biologia 2ºano V2

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2a SÉRIE 
ENSINO MÉDIO
Volume 2
BIOLOGIA
Ciências da Natureza
CADERNO DO ALUNO
MATERIAL DE APOIO AO
CURRÍCULO DO ESTADO DE SÃO PAULO
CADERNO DO ALUNO 
BIOLOGIA
ENSINO MÉDIO
2a SÉRIE
VOLUME 2
Nova edição
2014-2017
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
SECRETARIA DA EDUCAÇÃO
São Paulo
Governo do Estado de São Paulo
Governador
Geraldo Alckmin
Vice-Governador
Guilherme Afif Domingos
Secretário da Educação
Herman Voorwald
Secretária-Adjunta
Cleide Bauab Eid Bochixio
Chefe de Gabinete
Fernando Padula Novaes
Subsecretária de Articulação Regional
Rosania Morales Morroni
Coordenadora da Escola de Formação e 
Aperfeiçoamento dos Professores – EFAP
Silvia Andrade da Cunha Galletta 
Coordenadora de Gestão da 
Educação Básica
Maria Elizabete da Costa
Coordenadora de Gestão de 
Recursos Humanos
Cleide Bauab Eid Bochixio
Coordenadora de Informação, 
Monitoramento e Avaliação 
Educacional
Ione Cristina Ribeiro de Assunção
Coordenadora de Infraestrutura e 
Serviços Escolares
Dione Whitehurst Di Pietro
Coordenadora de Orçamento e 
Finanças
Claudia Chiaroni Afuso
Presidente da Fundação para o 
Desenvolvimento da Educação – FDE
Barjas Negri
Caro(a) aluno(a)
No volume anterior do Caderno do Aluno, as temáticas envolvendo os estudos da Organização 
Celular da Vida estiveram presentes ao longo de todo o caderno. Esperamos que você tenha iniciado 
a compreensão da Vida a partir de uma perspectiva microscópica ampliando, assim, os conhecimentos 
construídos na 1ª série do Ensino Médio. Conceitos sobre a Transmissão da Vida e da Variabilidade 
Genética também fizeram parte dessa construção. Além disso, você teve a oportunidade de conhecer 
os princípios das Leis de Mendel, as quais, até hoje, fundamentam a Genética Clássica e a Molecular.
Neste volume 2, o objetivo é aprofundar seus conhecimentos sobre Genética, de modo a com-
preender não somente os mecanismos de transmissão e de variabilidade genética, mas também como 
o organismo pode ser controlado pelas proteínas, cujo mecanismo de produção está intimamente 
associado ao DNA. Para isso, é necessário estudar a estrutura do DNA, compreender os processos 
de Duplicação, Transcrição e Tradução. Esses mecanismos permitem a transmissão das características 
e o controle do metabolismo do organismo através das proteínas.
Por fim, você terá a oportunidade de consolidar seus conhecimentos sobre alguns assuntos mais 
recentes em termos de pesquisa científica em Genética, tais como: os testes de identificação através 
do DNA e a produção dos transgênicos. Estes tópicos ainda são alvo de muita controvérsia na 
atualidade.
Bons estudos!
Equipe Curricular de Biologia
Área de Ciências da Natureza
Coordenadoria de Gestão da Educação Básica – CGEB
Secretaria da Educação do Estado de São Paulo
TEMA ɚ DNA: A DECE;TA DA V;DA E SEG CÍD;GO
A compreensão atual sobre o funcionamento dos seres vivos baseia-se em alguns fundamentos, 
sendo que um deles estabelece que as proteínas, macromoléculas de aminoácidos, são responsáveis 
por muitas das atividades das células e dos organismos.
S;TGAs¯O DE APDEND;LAGEM 1 
A ESTDGTGDA DO DNA
Você, provavelmente, já conhece a sigla DNA. Seja porque já ouviu falar dela na escola, seja 
porque leu alguma notícia ou assistiu a um programa de televisão que citava a sigla. 
Nesta Situação de Aprendizagem, você vai se familiarizar com essa molécula, com as diferentes 
formas de representá-la e com sua organização molecular.
Para começo de conversa
 – O que você conhece sobre o DNA1 
!
?
 Leitura e análise de imagem
Analise a figura a seguir e depois responda às questões.
5
Biologia – 2ª série – Volume 2
Capa da revista Nature, de 15 de fevereiro de 2001, que anunciou o sequenciamento do genoma humano. 
Deprinted bk permission from Macmillan Publishers Ltd: Nature &0+, (*22 (15 8ebruark 2001) Cover.
©
 M
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Biologia – 2ª série – Volume 2
DNA
José Miguel Wisnik
Quando você nasceu ouvi seu grito
Embora longe muito longe de você
Meu coração bateu tambor aflito
Tambor aflito e tonto de bater
De tanto ser demais
De tanto ser além
De tanto bem e eu não ter paz
Gm raio quando cai
No medo que me fez
Não me sentir capaz de ser seu pai
Anos se passaram pela vida e te criaram
Noites de lembrar e de esquecer
Sonhos que não sei me esconderam e
[me mostraram
Esse dia em que eu te encontrei moça
[e mulher
E ali em frente a mim você me disse
Que a falta que eu nunca te fiz então se fez
E desabando como um edifício
Abria um abismo a nossos pés
 1. Como a imagem do DNA foi composta na capa da revista1 
 2. Na sua opinião, o que signi�ca essa imagem na capa de uma revista que trata sobre o sequen-
ciamento do genoma humano1
 %. Quais características da molécula de DNA podem ser observadas nessa imagem1
 Leitura e análise de texto
Agora você vai ler a letra da música DNA, de José Miguel Wisnik, para responder às questões.
Você nos viu tão bem
No fundo de ninguém
E o que se revelava a sós:
Que elo nos valeu
Que elo, ela e eu
E a lua absurda sobre nós
DNA, DNA
Dança sua dança 
Dança em espirais
DNA, DNA
Ponte indecifrável 
Onde nos levais1
Seja onde for
Onda do mar
Mágica tão frágil
Ser e nada mais
DNA, DNA
Daniela
© Maianga Edições Musicais 
7
Biologia – 2ª série – Volume 2
 1. Qual é a relação de parentesco entre as personagens da canção1 Justi�que com elementos pre-
sentes no texto.
 2. As personagens da canção apresentam um elo que não é a convivência. De acordo com a can-
ção, que elo é esse1 
 3. Localize, no texto, todas as sequências das letras “D”, “N” e “A” apresentadas nas três últimas 
estrofes. Liste as palavras que apresentam as três letras simultaneamente.
 &. Com as palavras listadas na questão anterior, o autor da música, José Miguel Wisnik, cria um 
efeito similar a uma das características da molécula de DNA, observável na capa da revista. 
Que característica é essa1
Revelando a organização da molécula de DNA
A substância ácido desoxirribonucleico (ADN ou DNA) é um polímero de nucleotídeos. 
;dentifique e escreva os nomes dos componentes de um nucleotídeo na ilustração a seguir.
 � Nucleotídeo
Nucleotídeo de DNA
+ + ­
*
Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de texto e imagem
O modelo da molécula da vida
Em 1+53, 8rancis Crick e James 
Watson publicaram um artigo na 
revista Nature no qual sugeriam um 
modelo para a molécula do DNA. 
Segundo esse modelo, a molécula de 
DNA seria constituída por dois 
polímeros de nucleotídeos organi-
zados em forma de uma dupla-hélice, 
como uma escada retorcida. Os corri-
mãos dessa escada são formados de 
açúcar e fosfato.
A novidade da estrutura proposta, 
além do formato em dupla-hélice, 
estava relacionada principalmente à 
maneira como os elementos estavam 
dispostos no DNA. De acordo com o 
modelo, as duas cadeias eram manti-
das juntas por quatro bases nitrogena-
das, duas purinas (adenina e guanina) 
e duas pirimidinas (timina e citosina), 
arranjadas aos pares e dispostas perpen-
dicularmente ao eixo da molécula. 
Essas bases nitrogenadas estariam 
unidas aos pares por pontes de hidrogênio. Os pares seriam específicos, pois as pontes de 
hidrogênio só poderiam ocorrer entre uma purina e uma pirimidina. Assim, a adenina 
(purina) só pode se ligar à timina (pirimidina), e a guanina (purina) só se liga à citosina 
(pirimidina). ;sso significava que, se em uma das cadeias a base era uma adenina, o elemento 
correspondente na outra cadeia deveria ser uma timina. O mesmo ocorreria para o par 
guanina e citosina. 
Observe a imagem e faça a correspondência entre as características que estão sublinhadas 
no texto e as estruturas da ilustração.
;lustraçãoesquemática de uma molécula de DNA.
Cadeia de 
açúcar e fosfato
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
©
 S
am
ue
l S
ilv
a
+
Biologia – 2ª série – Volume 2
Consolidando os conceitos
ácido
desoxirribonucleico
polímero
dupla-hélice
fosfatos
açúcar
bases 
nitrogenadas
adenina citosina
guanina
forma par com forma par com
não estão ligados(as) com
são
ligam-se entre si por 
meio deestão ligados(as) com
estão ligados(as) 
com
que são formados por
é constituído 
por muitos
que se 
mantém 
ligada por
é formado 
por uma
é a sigla para o
é um
Você já viu um 
mapa de conceitos1 t 
um esquema que explica 
por meio de texto, ima-
gem e fluxo de setas o 
que acontece em deter-
minado fenômeno. 
No mapa de concei-
tos proposto, estão fal-
tando alguns elementos. 
Converse com seus cole-
gas e descubra a melhor 
maneira de completá-lo.
Desafio!
Mapa de conceitos sobre a estrutura do DNA.
Gtilize as informações do mapa de conceitos que você completou com a ajuda dos colegas, para 
construir um texto em seu caderno explicando o que é e como está organizada a molécula de DNA.
Depois de elaborar o texto, responda à seguinte questão:
 – Na capa da revista Nature, as bases nitrogenadas estão representadas por cores diferentes. 
Qual é o signi�cado disso1
©
 C
on
ex
ão
 E
di
to
ria
l
é um tipo de
10
Biologia – 2ª série – Volume 2
VOCÅ APDENDEG1
 1. Em um segmento de 100 nucleotídeos de uma cadeia de DNA, há 25 adeninas e 15 guaninas; 
no segmento correspondente da cadeia complementar há 30 adeninas. Com base nesses dados, 
conclui-se que essa molécula de DNA, considerando as duas cadeias, possui:
 a) (0 timinas.
 b) 50 guaninas.
 c) 30 timinas.
 d) 25 timinas.
 e) &5 citosinas.
 2. (Enem–200&) A identi�cação da estrutura do DNA foi fundamental para compreender seu 
papel na continuidade da vida. Na década de 1+50, um estudo pioneiro determinou a propor-
ção das bases nitrogenadas que compõem moléculas de DNA de várias espécies.
Exemplos de 
materiais analisados
Bases nitrogenadas
Adenina Guanina Citosina Timina
Espermatozoide humano 30,7% 1+,3% 1*,*% 31,2%
8ígado humano 30,&% 1+,5% 1+,+% 30,2%
Medula óssea de rato 2*,(% 21,&% 21,5% 2*,5%
Espermatozoide de ouriço-do-mar 32,*% 17,7% 1*,&% 32,1%
Plântulas de trigo 27,+% 21,*% 22,7% 27,(%
Bactéria Escherichia coli 2(,1% 2&,*% 23,+% 25,1%
 A comparação das proporções permitiu concluir que ocorre emparelhamento entre as bases 
nitrogenadas e que elas formam:
 a) pares de mesmo tipo em todas as espécies, evidenciando a universalidade da estrutura do 
DNA.
 b) pares diferentes de acordo com a espécie considerada, o que garante a diversidade da vida.
 c) pares diferentes em diferentes células de uma espécie, como resultado da diferenciação 
celular.
 d) pares especí�cos apenas nos gametas, pois essas células são responsáveis pela perpetuação 
das espécies.
 e) pares especí�cos somente nas bactérias, pois esses organismos são formados por uma única 
célula.
11
Biologia – 2ª série – Volume 2
 3. A publicação do trabalho de 8rancis Crick e James Watson que estabeleceu o modelo da estru-
tura da molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA) ocorreu em 1+53. Entre as a� rmativas a 
seguir, assinale a CODDETA:
 a) Gma cadeia simples de DNA é constituída de nucleotídeos, compostos por uma desoxirri-
bose ligada a um fosfato e a um aminoácido.
 b) Os nucleotídeos são ligados entre o fosfato e a base nitrogenada.
 c) Duas cadeias simples de DNA formam uma dupla-hélice, por meio da formação de ligações 
de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
 d) As duas cadeias de uma dupla-hélice possuem a mesma sequência de bases nitrogenadas.
 e) As ligações de hidrogênio mantêm o fosfato ligado ao açúcar desoxirribose.
 &. (Comvest!Vestibular Gnicamp – 2005) Em 25 de abril de 1+53, um estudo de uma única 
página na revista inglesa Nature intitulado “A estrutura molecular dos ácidos nucleicos”, quase 
ignorado de início, revolucionou para sempre todas as ciências da vida, sejam elas de homem, 
rato, planta ou bactéria. James Watson e 8rancis Crick descobriram a estrutura do DNA.
 Watson e Crick demonstraram que a estrutura do DNA se assemelha a uma escada retorcida. 
Explique a que correspondem os “corrimãos” e os “degraus” dessa escada.
12
Biologia – 2ª série – Volume 2
S;TGAs¯O DE APDEND;LAGEM 2 
A DGPL;CAs¯O DO DNA
Gma das características mais surpreendentes da molécula de DNA é sua capacidade de se duplicar 
com o auxílio da enzima DNA polimerase e gerar duas moléculas idênticas.
!
?
 Com o auxílio de um colega, analise o grá�co e responda às questões a seguir descrevendo o que 
observou. Considere, neste exercício, os conteúdos trabalhados no volume 1 sobre divisão celular. 
 1. O que está acontecendo durante a mitose1
 2. No período chamado de intérfase (G1, S e G2), o que aconteceu com a quantidade de DNA1
 3. Ao longo do ciclo celular, a quantidade de DNA por célula começa e termina com que valor1 
O que isso signi�ca1
 Leitura e análise de gráfico
O gráfico a seguir descreve a variação da quantidade de DNA de uma célula ao longo 
de seu ciclo. 
2C
C
G1 S G2 G1
Tempo
Mitose
Pr
óf
as
e
M
et
áf
as
e
An
áf
as
e
Te
ló
fa
se
 e
 C
ito
ci
ne
se
Q
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nt
id
ad
e 
de
 D
N
A
Quantidade de DNA ao 
longo do ciclo celular.
©
 L
ie
 =
ob
ak
as
hi
13
Biologia – 2ª série – Volume 2
Gma vez concluído o trabalho, troque-o com o de outra dupla. Verifique se a descrição feita 
pelos colegas confere com o que está representado no esquema.
Etapas do ciclo celular.
©
 S
am
ue
l S
ilv
a
Duplicação 
do DNA
Aumento da 
massa celular
Célula
Núcleo
Divisão 
celular
Início do ciclo Mitose
8ase S
G1 G2
Aumento da 
massa celular
A duplicação do DNA
 1. Com base no que você e seus colegas já conhecem, responda: Como a molécula de DNA con-
segue se duplicar1 As células formadas ao término da mitose são iguais ou diferentes1
Atividade coletiva: simulando a duplicação do DNA
Nessa atividade, seu professor vai organizá-los de acordo com as fileiras da classe. Siga as instru-
ções para dramatizar a duplicação de uma molécula de DNA.
1&
Biologia – 2ª série – Volume 2
Cada aluno deve escrever em uma folha de papel a base nitrogenada que representa. Cada fileira 
de carteiras será uma cadeia de DNA. As fileiras 2 e 3 iniciam a atividade definindo qual será a 
sequência de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) ou guanina (G). Você e seus 
colegas podem definir a ordem, porém é importante lembrar da complementaridade das cadeias. 
Terminada a dramatização, escreva em seu caderno um resumo do que ocorreu.
 1. Agora, retome o grá� co do início da Situação de Aprendizagem e compare os fenômenos que 
ocorrem na variação de DNA de uma célula ao longo de seu ciclo com as etapas de dramati-
zação que a classe acabou de realizar.
 2. Complete a � gura a seguir indicando o que representa cada cadeia da imagem de DNA em 
relação às � leiras que a classe formou durante a dramatização.
1o Passo
2o Passo
3o Passo
� leira � leira 
� leira � leira 
� leira � leira 
� leira � leira 
� leira � leira 
©
 S
am
ue
l S
ilv
a
� tas originais
derivadas da 
duplicação
Duplicação do DNA de acordo com a 
dramatização realizada.
15
Biologia – 2ª série – Volume 2
L;s¯O DE CASA
 1. Elabore um texto em seu caderno explicando como a complementaridade das bases nitrogena-
das permite a duplicação do DNA. 
 Atenção!
Nesse texto, você deve apresentar:
– a descrição da estrutura do DNA;
– a complementaridade das bases nitrogenadas;– o processo de duplicação do DNA durante o ciclo celular;
– a relação entre os eventos anteriores e a produção de duas células idênticas.
PESQG;SA ;ND;V;DGAL
O que é necessário para que o DNA se duplique?
Consulte seu livro didático e identifique o papel da enzima polimerase do DNA (em alguns 
livros, você encontra o termo DNA polimerase) no processo de duplicação do DNA e as condições 
para que ela atue.
O exercício a seguir requer que você pense no processo de duplicação como algo dinâmico que 
ocorre na interação entre o DNA e diversas proteínas. Em primeiro lugar, observe o quadro com a 
estimativa do número de pares de base (em bilhões) do DNA de diferentes espécies.
1(
Biologia – 2ª série – Volume 2
Espécie Pares de base do DNA
Jiboia 2 100 000 000
Ser humano 3 100 000 000
Gafanhoto + 300 000 000
Cebola 1* 000 000 000
Salamandra 1(0 000 000 000
Ameba (70 000 000 000
Agora, pense no seguinte problema:
Para duplicar o DNA, antes da divisão celular, a enzima polimerase do DNA adiciona novos 
nucleotídeos a uma velocidade aproximada de *00 nucleotídeos por segundo. Quantos dias seriam 
necessários para uma célula de cada uma das espécies listadas duplicar o seu DNA1
Espécie Jiboia Ser humano Gafanhoto Cebola Salamandra Ameba
Dias
t possível que você e seus colegas de classe tenham chegado a um número elevado de dias 
necessários para a duplicação de uma célula de DNA de cada uma das espécies. Sabe-se, no entanto, 
que o tempo médio de duplicação de uma célula eucariota é de 12 horas. Tendo em vista que a 
enzima polimerase do DNA apresenta uma velocidade de reação constante para todas as espécies 
analisadas, converse com seus colegas e apresente uma hipótese para explicar essa aparente 
contradição.
17
Biologia – 2ª série – Volume 2
VOCÊ APRENDEU?
 1. Durante a intérfase da célula, pode-se a�rmar que:
 a) praticamente não há atividade metabólica celular.
 b) ocorrem alterações no formato da célula.
 c) ocorre duplicação da célula.
 d) ocorre duplicação do DNA.
 e) a dupla-�ta do DNA se separa.
 2. A sequência de nucleotídeos CTGACCTTCG forma um segmento de DNA dupla-hélice ao 
se ligar à �ta complementar:
 a) CTGACCTTCG
 b) GCTTCCAGTC
 c) GACTGGAAGC
 d) CTGACCTGCG
 e) AGCTTCCAGT
 3. Para duplicar o DNA antes da divisão celular, existe uma proteína, a enzima DNA polimerase, 
cuja velocidade de reação é equivalente a aproximadamente *00 nucleotídeos por segundo. 
Quantos dias seriam necessários para uma célula de mosca-da-fruta duplicar seu DNA, sabendo 
que cada célula dessa espécie apresenta aproximadamente1*0 milhões de pares de base de DNA?
 a) 10
 b) 5
 c) 1
 d) 7 500
 e) 125
 &. Algumas células não se multiplicam ao longo de sua 
vida. Entre elas, podem ser citados os neurônios. Para 
esse tipo celular especí�co, como �caria o grá�co apre-
sentado a seguir?
1*
Biologia – 2ª série – Volume 2
Densidade do DNA 
apenas com 1&N
Densidade do DNA 
apenas com 15N
©
 S
am
ue
l S
ilv
a
A B C
 5. (8uvest – 200&) Bactérias (Escherichia coli) foram cultivadas durante várias gerações em um 
meio de cultura no qual toda a fonte de nitrogênio era o isótopo pesado 15N.
 De uma amostra destas bactérias (amostra A), extraiu-se o DNA que foi submetido a uma 
técnica de centrifugação que permite separar moléculas de DNA de acordo com sua densidade. 
O restante das bactérias foi transferido para um meio de cultura em que todo o nitrogênio 
disponível era o isótopo normal 1&N. Retirou-se uma segunda amostra (amostra B), quando as 
bactérias completaram uma divisão celular neste novo meio, e uma terceira amostra (amostra 
C), quando as bactérias completaram duas divisões celulares. O DNA das bactérias das amos-
tras B e C foi também extraído e centrifugado.
A figura mostra o resultado da centrifugação do DNA das três amostras de bactérias.
 a) Por que, na amostra B, todo o DNA tem uma densidade intermediária entre o que é cons-
tituído apenas por 1&N e o que contém apenas 15N?
 b) Considerando que, na amostra C, a quantidade de DNA separada na faixa inferior é X, que 
quantidade de DNA há na faixa superior?
 APRENDENDO A APRENDER
Existe uma série de recursos, disponíveis na internet, que representam o processo de 
duplicação do DNA de forma dinâmica e animada. Entre em um site de busca e procure 
pelos termos:
– replicação DNA;
– DNA replication animation.
1+
Biologia – 2ª série – Volume 2
Dica!
;nicie sua pesquisa pelos sites (acessos em: 27 fev. 201&): 
– O DNA vai ao supermercado. Disponível em: .http:!!cib.org.br!ip-content!
uploads! 2011!10!dnaQsupermercado.pdf0;
– DNA from the beginning. Disponível em: .http:!!iii.dnaftb.org0. Site em língua 
inglesa com várias animações relacionadas ao tema.
20
Biologia – 2ª série – Volume 2
S;TUAs¯O DE APREND;LAGEM 3 
DO DNA ® PROTEÉNA
Nesta Situação de Aprendizagem, você vai relacionar as características da molécula de DNA com 
a síntese de RNAs e de proteínas e compreender como esses três tipos de substâncias estão envolvidos 
com a manifestação das características.
PESQU;SA ;ND;V;DUAL
O papel das macromoléculas
t comum referir-se às proteínas como componentes importantes para a organização e o funcio-
namento da célula. No entanto, para o desenvolvimento desta Situação de Aprendizagem, é necessário 
ter essa noção mais clara e aprofundada. Para isso, pesquise em seu livro didático e na internet, 
converse com seus colegas e preencha a tabela a seguir:
!
?
Funções das proteínas
Função Descrição Exemplo
Enzimática Atuam no metabolismo catalisando reações químicas. 
Pepsina, catalase, ATP 
sintetase.
Estrutural
Movimento
Defesa
Comunicação celular
;denti�cação das células
Transporte
Características do DNA e do RNA
DNA e RNA são ácidos nucleicos, por isso apresentam algumas semelhanças e algumas diferen-
ças. Para estabelecer critérios claros que permitam comparar DNA e RNA, preencha a tabela a seguir 
consultando seu livro didático ou outra fonte de informação, como a internet. 
21
Biologia – 2ª série – Volume 2
DNA RNA
1. Qual é o signi�cado da sigla?
2. O nucleotídeo desse ácido nucleico é 
formado por qual tipo de açúcar?
3. Quais são as bases nitrogenadas que 
podem formar um nucleotídeo desse 
ácido nucleico?
&. A molécula desse ácido nucleico é for-
mada por �ta simples ou dupla-�ta?
5. Quais podem ser as funções desem-
penhadas por moléculas desse ácido 
nucleico?
(. Em uma célula humana, onde são 
encontradas as moléculas desse ácido 
nucleico?
Confira com seus colegas o preenchimento da tabela.
O RNA mensageiro
A seguir, você realizará a leitura da história em quadrinhos (HQ) Lembranças de um RNA 
mensageiro. Antes dessa leitura, reflita sobre a questão a seguir e registre que informações você espera 
encontrar nessa HQ.
– Como as informações contidas no DNA, que passam de uma geração para outra, podem 
resultar em uma característica?
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o
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2&
Biologia – 2ª série – Volume 2
Após a leitura da HQ, discuta com um colega e responda às questões a seguir:
 1. Quais são, a partir das informações da HQ, os três tipos de RNA? Pesquise em seu livro didá-
tico ou em outras fontes quais são suas respectivas funções. 
 2. Pelo texto, a tradução do RNA mensageiro começa sempre em uma mesma sequência. Que 
sequência é essa? 
 3. Em que local da célula eucariota ocorre a fabricação de RNA mensageiro? 
 &. Em que local da célula eucariota ocorre a tradução do RNA mensageiro?
 5. De acordo com o texto, quando é encerrada a tradução do RNA mensageiro? 
 (. Que palavras podem substituir a expressão “sequências de aminoácidos”?7. Com base na HQ, redija um texto que descreva a síntese de proteínas.
25
Biologia – 2ª série – Volume 2
Decifrando o código genético
Agora, você vai estudar com mais profundidade como uma informação presente no DNA pode 
se transformar em uma característica. Para isso, discuta com seus colegas a manchete a seguir, tomando 
como base as seguintes questões:
 1. O que é um código?
 2. O que signi� ca código genético?
 3. O que os cientistas mapearam?
 &. O que é o “amarelinho”?
 5. O que é o “Genoma Xylella”? 
Cientistas mapeiam o código 
genético da praga da laranja
8inalizado o maior projeto de pesquisa 
biológica do País, o Genoma Xylella, que 
pretende acabar com o amarelinho.
2(
Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de tabela
O quadro a seguir resume o que a Ciência define como código genético. Com o auxílio 
de seu professor e do livro didático ou de outras fontes de consulta, procure compreender 
como o código genético é lido. Em seguida, procure pelo significado do termo “códon” e 
escreva no espaço a seguir.
Códon: 
O código genético dos seres vivos
1ª- letra do 
códon
2ª- letra do códon 3ª- letra do 
códonU C A G
U
fenilalanina
fenilalanina
leucina
leucina
serina 
serina
serina
serina
tirosina
tirosina
parada
parada
cisteína
cisteína
parada
triptofano
U
C
A
G
C
leucina
leucina
leucina
leucina
prolina
prolina
prolina
prolina
histidina
histidina
glutamina
glutamina
arginina
arginina
arginina
arginina
U
C
A
G
A
isoleucina
isoleucina
isoleucina
metionina
treonina
treonina
treonina
treonina
asparagina
asparagina
lisina
lisina
serina
serina
arginina
arginina
U
C
A
G
G
valina
valina
valina
valina
alanina
alanina
alanina
alanina
ácido aspártico
ácido aspártico
ácido glutâmico
ácido glutâmico
glicina
glicina
glicina
glicina
U
C
A
G
 (. O que é genoma?
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Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de texto
O código genético dos seres vivos
Uma notícia publicada no ano 2000 apresentava o seguinte título: “Anunciada decifração 
do código genético da espécie humana”. No entanto, o código genético começou a ser 
decifrado em 1+(1, quando Marshall Nirenberg produziu um RNA mensageiro apenas com 
nucleotídeos uracila. A proteína formada por Nirenberg era composta apenas de aminoácidos 
fenilalanina. Antes do término da década de 1+(0, o código genético estava completamente 
decifrado. Para cada trinca de bases nitrogenadas, um aminoácido correspondente já havia 
sido identificado, conforme mostra o quadro do código genético dos seres vivos. 
Elaborado por Rodrigo Venturoso Mendes da Silveira especialmente para o São Paulo faz escola.
 1. Depois de conversar com os colegas sobre o título da reportagem Cientistas mapeiam o código 
genético da praga da laranja e de observar o quadro que resume o código genético, escreva como 
a notícia publicada em 2000 pode ser interpretada. Em seguida, reescreva o título da reporta-
gem com base no que você aprendeu.
 2. Retome a HQ Lembranças de um RNA mensageiro e descubra:
 a) Qual a trinca de nucleotídeos (códon) que inicia a síntese de uma proteína.
 b) Quais os três primeiros aminoácidos codi�cados pelo RNA mensageiro da história.
 3. Na HQ, o códon UAG desempenha papel importante na síntese de proteínas. Que papel é esse?
 &. Procure no quadro O código genético dos seres vivos outros códons que exerçam a mesma função 
do códon UAG.
2*
Biologia – 2ª série – Volume 2
 5. Quais códons correspondem ao aminoácido arginina e quais codi�cam o aminoácido triptofano?
 (. O que pode representar a diferença entre as formas como os aminoácidos arginina e triptofano 
são codi�cados?
 7. O que signi�ca dizer que o código genético é universal?
 *. Consultando o quadro O código genético dos seres vivos, traduza a sequência de DNA apresen-
tada a seguir.
Do DNA à proteína
8ita do DNA a ser transcrita TAC GGA GTA GCT ATA ATT
RNA mensageiro
Proteína
VOCÊ APRENDEU?
 1. Um professor de Biologia, procurando explicar de maneira mais simpli�cada para seus alunos 
o processo de síntese de proteínas, utilizou as seguintes analogias:
2+
Biologia – 2ª série – Volume 2
; – ;magine que você queira fazer um bolo. A primeira coisa de que você vai precisar é uma 
receita. O mesmo ocorre em relação à síntese de proteínas.
;; – Para produzir um bolo, além da receita, você precisará de ingredientes. Da mesma forma, 
a célula precisa de certos ingredientes para produzir proteínas.
;;; – Suponha que sua mãe guarde todas as receitas no computador, que �ca no escritório ou 
no quarto de estudos. Para utilizar a receita, você terá de imprimi-la.
;V – Para fazer o bolo, você se dirige à cozinha com a receita impressa. Lá estão, além dos 
ingredientes, o forno e os objetos para fazer o bolo. Em uma célula, também há um local 
onde ocorre a síntese de proteínas.
 Analise as alternativas e assinale aquela que indica uma correspondência verdadeira: 
 a) O computador com as receitas seria o RNA das células.
 b) O quarto de estudos é o citoplasma da célula e o computador representa os ribossomos.
 c) O aluno, ao ler a receita e fazer o bolo na cozinha, representa o processo de tradução.
 d) A receita impressa corresponde ao RNA transportador.
 e) O bolo feito corresponde ao gene.
 2. (8uvest – 1+++) Existe um número muito grande de substâncias com funções antibióticas. 
Essas substâncias diferem quanto à maneira pela qual interferem no metabolismo celular. 
Assim, a TETRAC;CL;NA liga-se aos ribossomos e impede a ligação do RNA transportador; 
a M;TOM;C;NA inibe a ação da polimerase do DNA e a ESTREPTOM;C;NA causa erros 
na leitura dos códons do RNA mensageiro. Essas informações permitem a�rmar que:
; – A TETRAC;CL;NA impede a transcrição e leva a célula bacteriana à morte por falta de 
RNA mensageiro.
;; – A M;TOM;C;NA, por inibir a duplicação do DNA, impede a multiplicação da célula 
bacteriana.
;;; – A ESTREPTOM;C;NA interfere na tradução e leva a célula bacteriana a produzir 
proteínas defeituosas.
 Das alternativas acima, 
 a) apenas ; é correta.
 b) apenas ; e ;; são corretas.
 c) apenas ;; e ;;; são corretas.
 d) apenas ; e ;;; são corretas.
 e) ;, ;; e ;;; são corretas.
30
Biologia – 2ª série – Volume 2
 3. Se coletássemos proteínas em um ovo fóssil de certa espécie de dinossauro, seria possível 
reconstituir o DNA desses animais? Justi�que.
 &. (8uvest – 2005) A seguir está representada a sequência dos 13 primeiros pares de nucleotídeos 
da região codi�cadora de um gene.
--- A T G A G T T G G C C T G ---
--- T A C T C A A C C G G A C ---
 A primeira trinca de pares de bases nitrogenadas à esquerda corresponde ao aminoácido metionina.
 A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos codificados por 
cada um deles.
Códon do RNAm Aminoácido
ACC treonina
AGU serina
AUG metionina
CCU prolina
CUG leucina
GAC ácido aspártico
GGC glicina
UCA serina
UGG triptofano
a) Escreva a sequência de bases nitrogenadas 
do RNA mensageiro transcrito a partir 
desse segmento de DNA.
b) Utilizando a tabela de código genético 
fornecida, indique a sequência dos três 
aminoácidos seguintes à metionina, no 
polipeptídio codi�cado por esse gene.
31
Biologia – 2ª série – Volume 2
 c) Qual seria a sequência dos três primeiros aminoácidos de um polipeptídio codi�cado por 
um alelo mutante desse gene, originado pela perda do sexto par de nucleotídeos (ou seja, a 
deleção do par de bases T / A)?
Efeito das mutações
O termo “mutação” é bastante popular e, normalmente, as pessoas o associam com o surgimento 
de organismos com características aberrantes. Em Biologia, no entanto, mutações gênicassão alte-
rações permanentes na sequência de nucleotídeos do DNA. Essas alterações podem ter diferentes 
resultados, de acordo com o efeito que produzem na proteína final.
 Descubra algumas dessas situações resolvendo as questões:
 1. Este é o trecho de um gene (�ta molde) fundamental para todos nós, o gene da proteína 
beta-hemoglobina. Essa proteína é de extrema importância no transporte de gás oxigênio para 
o corpo e sua função depende de sua estrutura espacial, que por sua vez depende da sequência 
de aminoácidos que a compõe.
… CAC GTG GAC TGA GGA CTC CTC TTC…
 Lembrando que os códons se referem ao RNAm, consulte o quadro com o código genético 
para dizer qual é a sequência de aminoácidos correspondente.
 2. Suponha que ocorra a seguinte mutação: 
 … CAT GTG GAC TGA GGA CTC CTC TTC…
 Agora indique qual seria seu possível efeito.
 3. Suponha agora a seguinte mutação:
 … TAC GTG GAC TGA GGA CTC CTC TTC…
 ;ndique as consequências em relação à sequência inicial.
32
Biologia – 2ª série – Volume 2
 &. Considere agora as duas mutações a seguir e seus efeitos.
 a) … CAC GTG GAC TGA GGA ATC CTC TTC…
 b) … CAC GT GAC TGA GGA CTC CTC TTC…
 5. Para concluir, faça uma pesquisa sobre a anemia falciforme e sua causa genética.
33
Biologia – 2ª série – Volume 2
S;TUAs¯O DE APREND;LAGEM & 
DO DNA ® CARACTERÉST;CA
A proposta para esta Situação de Aprendizagem é rever alguns conceitos de Genética relacionados 
às ideias de Mendel sobre a herança biológica e, a partir deles, estabelecer relações com os conteúdos 
trabalhados sobre a molécula de DNA e a tradução da informação genética.
Para começo de conversa
Você se lembra do trabalho de Mendel estudado no volume 1? 
Para iniciar esta Situação de Aprendizagem, será necessário retomá-lo. ;nterprete o esquema e o 
mapa conceitual e, a seguir, redija um texto mostrando o que você entendeu. Ao concluir seu texto, 
troque-o com o de um colega para análise. Ao receber o texto do colega, verifique se os conceitos do 
mapa foram empregados corretamente para explicar o trabalho de Mendel com as ervilhas.
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Esquema do trabalho de Mendel com as ervilhas. 
3&
Biologia – 2ª série – Volume 2
Mapa conceitual sobre Genética. 
ORGAN;SMOS 
V;VOS
são formados por
CtLULAS
possuem
estão contidas 
em um
;N8ORMAs°ES 
GENtT;CAS
GENE
em seu conjunto 
no indivíduo, 
constituem o
são transmitidas 
entre as 
gerações pelos
formam-se por
possibilita a
podem ser
fundamenta a ocorre nos
ME;OSE
pode apresentar 
formas alternativas 
chamadas
ALELOSPR;ME;RA LE; 
DE MENDEL
SEGREGAs¯O
3 : 1
pode originar 
as proporções
HOMOL;GÍT;CA
HETEROL;GÍT;CA
se expressam na 
condição
se expressam na 
condição
DOM;NANTES
RECESS;VOS
em interação 
com o ambiente 
produz o
GENÍT;PO
8ENÍT;PO
GAMETAS
©
 A
de
sig
n
35
Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de texto
Para integrar os conceitos de Biologia Molecular aos conceitos de Genética Clássica, será 
apresentado como exemplo o trabalho de pesquisadores ingleses. Esses cientistas trabalharam 
com uma das sete características de ervilha (Pisum sativum) estudadas por Mendel: a textura 
da semente, em que o estado liso é dominante sobre o rugoso. 
Do genótipo ao fenótipo
Ao pesquisar a causa do fenótipo rugoso, pesquisadores ingleses suspeitaram de que esse 
fenótipo fosse consequência da grande quantidade de um açúcar simples (amido não ramificado) 
no cotilédone, o que resultaria no acúmulo de grande quantidade de água. Quando a semente 
amadurece, ela seca, ou seja, perde água. Como nessa semente há grande acúmulo de água, ela 
fica muito volumosa e, ao secar, sua película se enruga. A semente lisa possui açúcares com 
muitas ramificações, não acumulando água, e, como consequência, não tem rugosidade.
Esses pesquisadores descobriram que o alto índice de açúcar simples na semente rugosa 
se deve a um defeito na síntese de amido, o que ocorre em razão da ausência de uma enzima 
ramificadora do amido (SBE-1, starch-branching enzyme ou enzima ramificadora do amido). 
Além disso, notaram que as células do cotilédone das ervilhas que acumulam amido não 
ramificado, por pressão osmótica, retêm mais água.
O alelo “R”, que codifica a semente lisa, é um fragmento de DNA com 3,3 mil pares 
de bases. Esse alelo codifica a enzima SBE-1, responsável pela produção do amido ramificado. 
O alelo “r”, que codifica a semente rugosa, é um fragmento de DNA com uma inserção de 
*00 pares de bases, portanto o gene possui &,1 mil pares de bases, e a enzima SBE-1 produzida 
não é funcional. Assim, não há produção de amido ramificado, o que leva ao maior acúmulo 
de água; quando a semente seca, torna-se rugosa.
Elaborado por Rodrigo Venturoso Mendes da Silveira especialmente para o São Paulo faz escola.
 Após a leitura, responda às questões a seguir: 
 1. Qual é o papel da enzima SBE-1 na semente lisa?
3(
Biologia – 2ª série – Volume 2
Sementes lisas puras apresentam esta sequência:
TAC TCT ATG AAC CTC GTT AAA GTA CTA AAC ACT
Sequência complementar:
Sementes rugosas puras apresentam a seguinte sequência:
TAC TCT ATG AAC CTC GTT AAA GTA CTA AAT AGA AAA ACT TT
Sequência complementar:
 &. A seguir, forme o RNA mensageiro, utilizando como molde as sequências apresentadas nos 
quadros da questão anterior. 
 5. Para �nalizar, faça a tradução das moléculas de RNA mensageiro e escreva no quadro quais são as 
proteínas formadas para cada tipo de semente. Para isso, consulte o quadro O código genético dos 
seres vivos apresentado na Situação de Aprendizagem anterior.
 2. Segundo o texto, qual a relação entre o fato de uma ervilha ser lisa ou rugosa e a osmose?
 3. A seguir, você vai encontrar duas simulações hipotéticas de sequências obtidas na análise do 
DNA de dois tipos diferentes de ervilhas puras (homozigóticas): com sementes lisas e com 
sementes rugosas. Qual a sequência complementar do DNA em cada caso?
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Biologia – 2ª série – Volume 2
Tipo de 
semente Sequência de aminoácidos
lisa
rugosa
 (. Qual das sequências de DNA corresponde ao alelo “r”, responsável pelo caráter semente rugosa?
 7. Qual das sequências de DNA corresponde ao alelo “R”, responsável pelo caráter semente lisa?
 *. Considere, agora, uma planta de ervilha heterozigótica para a característica textura da ervilha. 
Quais tipos de alelos ela possui?
 +. Uma ervilha heterozigótica (Rr) apresenta o mesmo fenótipo de uma ervilha homozigótica 
dominante (RR): ambas são lisas. Esses dois tipos de ervilha são idênticos do ponto de vista 
molecular? Comente.
3*
Biologia – 2ª série – Volume 2
0
20
30
40
10
50
60
I II III IV V
70
80
90
100
 10. Considerando o texto Do genótipo ao fenótipo e o grá�co apresentado a seguir, discuta com seus 
colegas de classe se a sequência dos aminoácidos de uma proteína pode in�uenciar no funcio-
namento dela.
Porcentagem de amido rami�cado na presença de diferentes proteínas.
 Dados �ctícios.
 11. Se a ervilha apresenta 50% de proteínas do tipo ;, ela tem qual fenótipo?
12. Procure em seu livro didático as diferenças entre as estruturas primária, secundária e terciária 
de uma proteína.
 – Estrutura primária: 
 – Estrutura secundária: 
 – Estrutura terciária: 
Integrando conceitos 
As ideias de Mendel foram o ponto de partida para a compreensão atual de como as características 
biológicas são herdadas e se manifestam. Acontece, entretanto, que em seu tempo Mendel não tinha 
acesso a uma série de informações conhecidas hoje. Assim, se for feito um paralelo entre as ideias 
dele, que datam de 1*((, e o que se sabe agora, pode-se construir o quadro a seguir:
3+
Biologia – 2ª série – Volume 2
Mendel, em1866, deduziu que: Mendel, hoje, saberia que:
As plantas possuem fatores hereditários. As plantas híbridas (81) para semente lisa e rugosa 
possuem os dois alelos (“R” e “r”), que Mendel 
chamou de fatores.
Os fatores são transmitidos de uma geração à 
outra.
A meiose explica como os alelos se separam na for-
mação dos gametas.
Os fatores podem ser representados por letras: 
maiúscula (R) para o dominante e minúscula 
(r) para o recessivo.
Durante a meiose, os cromossomos homólogos se 
separam.
As plantas híbridas (81) possuem os dois 
fatores (Rr); só assim podem produzir dois 
tipos de descendentes (82).
Os cromossomos são constituídos por DNA e 
proteínas.
Os fatores na planta híbrida não se misturam. O DNA é formado por uma cadeia dupla de 
nucleotídeos.
Os fatores na planta híbrida devem se separar 
na formação dos gametas, para que cada game-
ta possua apenas um dos fatores.
A partir do DNA, uma molécula de RNA é sin-
tetizada (RNA mensageiro), codi�cando uma 
proteína.
Obs.: é importante ressaltar que nessa época 
nada se sabia sobre cromossomos e meiose.
A textura da semente é determinada pela presen-
ça da enzima SBE-1 (strach-branching enzyme ou 
enzima ramificadora do amido). A enzima fun-
cional, que permite o acúmulo de água tornando 
a semente lisa, é codificada pelo alelo R, um 
fragmento de DNA constituído por 3,3 mil pares 
de bases. A enzima codificada pelo alelo r (for-
mado por &,1 mil pares de bases, contendo um 
trecho de *00 pares adicionais em sua sequência) 
não é funcional e impede o acúmulo de água, de 
modo que a semente torna-se rugosa.
Agora, o professor vai organizar a turma, e você deve articular os conceitos apresentados na 
tabela na forma de um mapa de conceitos. O objetivo desse mapa é integrar os conceitos de Biologia 
Molecular e de Genética Clássica.
Para a construção do mapa, utilize o conjunto de palavras apresentadas na página seguinte e o 
espaço em branco disponível. Caso o espaço não seja suficiente, faça o mapa em seu caderno. Em 
seguida, trace linhas, orientadas por setas, relacionando os vários conceitos por meio das expressões 
de ligação. Se for necessário, crie novas expressões para relacionar os conceitos.
8aça correlações múltiplas, de modo que o mapa final fique com o aspecto de rede, evitando 
relações lineares simples. Para isso, o mesmo conceito pode ser conectado a vários outros. Para ter 
uma noção de como é um mapa de conceitos, retome outros mapas que foram apresentados ao longo 
deste Caderno. Depois de construir seu mapa de conceitos, avalie os mapas dos colegas, verificando 
as diferenças e indicando possíveis relações equivocadas.
&0
Biologia – 2ª série – Volume 2
Conceitos I Conceitos II Expressões de ligação
RR
Rr
rr
R
r
fatores
dominante
recessivo
ervilha lisa
ervilha rugosa
fenótipo
genótipo
heterozigoto
homozigoto
DNA sem inserção
DNA com inserção
dupla-hélice de DNA
cromossomo
proteína SBE-1 funcional
proteína SBE-1 não funcional
água
alelo 
gene
amido rami�cado
RNA mensageiro
não produz
produz
perde muita
perde pouca
é
são
codi�ca
acumula muita
acumula pouca
faz
composto de
&1
Biologia – 2ª série – Volume 2
VOCÊ APRENDEU?
 1. (8uvest – 2003) Qual das alternativas se refere a um cromossomo?
 a) Um conjunto de moléculas de DNA com todas as informações genéticas da espécie.
 b) Uma única molécula de DNA com informação genética para algumas proteínas.
 c) Um segmento de molécula de DNA com informação para uma cadeia polipeptídica.
 d) Uma única molécula de RNA com informação para uma cadeia polipeptídica.
 e) Uma sequência de três bases nitrogenadas do RNA mensageiro correspondente a um ami-
noácido na cadeia polipeptídica.
 2. (8uvest – 2002) Em seu trabalho com ervilhas, publicado em 1*((, Mendel representou os 
fatores hereditários determinantes dos estados amarelo e verde do caráter cor da semente pelas 
letras A e a, respectivamente. O conhecimento atual a respeito da natureza do material heredi-
tário permite dizer que a letra A usada por Mendel simboliza:
 a) um segmento de DNA com informação para uma cadeia polipeptídica.
 b) um segmento de DNA com informação para um RNA ribossômico.
 c) um aminoácido em uma proteína.
 d) uma trinca de bases do RNA mensageiro.
 e) uma trinca de bases do RNA transportador.
 3. (8uvest – 2001) O anúncio do sequenciamento do genoma humano, em 21 de junho de 2000, 
signi�ca que os cientistas determinaram:
 a) a sequência de nucleotídeos dos cromossomos humanos.
 b) todos os tipos de proteína codi�cados pelos genes humanos.
 c) a sequência de aminoácidos do DNA humano.
 d) a sequência de aminoácidos de todas as proteínas humanas.
 e) o número correto de cromossomos da espécie humana.
 &. (Comvest!Vestibular Unicamp – 1++*) O metabolismo celular é controlado por uma série de rea-
ções em que estão envolvidas inúmeras proteínas. Uma mutação gênica pode determinar a alteração 
ou a ausência de algumas dessas proteínas, levando a mudanças no ciclo de vida da célula.
&2
Biologia – 2ª série – Volume 2
 a) Explique a relação que existe entre gene e proteína.
 b) Por que podem ocorrer alterações nas proteínas quando o gene sofre mutação?
 c) Em que situação uma mutação não altera a molécula proteica?
 5. (8uvest – 1++() Uma doença genética de herança dominante é causada por mutações em um 
gene localizado em um autossomo. Os indivíduos A, B e C têm mutações em um segmento de 
DNA desse gene, cuja sequência normal está representada a seguir:
Sequência normal
CAA AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTT TTG ACT CCT TAC GTA AAG
Indivíduo A
CAA AAC TGA GGA ATT CAT TTC (m)
GTT TTG ACT CCT TAA GTA AAG
Indivíduo B
CAT AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTA TTG ACT CCT TAC GTA AAG
Indivíduo C
CAA TAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTT ATG ACT CCT TAC GTA AAG
&3
Biologia – 2ª série – Volume 2
Códon Aminoácido Códon Aminoácido
AAA lisina CUA leucina
AAC asparagina GAU ácido glutâmico
AAG lisina GCC alanina
ACU treonina GUA valina
AGU serina GUU valina
AUG metionina UAA de parada
CAA glutamina UAC tirosina
CAU histidina UGA de parada
CCU prolina UUG leucina
 Usando a tabela que relaciona alguns códons aos respectivos aminoácidos e considerando que a 
�ta molde a ser transcrita é aquela assinalada com a letra m, responda: 
 a) Quais serão os segmentos de proteínas produzidos, respectivamente, pelos indivíduos A, 
B e C?
 b) Como será o fenótipo (normal ou afetado) dos indivíduos A, B e C? Por quê?
 (. O esquema a seguir representa uma simpli�cação da relação entre genótipo e fenótipo.
 Com base nele e em outras informações trabalhadas ao longo deste ano, escreva um texto no 
caderno com o título: Do DNA à característica.
&&
Biologia – 2ª série – Volume 2
transcrição tradução
duplicação
Característica
biológica
DNA RNA Proteínas
&5
Biologia – 2ª série – Volume 2
 PARA SABER MA;S
Livros
– PERE;RA, Lkgia V. Sequenciaram o genoma humano... e agora? São Paulo: Moderna, 
2001. A autora explica as bases do sequenciamento de DNA e discute os impactos 
desse conhecimento.
– STRATHERN, Paul. Crick, Watson e o DNA em 90 minutos. Rio de Janeiro: Jorge 
Lahar, 2001. O livro conta a história do trabalho de Watson e Crick e explica a 
estrutura do DNA.
Sites (Acessos em: 27 fev. 201&.)
– GENtT;CA NA ESCOLA. Disponível em: .http:!!iii.sbg.org.br0. O site apresenta 
atividades relacionadas aos conteúdos de Genética e Biologia Molecular. 
– PROJETO GENOMA HUMANO. Disponível em: .http:!!iii.videolog.tv!video.
php?id/311+7+0. Neste endereço, está disponível um vídeo que aborda conteúdos 
de Biologia Molecular. 
&(
Biologia – 2ª série – Volume 2
&7
TEMA ɚ DNA: TECNOLOG;AS DE MAN;PULAs¯O
Neste Caderno, vocêe seus colegas vão trabalhar com algumas das aplicações tecnológicas 
 desenvolvidas a partir do conhecimento acumulado sobre os mecanismos de herança. Entre elas estão 
a identificação por perfil de DNA e a produção de organismos transgênicos. 
S;TUAs¯O DE APREND;LAGEM 5 
TESTE DE ;DENT;8;CAs¯O PELO DNA
Para começo de conversa: montagem da molécula de DNA
Nas páginas finais deste Caderno, você vai encontrar um esquema com modelos de nucleotídeos 
para recortar e montar moléculas de ácidos nucleicos.
Com a orientação do professor, monte, com um colega, uma molécula de DNA com dez pares 
de nucleotídeos, considerando que 30% da molécula deve ser formada por adeninas.
Depois duplique essa molécula com os nucleotídeos restantes. Por fim, transcreva essa molécula 
de DNA utilizando apenas uma das fitas como molde para produzir um RNA.
Dica: os desoxirribonucleotídeos formam as moléculas de DNA e os ribonucleotídeos formam 
moléculas de RNA.
A seguir, continuaremos o trabalho com biotecnologia mostrando como são feitos os testes de 
identificação pelo DNA. Trata-se de um tema bastante atual que contribui para a resolução de 
inúmeros casos de paternidade duvidosa, muitos deles divulgados pela mídia. Além disso, é uma 
técnica de amplo uso nas diversas áreas de Ciência e Tecnologia.
O mistério de Dom Casmurro seria resolvido pelo teste de DNA?
Um dos aspectos mais sedutores da obra Dom Casmurro, de Machado de Assis (1*++), é o 
mistério sobre a possível traição da personagem Capitu com Escobar, o melhor amigo de Bentinho, 
que é o protagonista e narrador da trama. Machado de Assis constrói um personagem atormentado 
pelo ciúme, colocando em dúvida, inclusive, a paternidade de seu filho, Ezequiel. Após a morte de 
Escobar, Bentinho começa a suspeitar da esposa, ao notar o grande sofrimento que ela demonstrou 
durante o enterro do amigo. A desconfiança de Bentinho chega ao ponto de provocar o rompimento 
e o fim do casamento. O filho, porém, fica sob a guarda do pai, que, a cada dia, acha que a criança 
fica mais parecida com Escobar. Essa é uma dúvida que o protagonista não tem como esclarecer; 
nem consegue provar se Capitu de fato o traiu. 
Se o romance Dom Casmurro estivesse ambientado nos dias de hoje, talvez não fosse tão 
encantador. O culpado? O teste de DNA.
!
?
&7
Biologia – 2ª série – Volume 2
 1. Como o teste de DNA poderia elucidar esse mistério? 
 2. Possivelmente, você já ouviu falar em teste de DNA. Em quais veículos de comunicação você 
tomou contato com esse assunto? Em que situações? Quais são os materiais biológicos coleta-
dos dos indivíduos envolvidos para fazer o teste de DNA?
Desvendando o mistério de Capitu
Para resolver o mistério de Dom Casmurro, seria necessário realizar um teste de DNA. A 
primeira etapa seria coletar material biológico dos envolvidos: Capitu, Bentinho, Escobar (o 
melhor amigo de Bentinho) e Ezequiel (o filho). Geralmente, os pesquisadores empregam células 
presentes no sangue ou na mucosa da boca, mas podem utilizar células da pele ou presentes na 
raiz do cabelo.
O DNA é extraído das células, isolado das demais estruturas celulares e purificado. Depois 
ele passa por um processo de clonagem molecular. Aqui, o termo “clonagem” refere-se à produção 
de cópias idênticas da sequência de DNA utilizando nucleotídeos livres e uma enzima já estudada 
neste volume: a polimerase do DNA.
Atualmente, uma das técnicas mais adotadas para aumentar a quantidade de cópias (amplificar) 
de trechos específicos do DNA é a rea ção em cadeia da polimerase (PCR). Essa técnica permite que, 
em curto espaço de tempo, trechos específicos do DNA possam ser amplificados milhões de vezes. 
Depois de aumentar a quantidade de DNA por meio da clonagem molecular, os pesquisadores 
utilizam enzimas de restrição, proteínas capazes de cortar o DNA em pontos definidos, ou melhor, 
em sequências específicas. As “tesouras moleculares” foram descobertas em diferentes bactérias 
e, para cada uma delas, é quebrada uma sequência específica do DNA. No quadro a seguir, são 
apresentados algumas enzimas e seus pontos de corte.
&*
Biologia – 2ª série – Volume 2
As setas que aparecem na primeira coluna do quadro simbolizam os pontos de quebra da 
ligação entre um nucleotídeo e outro. Quando isso acontece, os trechos se separam, formando 
fragmentos de DNA. 
Simulação do teste de DNA
Para simular o teste de paternidade de Ezequiel, você terá acesso a algumas sequên cias 
fictícias de DNA humano. Sua tarefa será utilizar a enzima fictícia MDA para produzir os 
padrões de DNA característicos de cada pessoa. Essa proteína quebra as ligações apenas quando 
encontra a sequência de DNA apresentada a seguir. As ligações entre o T!G e o A!C são 
quebradas nesse local.
t t t a t g g g c
aaa t ac c c g
Esquema para localizar o sítio de restrição da enzima utilizada.
Sequência reconhecida Nome Origem
5’ GGATCC 3’
3’ CCTAGG 5’ BamH; Bacillus amyloliquefaciens H
5’ GAATTC 3’
3’ CTTAAG 5’ EcoR; E. coli RK 13
5’ GGCC 3’
3’ CCGG 5’ Hae;;; Haemophilus aegyptius
5’ CTGCAG 3’
3’ GACGTC 5’ Pst; Providencia stuartii
5’ CTCGAG 3’
3’ GAGCTC 5’ Xho; Xanthomonas holcicola
Especi�cidade de algumas endonucleases de restrição. As setas indicam o ponto de clivagem na cadeia de DNA.
8onte: LAHA, Arnaldo; 8ERRE;RA, Henrique B.; PASSAGL;A, Luciane M.P. (orgs.). Biologia molecular básica. &. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2012. p. 33&. 
&+
Biologia – 2ª série – Volume 2
A seguir, cada dupla-fita de nucleotídeos faz parte de um cromossomo dos personagens de Dom 
Casmurro. Você deve utilizar a enzima de restrição MDA para separar o DNA dos envolvidos em frag-
mentos menores. Para isso, localize no quadro os sítios de restrição da enzima MDA no DNA de todos 
os indivíduos. 
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Capitu Ezequiel Bentinho Escobar
Simulação de sequências 
de DNA dos personagens.
50
Biologia – 2ª série – Volume 2
Depois de localizar e indicar os locais de corte pela enzima, confira seus resultados com os dos 
colegas da classe.
Medindo fragmentos de DNA
Esquema simpli�cado da eletroforese.
Após a produção dos fragmentos de diversos tamanhos, é preciso comparar o DNA dos envol-
vidos. Para isso, vamos usar uma técnica conhecida como eletroforese.
– Após as explicações de seu professor sobre a técnica de eletroforese, descreva-a no espaço a seguir.
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SASSON, Sezar; S;LVA JUN;OR, Cesar da. Biologia – volume único. São Paulo: Saraiva, 2007. p. 5*5.
51
Biologia – 2ª série – Volume 2
O quadro a seguir representa os sítios de restrição do DNA dos envolvidos no caso. Na tabela 
da próxima página, você deve indicar as bandas de cada um dos envolvidos, de acordo com os 
números dos pares de nucleotídeos de seu DNA. 
Quadro indicando os sítios 
de restrição para enzima do 
DNA dos personagens.t 
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7
Capitu Ezequiel Bentinho Escobar
52
Biologia – 2ª série – Volume 2
Com base no padrão de bandas de DNA de todos os envolvidos é possível determinar as 
relações de parentesco entre eles. Considere que, em caso de paternidade, deve-se, inicialmente, 
comparar o perfil de fragmentos de DNA da criança com o da mãe e identificar todos os 
possíveis fragmentos de DNA da criança que também estão presentes no da mãe. Depois, 
compare os fragmentos de DNA da criança que sobraram (que não têm correspondência com 
o DNA da mãe) com os perfis de DNA dos possíveis pais. O provável pai será aquele cujo 
perfil de DNA contenha todos os fragmentos de DNA complementares aos fragmentos de 
DNA da criança que não estão presentes no DNA da mãe.
Escala em 
pares de base
(pb)
Envolvidos
Capitu Ezequiel Bentinho Escobar
1
2
3
&
5
(
7
*
+
10
11
12
13
1&
15
1(
17
1*
1+
20
21
22
23
2&
Escala em 
pares de base
(pb)
Envolvidos
Capitu Ezequiel Bentinho Escobar
25
2(
27
2*
2+
30
31
32
33
3&
35
3(
37
3*
3+
&0
&1
&2
&3
&&
&5
&(
&7
53
Biologia – 2ª série – Volume 2
Agora, a partir da leitura do padrão de bandas de todos os indivíduos, responda às questões:
 1. Quais são as bandas presentes na mãe e no �lho? 
 2. Quais bandas sobraram no padrão do �lho sem correspondência com o padrão da mãe? 
 3. Quem possui todas essas bandas que não têm correspondência com o padrão da mãe? 
 &. De acordo com a simulação feita, quem é o provável pai de Ezequiel?
 5. Elabore uma história em quadrinhos propondo um desfecho para a obra de Machado de Assis, 
Dom Casmurro, com base em um suposto teste de DNA. Esse teste não precisa ter o mesmo 
resultado da simulação feita, ou seja, o pai de Ezequiel pode ser outro personagem de Dom 
Casmurro.
5&
Biologia – 2ª série – Volume 2
L;s¯O DE CASA
Etapas para obtenção e análise do DNA
 1. Complete o quadro a seguir com informações sobre cada uma das etapas, a partir das explica-
ções de seu professor e de consultas ao livro didático.
 2. Pesquise em seu livro o que são enzimas de restrição e como elas atuam.
Extração
Quantificação
Amplificação
Separação
Análise e interpretação
55
Biologia – 2ª série – Volume 2
VOCÊ APRENDEU?
 1. Cinco casais procuraram a polícia e a�rmaram ser os verdadeiros pais de Gabriela. A garota 
teria sido roubada de uma maternidade em 1++0. Ao assistir à entrevista da garota na TV, esses 
casais descon�aram de que poderiam ser os pais. Todos se submeteram ao teste de identi�cação 
pelo DNA e os resultados são apresentados a seguir. Quem são os verdadeiros pais de Gabriela? 
Assinale a alternativa correta.
 2. Com relação às enzimas de restrição, é correto a�rmar que:
 a) os sítios de restrição nunca acontecem dentro de um gene.
 b) para um ser vivo, os sítios de restrição são úteis apenas para a técnica inventada para analisar 
o DNA.
 c) todo sítio de restrição marca também o início da síntese de proteínas.
 d) indivíduos de uma mesma espécie possuem o mesmo número de sítios de restrição.
 e) irmãos sempre apresentam a mesma quantidade de sítios de restrição.
 3. (8uvest – 1++7) Enzimas de restrição são fundamentais à Engenharia Genética porque 
permitem:
 a) a passagem de DNA através da membrana celular.
 b) inibir a síntese de RNA a partir de DNA.
Gabriela a) Pai Mãe b) Pai Mãe c) Pai Mãe d) Pai Mãe e) Pai Mãe
5(
Biologia – 2ª série – Volume 2
 c) inibir a síntese de DNA a partir de RNA.
 d) cortar DNA onde ocorrem sequências especí�cas de bases.
 e) modi�car sequências de bases do DNA.
 &. Explique se as a�rmações seguintes, sobre o teste de DNA, são verdadeiras ou falsas: 
 a) “O exame de DNA só pode ser feito com sangue.”
 b) “O resultado mostrou que nós possuímos algumas bandas do mesmo tamanho; logo, está 
provado que ele é o meu pai.”
 5. Com as técnicas estudadas, podemos veri�car se existem regiões de interesse na �ta de DNA. 
Chamamos essas regiões de marcadores, já que podemos associá-las a alguma característica em 
particular. A presença de um marcador no genoma de um indivíduo pode ser visualizada como 
uma banda de DNA em um gel de eletroforese. Dessa forma, podemos descobrir se um embrião 
poderá apresentar determinada característica ou doença genética com base na análise de seus 
marcadores. O esquema a seguir representa a análise de marcadores de DNA de quatro embriões 
humanos (;, ;;, ;;; e ;V). Apenas a presença de duas bandas (A e B) indica que o indivíduo pode 
apresentar certa doença quando adulto. 
I II III IV
DNA dos embriões
el
et
ro
fo
re
seBanda A
Banda B
+
–
 Observe o padrão de bandas do DNA de cada embrião e responda:
 a) Entre os embriões analisados, quais N¯O deverão apresentar a doença quando adultos?
57
Biologia – 2ª série – Volume 2
 b) Supondo que os quatro embriões sejam irmãos, qual é o padrão de bandas (;, ;;, ;;; e ;V) 
mais provável PARA CADA UM de seus pais?
 c) Qual banda é formada por fragmentos de DNA de MENOR tamanho? Justi�que.
 (. A síndrome de Doin é ocasionada por uma trissomia do cromossomo 21. Em uma situação 
hipotética, um casal teve uma criança com a síndrome (C1) e, na segunda gravidez, resolveu sub-
meter-se a um teste de DNA para veri�car se a segunda criança (C2) também teria a síndrome.
 O teste de DNA analisa marcadores para os diferentes cromossomos presentes nas células das 
pessoas e foi feito a partir do DNA extraído de células sanguíneas dos pais e do primeiro filho (C1) 
e de uma punção do líquido amniótico (amniocentese) para analisar o segundo filho (C2). 
Mãe MãePai Pai
Kb Kb
C1 C2
7
6
5
4
7
6
5
4
 Com base na análise dos resultados expressos na ilustração, responda:
 a) Qual a origem do cromossomo extra da criança?
 b) A segunda criança apresenta ou não a síndrome? Justi�que.
 c) 8aça uma pesquisa e descubra qual a principal razão para que se forme um embrião com 
trissomia do cromossomo 21.
5*
Biologia – 2ª série – Volume 2
 APRENDENDO A APRENDER
Há diferentes situações nas quais o teste de identificação por DNA pode ser aplicado. 
Para cada uma das situaçõesa seguir, encontre um exemplo real ou descreva de que forma 
esse teste é útil.
– Criminalística
– Crimes ambientais
– Tráfico de animais silvestres
– Pedigree de animais
– Doenças hereditárias
– ;dentificação de vírus e bactérias causadores de doenças
5+
Biologia – 2ª série – Volume 2
(0
Biologia – 2ª série – Volume 2
 S;TUAs¯O DE APREND;LAGEM ( 
COMO PRODUL;R UM TRANSGÊN;CO?
Eles estão entre nós. Se perguntar aos outros alunos da escola se já viram um organismo trans-
gênico, é provável que a maioria diga que não. No entanto, é possível que a maioria, se não todos, 
já tenha tido algum contato com produtos derivados de organismos transgênicos. Muitos alimentos 
industrializados, por exemplo, usam produtos desse tipo em seu processo de fabricação. Da mesma 
forma, há diversos medicamentos feitos a partir de organismos transgênicos.
– 8aça uma pesquisa em seu livro didático ou em outras fontes de informação confiáveis e descubra 
exemplos de alimentos e medicamentos produzidos a partir de transgênicos.
 Leitura e análise de imagem 
1. Quais são os organismos representados nessa 
imagem?
2. Os organismos estão representados do modo 
como os conhecemos? Comente.
©
 A
le
xa
nd
re
 C
am
an
ho
3. Se a imagem sugerir a representação de um transgênico, que características dos organismos 
podem ter sido combinadas para gerar um organismo desse tipo?
!
?
(1
Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de texto
Troca-troca genético
Já viu porco com patas e focinho coloridos? E cabra que dá leite capaz de acelerar a 
cicatrização de ferimentos? Ao contrário do que você possa estar pensando, não estamos 
falando de criaturas de filmes de ficção. Esses animais são resultado de experimentos cien-
tíficos de verdade! Se você tiver curiosidade, podemos conversar sobre como essas e outras 
modificações nos seres vivos são possíveis e por que os cientistas fazem isso. Que tal?
A cabra e o porco citados na abertura deste texto são apenas exemplos curiosos de 
seres vivos que receberam características de outras espécies. O porco ganhou a coloração 
de um tipo de alga marinha. Já na cabra foi introduzida uma característica do sangue 
responsável pela coagulação, isto é, por evitar hemorragias em cirurgias ou quando você 
se corta. Como assim? Bem, todos os animais e plantas têm dentro de suas células um 
conjunto de códigos que os fazem ser do jeito que são. Nos seres humanos, por exemplo, 
esse conjunto de códigos é responsável por termos dois braços, duas pernas, dois olhos, 
duas orelhas, um nariz, uma boca, um coração, dois rins... Enfim, por tudo que nos faz 
ter aparência humana por dentro e por fora. No caso de uma galinha, seu conjunto de 
códigos é responsável pelas características físicas que ela apresenta. E, assim, cada ser vivo 
tem o seu próprio conjunto de códigos, que se chama DNA. Guardou isso? Então, vamos 
adiante porque a conversa só está esquentando!
Você, agora, precisa saber que cada código que forma esse conjunto recebe o nome de 
gene e que cada gene tem sua função. De novo, vamos pensar em nós, humanos: temos genes 
responsáveis pelo formato das nossas orelhas; pela cor dos nossos olhos; pela produção de 
substâncias que nos permitem digerir os alimentos... Enfim, como temos muitas caracterís-
ticas, nosso DNA é formado por milhares de genes.
Pense bem: se cada espécie de animal e de planta tem características próprias determi-
nadas pelo conjunto de seus genes – isto é, pelo seu DNA –, o que acontece se os cientistas 
transferirem genes de uma espécie para outra?
A espécie que receber os genes irá desenvolver uma ou mais características que não eram 
suas naturalmente, certo? Pois foi exatamente isso que aconteceu com a cabra ao receber o 
gene do homem responsável pelo desenvolvimento do fator de coagulação humano no seu 
leite. E também com o porco, que recebeu da alga marinha o gene responsável pela sua cor.
Quando um ser vivo recebe um gene de outra espécie de animal ou vegetal, ele é chamado 
transgênico. Mas os cientistas podem, também, transferir genes entre seres da mesma espécie; 
estes são chamados organismos geneticamente modificados.
ODA, Leila M.; CARNE;RO, Júlia D. Troca-troca genético. Revista Ciência Hoje das Crianças. 
Rio de Janeiro: ;nstituto Ciência Hoje, mar. 2002. 
(2
Biologia – 2ª série – Volume 2
 1. Quais relações você faz entre a imagem anterior e o título do texto Troca-troca genético?
 2. Utilize os termos “seres vivos”, “células”, “DNA”, “genes”, “características biológicas”, “transgê-
nicos” e “organismos geneticamente modi�cados” (OGMs) e construa um mapa de conceitos. 
Para isso, explore as informações do texto e pesquise também em seu livro didático ou em 
outras fontes con�áveis.
(3
Biologia – 2ª série – Volume 2
 Leitura e análise de texto
Para que trocar genes?
Ao transferir genes de uma espécie para outra, os cientistas não estão pensando apenas 
em produzir porcos coloridos ou cabras com genes humanos. Experimentos como esses são 
válidos para testar se a troca genética é realmente possível. Se for, plantas podem receber 
genes de vírus, por exemplo. Este é o caso da alface transgênica, desenvolvida recentemente. 
Ela recebeu o gene que produz o antígeno do vírus da hepatite B e que pode virar uma vacina! 
Você comeria uma alface dessas? Pense duas vezes antes de dizer que não, porque o antígeno 
é a parte do vírus usada nas vacinas. Quando ele entra em nosso corpo, estimula o organismo 
a se defender da doença causada pelo vírus. Logo, a alface transgênica funciona como uma 
vacina para a hepatite B. Então, você prefere alface ou injeção?
Gostou da vacina de alface? Melhor é a bebida láctea transgênica! Você sabe do que 
se trata: são aquelas pequenas garrafinhas que contêm leite fermentado com lactobacilos, 
bactérias que ajudam a proteger o intestino. Em breve, teremos lactobacilos transgênicos, 
com os antígenos de seis vírus diferentes. A vacina de leite fermentado vai combater 
doenças como a difteria, a coqueluche, o tétano, a caxumba, a rubéola e o sarampo, entre 
outras. No futuro, é provável que as vacinas sejam todas assim. Como é bom sonhar com 
o adeus às agulhadas...
Podemos, ainda, citar as chances de os organismos transgênicos se tornarem substitutos 
de remédios, vitaminas e outras substâncias que nosso organismo necessita. Veja: em 1+*5, 
começou a ser vendido o primeiro produto proveniente de um transgênico – a insulina, 
substância que controla a quantidade de açúcar no sangue. O gene humano responsável pela 
produção de insulina foi retirado de uma célula do pâncreas de uma pessoa saudável e 
transferido para uma bactéria, que começou a produzir a substância. Hoje, a insulina trans-
gênica ajuda a salvar vidas de pessoas que têm diabetes, uma doença causada pela falha do 
corpo na produção dessa substância.
Quer saber um pouco mais sobre a cabra que pode ser usada para melhorar a saúde das 
pessoas? Pois anote: a cabra transgênica (a vaca também pode ser usada), que recebe o gene 
humano responsável pela coagulação do sangue, produz no próprio leite a substância que 
possibilita a cicatrização de cortes e machucados nas pessoas. Essa substância é muito impor-
tante para tratar os hemofílicos, que não a produzem em quantidades suficientes e podem 
ter grandes hemorragias a partir do mais simples sangramento.
ODA, Leila M.; CARNE;RO, Júlia D. Troca-troca genético. Revista Ciência Hoje das Crianças. 
Rio de Janeiro: ;nstituto Ciência Hoje, mar. 2002. 
(&
Biologia – 2ª série – Volume 2
 1. ;denti�que, no texto, exemplos de uso dos transgênicos.
 2. O que esses exemplos apresentam em comum?
 Leitura e análise de imagem
A imagem a seguir é um esquema que busca explicar como se produz insulina transgênica. 
Após a leitura, responda às questões a seguir. 
Esquema da produção