mudanças ambientais (seja por mutações preexistentes ou novas) podem não conseguir sobreviver. A seleção natural, neste caso, eliminaria os indivíduos menos aptos a lidar com as novas condições (ex: aumento de temperatura, perda de habitat, poluição), levando a uma diminuição significativa do tamanho populacional e, eventualmente, à extinção de espécies inteiras se a pressão seletiva for muito intensa e a capacidade de adaptação for baixa. 2. Adaptação e especiação: Em populações que possuem variabilidade genética adequada, a seleção natural pode levar à adaptação das espécies às novas condições. Indivíduos com traços que lhes permitem tolerar as mudanças (ex: maior resistência ao calor, capacidade de explorar novos recursos) serão selecionados e reproduzirão. Ao longo do tempo, isso pode resultar em alterações nas características médias da população (adaptação). Se as populações forem isoladas geograficamente ou reprodutivamente por essas mudanças, e as pressões seletivas forem diferenciadas, pode ocorrer a divergência genética e, eventualmente, a formação de novas espécies (especiação), embora este seja um processo mais longo e complexo. Habilidades: EF09CI11 - Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo.