Exercícios sobre FUNDAMENTOS DE BIOTECNOLOGIA E BIOENGENHARIA

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Exercício 1:
O termo "cultura de tecidos" é empregado para indicar:
A) qualquer meio de cultivo de células animais ou vegetais, sem finalidades específicas.
B) desenvolvimento de células animais ou vegetais sob condições controladas.
C) técnica que somente trabalha com células indiferenciadas e isoladas.
D) técnica que somente trabalha com populações de células diferenciadas.
E)técnica que trabalha com células isoladas ou populações, tanto vegetais quanto animais, na ausência de condições assépticas.
Exercício 2:
Cultura de tecidos refere-se ao desenvolvimento de tecidos e/ou células separados de um organismo. Esse processo é facilitado tipicamente por meio do uso de um meio de cultura. Os meios de cultivo, nos quais emprega-se a técnica de cultura de tecidos, geralmente apresentam em sua composição
A) somente água.
B) água e sais minerais.
C) água, sais minerais e nutrientes.
D) água, sais minerais, nutrientes e, algumas vezes, soro sanguíneo.
E) nutrientes e soro sanguíneo.
Exercício 3:
A engenharia genética é considerada como uma extensão dos cruzamentos seletivos, pois ambas tecnologias juntam o material de diferentes origens para criar organismos que possuem novas características. Com relação à engenharia genética, pode-se afirmar o seguinte:
I. A transferência do gene de um organismo para outro ocorre através de um pequeno fragmento de DNA chamado vetor, que pode ser um plasmídio ou um vírus.
II. A possibilidade de transferência de genes é ilimitada entre organismos de diferentes espécies.
III. Nesta tecnologia, faz-se a transferência de um gene conhecido.
IV. O vetor utilizado deve conter uma origem de replicação, o que permite sua duplicação no hospedeiro.
V. Uma das aplicações da engenharia genética é a produção de insulina.
Considerando as afirmativas anteriores, assinale a opção correta.
A) Todas as afirmativas estão incorretas.
B) Estão corretas somente as afirmativas II e V.
C) Está correta somente a afirmativa I.
D) Todas as afirmativas estão corretas.
E) Estão corretas somente as afirmativas II, IV e V.
Exercício 4:
Com base no texto, classifique as afirmativas como Erradas ou Corretas:
Bactéria transgênica pode limpar água com mercúrio, diz estudo. Segundo a ONU, 6 mil toneladas de mercúrio vertem anualmente em rios. Solução facilitaria limpeza de áreas contaminadas com este metal. Bactérias transgênicas que suportam altas doses de mercúrio poderiam sanear seu entorno, facilitando a limpeza de áreas contaminadas com este metal, afirmam cientistas da Universidade Interamericana do Porto Rico. Segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma), anualmente, a indústria química e a mineração vertem 6.000 toneladas de mercúrio no ambiente. Esse metal, que pode entrar na cadeia alimentar, é muito tóxico, sobretudo na forma de metilmercúrio, para humanos e animais. Oscar Ruiz e seus colegas da Universidade Interamericana do Porto Rico consideram que as bactérias transgênicas que criaram são “uma alternativa” às custosas técnicas de descontaminação adotadas atualmente. Capazes de proliferar em uma solução contendo 24 vezes a dose mortal de mercúrio para bactérias não resistentes, as cepas transgênicas conseguiram absorver em cinco dias 80% do mercúrio contido no líquido, segundo estudo publicado em Londres pela BMC Biotechnology, revista científica que pode ser consultada gratuitamente na internet. As bactérias “Escherichia coli” se tornaram resistentes a altas concentrações de mercúrio, graças à inserção de um gene que permite a elas produzir metalotioneína, proteína que desempenha um papel de desintoxicação no organismo de ratos. Trata-se, segundo os cientistas, do “primeiro estudo” que prova que a metalotioneína “garante uma resistência ao mercúrio e permite sua acumulação na bactéria”, que o absorve. O mercúrio recuperado pelas bactérias nas áreas contaminadas poderia ser utilizado em novas aplicações industriais, segundo a equipe de cientistas. As bactérias transgênicas demonstraram, no estudo, ser capazes de extrair mercúrio de um líquido, de forma que “a primeira e principal aplicação poderia ser recuperar o mercúrio na água e em outros líquidos”, explicou Ruiz. Não se descarta seu uso a longo prazo para a descontaminação. “Temos idéias de como poderia funcionar”, afirmou Ruiz, convencido de que seria mais barato que os sistemas atuais.
(Portal de notícias G1 – Da France Presse – 18/08/2011 13h06).
I. Na célula, o mercúrio pode causar a inativação de várias enzimas, proteínas estruturais ou processos de transporte. O mercúrio se liga a cisteína por ter afinidade à sulfidrila deste aminoácido.
II. Escherichia coli é um bacilo que recentemente foi indicado como responsável pelo grande número de mortes causadas na Europa. Apesar dos problemas causados, essa é uma bactéria muito comum no intestino humano, sendo causadora de patologias quando se dissemina em outros órgãos ou pela infecção com cepas diferentes daquelas normais do indivíduo.
III. O gene que codifica a metalotioneína foi inserido no núcleo da bactériaEscherichia coli.
IV. Escherichia coli é um vilão ambiental, apresentando apenas aspectos negativos aos organismos vivos.
A) Apenas I e IV estão corretas.
B) Apenas I e III estão erradas.
C) Apenas II e IV estão corretas.
D) Apenas III e IV estão erradas.
E) Todas as afirmativas estão corretas.
Exercício 5:
CONSIDERE O TEXTO ABAIXO:
A violaceína, proteína contida na Chromobacterium violaceum, microrganismo mapeado pelo Projeto Genoma Brasileiro, mostra ter forte atuação contra o Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas. AChromobacterium também é capaz de sintetizar compostos antibióticos e levar ao desenvolvimento de plásticos biodegradáveis. As conclusões, obtidas a partir das pesquisas realizadas nos 25 laboratórios do CNPq, renderam o primeiro pedido de proteção intelectual sobre o uso de sequências de DNA evidenciadas pelo programa. Com o mapeamento dos 4,2 milhões de pares de bases nitrogenadas (cada uma das “letras químicas” que compõem o DNA) da bactéria, em 2001, os cerca de 200 pesquisadores envolvidos no processo detectaram pelo menos 11 sequenciamentos promissores para o uso na biotecnologia.
(Scientific American-Brasil — março de 2003)
A partir do texto e usando seus conhecimentos sobre os ácidos nucleicos, indique a única afirmação correta:
A) A violaceína é uma proteína formada por 4,2 milhões de bases nitrogenadas.
B) A bactéria sintetiza plásticos com sequências úteis para a biotecnologia.
C) O Trypanosoma cruzi depende da ação da Chromobacterium para provocar a doença de Chagas.
D) As bases nitrogenadas sequenciadas são adenina, guanina, citosina e uracila.
E) A bactéria poderá ser utilizada como uma fábrica de drogas antimicrobianas.
Exercício 6:
Por volta de 1970, cientistas americanos descobriram e conseguiram isolar as enzimas de restrição. Elas são produzidas e utilizadas por bactérias para cortar DNAs não bacterianos em regiões determinadas. Funcionando como tesouras, cortam a molécula de DNA sempre no mesmo ponto. Existem vários tipos de enzimas de restrição, cada um reconhecendo e cortando uma região diferente do DNA. Na mesma época, foram descobertas as DNAs ligases, enzimas que podem unir segmentos de moléculas de DNA.
Sabendo que os genes são segmentos da molécula de DNA e que o DNA tem a mesma estrutura geral em todos os seres vivos, poderíamos usar as enzimas citadas no texto para:
A) Combater bactérias, impedindo o crescimento do seu DNA.
B) Formar DNAs recombinantes, unindo DNAs de diferentes espécies.
C) Fragmentar e formar proteínas bacterianas usando as ligases.
D) Ligar as enzimas de restrição, produzindo moléculas gigantes.
E) Produzir dinossauros utilizando o DNA humano e de bactérias.
Exercício 7:
Células-tronco adultas podem originar diferentes tecidos, inclusive neurônios e células cardíacas, com grande potencial terapêutico. Recentemente verificou-se que pacientes portadores de doenças cardíacas recuperaram parcialmente o funcionamento do coração quando inoculados com células-tronco mesenquimais. Da mesma forma,61% de pacientes com mal de Parkinson tratados com células-tronco adultas melhoraram sua capacidade de realizar as tarefas diárias. Tendo em vista esses resultados, pode-se afirmar que
A) A clonagem reprodutiva é necessária para o desenvolvimento de terapias celulares por meio de células-tronco.
B) Células-tronco adultas são obtidas a partir de embriões.
C) O uso dessas células-tronco não é permitido do ponto de vista legal.
D) Em qualquer experimento realizado com seres humanos, há falta de ética.
E) Pesquisas com células-tronco podem apontar caminhos para novas técnicas de terapias celulares.
Exercício 8:
A Lei de Biossegurança, sancionada pelo Presidente Luiz Inácio Lula da Silva, em 24 de março de 2005, autoriza e regulamenta as investigações com células-tronco embrionárias de seres humanos. A aposta na competência da pesquisa nacional poderá transformar essa Lei num instrumento de independência tecnológica e, ao mesmo tempo, garantir que a sociedade usufrua dos resultados dos investimentos em Ciência e Tecnologia. Considerando-se as características das células-tronco embrionárias humanas, é incorreto afirmar que elas:
A) Possuem 46 cromossomos.
B) São capazes de se diferenciar em diversos tecidos humanos.
C) São células indiferenciadas com ploidia variável.
D) Se dividem por meio do processo mitótico.
E) Podem ser cultivadas em laboratório.
Exercício 9:
A biotecnologia – entendida como o conjunto de técnicas que permitem adaptar organismos vivos às necessidades do homem – permite, por exemplo, que o gene responsável pela insulina seja isolado das células do organismo que a produz e inserido num plasmídeo. Este plasmídeo, com gene estranho pode ser reinserido na bactéria que passa então a produzir insulina. Da mesma forma, pode-se obter albumina humana, hormônio de crescimento e fatores de ativação do sistema imune. Essa técnica utilizada, conhecida como do DNA recombinante ou engenharia genética, tem várias outras aplicações, por exemplo, na produção de vacinas como a da hepatite B: a substância imunizante (antígeno) é produzida por engenharia genética e não a partir de plasma de portadores da vírus da hepatite. Outra técnica é a fusão nuclear, que permite unir características de dois tipos de células em um célula híbrida ou hibridoma. Por exemplo, a união de células produtoras de anticorpos com células tumorais resulta em hibridomas que sintetizam anticorpos que retêm a capacidade de células tumorais crescerem indefinidamente.
(Adaptação de Ciência Hoje, n. 42)
De acordo com o texto e com seus conhecimentos biológicos, assinale abaixo a alternativa incorreta:
A) A insulina é uma proteína secretada pelas ilhotas de Langherans do pâncreas.
B) O hormônio do crescimento, no homem, é produzido pela hipófise, que é uma glândula endócrina.
C) O plasmídeo da bactéria localiza-se no núcleo que é envolvido pela membrana nuclear.
D) A produção de vacina da hepatite B, por engenharia genética, reduz o risco de contaminação da AIDS.
E) Como as células cancerosas têm grande capacidade de multiplicação, uma das aplicações de hibridoma pode ser no combate a esta doença.
Exercício 10:
O debate sobre a clonagem humana esquentou depois de 25 de novembro de 2001, quando cientistas e médicos da empresa americana Advanced Cell Tecnology (ATC) anunciaram ter conseguido clonar um embrião humano usando uma célula adulta e um óvulo. Entretanto, embora não cause tanto impacto na mídia, sabe-se, há muito tempo, que plantas clonadas são usadas na alimentação. Em relação à clonagem vegetal, não se pode dizer:
A) A planta clonada sai do laboratório sem doenças ou pragas mas, chegando ao local do plantio, ela fica exposta e pode ser acometida por esses patógenos.
B) Todas as plantas propagadas assexuadamente, como a banana e o abacaxi, são clones de uma planta matriz.
C) As plantas clonadas saem do laboratório sem pragas ou doenças, apresentando a vantagem de se tornar imunes a esses patógenos.
D) Com a clonagem, um micropedaço da planta pode originar outra idêntica, fato importante para a preservação de plantas raras.
E) Nenhuma das anteriores.
Exercício 11:
 “O melhoramento de plantas e animais doméstico no inicio era feito de forma intuitiva. Quando o agricultor desejava aumentar o número de grãos das espigas de milho, selecionava as espigas com grãos maiores; se desejava aumentar o peso das galinhas, selecionava as mais pesadas como reprodutoras. Com o desenvolvimento de novos conceitos e técnicas genéticas, tornou-se possível racionalizar e aperfeiçoar a seleção, graças ao surgimento de uma nova área, a Engenharia Genética.” Com relação Engenharia Genética podemos afirmar que:
I. Permite a manipulação de genes através da técnica do DNA recombinante.
II. Possibilita determinar qual a sequência de bases nitrogenadas de um gene e informar ao individuo normal se ele é ou não portador de gene deletério.
III. Permite a transferência de genes de plantas com plantas, de animais com plantas ou de animais entre si, superando as barreiras naturais que separavam as espécies.
IV. Pela clonagem permite o surgimento de linhagens com grande variabilidade genética e consequentemente com maior capacidade de adaptação às alterações ambientais.
A) Apenas I e II estão corretas.
B) Apenas I e III estão corretas.
C) Apenas I, II e III estão corretas.
D) Apenas I, II e IV estão corretas.
E) Todas estão corretas.
Exercício 12:
Cientistas coreanos realizaram a clonagem de embriões humanos, permitindo seu desenvolvimento até uma fase em que foi possível extrair deles células com o potencial de se transformarem em qualquer tipo de tecido do corpo humano. No processo, núcleos de células somáticas (não reprodutoras) de 16 doadoras foram transferidos para ovócitos sem núcleo (células precursoras dos óvulos) retirados das mesmas doadoras. Após a transferência, do total de 242 ovócitos utilizados, apenas 20 originaram blastocistos (embriões com várias células). Destes foram retiradas células que se diferenciaram nos três tipos básicos de tecidos embrionários, que originam todos os outros tecidos do corpo. A partir dos dados apresentados, podemos concluir que essa técnica, uma vez aperfeiçoada, tornará viável:
 A) A formação de híbridos entre seres humanos e outros animais, como ovelhas.
B) O desenvolvimento de crianças em incubadoras, sem a participação dos pais.
C) A obtenção de tecidos usados em transplantes para corrigir doenças degenerativas.
D) A produção de animais transgênicos dotados de genes humanos somáticos.
E) O tratamento de doenças genéticas através da modificação das células somáticas.
Exercício 13:
A poluição em ambientes aquáticos pode ser evidenciada com a utilização de uma linhagem transgênica do peixe paulistinha (Danio rerio). Essa linhagem apresenta um gene da luciferase, originário de uma água-viva, que é ativado em resposta a determinados poluentes. Em situação experimental, o peixe vivo muda de cor na presença do poluente e depois, ao ser colocado em água limpa, volta à coloração original e pode ser reutilizado inúmeras vezes.
CARVAN, M. J. et al. Transgenic zebrafish as sentinels for aquatic pollution.  In:  Annals of the New York Academy of Sciences, 919133-47, 2000 (com adaptações).
Com relação ao fenômeno descrito no texto, é correto afirmar que a mudança na coloração do peixe:
A) Decorre de alterações em moléculas de RNA que não chegam a afetar os genes do animal.
B) É um fenômeno que ocorre com frequência em animais transgênicos, mesmo que estes não tenham o gene da luciferase.
C) Decorre da ação de genes constitutivos que são ativados por fatores ambientais.
D) É um exemplo de como fatores ambientais podem regular o funcionamento de um gene.
E) É o resultado de eventos mutacionais, como quebras cromossômicas ou alterações gênicas.
Exercício 14:
Suponha que o seguinte experimento pudesse ser realizado. O óvulo enucleado de uma vaca recebeu o núcleo de dois espermatozoides de um mesmo touro. Esses núcleos fundiram-se, e a célula resultante comportou-se como um zigoto, que se dividiu nos primeiros blastômeros e foi implantadono útero de outra vaca. Ao final da gestação, nasceu um animal que:
A) Obrigatoriamente é do sexo masculino.
B) É homozigoto para todos os seus genes.
C) Pode ser macho ou fêmea e ter características diferentes das do seu pai.
D) Tem apenas um lote haploide de cromossomos por célula.
E) É clone de seu pai.
Exercício 15:
Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não codificante. Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região não codificante do DNA.
S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: Scientific American Brasil, jun./2008 (com adaptações).
A região não codificaste do DNA pode ser responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contém:
A) As sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo.
B) Uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequência de aminoácidos que formam o gene.
C) Centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas.
D) Informações que, apesar de não serem traduzidas em sequências de aminoácidos, interferem no fenótipo.
E) Os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies.
Exercício 16:
A produção de pão e de cerveja pelo uso da levedura Saccharomyces cerevisae, da coalhada e queijo por bactérias lácticas, de antibióticos por fungos, são exemplos de biotecnologia. Pode-se dizer que a biotecnologia teve início com a domesticação de animais e plantas pelo homem. Posteriormente, ocorreu a manipulação de microorganismos e, atualmente, combinam-se técnicas de seleção genética e DNA recombinante para criar organismos vivos ou células com propriedades novas, de interesse para o homem. Nesse sentido, a biotecnologia
A) pode utilizar organismos mortos para a obtenção de algum produto de interesse.
B) pode utilizar apenas microorganismos vivos, como bactérias e leveduras, para obter algum produto de interesse.
C) pode utilizar organismos vivos para obter algum produto de interesse.
D) pode utilizar apenas  células animais em cultura para obter algum produto de interesse.
E) pode utilizar apenas  células vegetais ou bacterianas para obter algum produto de interesse.
Exercício 17:
Denomina-se cultura de células ao conjunto de técnicas que permitem cultivar ou manter células isoladas fora do organismo original, mantendo suas características próprias. Trata-se de uma importante ferramenta para o estudo de processos biológicos entre os quais a expressão de genes e a carcinogênese. Na técnica de cultura de tecidos observam-se dois tipos de cultura diferenciados, denominados de "cultura primária" e "cultura secundária". A principal característica da "cultura primária" é a:
A) cultura iniciada a partir de esporos.
B) cultura iniciada a partir de gametas.
C) cultura iniciada de um tecido ou órgão.
D) cultura iniciada a partir de tecidos mortos.
E) primeira replicação dessa cultura de tecidos.
Exercício 18:
Jamie Whitaker mal nasceu e já se tornou celebridade. Jamie é o que já está sendo chamado de “irmão salvador” pelos tabloides (jornais populares) do Reino Unido, uma criança gerada para fornecer tecidos vivos para tentar salvar a vida de outro filho de seus pais. O irmão de Jamie se chama Charlie e sofre de uma forma rara de anemia causada por anomalia genética… Como foi concebido por técnicas de fertilização in vitro… Jamie pôde ter suas células testadas no útero, uma forma de confirmar sua compatibilidade com as de Charlie.
(Leite, M. Ciência em Dia. Folha de S. Paulo, MAIS! 29.06.2003.)
Em relação ao texto, podemos afirmar que: 
A) Ao fazer referência à técnica de fertilização in vitro e de escolha de genótipos de seres humanos, o texto nos coloca diante de situações concretas de biotecnologia e de bioética.
B) O fato relatado, embora envolva questões de biotecnologia, nada tem a ver com aspectos de bioética, pois não envolve escolha de genótipo de seres humanos.
C) Não se trata de uma questão que envolva biotecnologia e bioética, pois as técnicas de fertilização in vitro já são de total domínio e amplamente utilizadas pelos especialistas na área de reprodução humana.
D) O caso relatado não envolve problemas de bioética, uma vez que na concepção de Jamie foram empregadas técnicas de fertilização in vitro.
E) Não se pode associar a fertilização in vitro com biotecnologia ou com bioética, uma vez que o embrião, depois de selecionado, é implantado no útero materno, onde, de fato, se dá o desenvolvimento do feto.