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BIOLOGIA 2 BIOLOGIA 3 HISTÓRIA DA ARTE FÍSICA 1 FÍSICA 2 FÍSICA 3 GEOGRAFIA DO BRASIL SOCIOLOGIA 1 GEOGRAFIA GERAL HISTÓRIA DO BRASIL HISTÓRIA GERAL INGLÊS MATEMÁTICA 1 MATEMÁTICA 2 MATEMÁTICA 3 QUÍMICA 1 QUÍMICA 2 ESPANHOL GRAMÁTICA APOSTILA 4 Sumário 33 55 85 113 131 145 157 177 195 211 221 243 259 285 323 335 351 387 407 BIOLOGIA 107 SOCIOLOGIA 2439 QUÍMICA 3305 FILOSOFIA451 Coordenação Geral Rita de Cássia Rodrigues Oliveira Diagramação Pedro Guilherme de Almeida Pinto ADM João Lemos Gabriel Piai Carolina Ellen da Costa Edilaine Gibin do Carmo Biologia Caio Marcio Paim Pamplona Fabrício BeggiatoBaccaro Gabriel de Andrade Fazioni Heloíza de Camargo Tozato PatriciaZattiti Benedeti Ricardo Sérgio Couto de Almeida Francisco Paulo Caires Junior Cibele Bender Raio Tamara Quinteiro Maria Augusta de Assis M. da Fonte Filosofia Daiane Camila Castilho, Alberto Paulo Neto Fernando Rodrigues Lilian Cantelle Marcio Pires Física Adriano Moreira Odilon Luiz Borges Junior Rodrigo Galli Rodrigo Paes de Menezes Rodrigo de Lima Luiz Rodrigo Mendonça Victor Angelo Bruno ribeiro Vinicius Montai Wagner Endo Geografia André Tolino Neto Emerson de Souza Gomes Ewerton de Oliveira Pires Leonardo Mamede de Lacerda Luana Cristina da Silva Reginaldo Cavancante Agostini Renato Carlos Duarte Sandro Heleno Moraes Zarpelão Gramática Eloá Souza Wirgues João Paulo Rodrigues de Lima Juliana Rodrigues Maria Angélica de Souza Marquini História Mário Junior Alves Polo Leonardo Nickson da Silva Ademil Franco Góes Thiago Paes de Menezes Sandro Heleno Moraes Zarpelão Fábio Andrei Correa Filipe Germano Canavese História da Arte Estela Triunfo da Silva Tatiana Brochado Portela Língua Estrangeira Andrea Medeiros Heitor Flauzino Gonçalves Jaryssa Simões Herrera Liliane Pereira Mariana dos Santos Ferreira Rosana GemimaAmancio Thais Bento Faria Matemática Alex Carrazedo Dantas Anderson Morais Mori Bruno Rodrigo Teixeira Décio Luiz Gazzoni Filho Diogo Zanelato Ramos Luana TorallesCarbonari Luciano Bento Dantas Matheus Willian Migotto Otávio Rubo Junior Rafael Prado da Silva Reginaldo Nunes de Souza Rodolfo Eduardo Vertuan Química Ademilson Rogério Ferreira Adna de Moura Fereli Alecsandro Moreira Carlos WevertonOrtega Sanches Daniel Kogachi Eduardo Freitas Hatanaka Jesus Antonio Velho JosleiAntonioKwiatkowskiAugustinhak Michele Yamabayashi Rodrigo Gonik Rogério de Oliveira Thiago Cesar Fujita Sociologia Ariad Cristina Fernandes Aranha Rafael KenjiKuriyama Roberto Bassan Peixoto Natália Almeida Alves de Souza Ex-instrutores que passaram pelo CEPV e contribuíram com o desenvolvimento do nosso Material Didático até 2010 Biologia Angélica Marim Lopes Daniel Kogachi Edson da Costa Rodrigues Francisco Paulo Caires Junior Leticia Francisca Pezzi Campanha Paulo Henrique Medeiros Rodrigo Dambrózio Filosofia Daiane Camila Castilho, Debora Teixeira Moreira Tales Augusto Neppel de Souza Antônio Henrique Nogueira Física Demetrio Sedlak Ribeiro Junior Fernando Sampaio Lundgren Rodrigues Gabriel Trindade Caviglione, Gustavo André Apendino Ivan Vitor Dal Rovere Paulo Rodolfo Camargo Vinicius Ribeiro Menegazzo Geografia Matheus Di Ostri Romagnolli Jeferson Shiniti Shigaki Diego Pianovski Gramática Jonas Passos da Silva Barbara Blanco Fernando Lisboa Rodrigues Márcia Luciana da Rocha Dei Tós Renata Ruziska Pires História Letícia Gabriela Zambonini da Silva, Lucas Marcondes de Araújo Matheus Gomes Fávaro MirellaArneiroSamaha de Faria Leonardo Nickson da Silva História da Arte Ana Carolina Gloor Carlos Ricardo Rafalski Raquel Figueiredo Pereira Cardoso Estela Triunfo da Silva Vanessa Teixeira Yamamoto Leonardo Nickson da Silva Matemática Allan Costa de Araújo BiankaSanae Noda Diminiz Edson da Costa Rodrigues Fernando Sampaio Lundgren Rodrigues Gabriela Machado dos Santos Leonardo Tolentino Bilmaia Márcio Aurélio Pardo Weslley Geremias dos Santos Língua Estrangeira Marina Rangel Ferro Pereira Caio Vítor Marques Miranda Catya Marques A. de Araújo Raissa Karini Velasco Química Carlos HirojiHiroki Diego Araújo Edson da Costa Rodrigues Julio César Sacomori Marcelo Brazão Vicentini Ronaldo Portello Rodrigues Junior Sociologia Anderson José de Melo Eliza Carvalho da Costa Jeniffer Modenuti João Felipe Lopes Silva Natália Almeida Alves de Souza Instrutores e ex-instrutores que contribuíram para a reformulaçãonos últimos anos até chegarmos à edição atual 7 Biologia 1 BIOLOGIA 1 18 GENÉTICA III Unidade 22 09 EMBRIOLOGIA II Unidade 19 14 GENÉTICA I Unidade 20 17 GENÉTICA II Unidade 21 24 EVOLUÇÃO I Unidade 23 26 EVOLUÇÃO II Unidade 24 8 Biologia 1 9 Biologia 1 NEURULAÇÃO A partir da gástrula inicial, ocorre um achatamento da região dorsal do embrião do anfi oxo - a placa neural - que será coberta pela ectoderme. Esta placa sofrerá um dobramento e terminará formando o tubo neural (tubo nervoso). Enquanto se forma o tubo neural, a mesentoderme se diferencia. As células do teto do arquêntero, que serão chamadas de mesoderme, sofrem dobramentos laterais que formarão os somitos (futuras vértebras) e um dobra- mento central que originará a notocorda. As células que permanecem envolvendo o arquêntero passam a ser de- nominadas endoderme. A cavidade interna dos sômitos é chamada celoma. Este estágio de desenvolvimento denominado nêurula, revela o pla- no fundamental do que será o organismo adulto. Daí em diante serão formados todos os tecidos e órgãos do anfi oxo (organo- gênese). Figura 19.1: ilustração das fases segmentação, morulação, blastulação, gastrulação e neurulação ORGANÔGENESE A diferenciação de tecidos e órgãos é chamada de orga- nogênese. Durante o desenvolvimento embrionário acontece a diferenciação celular dos diferentes tecidos. Cada folheto em- brionário (endoderme, mesoderme e ectoderme) dá origem a células específi cas do corpo do animal. A fi gura 19.2 traz um resumo dos principais tecidos formados por cada folheto em- brionário. Figura 19.2: Organôgenese 19Unidade EMBRIOLOGIA II 10 Biologia 1 ANEXOS EMBRIONÁRIOS 3.1 SACO VITELÍNICO É formado por endoderma e mesoderma, origina uma bolsa membranosa que envolve o vitelo (reserva nutritiva). Nos mamí- feros fi cará incorporado pelo cordão umbilical, é desenvolvido em peixes, répteis e aves. 3.2 ÂMNIO È formado pela ectoderme e mesoderme, forma uma bolsa amniótica repleta de líquido. Previne a dessecação e amortece choques mecânicos. 3.3 ALANTÓIDE É uma evaginação da parede do arquêntero. Armazena substâncias secretadas pelos rins do embrião. Nos mamíferos essa função depende da placenta, o alantóide participa na formação do cordão umbilical. 3.4 CÓRIO É formado pelo crescimento de ectoderma e mesoderma. É uma membrana que reveste todos os outros anexos embrionários inclusive a bolsa amniótica que contém o embrião. O cório se desenvolve e encosta-se junto à casca ou nos mamíferos ao endométrio. É ricamente vascularizado, o que permite uma efi ciente troca de gases. 3.5 PLACENTA A placenta não é bem um anexo embrionário, pois é forma- da pela decídua uterina (materna) e pelas projeções coriônicas (fetal). Serve como uma comunicação nutricional, na qual o san- gue materno não se mistura com o fetal. Alimento, gás oxigênio, hormônios, alguns anticorpos, drogas e alguns vírus passam do sangue materno para o do feto, enquanto excreções, alguns hormônios e gás carbônico fazem o caminho inverso. O embrião está ligado à placenta pelo cordão umbilical. Figura 19.3: Anexos embrionários EXERCÍCIOS 1) (Ufrs-2011) Assinale a alternativa que preenche corretamen- te as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A _______ é o processo no qual os folhetos germinativos em- brionários são formados. Nos vertebrados, o folheto denominado _____________ originará o coração, os vasos e as células sanguí- neas. a) clivagem – ectoderma b) gastrulação - mesoderma c) neurulação - endoderma d) clivagem - endoderma e) gastrulação – ectoderma2) (Udesc-2010) Assinale a alternativa incorreta quanto aos tecidos e aos órgãos derivados dos folhetos embrionários. a) A epiderme e seus anexos se originam no ectoderma. b) Os órgãos dos sistemas genital e urinário se originam do mesoderma. c) Fígado e pâncreas se originam do endoderma. d) Todas as estruturas do sistema nervoso se originam do ectoderma. e) O sistema respiratório (exceto as cavidades nasais) se ori- gina do mesoderma. 3) (Ufpi-2009) Os folhetos germinativos tomam forma e po- sições específi cas no desenvolvimento embrionário. Assinale a alternativa que contém somente órgãos/sistemas de origem ectodérmica em vertebrados. a) Ossos, notocorda, cartilagens, gônadas, músculos, coração, rins e sistema circulatório. b) Cérebro, revestimento da cavidade oral e nasal, ouvido interno e sistema nervoso. c) Fígado, pâncreas, trato respiratório, bexiga e tireoide. d) Cabelos, unhas, pulmões e sistema circulatório. e) Ossos, cartilagem, notocorda e vasos sanguíneos. 4) (Ufop 2008) Sobre a organogênese em vertebrados, todas as alternativas a seguir estão corretas, exceto: a) A ectoderme originará a epiderme e as estruturas associa- das como pelos e unhas. b) A endoderme originará as glândulas, como fígado e pâncreas. c) A endoderme originará o sistema nervoso. d) A ectoderme originará as mucosas da boca, nariz, ânus e o esmalte dos dentes. 5) (Ufpel-2007) O desenvolvimento embrionário dos verte- brados é dividido nas seguintes etapas: segmentação, gastrula- ção e organogênese. Analise as afi rmativas. I) A organogênese é uma etapa do desenvolvimento embrio- nário em que ocorre a diferenciação dos tecidos e dos órgãos do corpo dos animais. Ela inicia com a fase de neurulação. II) A fi gura A representa a fase de segmentação, em que ocorrem várias divisões meióticas a partir do zigoto, porém no fi nal dessa fase não há aumento do volume total do embrião em relação ao volume do zigoto. III) A mórula e a blástula estão presentes na fase de gastrula- ção; ambas são formadas por um conjunto de células, porém a mórula é um maciço celular e a blástula apresenta uma cavida- de interna cheia de líquido. IV) Na fase de organogênese dos cordados, surge o tubo neural, a notocorda e o arquêntero; o tubo neural e a notocorda 11 Biologia 1 estão envolvidos na formação do futuro sistema nervoso, e o arquêntero, do sistema digestório. V) A fi gura B representa a fase de gastrulação. Nessa fase, o embrião aumenta de tamanho e há formação dos folhetos ger- minativos que darão origem a todos os tecidos do indivíduo. Estão INCORRETAS as afi rmativas a) I, II e IV. b) III, IV e V. c) II, III e IV. d) I, III e IV. e) I, II e V. 6) (Uel-2007) Analise a fi gura a seguir que representa um dos estágios do desenvolvimento embrionário do anfi oxo em corte transversal. Com base na fi gura e nos conhecimentos sobre a embriolo- gia do anfi oxo, considere as afi rmativas a seguir. I) A fi gura representa um embrião no estágio de nêurula. II) As setas A, B e C apontam respectivamente o endoderma, a notocorda e o mesoderma. III) As estruturas apontadas pelas setas B e D darão origem, respectivamente, à coluna vertebral e ao sistema nervoso central. IV) As estruturas apontadas pelas setas A e E darão origem a tecidos epiteliais de revestimento. A alternativa que contém todas as afi rmativas corretas é: a) I e IV b) II e III c) I, II e III d) I, III e IV e) II, III e IV 7) (Ufpr-2006) Fase do desenvolvimento embrionário carac- terizada pelo estabelecimento dos três folhetos germinativos (ectoderma, mesoderma e endoderma) e por intensos movi- mentos morfogenéticos: a) Clivagem b) Morfogênese c) Gastrulação d) Fecundação e) Apoptose 8) (Ufpb-2006) Sobre o desenvolvimento embrionário, po- de-se afi rmar: I) Os folhetos germinativos de embriões de vertebrados pro- duzem estruturas especiais denominadas anexos embrionários, que não fazem parte do corpo do embrião. São eles: vesícula vitelínica, âmnio, cório e alantoide, sendo a vesícula vitelínica o único anexo que está presente em todos os grupos de ver- tebrados. II) O início do desenvolvimento do embrião é marcado por um processo denominado clivagem, que provoca divisões sucessi- vas do zigoto, formando uma esfera maciça de células denomi- nadas, individualmente, blastômeros e, conjuntamente, mórula. III) O tubo digestivo primitivo, ou arquêntero, forma-se du- rante a fase de diferenciação que dá origem à ectoderme e à endoderme. Está(ão) correta(s): a) apenas I b) apenas III c) apenas I e II d) apenas I e III e) I, II e III 9) (Pucpr-2005) Na diferenciação dos folhetos embrionários dos animais vertebrados, a endoderme origina: a) a epiderme, revestimento bucal e anal. b) o revestimento da bexiga urinária, fígado e pâncreas. c) a epiderme, os músculos e sistema urogenital. d) o revestimento bucal, esmalte dos dentes e epiderme. e) a derme, as serosas e os músculos. 10) (Pucrs-2004) Responder à questão relacionando as três camadas germinativas embrionárias humanas da coluna 1 com as respectivas estruturas derivadas das células dessas cama- das, apresentadas na coluna 2. Coluna 1 1. Ectoderma 2. Mesoderma 3. Endoderma Coluna 2 ( ) Sistema nervoso central ( ) Musculatura esquelética ( ) Cabelo e unhas ( ) Tecido conjuntivo e sangue ( ) Esmalte dos dentes ( ) Fígado e pâncreas A ordem correta dos parênteses da coluna 2, de cima para baixo, é a) 1 - 2 - 2 - 3 - 3 - 1 b) 1 - 2 - 1 - 2 - 1 - 3 c) 2 - 2 - 1 - 3 - 1 - 3 d) 3 - 3 - 2 - 1 - 2 - 1 e) 3 - 1 - 3 - 2 - 3 - 2 11) (Pucpr- 2004) Assinale a afi rmativa correta a respeito dos tecidos derivados dos folhetos embrionários: a) A epiderme se origina da ectoderme, mas os anexos da pele derivam da mesoderme. b) Os rins são originados da endoderme, e os melanócitos provêm da ectoderme. c) A endoderme origina as adrenais e os pulmões, e a meso- derme origina o pâncreas e os músculos. d) O sistema nervoso central e a epiderme são derivados da ectoderme, enquanto os variados tipos de tecido conjuntivo são derivados da mesoderme. e) A mesoderme origina os vasos sanguíneos, constituindo o sistema circulatório, mas o tecido sanguíneo é originado da endoderme. 12 Biologia 1 12) (Pucpr- 2001) Associe a segunda coluna de acordo com a primeira: Fases de desenvolvimento: 1) Fertilização 2) Gástrula 3) Blástula 4) Segmentação 5) Nêurula Características: ( ) Fase caracterizada pela formação do tubo neural. ( ) Fase em que o ovo se divide, sucessivamente, até as células atingirem as dimensões normais da espécie. ( ) Fase durante a qual os gametas se unem. ( ) Fase durante a qual um grupo de células envolve uma pequena cavidade central. ( ) Fase na qual se origina o intestino primitivo. Assinale a sequência correta: a) 5 - 4 - 1 - 3 - 2 b) 1 - 2 - 3 - 4 - 5 c) 5 - 4 - 1 - 2 - 3 d) 3 - 4 - 1 - 2 - 5 e) 5 - 1 - 4 - 3 - 2 13) (Ufscar-2000) Observe o corte de um embrião, a seguir esquematizado. Os números 1, 2 e 3 representam, respectivamente, a) o arquêntero, o celoma, o tubo neural. b) o arquêntero, a mórula, o tubo neural. c) a mórula, a blástula, a notocorda. d) o arquêntero, o celoma, a notocorda. e) o celoma, o arquêntero, a notocorda. 14) (Pucmg-1999) O fenômeno que caracteriza o início do processo de neurulação nos cordados é a: a) formação do arquêntero. b) cavitação da mórula. c) formação do blastóporo. d) formação da notocorda. e) formação da placa neural. 15) (Cesgranrio-1998) Em relação a um embrião de anfi o- xo esquematizado adiante assinale a opção em que NÃO há correspondência entre a estrutura e o que ela origina. a) endoderma ⇔ fígado. b) mesoderma ⇔ músculos lisos. c) ectoderma ⇔ tubo digestivo. d) notocorda ⇔ eixo de sustentação. e) tubo neural ⇔ sistemanervoso. 16) (G2-1996) Na gástrula do anfi oxo, o blastóporo faz a comunicação do meio extra-embrionário com: a) o celoma b) a blastocele c) o trofoblasto d) a cavidade amniótica e) o arquêntero 17) (G2-1996) O ectoderme da nêurula é responsável pela formação de: a) notocorda, que será depois substituída pela coluna ver- tebral. b) encéfalo e medula raquiana, através do tubo neural. c) todo o tubo digestivo, a partir do arquêntero. d) celoma, que será delimitado pela somatopleura e es- plancnopleura. e) mesênquima, que originará os tecidos conjuntivos e mus- culares. A fi gura abaixo refere-se as questões 1 e 2. 18) As letras F e E representam, respectivamente: a) excretas e nutrientes. b) excretas e cálcio. c) O2 e nutrientes. d) CO2 e O2. e) uréia e hormônios. 19) Os anexos embrionários representados por C, D e A são, respectivamente: a) córion, âmnio e saco vitelínico. b) saco vitelínico, alantóide e saco vitelínico. c) alantóide, córion e saco vitelínico. d) córion, saco vitelínico e alantóide. e) âmnion, alantóide e saco vitelínico. 13 Biologia 1 20) (UEL- 2006) Considere os anexos embrionários listados a seguir e algumas de suas funções. 1- Âmnio: evitar ressecamento. 2- Alantóide: armazenar substâncias tóxicas e realizar trocas gasosas com o meio. 3- Saco vitelínico: garantir o suprimento alimentar. Com base nessas informações, assinale a alternativa que in- dica, corretamente, o grupo de animais que apresenta embriões com os anexos 1, 2 e 3. a) Vertebrados que efetuam postura no ambiente terrestre. b) Insetos que apresentam mecanismo de desenvolvimento direto. c) Vertebrados com hábitos exclusivamente aquáticos. d) Insetos que apresentam mecanismo de desenvolvimento indireto. e) Anfíbios que apresentam segmentação total ou parcial. 21) (UEL – 2010) Durante o desenvolvimento embrionário de peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos surgem estruturas que permitem a sobrevivência do embrião, denominados de anexos embrionários. Com base nessas informações, considere as afi rmativas so- bre o anexo embrionário alantóide: I. Em embriões de peixes e anfíbios, o alantóide tem a fun- ção de permitir as trocas gasosas com o meio aquático. II. Nas aves, o alantóide possui a função de armazenar os excretas nitrogenados do embrião. III. Na maioria dos embriões de mamíferos, o alantóide é re- duzido e participa da formação da placenta e cordão umbilical. IV. Nos répteis, o alantóide tem a função de proteger o em- brião contra a dessecação. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afi rmativas I e IV são corretas. b) Somente as afi rmativas II e III são corretas. c) Somente as afi rmativas III e IV são corretas. d) Somente as afi rmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afi rmativas I, II e IV são corretas. 22) (UEL- 2003) Em um experimento de reprodução com uma espécie de mamífero, adotou-se o seguinte procedimento: fundiu-se uma célula somática do indiví- duo 1 com um óvulo, previamente anucleado, do indiví- duo 2. A célula assim formada foi implantada no útero do indivíduo 3, desenvolvendo-se e originando o indiví- duo 4. Nos núcleos das células somáticas do indivíduo 4, encontramos genes: a) Apenas do indivíduo 1. b) Apenas do indivíduo 2. c) Apenas do indivíduo 3. d) Apenas dos indivíduos 1 e 2. e) Apenas dos indivíduos 2 e 3. 23) (UEL- 2008) O desenvolvimento humano inicia-se na fer- tilização, quando um gameta masculino ou espermatozóide se une ao gameta feminino ou ovócito para formar uma única cé- lula - o zigoto. Esta célula totipotente e altamente especializada marca o início de cada um de nós como indivíduo único (MOO- RE, K.L.; PERSAUD, T.V.N. Embriologia clínica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. p. 18.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, ana- lise as afi rmativas a seguir: I. O sinciciotrofoblasto produz o hormônio gonadotrofi na co- riônica humana (HCG) que entra no sangue materno. A HCG mantém a atividade hormonal do corpo lúteo no ovário, du- rante o período de gestação, formando a base dos testes para gravidez. II. Na primeira divisão meiótica, cada cromossomo se divide e cada metade, ou cromátide, é direcionada para um pólo dife- rente. Assim, o número diplóide de cromossomos é mantido em cada célula-fi lha formada por meiose. III. Nutrientes e oxigênio passam do sangue materno, atra- vés do líquido amniótico, para o sangue fetal, enquanto que as excretas de dióxido de carbono passam do sangue fetal para o sangue materno, também através do líquido amniótico. IV. O líquido amniótico tem por função, por exemplo: agir como uma barreira contra infecções; ajudar a controlar a tem- peratura corporal do embrião, mantendo uma temperatura rela- tivamente constante; participar da manutenção da homeostasia dos fl uídos e eletrólitos. Assinale a alternativa que contém todas as afi rmativas cor- retas. a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. 24) (UEL2009) Analise a fi gura a seguir: Com base na fi gura que ilustra a ovulação, fecundação e nidação (ou implantação) na espécie humana e nos conheci- mentos sobre o tema, considere as afi rmativas a seguir. I. As fímbrias da tuba uterina varrem o óvulo para a ampola, onde ele será fecundado. II. A medida que um zigoto passa pela tuba em direção ao útero, sofre uma série de divisões mitóticas originando os blas- tômeros. III. Logo que se forma uma cavidade na mórula, esta é con- vertida em um blastômero que consiste no embrioblasto, numa cavidade blastocística e num trofoblasto. IV. O trofoblasto formará a parte embrionária da placenta en- quanto o embrioblasto corresponderá à formação do primórdio do embrião. Estão corretas: a)I e II. b)I e III. c)III e IV. d)I, II e IV. e)II, III e IV. 14 Biologia 1 25) (UEL-2009) Analise a fi gura a seguir: Com base na fi gura e nos conhecimentos sobre o tema, as- sinale a alternativa que caracteriza corretamente as crianças 1 e 2. a)Os gêmeos originados no esquema são um exemplo de unidade de poliespermia b)São gêmeos originados da fecundação de uma célula toti- potente com um espermatozóide c) São gêmeos originados da fecundação de um óvulo por um espermatozóide, e os dois blastômeros iniciais transfor- mam-se em embriões diferentes d)Se a criança 1 tivesse uma doença hereditária, a criança 2 não seria acometida pela anomalia. e)São crianças do mesmo sexo e muito semelhante no as- pecto físico, e a divisão desse tipo de gêmeos ocorre na fase de mórula. 26) Considere as cinco situações seguintes: I. Formação de vários embriões a partir de um único zigoto. II. O gameta feminino de certos animais de desenvolve for- mando um novo indivíduo, sem que tenha sido fecundado. III. Óvulos distintos são fecundados por espermatozóides também distintos, originando zigotos igualmente distintos. IV. Concepção de um organismo a partir da fusão de um óvulo não fecundado, do qual se retirou o núcleo celular, com o núcleo de uma célula somática retirada de um animal que se deseja copiar. V. Uma muda de violeta formada a partir de uma única folha que tenha sido descartada de uma planta e plantada em solo úmido e bem adubado. Tomando-se como referência à defi nição genética de clone e considerando as situações descritas, podemos dizer que são processos de clonagem: a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I, IV e V, apenas. d) I, II, III e IV, apenas. e) I, II, III, IV e V. CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA Genética é o ramo da Biologia que estuda o mecanismo de transmissão das características hereditárias de uma espécie, isto é, as características que são passadas de uma geração a outra. Genes – condicionam os caracteres de uma espécie. São estruturas hereditárias presentes no núcleo das células. São compostos por seqüências de nucleotídeos presentes em tre- chos das moléculas de DNA. Cada cromossomo pode ter vários genes, e o local onde cada gene situa-se se chama lócus gê- nico. Um determinado gene pode comandar a síntese de uma enzimaque condicionará a produção de pigmentos dos olhos, por exemplo. Gene (DNA) → RNA → proteína (enzima) → caráter Figura 20.1 Os genes são trechos das moléculas de DNA que con- tém informação para determinar uma característica. As moléculas de DNA se organizam em estruturas maiores, os cromossomos. CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS E GENES ALELOS Os cromossomos celulares podem ser agrupados 2 a 2, for- mando pares. Cada par é constituído por 2 cromossomos ho- mólogos, que possuem genes correspondentes. Nesse par, se 1 cromossomo é de origem materna, o outro será de origem pa- terna. E se um determinado lócus há um gene para cor da pele, por exemplo, no lócus do outro cromossomo também haverá um gene deste tipo. Esses genes situados no mesmo lócus de cromossomos homólogos são genes alelos. 20Unidade GENÉTICA I 15 Biologia 1 Figura 20.2 Em um par de homólogos, um dos cromosso- mos é de origem materna e o outro de origem paterna e os dois possuem em um mesmo lócus gênico, genes para a mesma característica. Os genes podem, no entanto, deter- minar a característica de maneira diferente (por exemplo: a característica cor do olho pode ser determinada de ma- neiras diferentes – castanho, azul verde, etc); e assim são formas alternativas do mesmo gene. No exemplo um cro- mossomo traz o alelo A e o outro o alelo a. Cromossomos heterólogos ou não homólogos são aqueles que não possuem genes correspondentes MECANISMO DA HERANÇA Todas as características morfológicas e fi siológicas que são transmitidas dos pais para os fi lhos entre uma geração e ou- tra constituem a herança biológica. Nota-se, no entanto, que os fi lhos sempre diferem entre si dos seus pais em certo grau. A essa diferenciação existente entre os indivíduos de uma mesma espécie, dá-se o nome de variação. Embora a herança seja fato notável e familiar a todos, foram necessários muitos anos de estudos para se compreender os seus fenômenos essenciais. A transmissão das características hereditárias de uma ge- ração para outra segue leis e princípios fundamentais de signi- fi cação estatística e vem a ser o objeto de estudo da genética. Os genes (alelos) constituem o genótipo do indivíduo, isto é, a sua constituição genética para uma certa característica. O conjunto das características morfológicas e fisiológicas que um indivíduo apresen- ta, em interação com o meio, constitui o seu fenótipo. MENDEL – “O PAI DA GENÉTICA” Gregor Mendel (1822-1884) depois de 8 anos de trabalhos experimentais, no jardim do mosteiro dos Agostinianos em Brunn, Áustria, demonstrou cientifi camente que os caracteres hereditários são condicionados por fatores, atualmente denomi- nados genes, que se transmitem de geração a geração através dos gametas. Figura 20.3 – Representação artística de Gregor Mendel trabalhan- do em seus experimentos com ervilhas. Formas alternativas de um gene recebem o nome de alelos. Cada alelo determina uma das variedades do mesmo caráter. Os genes estão situados em locais específi cos situados nos cromosso- mos, denominados lócus genético. Como sabemos, nas células diplóides (2n), os cromossomos ocorrem aos pares. Os dois cromossomos do mesmo par são iguais e denominam-se homólogos. Os alelos ocupam o mesmo lócus do mesmo par de homólogos. Os genes que o indivíduo possui para uma determinada caracte- rística, constituem o genótipo e o referido caráter, em interação com o meio, constitui o fenótipo. Então: Os alelos de cada gene são representados simbolicamente pelas letras do nosso alfabeto. Quando o caráter é determinado por alelos iguais, o indivíduo é chamado homozigoto e quando determinado por alelos diferentes, o indivíduo é chamado heterozigoto ou híbrido. Quando o indivíduo é heterozigoto e apresenta a característica determinada somente por um dos alelos, diz-se que esse alelo é dominante e o outro, que não manifesta o caráter (embora presente no genótipo), é chamado recessivo. Nos lócus, só há lugar para um dos alelos de cada vez. Como nas células diplóides temos os cromossomos aos pares, existem três possibilidades genotípicas diferentes: AA (homozigoto domi- nante), Aa (heterozigoto) e aa (homozigoto recessivo). HERANÇA MONOIBRIDA E A 1ª LEI DE MENDEL Neste tipo de herança, estudamos uma característica de cada vez, determinada por apenas um gene que apresenta dois alelos diferentes, situados em um dos lócus de um dos pares de cromossomos homólogos autossômicos, sempre com um dos alelos dominando o outro. Simplifi cando temos: Figura 20.4 Exemplo de herança monoibrida simples, com um alelo dominante e outro recessivo. 16 Biologia 1 Vejamos, a seguir, um dos exemplos deste tipo de herança que foi estudado por Mendel. Nas ervilhas (Pisum sativum, 2n = 14), a semente pode ser amarela ou verde. O caráter semente amarela é determinado pelo alelo (A) dominante e o caráter se- mente verde pelo alelo (a) recessivo. Assim, temos: As diferentes possibilidades de cruzamento são: I. Entre dois homozigotos dominantes (AA x AA) II. Entre dois homozigotos recessivos (aa x aa) III. Entre um homozigoto dominante e outro recessivo (AA x aa) IV. Entre um homozigoto dominante e outro heterozigoto (AA x Aa) V. Entre um homozigoto recessivo e outro heterozigoto (aa x Aa) VI. Entre dois heterozigotos (Aa x Aa) Para começar seu experimento Mendel selecionou linha- gens puras, ou seja, linhagens de plantas homozigotas (AA e aa). Dois homozigotos puros foram cruzados e essa geração de plantas foi chamada de geração parental ou P: Figura 20.5 Cruzamento de homozigotos puros. Todas as plantas dessa primeira geração de descendentes – chamada de geração fi lial 1 ou geração F1 - tinham sementes amarelas. Isso se explica pelo fato de todas elas serem hetero- zigotas (Aa). Como a cor amarela da semente é condicionado pelo alelo dominante A, todas as plantas heterozigotas apresen- tam esse fenótipo. Mendel continuou o experimento promovendo a autofecun- darão das plantas F1. Assim, ocorreu o cruzamento de hetero- zigotos: Figura 20.6 Autofecundarão da geração F1 para produção da geração F2. Na geração F2, Mendel obteve uma proporção de 3 plantas com sementes amarelas para uma planta com sementes verdes. O experimento foi repetido diversas vezes e sempre foi obtida essa mesma proporção. Isso acontece porque cada gameta for- mado pelos genitores carrega apenas um dos alelos, e estes são reunidos nos descendentes na fecundação, de forma aleatória: Figura 20.7 Proporção dos gametas formados a partir das plantas heterozigotas da geração F1 e reunião dos alelos nas plantas da geração F2. Analisando os resultados Mendel fez a seguinte proposição, que hoje chamamos de 1ª Lei de Mendel ou Lei da Disjunção dos Gametas: 1O Lei de Mendel: cada caráter é determinado por um par de fatores genéticos denominados alelos. Estes, na formação dos gametas, são separados e, desta forma, pai e mãe transmitem apenas um para seu descendente. 17 Biologia 1 DOMINÂNCIA INCOMPLETA OU AUSÊNCIA DE DOMINÂNCIA É o tipo de herança determinado por um par de alelos em que não há dominância entre os alelos e o heterozigoto apresenta um fenótipo intermediário em relação aos dois homozigotos. Na planta boca-de-leão, a cor da corola das fl ores é determi- nada por um par de alelos (V e B) e pode ser vermelha, branca e rosa. Os indivíduos com genótipo VV possuem fl or vermelha, os indivíduos com genótipo BB possuem fl or branca ao passo que os heterozigotos VB possuem fl or rosa. Notamos, portanto, que não há dominância entre os alelos V e B, uma vez que nos hete- rozigotos surge uma característica intermediária entre aquelas, determinadas por cada um dos alelos. Se cruzarmos dois indivíduos puros (homozigotos) de fl or vermelha (VV) com fl or branca (BB) obtém, na F1, 100% de hí- bridos (heterozigotos) de fl or rosa (VB). Cruzando dois descen- dentes da F1, vamos obter na F2 o resultado conforme o quadro a seguir: Genotípicas: - 1(VV) : 2 (VB) : 1 (BB) Fenotípicas:- 1 (vermelha): 2 (rosas): 1 (branca) Figura 21.1 Exemplo de ausência de dominância na heran- ça da cor da corola na fl or boca-de-leão. POLIALELISMO OU ALELOS MÚLTIPLOS Existem características que podem ser determinadas por três ou mais alelos, situados no mesmo lócus genético de um par de cromossomos homólogos. Como em cada lócus só pode existir um dos alelos, nas células somáticas que são diplóides (2n) só podem existir dois alelos da série. Os gametas, que são haplóides, possuem somente um alelo da série. No polialelismo que segue os princípios da 1ª lei de Mendel, temos em jogo: • somente um par de cromossomos homólogos; • um só lócus genético; • vários alelos com ou sem dominância; • um número variável de genótipos diferentes; • um número variável de fenótipos diferentes. As proporções genotípicas e fenotípicas variam de acordo com a relação de dominância entre os alelos e seguem, para cada par de alelos, os princípios da 1ª Lei de Mendel. Os principais exemplos de polialelismo são: a herança dos tipos sanguíneos do sistema ABO na espécie humana; a heran- ça da cor da pelagem em coelhos, a herança da cor da pelagem em cobaias. 2.1 CO-DOMINÂNCIA É o tipo de herança em que ambos os alelos se expressam. Um exemplo desse tipo de herança são os tipos sanguíneos do sistema ABO, como iremos ver adiante. 2.2 GRUPOS SANGÜÍNEOS DO SISTEMA ABO O que determina o tipo de sangue no sistema ABO é a pre- sença ou ausência dos antígenos (aglutinogênios) A e B existen- tes nas membranas celulares das hemácias; e dos anticorpos (aglutininas) anti A e anti B existentes no plasma sangüíneo. A herança do tipo de sangue ABO é condicionado por três alelos: IA, IB e i, sendo que IA e IB são co-dominantes (os dois alelos se expressam juntos) e os dois são dominantes em relação ao alelo i. Assim, podemos escrever a relação de dominância entre eles da seguinte maneira: IA = IB, IA > i e IB > i. • o fenótipo AB possui um só genótipo: IA IB; • o fenótipo O também só possui um genótipo: ii; • o fenótipo A possui dois genótipos: IA IA e IA i; • o fenótipo B também possui dois genótipos: IB IB e IB i Fenótipo Genótipo Aglutinogênio(s) nas hemácias Aglutininas (s) no plasma AB IAIB A e B Nenhuma A IAIA, IAi A Anti-B B IBIB, IBi B Anti-A O ii Nenhum Anti-A e Anti-B 2.2.1 Transfusões sanguíneas Nas transfusões, ocorrerá o problema de aglutinação quan- do as hemácias do doador possuir aglutinogênios que são in- compatíveis com as aglutininas existentes no plasma do recep- tor. O grupo O é doador universal, porque suas hemácias não possuem aglutinogênios, portanto nunca serão aglutinadas no plasma do receptor. O grupo AB é o receptor universal porque o seu plasma não possui aglutininas, portanto nunca provocarão a aglutinação 21Unidade GENÉTICA II 18 Biologia 1 das hemácias do doador. Entre os indivíduos com o mesmo tipo de sangue, não de- verá ocorrer o problema da aglutinação durante as transfusões sangüíneas. Baseando-nos no que acabamos de estudar, po- demos fazer o seguinte esquema entre doadores e receptores, onde a direção das setas indica as transfusões possíveis. Não se esqueça do detalhe abaixo: As hemácias do doador é que são aglutinadas no plasma do receptor. 2.2.2 Fator Rh Um antígeno chamado fator Rh está presente na superfí- cie das hemácias de 85% das pessoas da raça branca. Estas pessoas são Rh+ (positivas). O restante das pessoas (15%) não possui nas hemácias o fator Rh e são Rh- (negativas). O fator Rh é determinado por um par de alelos, R e r. O alelo R determinando a formação do fator Rh e o alelo r determinando a sua não formação; sendo R dominante sobre r. Assim, temos os seguintes genótipos e fenótipos: Fenótipo Genótipo Rh+ RR, Rr Rh- rr O único caso onde há problemas é quando o doador é Rh+ e o receptor Rh- e que tenha recebido, anteriormente, uma trans- fusão de sangue Rh+ (sensibilizado). 2.2.3 Doença Hemolítica do Recém – Nascido (DHRN) ou Eritroblastose Fetal A eritroblastose fetal ocorre apenas em uma situação: mãe Rh- gerando fi lho Rh+. Após hemácias fetais entra- rem em contato com o sangue materno. Isso pode ocorer durante a gestação com rompimento de capilares placen- tários, ou ainda na hora do parto. Ao entrar em contato o fator Rh do embrião para a mãe Rh- a mãe começa a produzir anticorpos anti-Rh. Como essa produção é lenta, geralmente o primeiro fi lho Rh+ não nasce afetado. Numa segunda gravidez, se o feto é novamente Rh+, os anticorpos anti-Rh, presentes no plasma da mãe, penetram na sua circulação e começam a destruir as hemácias fetais. Esse fi lho manifestará a eritroblastose fetal. PLEITROPIA É a propriedade de um gene afetar mais de uma característica. Um exemplo de pleitropia em ratos é o de um gene que afeta, simultaneamente, a cor da pelagem e a sobrevivência. Um alelo mutante desse gene, conhecido como Ay, determina pelagem amarela na condição heterozigótica com o alelo selvagem A (Ay A), mas mata seu portador na condição homozigótica (Ay Ay). Portanto, o alelo Ay atua no caráter cor da pelagem e no caráter sobrevivência. Alelos como esse, que matam seus portadores, são chamados de alelos letais. HERANÇA DIIBRIDA Agora, passaremos a estudar duas características ao mes- mo tempo, determinadas por pares de alelos situados em pares de cromossomos homólogos diferentes. Depois de ter estudado individualmente várias características em ervilha, como a cor da fl or, a altura da planta, a forma da semente e etc., Mendel passou a estudar a herança de duas características ao mesmo tempo e, ao término de suas experiências, apresentou os seus resultados que passaram a constituir a chamada 2ª Lei de Mendel ou Lei da segregação independente. Os fatores responsáveis para cada caráter seguem isolada- mente a 1ª Lei de Mendel Para entendermos a Lei da segregação independente vamos analisar um dos cruzamentos feito por Mendel. Nas ervilhas, a cor da semente pode ser amarela ou verde e a forma da semen- te pode ser lisa ou rugosa. Cada caráter é determinado por um par de alelos que estão situados em pares de homólogos dife- rentes. Os alelos que determinam a cor da semente são: o alelo dominante V que determina a cor amarela e o alelo recessivo v que determina a cor verde. Os alelos que determinam a forma da semente são o alelo dominante R que determina a forma lisa e o alelo recessivo r que determina a forma rugosa. Mendel cruzou indivíduos sabidamente puros (homozigo- tos). Plantas com sementes amarelas e lisas foram cruzadas com plantas de sementes verdes e rugosas: Figura 22.1 – Formação de F1 no cruzamento monoibrido. Agora faça a geração F2: ♀ / ♂ VR Vr vR vr VR Vr Vr VR 22Unidade GENÉTICA III 19 Biologia 1 Observe que existem 16 combinações possíveis entre os gametas. A análise dos diferentes genótipos permite o estabe- lecimento das seguintes relações: Figura 22.2 Formação de F2 no cruzamento monoibrido. Na geração F2, Mendel obteve uma proporção de 9/16 plan- tas com sementes amarelas e lisas; 3/16 plantas com sementes amarelas e rugosas; 3/16 plantas com sementes verdes e lisas e 1/16 plantas com sementes verdes e rugosas. Isto é, uma pro- porção fenotípica de 9:3:3:1. Com esse resultados, Mendel fez outra proposição que hoje conhecemos como 2º Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente: 2A Lei de Mendel: Fatores (genes) que condicionam dois ou mais caracteres separam-se durante a formação dos gametas, recom- binando-se ao acaso, de maneira a estabelecer todas as possíveis combinações entre si. No cruzamento diibrido descrito nesta experiência, analisando apenas os resultados obtidos por Mendel para um único par de fatores (por exemplo, semente lisas e rugosas), observa-se em F2 que dentro da proporção 9:3:3:1 existem 12 sementes lisas e 4 rugosas, isto é, uma proporção de 3:1 como ocorre na 1 Lei de Mendel. NÚMERO DE TIPOS DE GAMETAS Independente do número de pares, o número de gametas diferentes é igual a 2n, sendo n onúmero de vezes em que o individuo é heterozigoto no genótipo. Veja o quadro abaixo: Se o indivíduo for homozigoto (dominante ou recessivo), in- dependentemente do número de pares, ele produzirá somente um tipo de gameta. HÍBRIDO 2n NÚMERO DE GAMETAS Aa 21 2 AaBb 22 4 AaBbCc 23 8 AaBbCcDd 24 16 AaBbCcDdEe 25 32 2.1 HERANÇA QUANTITATIVA OU POLIGÊNICA É um tipo de herança, em que participam vários genes cujos alelos têm efeitos cumulativos no caráter. Os caracteres deter- minados por esse tipo de herança geralmente são fortemente infl uenciados pelo ambiente. Exemplos de caracteres que exi- bem herança poligênica são estatura, cor da pele e cor olhos na espécie humana. 2.2 HERANÇA DOS CROMOSSOMOS SEXUAIS Sistema XY Insetos e mamíferos: XX = fêmea e XY = ma- cho. Sistema X0 Insetos: XX = fêmea e X = macho. Sistema ZW Aves, borboletas e mariposas: ZZ = macho e ZW = fêmea. Sistema Z0 Aves: ZZ = macho e Z = fêmea. Sistema haplóide-diplóide em Insetos: Haplóide (n) = ma- cho e Diplóide (2n) = fêmea. Nos mamíferos, os cromossomos sexuais X e Y são homó- logos, mas existem diferenças quanto ao tamanho: o cromos- somo X tem o dobro do tamanho do Y. O cromossomo X possui uma região que não tem correspondência no Y chamada região não homóloga de X. Os genes situados nesta região são exclu- sivos do X. A herança determinada por esses genes é chamada herança ligada ao sexo. Como exemplo desse tipo de herança, podemos citar o daltonismo, a hemofi lia e distrofi a muscular progressiva tipo Duchene; todas doenças humanas herdadas geneticamente. O cromossomo Y possui uma região que não tem corres- pondência no X, chamada região não homóloga de Y. Os genes situados nessa região são exclusivos do Y. A herança determi- nada por esses genes é chamada herança restrita ao sexo ou herança holândrica. Este tipo de herança só se manifesta em indivíduos do sexo masculino. Exemplos: Fator determinante de testículos (TDF). Os cromossomos X e Y possuem uma região homóloga. Os genes são encontrados tanto no X como no Y. A herança determinada por esses genes é chamada herança parcialmente ligada ao sexo ou incompletamente ligada ao sexo. Esta heran- ça manifesta-se tanto nos indivíduos do sexo masculino como do feminino. Exemplo: cegueira diurna (mal de Oguchi). Existem genes que não estão situados nos cromossomos X e Y, mas a sua relação de dominância (variação de dominância) depende do sexo do indivíduo. A herança determinada por es- ses genes é chamada herança infl uenciada pelo sexo. Ex: Calví- cie (dominante no homem e recessivo na mulher). HERANÇA LIGADA AO SEXO 3.1 HEMOFILIA Hemofilia é uma doença caracterizada pela deficiência da coagulação do sangue. Existem dois tipos de hemofilia. Hemofilia A, causada pela falta de globulina anti-hemofílica ou fator VIII da coagulação do sangue, que ocorre em 80% dos casos. Hemofilia B, ou “doença de Christmas”, cau- sada pela falta de componente troboplastínico do plasma ou fator X da coagulação. A hemofilia é determinada por um gene recessivo liga- do ao sexo (só no cromossomo X). Em 30% dos casos não existe nenhum caso familiar conhecido, por conseguinte, a hemofilia pode ser, em alguns casos, devida a uma mutação gênica. 20 Biologia 1 A probabilidade de aparecer uma mulher hemofílica é extre- mamente baixa. Acreditou-se que o gene h fosse letal (mortal) em homozigose, porém alguns casos de mulheres hemofílicas já foram descritos na literatura médica. Hoje, acredita-se que a raridade de mulheres hemofílicas seja devida á baixa freqüência do gene na população; assim calcula-se que o gene para hemo- fi lia tenha a freqüência de 1/10.000. Dessa maneira, um em cada 10.000 homens seria afetado, já que para isso basta um só gene. A probabilidade de aparecer uma mulher hemofílica é de 1/10.000 x 1/10.000, ou seja, 1/100.000. 000, pois são necessários dois genes simultaneamente para a mulher manifestar a doença. Ficaram célebres os casos de hemofi lia na família real da In- glaterra, transmitidos, ao que parece, pela rainha Vitória. 3.2 DALTONISMO O daltonismo é a incapacidade de distinção das cores principalmente o verde e o vermelho, enxergando-se, ao invés delas, as cores cinza, amarela ou azul. O nome vem de Dalton, químico inglês que tinha esta anomalia. Acredita-se que ela seja o resultado do mau funcionamento dos cones (células fotossen- soriais) existentes na retina. O daltonismo é mais freqüente nos homens (5%), uma vez que necessitam de apenas um gene para serem daltônicos. Nas mulheres a freqüência é menor (0,25%), uma vez que necessitam de dois genes do daltonismo para ma- nifestarem a anomalia. Um dos testes para a avaliação do dal- tonismo baseia-se na visualização de uma série de desenhos coloridos formados por vários círculos de cores diferentes. Uma pessoa com visão normal identifi ca determinada letra ou núme- ro; o daltônico, no entanto, verá algo bem diferente. EXERCÍCIOS (UNIDADES 20, 21 E 22) 1- (Uel-2008) Considere a seqüência de bases da fi ta não mol- de do DNA de um organismo procarioto: - AAT CCG ACG GGA. Quais seriam as seqüências de bases da fi ta complementar do DNA, que serve de molde para transcrição, e da fi ta simples de RNAm transcrito? a) Fita molde -3’ - TTA GGC TGC CCT- 5’ e RNA 5’- UUTCCGUCGGGU- 3’. b) Fita molde -3’ - UUA GGC UGC CCU-5’ e RNA 5’- TTAGGCTGC CCT- 3’. c) Fita molde -3’ - AAT CCG ACG GGA-5’ e RNA 5’- UUAGGCUGCCCU- 3’. d) Fita molde -3’ - TTA GGC TGC CCT- 5’ e RNA 5’- AAUCCGACGGGA- 3’. e) Fita molde -3’ - AAU CCG ACG GGA-5’ e RNA 5’ -TTAGGCTGCCCT -3’. 2- Complete as frases de 1 a 7 preenchendo cada espaço com um dos termos a seguir. (a) alelo (b) fenótipo (c) gene (d) genótipo (e) herança biológica (f) heterozigótico (g) homozigótico (1) A transmissão da informação genética entre as gerações é conhecida como ( ). (2) ( ) refere-se às características observáveis de um ser vivo, sejam elas morfológicas, fi siológicas ou comportamentais. (3) Um segmento de molécula de DNA com a instrução para determinada característica é chamado ( ). (4) As instruções genéticas de um ser vivo que determinam suas características, constituem seu ( ). (5) ( ) é cada uma das formas alternativas de um gene. (6) O indivíduo portador de duas cópias idênticas de um gene é ( ) em relação àquele gene. (7) O indivíduo portador de duas cópias diferentes de um gene é ( ) em relação àquele gene. 3- Segundo a lei da segregação ou primeira lei de Mendel: a) os genes determinam as características dos seres vivos. b) o fenótipo resulta da interação entre o genótipo e o meio. c) os organismos haplóides possuem apenas uma cópia de cada gene. d) os alelos de um gene separam-se por ocasião da for- mação dos gametas. 4- Segundo a lei da segregação independente ou segunda lei de Mendel: a) dois ou mais genes determinam cada característica de um ser vivo. b) o fenótipo resulta da interação entre o genótipo e o meio. c) os organismos diplóides possuem duas cópias de cada gene. d) a separação dos alelos de um gene na meiose não inter- fere na separação dos alelos de genes localizados em outros pares de cromossomos homólogos. 5-Sobre a relação entre genótipo, fenótipo e ambiente é cor- reto dizer que: a) o fenótipo é determinado exclusivamente pelo genótipo. b) o fenótipo é determinado pelo genótipo em interação com o ambiente. c) o genótipo é determinado exclusivamente pelo fenótipo. d) o genótipo é determinado pelo fenótipo em interação com o ambiente. 6- Se fosse possível sintetizar in vitro uma molécula protéi- ca, nas mesmas condições que ocorre na célula, utilizando-se ribossomos obtidos de células de rato, RNAm de células de sapo, RNAt de células de coelho e aminoácidos ativados de cé- lula bacteriana, a proteína produzida teria a estrutura primária (seqüência de aminoácidos) idêntica à: a) bactéria b) sapo c) rato d) coelho e) seria uma mistura de todos 7- Uma célula reprodutiva masculina com genótipo Aa origi- nará, ao fi m da meiose:a) duas células, cada uma com os alelos A e a. b) duas células, uma com alelo A e a outra com o alelo a. c) quatro células, cada uma com os alelos A e a. d) quatro células, duas com o alelo A e duas com o alelo a. 8- No cruzamento entre dois indivíduos heterozigóticos Aa esperam-se obter: a) apenas indivíduos Aa. b) indivíduos AA e aa, na proporção de 3:1, respectivamente. c) indivíduos AA e aa, na proporção de 1:1, respectivamente. d) indivíduos AA, Aa e aa, na proporção de 1:2:1, respecti- vamente. Utilize a informação a seguir para responder as questões 9 e 10. A relação de dominância entre os alelos múltiplos de um gene que condiciona a cor da pelagem de coelhos é: C (aguti) > Cch (chinchila) > Ch (himalaia) > c (albino) 21 Biologia 1 9- O cruzamento de coelhos agutis, fi lhos de mães albinas, com coelhos albinos produzirá descendência constituída por: a) 100% de coelhos agutis b) 75% de coelhos agutis e 25% de albinos c) 50% de coelhos agutis e 50% de albinos d) 25% de coelhos agutis, 25% de chinchila, 25% de hi- malaias e 25% de albinos 10- O cruzamento de coelhos himalaias, fi lhos de mães albi- nas, com coelhos chinchilas, fi lhos de mães himalaias, produzi- rá descendência constituída por: a) 100% de coelhos chinchilas b) 50% de coelhos chinchilas e 50 % de himalaias c) 50% de coelhos chinchilas, 25% de himalaias e 25 % de albinos d) 25% de coelhos agutis, 25% de chinchilas, 25% de hi- malaias e 25% de albinos 11- (Uel-2003) Na espécie humana, a miopia e a habilidade para a mão esquerda são caracteres condicionados por genes recessivos que se segregam de forma independente. Um ho- mem de visão normal e destro, cujo pai tinha miopia e era ca- nhoto, casa-se com uma mulher míope e destra, cuja mãe era canhota. Qual a probabilidade de esse casal ter uma criança com fenótipo igual ao do pai? a) 1/2 b) 1/4 c) 1/8 d) 3/4 e) 3/8 12- A enfermidade conhecida por eritroblastose fetal é cau- sada pela reação entre anticorpos do plasma sangüíneo da: a) criança Rh negativo com antígenos das hemácias da mãe Rh positivo. b) criança Rh positivo com antígenos das hemácias da mãe Rh negativo. c) mãe Rh negativo com as hemácias da criança Rh positivo. d) mãe Rh positivo com as hemácias da criança Rh negativo. 13- (Uel-2004) O pronto-socorro de um hospital recebeu dois pacientes necessitando de transfusão de sangue. O pa- ciente I possui os dois tipos de aglutininas no plasma, enquanto o paciente II possui apenas um tipo de aglutinogênio nas hemá- cias e apenas aglutinina anti-B no plasma. No banco de sangue do hospital havia 3 litros do grupo AB, 6litros do grupo A, 2 litros do grupo B e 8 litros do grupo O. Quantos litros de sangue estavam disponíveis para os pa- cientes I e II, respectivamente? a) 3 e 2. b) 6 e 2. c) 8 e 14. d) 11 e 8. e) 19 e 10. 14- (Uel-2004) Em cobaias, a cor da pelagem é determina- da por um par de genes, sendo a cor preta condicionada pelo alelo dominante (M) e a cor marrom pelo alelo recessivo (m). O comprimento dos pêlos curto ou longo é determinado pelos ale- los dominante (L) e recessivo (l), respectivamente. Os dois ge- nes, cor e comprimento, se segregam independentemente. Do cruzamento entre cobaias pretas e de pelo curto, heterozigotas para os dois genes, qual a probabilidade de nascerem fi lhotes com o mesmo genótipo dos pais? a) 1/2. d) 9/16 b) 1/4. e) 3/16 c) 3/4. 15- (Uel-2005) A biotecnologia tornou possível a transfe- rência de material genético entre os mais diversos organismos. Os conhecimentos da área são aplicados com sucesso na produção industrial da insulina e do hormônio de crescimento, que são administrados a pacientes de todo o planeta. Sobre a produção de organismos geneticamente modifi cados, é correto afi rmar: a) Fragmentos de DNA exógeno são inseridos no genoma de células hospedeiras por meio de plasmídeos. b) O genoma exógeno é inserido no núcleo hospedeiro por meio de vetores protéicos conhecidos como plasmídeos. c) O DNA gênico endógeno é inserido no núcleo de células hospedeiras por meio de plastídeos funcionais. d) O DNA endógeno é transferido para genomas hospe- deiros por meio de plasmídeos mitocondriais. e) Fragmentos de genes exógenos são inseridos no genoma das células hospedeiras por meio de plastídeos nucleares. 16- Considere o seguinte diagrama, que apresenta os indiví- duos míopes em preto, e normais em branco. Podemos concluir que a miopia é causada por gene dominante ou recessivo? 17- Considere quatro pares de genes que segregam de ma- neira independente. Nessas condições, um indivíduo que apre- sente o genótipo AaBBCcDD produzirá gametas ABCD com a freqüência de: a) 75% b) 50% c) 25% d) 12% e) 6,25% 18- Em seres humanos, uma forma de daltonismo que pro- voca cegueira para as core vermelho e verde, é determinada pelo gene recessivo d, ligado ao cromossomo X. Ao consultar um médico, um casal fi ca sabendo que todos os seus fi lhos do sexo masculino serão daltônicos, já as meninas serão normais. Qual das opções fenotípicas abaixo corresponde à do casal em questão? a) homem normal e mulher normal b) homem normal e mulher daltônica c) homem daltônico e mulher daltônica d) homem dalt6onico e mulher normal e) homem normal e mulher normal portadora do gene reces- sivo d 19- Um criador de coelhos constatou que o cruzamento de indivíduos de pelagem selvagem com indivíduos de pelagem chinchila foram obtidos ¼ de coelhos chinchila e ¼ de coelhos albinos. Quais são os genótipos dos indivíduos parentais? a) cch ca x Cch b) cch cch x Ccch c) cch ca x Cca d) cch cch x Cch e) cch ch x Cca 22 Biologia 1 20- Com relação às explosões nucleares: a) Sabemos que nunca afetam a constituição genética das gerações futuras b) Nunca ocasionam alterações genéticas, pois atingem apenas as células somáticas dos animais que estiverem dentro do raio de ação da radioatividade c) Só ocasionam alterações genéticas nos indivíduos direta- mente expostos à radiação d) Os vegetais não sofrem nenhuma modifi cação, podendo ser ingeridos sem causar prejuízos nos animais e) Induzem alterações genéticas que podem ocorrer nos irra- diados, bem como, eventualmente, em seus descendentes. 21- (Mackenzi-SP) Assinale a alternativa que apresenta o resultado do exame de tipagem sanguínea AB0 e Rh para um individuo com genótipo IAiRr. 22- (Unaerp-SP) Observe o quadro que indica os tipos san- guíneos AB0 e Rh de uma família. A probabilidade de esse casal ter um descendente de tipo sanguíneo B, Rh- é: a) 1/16 b) 6/16 c) 1/4 d) 1/8 e) 3/16 23- Em eventos esportivos internacionais como os Jogos Pan-americanos ou as Olimpíadas, ocasionalmente, há suspei- tas sobre o sexo de certas atletas, cujo desempenho ou mes- mo a aparência sugerem fraude. Para esclarecer tais suspeitas utiliza-se a) a identifi cação da cromatina sexual. b) a contagem de hemácias cuja quantidade é maior nos homens. c) o exame radiológico dos órgãos sexuais. d) a pesquisa de hormônios sexuais femininos através de um exame de sangue. e) a análise radiográfi ca da bacia. 24- (UEL – 2006) Desde a época de Aristóteles, especula-se sobre os mecanismos envolvidos na determinação do sexo dos humanos. Acreditava-se que o sexo do embrião era defi nido por fatores como a nutrição materna. A partir dos estudos so- bre herança mendeliana, divisão celular e comportamento dos cromossomos na meiose, comprovou-se que a determinação do sexo decorre de uma constituição cromossômica específi ca. Com base nos conhecimentos sobre o tema, é correto afi rmar: a) O sexo genético é determinado na fecundação, quando ocorre a fusão dos núcleos masculino e feminino. b) Os cromossomos autossômicos são os responsáveis pela determinação do sexo genético do indivíduo. c) A probabilidade de o genitor masculino produzir gametas do tipo Y é maior que a do tipo X. d) O embrião XX desenvolverá testículos e o embrião XY desenvolverá ovários. e) O sexo genético é determinado pelo número de cromos- somos X presentes no embrião. 25- Em um caso de disputada paternidade de um menino hemofílico, estão envolvidos um homem que tem a doença e outro que não a tem. (Hemofi lia: herança recessiva ligada ao X) Analise as afi rmações abaixo a esse respeito. I - As bases genéticas da hemofi lia apóiam a paternidade do homem hemofílico. II - O homem não hemofílico pode ser o pai do menino. III - O homem hemofílico não pode ser o pai do menino. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. 26- Utilizando-se três lâminas de microscopia, foi colocada uma gota de sangue humano em cada uma delas. A cada gota foi juntada igual quantidade de soro anti-A na primeira, soro anti-B na segunda e soro anti-Rh na terceira. Após a mistura do sangue com os respectivos soros, foi observada aglutinação nas duas primeiras lâminas. A partir desses dados podemos afi rmar que o indivíduo, quanto aos grupos sanguíneos ABO e fator Rh, é: a) B e Rh positivo. b) AB e Rh negativo. c) A e Rh negativo. d) AB e Rh positivo. e) A e Rh positivo. 27- Um homem albino e de olhos claros casa-se com uma mulher de pele normal e de olhos escuros. Deste casal, nasce uma criança albina o de olhos claros. Qual o genótipo dos pais e da criança? a) aacc, AaCc, aacc. b) Aacc, AACC, Aacc. c) AaCC, AaCc, AaCC. d) aaCC, aacc, aacc. e) aacc, AaCc, AaCc. 28- A ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) normalizou, recentemente, a utilização de câmaras de bronze- amento artifi cial, visando diminuir os riscos dessa prática, tais como lesões na retina, queimaduras, envelhecimento precoce 23 Biologia 1 e câncer de pele. Uma mulher que se submeteu a dez sessões intercaladas de bronzeamento, com duração de 15 a 30 minutos cada uma, apresentou, quatro meses depois, indícios de câncer de pele, uma vez que as radiações UV danifi caram seu DNA. Pode-se afi rmar que esse tipo de câncer a) é herdável, porque provoca alteração do DNA. b) não é herdável, porque a mutação resultante é recessiva. c) é herdável, porque a mutação resultante é dominante. d) não é herdável, porque provoca alteração em células somáticas. e) é herdável, porque provoca alteração em células germi- nativas. 29) (UNICAMP 2010) Em famílias constituídas a partir da união de primos em primeiro grau, é mais alta a ocorrência de distúrbios genéticos, em comparação com famílias formadas por casais que não têm consanguinidade. a) A que se deve essa maior ocorrência de distúrbios gené- ticos em uniões consanguíneas? b) A fenilcetonúria (FCU) é um distúrbio genético que se deve a uma mutação no gene que expressa a enzima responsável pelo metabolismo do aminoácido fenilalanina. Na ausência da enzima, a fenilalanina se acumula no organismo e pode afetar o desenvolvimento neurológico da criança. Esse distúrbio é facil- mente detectado no recém-nascido pelo exame do pezinho. No caso de ser constatada a doença, a alimentação dessa criança deve ser controlada. Que tipos de alimento devem ser evitados: os ricos em carboidratos, lipídeos ou proteínas? Justifi que. 30) (UNICAMP 2010) Nos cães labradores, apenas dois genes autossômicos condicionam as cores preta, chocolate e dourada da pelagem. A produção do pigmen- to da cor preta é determinada pelo alelo dominante B e a do pigmento chocolate, pelo alelo recessivo b. O gene E também interfere na cor do animal, já que controla a deposição de pigmento na pelagem. A cor dourada é de- terminada pelo genótipo ee. Uma fêmea dourada cruzou com um macho chocolate e teve fi lhotes com pelagem preta e fi lhotes com pelagem chocolate, na mesma pro- porção. Quando essa mesma fêmea dourada cruzou com um macho preto, nasceram oito fi lhotes sendo um choco- late, três pretos e quatro dourados. a) Qual o genótipo da fêmea mãe? Identifi que e ex- plique o tipo de interação gênica observada entre os ge- nes envolvidos. b) Quais são os genótipos do cão preto (pai) e do seu fi lhote chocolate? Mostrar como chegou à resposta. 31) (UNICAMP 2009) Um reality show americano mostra seis membros da família Roloff, na qual cada um dos pais sofre de um tipo diferente de nanismo. Matt, o pai, tem displasia dis- trófi ca, doença autossômica recessiva (dd). Amy, a mãe, tem acondroplasia, doença autossômica dominante (A_), a forma mais comum de nanismo, que ocorre em um de cada 15.000 recém-nascidos. Matt e Amy têm quatro fi lhos: Jeremy, Zachary, Molly e Jacob. a) Jeremy e Zachary são gêmeos, porém apenas Zachary sofre do mesmo problema que a mãe. Qual a probabilidade de Amy e Matt terem outro fi lho ou fi lha com acondroplasia? Qual a probabilidade de o casal ter fi lho ou fi lha com displasia distró- fi ca? Explique. b) Os outros dois fi lhos, Molly e Jacob, não apresentam na- nismo. Se eles se casarem com pessoas normais homozigo- tas, qual a probabilidade de eles terem fi lhos distrófi cos? E com acondroplasia? Dê o genótipo dos fi lhos. 32) (UNICAMP 2009) Testes de paternidade comparando o DNA presente em amostras biológicas são cada vez mais co- muns e são considerados praticamente infalíveis, já que apre- sentam 99,99% de acerto. Nesses testes podem ser compa- rados fragmentos do DNA do pai e da mãe com o do fi lho. Um teste de DNA foi solicitado por uma mulher que queria confi rmar a paternidade dos fi lhos. Ela levou ao laboratório amostras de cabelos dela, do marido, dos dois fi lhos ede um outro homem que poderia ser o pai. Os resultados obtidos estão mostrados na fi gura abaixo. a) Que resultado a análise mostrou em relação à pa- ternidade do Filho 1? E do Filho 2? Justifi que. b) Num teste de paternidade, poderia ser utilizado apenas o DNA mitocondrial? Por quê? 24 Biologia 1 33) (UFPR – 2011) Uma mulher que apresenta tipo sanguí- neo B tem um fi lho cujo tipo sanguíneo é O. Ela vai à justiça atribuindo a paternidade da criança a um homem cujo tipo san- guíneo é AB. Se você fosse consultado pelo juiz, qual seria seu parecer? Justifi que. 34) (UFPR – 2009) Num estudo sobre uma família, represen- tada no heredograma abaixo, constatou-se que Antonio é afeta- do por uma anomalia causada pelo alelo recessivo de um gene ligado à porção ímpar do cromossomo X. Considerando essa informação, é correto afi rmar que são, com certeza, portadores(as) do alelo em questão: a) Elisa e Nancy. b) Adélia e Cláudia. c) Nancy e Maria. d) Rogério e Fernando. e) Elisa e Maria. 35) (UNICAMP - 2008) Para desvendar crimes, a polícia cientifi ca costuma coletar e analisar diversos resíduos encon- trados no local do crime. Na investigação de um assassinato, quatro amostras de resíduos foram analisadas e apresentaram os componentes relacionados na tabela abaixo. Com base nos componentes identifi cados em cada amostra, os investigadores científi cos relacionaram uma das amostras, a cabelo, e a de- mais, a artrópode, planta e saliva. Amostras Componentes 1 Clorofila, ribose e proteínas 2 Ptialina e sais 3 Quitina 4 Queratina e outras proteínas a) Qual amostra corresponde o cabelo? E a saliva? Indique qual conteúdo de cada uma das amostras permitiu a identifi ca- ção do material analisado. b) Sangue do tipo AB Rh- também foi coletado no local. Sa- bendo-se que o pai da vítima tem o tipo sanguíneo O Rh- e a mãe tem o tipo AB Rh+, há possibilidade de o sangue ser da vítima? Justifi que sua resposta. A Evolução Biológica é o conjunto de mudanças cumulativas que ocorrem ao longo do tempo em uma população, estando relacionada à maneira como os seres vivos se adaptam ao am- biente em que vivem. ORIGEM DA VIDA Até o início do século XIX, a maioria das pessoas, parti- cularmente no mundo ocidental, aceitava a idéia de que cada espécie de ser vivo era fruto de uma criação divina particular. Essa crença, conhecida como criacionismo, persiste até os dias de hoje, principalmente entre os adeptos de algumas reli- giões fundamentalistas. Para a ciência, entretanto, os seres vi- vos surgiram sem nenhuma interferência divina há mais de 3,5 bilhões de anos, e desde então vêm se modifi cando lenta e gra- dualmente. Essa explicação é conhecida como evolucionismo ou teoria da evolução biológica. Outra hipótese conhecida é a panspermia segundo a qual as sementes de vida são prevalen- tes em todo o universo e que a vida na Terra começou quando uma dessas sementes aí chegou, tendo-se propagado. PROVAS BIOLÓGICAS DA EVOLUÇÃO São constituídas pelos fósseis, anatomia e embriologia comparadas e pela bioquímica comparada. Assim, através dos fósseis (restos e vestígios de organismos que viveram há muito tempo e que foram presevados) é possível encontrar ancestrais das mais variadas espécies, revelando as adaptações desen- volvidas pelas espécies atuais; pela anatomia e embriologia comparadas podem-se determinar estruturas semelhantes em função nos diversos organismos, bem como verifi car aquelas que apresentam mesma origem embrionária; e pela bioquímica comparada verifi cam-se os componentes celulares (proteínas, ácidos nucléicos, etc.) em comum nos seres vivos de distintas espécies. EVOLUÇÃO DOS PRIMEIROS SERES VIVOS 3.1 HIPÓTESE HETEROTRÓFICA Segundo essa hipótese, as moléculas orgânicas formadas na atmosfera e acumuladas em poças de água salina e lama- centa (coacervados) não apenas originaram os primeiros seres vivos, mas também foram, durante muito tempo, a única fonte de alimento destes. Os primeiros seres extraíam energia das moléculas orgânicas presentes no meio utilizando mecanismos relativamente simples, talvez semelhantes à fermentação. A se- guir surgiram os seres autotrófi cos fotossintetizantes que de- pendiam de especializações para captar a energia luminosa do Sol e com ela fabricar alimento. 3.2 HIPÓTESE AUTOTRÓFICA A idéia de que os primeiros seres vivos eram quimiolitoauto- trófi cos baseia-se no fato de que seus mecanismos de obtenção de energia são bem mais simples que os utilizados por todos os outros seres vivos. A principal evidência para essa hipótese foi a descoberta de bactérias primitivas, que obtêm energia a partir de reações inorgânicas simples e vivem em ambientes inóspi- tos, tais como fontes de água quente e fendas submarinas. 23Unidade EVOLUÇÃO I A partir dos primeiros seres quimiolitoautotrófi cos teriam se originado os demais tipos de seres vivos, primeiramente os fer- mentadores, depois os fotossintetizantes e, por último, os res- piradores aeróbicos. EVOLUÇÃO SEGUNDO LAMARCK O primeiro grande trabalho sobre a evolução foi realizado pelo biólogo francês Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Suas idéias a respeito da evolução das espécies foram publicadas em 1809, no livro Philosophic zoologique. Segundo Lamarck, uma grande mudança no ambiente de uma espécie resultaria tam- bém na mudança da espécie, para se adaptar ao novo ambien- te. Baseado na necessidade de adaptação, Lamarck formulou duas leis básicas: uso e desuso e transmissão dos caracteres adquiridos. 4.1 LEI DO USO E DESUSO Quanto mais uma parte do corpo for usada, mais se desen- volverá; por outro lado, partes não usadas irão se enfraquecen- do gradualmente, atrofi ando-se e chegando mesmo a desapa- recer. 4.2 LEI DA TRANSMISSÃO DOS CARACTERES ADQUIRIDOS Qualquer espécie pode transmitir a seus descendentes as características desenvolvidas pelo uso ou atrofi adas pelode- suso. Lamarck acreditava que uma espécie, adquirindo ou per- dendo características durante gerações, transformava-se em uma nova espécie. Veja como teria se dado a evolução de algumas espécies, segundo Lamarck: Figura 23.1 Evolução segundo Lamarck. 25 Biologia 1 A partir dos primeiros seres quimiolitoautotrófi cos teriam se originado os demais tipos de seres vivos, primeiramente os fer- mentadores, depois os fotossintetizantes e, por último, os res- piradores aeróbicos. EVOLUÇÃO SEGUNDO LAMARCK O primeiro grande trabalho sobre a evolução foi realizado pelo biólogo francês Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Suas idéias a respeito da evolução das espécies foram publicadas em 1809, no livro Philosophic zoologique. Segundo Lamarck, uma grande mudança no ambiente de uma espécie resultaria tam- bém na mudança da espécie, para se adaptar ao novo ambien- te. Baseado na necessidade de adaptação, Lamarck formulou duas leis básicas: uso e desuso e transmissão dos caracteres adquiridos. 4.1 LEI DO USO E DESUSO Quanto mais uma parte do corpo for usada, mais se desen- volverá; por outro lado, partes não usadas irão se enfraquecen- do gradualmente, atrofi ando-se e chegando mesmo a desapa- recer. 4.2 LEI DA TRANSMISSÃO DOS CARACTERES ADQUIRIDOS Qualquer espécie pode transmitir a seus descendentes as características desenvolvidas pelo uso ou atrofi adas pelo de- suso. Lamarck acreditava que uma espécie, adquirindo ou per- dendo características durante gerações, transformava-se em uma nova espécie. Veja como teria se dado a evolução de algumas espécies, segundo Lamarck: Figura 23.1 Evolução segundo Lamarck. 26 Biologia 1 • A girafa vive em locais onde o solo é seco e sem vegetação rasteira. Para comer brotos de árvores, a girafa era obrigada a esticar o pescoço e as pernas anteriores. Esse hábito, mantido por prolongados períodos, teria determinado o alongamento do pescoço e das pernas anteriores, que se tornaram mais longas do que as posteriores. • Os ancestrais das cobras teriam tido pernas e corpos cur- tos, como os lagartos, havendo uma mudança ambiental, que obrigou esses animais a rastejar e a passar constantemente através de estreitas aberturas. Distendendo os corpos e deixan- do de usar as pernas, teriam se transformado em organismos ápodes e de corpo alongado. • O surgimento de membranas entre os dedos de patos e gansos teria sido conseqüência de seu uso para a natação. • Aves pernaltas, como as garças, teriam desenvolvido per- nas longas, esticando-as para manter o corpo fora da água. • A diminuição da intensidade das chuvas em uma região provocaria, nas plantas, necessidade de economia de água. Para evitar a transpiração, as folhas teriam se reduzido a espi- nhos, enquanto o caule, para conservar água, teria se tornado suculento e verde, substituindo as folhas na fotossíntese. A primeira lei de Lamarck é válida: o uso e o desuso real- mente provocam alterações nos organismos. Por exemplo: atra- vés de exercícios, os atletas desenvolvem a musculatura; por outro lado, a paralisia das pernas provoca atrofi a muscular. A Segunda lei é falha: caráter adquirido nunca é transmitido. A teoria de Lamarck envolve uso e desuso e transmissão dos caracteres adquiridos. EVOLUÇÃO SEGUNDO DARWIN O inglês Charles Darwin (1809-1882) publicou em 1859 o livro A origem das espécies, no qual expunha sua explicação para a evolução. Os argumentos de Darwin podem ser sumariamente em três fatos: • Em todas as espécies de animais e vegetais a geração produ- zida é mais numerosas que a de seus pais. • Contudo, a maioria das populações é relativamente estável em tamanho. • Existe uma grande quantidade de variações entre os organismos, sendo uma parte hereditária. As duas primeiras observações mostram a existência de com- petição, ou seja, a luta pela vida. Devido à variabilidade na popula- ção, alguns indivíduos têm maior chance de sobrevivência do que outros, que serão eliminados. Esse processo é conhecido como seleção natural. O principal ponto positivo do darwinismo é a existência de sele- ção natural como fator orientador da evolução. A falha do darwinis- mo é não explicar a origem das variações. Segundo Darwin, a seleção natural atua sobre as variações, conservando as favoráveis e eliminando as desfavoráveis para a so- brevivência. O que você diria: o urso polar é branco porque vive na neve, ou vive na neve porque é branco? O urso polar não se tornou branco porque vive na neve (lamar- quismo). Por ser branco e confundir-se com o meio ambiente (neve), ele evita predadores e consegue alimento com mais facilidade. Por isso tem maiores chances de sobrevivência na neve (darwinismo). O meio ambiente é um fator evolutivo. Figura 24.1 Evolução segundo Darwin. 24Unidade EVOLUÇÃO II 27 Biologia 1 MODERNA TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO A teoria sintética da evolução, também conhecida por neodarwinismo, ensina que no curso evolutivo atuam cinco processos básicos: mutação gênica, alterações cromossômi- cas, recombinação genética, seleção natural e isolamento re- produtivo. Os três primeiros processos determinam as variações que aparecem nos organismos. A seleção natural e os isolamentos reprodutivos orientam as variações dos organismos de acordo com as adaptações necessárias à sobrevivência. ESPECIAÇÃO É o processo de formação de novas espécies a partir de uma espécie ancestral. Via de regra duas condições são ne- cessárias: o Isolamento Geográfi co e o Isolamento Reprodutivo. ISOLAMENTO GEOGRÁFICO Separação física de organismos de uma mesma população por barreiras geográfi cas intransponíveis que impedem o aca- salamento (troca de genes) entre as duas populações formadas. A separação pode ocorrer por migração para locais diferentes e distantes, ou pelo surgimento súbito de barreiras naturais in- transponíveis, como rios, vales, montanhas e etc. ISOLAMENTO REPRODUTIVO Ocorre quando indivíduos de duas populações não podem cruzar entre si, portanto, não podem trocar genes. Os meca- nismos de isolamentoreprodutivo constituem barreiras de inter- câmbio de genes e podem ser pré-zigóticos ou pós-zigóticos. Figura 24.3 - Mecanismo de especiação. 5.1 MECANISMOS PRÉ-ZIGÓTICOS Impedem o contado sexual as espécies ou então impossibili- tam a união os gametas após o cruzamento. Isolamento habitacional: Comum em plantas ocorre quando as populações vivem na mesma região, mas localizam-se em ha- bitats diferentes. Isolamento sazonal ou estacional: Duas populações podem viver na mesma área, mas seus períodos reprodutivos ocorrem em épocas diferentes. Isolamento etológico: Em muitos animais existem padrões de comportamento relacionados com o acasalamento. No isolamen- to etológico surgem diferenças de comportamento, impedindo os rituais de acasalamento. Isolamento mecânico: Ocorrem modifi cações estruturais nos órgãos reprodutores impedindo a cópula e ou a fecundação. 5.1.1 MECANISMOS PÓS-ZIGÓTICOS Impedem o desenvolvimento dos híbridos ou reduzem a fer- tilidade dos mesmos ou a viabilidade de seus descendentes. Inviabilidade do híbrido: O híbrido obtido não sobrevive à frase embrionária ou nasce com anomalias que provocam a morte. Esterilidade do híbrido: O híbrido nasce, mas é estéril, por anomalias nas gônadas ou ausência de meiose. Deterioração de F2: Os híbridos obtidos em F1 são normais e férteis, mas seus descendentes (F2) são fracos ou estéreis. Uma observação importante a ser feita na teoria da Especia- ção é a seguinte: caso ocorra o Isolamento Geográfi co por certo período de tempo, mas os seres envolvidos consigam transpor tal barreira, e os fatores da seleção natural não tenham gerado ainda diferenças adaptativas capazes de impedir o acasalamen- to entre eles, com o surgimento de descendentes férteis, diz-se que os indivíduos gerados são de mesma espécie, mas de raças diferentes. DIVERGÊNCIA E CONVERGÊNCIA ADAPTATIVAS No surgimento de novas espécies,
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