EM_3ano_V3_PF-52-86

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PLANO DE ESTUDO TUTORADO
SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO DE MINAS GERAIS
TURNO:
TOTAL DE SEMANAS: 
NÚMERO DE AULAS POR MÊS: 
COMPONENTE CURRICULAR: BIOLOGIA
ANO DE ESCOLARIDADE: 3º ANO – EM
PET VOLUME: 03/2021
NOME DA ESCOLA:
ESTUDANTE:
TURMA:
BIMESTRE: 3º
NÚMERO DE AULAS POR SEMANA: 
SEMANAS 1 E 2
EIXO TEMÁTICO: 
Biodiversidade.
TEMA/ TÓPICO(S): 
4. Linguagens da Vida.
29. Tecnologias na genética.
30. Biotecnologia.
HABILIDADE(S): 
29.1. Avaliar a importância do aspecto econômico envolvido na utilização da manifestação genética 
em saúde: melhoramento genético, clonagem e transgênicos.
29.1.1. Avaliar textos e discutir sobre patentes e tecnologias do DNA.
29.1.2. Posicionar-se criticamente sobre as questões que envolvem o uso de biotecnologia.
30.1. Comparar diferentes posicionamentos de cientistas sobre assuntos ligados à biotecnologia, 
terapia gênica e clonagem avaliando a consistência dos argumentos e a fundamentação teórica.
30.1.2. Interpretar textos que descrevem a técnica de inserção de genes em plasmídeos de bactérias.
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
DNA Recombinante, Melhoramento Genético, Clonagem Molecular.
INTERDISCIPLINARIDADE: 
Química e Física.
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TEMA: Noções de Engenharia Genética
Caro (a) estudante! Nesta semana você irá estudar os princípios básicos em Engenharia Genética.
NOÇÕES DE ENGENHARIA GENÉTICA
A Engenharia Genética é um conjunto de técnicas que tem por objetivo a manipulação do material ge-
nético. São técnicas que permitem identificar, isolar e multiplicar genes, bem como construir molécu-
las híbridas de DNA, isto é, DNA constituído por segmentos originários de diferentes espécies de seres 
vivos.
Utilizando complexas e modernas técnicas de laboratório, a Engenharia Genética é capaz de: 
• isolar um gene e determinar a sequência de seus nucleotídeos;
• juntar nucleotídeos e produzir um gene; 
• alterar a sequência nucleotídica de um gene, produzindo assim um gene mutante; 
• introduzir no DNA de um vírus ou de uma bactéria um gene extraído de outro organismo.
A TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE
Em 1973, o geneticista Stanley Norman Cohen e o bioquímico Herbert Boyer obtiveram o primeiro or-
ganismo transgênico, ou organismo geneticamente modificado (OGM): a bactéria Escherichia coli, que 
recebeu um segmento de DNA da rã africana (Xenopus laevis). Com essa tecnologia do DNA recombi-
nante produziram, posteriormente, vírus, bactérias e até plantas e animais transgênicos.
A clonagem de DNA significa produzir inúmeras cópias idênticas de um mesmo fragmento da molécula 
de DNA. Esse processo tem início com o isolamento, pela ação das enzimas de restrição, de fragmentos 
do DNA a serem clonados. Depois de isolados, esses trechos são introduzidos no DNA de outros orga-
nismos, principalmente vírus e bactérias, chamados vetores. Ao se reproduzir, esses microrganismos 
multiplicam as moléculas recombinantes, dando origem a muitas cópias idênticas. Consegue-se, desse 
modo, produzir grande número de cópias exatas (clones) de um mesmo trecho do DNA.
No experimento do geneticista Stanley Norman Cohen e do bioquímico Herbert Boyer, os pesquisadores 
inseriram uma pequena porção do material genético da rã em um plasmídeo da bactéria. Os plasmídeos 
são pequenos DNA’s (em forma de anéis) encontrados no citoplasma das bactérias. Posteriormente, 
quando esses microrganismos replicam seu DNA, multiplicam junto o novo segmento inserido, adqui-
rindo, assim, genes de outra espécie, que passam a se expressar e funcionar normalmente nos descen-
dentes da bactéria.
Fonte: Biologia – Ensino Médio, Volume 3.
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Um dos exemplos mais conhecidos dessa tecnologia refere-se ao gene para a produção de insulina 
humana, introduzido na bactéria Escherichia coli. Assim, culturas de E. coli transgênicas produzem, em 
laboratório, grandes quantidades de insulina humana, usada no tratamento de diabéticos. No passado, 
a única forma de obter insulina era extraí-la do pâncreas de animais como bois e porcos.
O esquema a seguir dá uma noção de como um gene exógeno (pertencente a outra espécie) é enxerta-
do em uma bactéria, como a E. coli, por exemplo.
Fonte: Biologia – Ensino Médio, Volume 3.
AS FERRAMENTAS DA ENGENHARIA GENÉTICA
A- Enzimas
As conquistas da engenharia genética somente foram possíveis graças à descoberta de enzimas espe-
ciais. As principais enzimas são:
• Enzimas de restrição (ou endonucleases): podem cortar o DNA em pontos determinados, fun-
cionando como verdadeiras “tesouras químicas” de precisão. Enzimas de restrição diferentes 
cortam os DNA’s em pontos diferentes. 
Produzidas pelas bactérias, as enzimas de restrição são usadas para destruir um DNA estranho que 
penetra na célula trazido, por exemplo, por um bacteriófago. As enzimas de restrição cortam o DNA nos 
chamados palíndromos. Chamamos palíndromo a uma sequência de bases que tem a mesma leitura 
nas duas cadeias de DNA, mas em sentidos opostos.
Veja o esquema abaixo:
Fonte: Biologia – Ensino Médio, Volume 3.
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É importante salientar que cada enzima de restrição reconhece uma única e mesma sequência de ba-
ses (palíndromo) em qualquer tipo de DNA.
A tabela seguinte mostra alguns exemplos de enzimas de restrição, das sequências que reconhecem e 
a bactéria onde a encontraram.
ENZIMA BACTÉRIA DE ORIGEM SEQUÊNCIA DE RECONHECIMENTO
EcoRI Escherichia coli 5’GAATTC 3’CTTAAG
BamHI Bacillus amyloliquefaciens 5’GGATCC 3’CCTAGG
TaqI Thermus aquaticus 5’TCGA 3’AGCT
Xbal Xanthomonas badrii 5’TCTAGA 3’AGATCT
• Ligases: funcionam como “cola”, unindo fragmentos de DNA para a produção de moléculas 
recombinadas;
• DNA polimerase: produz fita complementar de DNA.
No esquema a seguir, foi representada a ação de uma enzima de restrição sobre um plasmídeo e sobre 
um DNA a ser inserido nesse plasmídeo.
Fonte: Biologia – Ensino Médio, Volume 3.
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B- Vetores
Para a obtenção de organismos transgênicos frequentemente são usados vetores (caso de certos vírus 
e bactérias, como a E. coli). Neles, insere-se o DNA exógeno, que poderá, mais tarde, ser incorporado a 
outro organismo. Como vimos, os plasmídeos de bactérias são vetores muito usados para a duplicação 
— ou clonagem — de genes que interessam ao ser humano. Dessa forma, são obtidas muitas cópias do 
gene em questão. 
Várias empresas de biotecnologia têm verdadeiras “bibliotecas de genes”, ou genetecas, que são cul-
turas de vírus (fagos) ou de bactérias recombinadas com genes específicos inseridos em seu geno-
ma. Assim, um pesquisador pode adquirir dessas empresas determinado gene para desenvolver suas 
pesquisas.
C- PCR: a reação da polimerase em cadeia
Chamada de PCR, da expressão em inglês polymerase chain reaction, a técnica da reação de polimerase 
em cadeia permite produzir, a partir de uma pequena amostra de determinado DNA, completamente in 
vitro, um grande número de cópias desse DNA. As amostras podem ser fragmentos mínimos de qual-
quer tecido (sangue, ossos ou pele, por exemplo), esperma, pelos e até material fossilizado. 
Em alguns casos, por exemplo em medicina legal, a quantidade de DNA recolhido pode ser muito pe-
quena para ser analisada diretamente. Com essa técnica, no entanto, pode-se obter, em pouco tempo, 
uma grande quantidade de cópias daquele determinado segmento, o que possibilita sua manipulação.
Antes da PCR, para se detectar genes ou VNTRs havia necessidade de grande quantidade de DNA-alvo, 
o que nem sempre era possível. Essa dificuldade foi resolvida com a introdução da técnica de PCR, que 
possibilitou a obtenção de quantidades muito grandes de fragmentos específicos do DNA por meio da 
amplificação em ciclos.
A cada ciclo, a quantidade de DNA-alvo é duplicada, de modo que em 10 ciclos obtêm-se 1 024 vezes 
mais DNA-alvo; em 20 ciclos, cerca de 1 milhão de vezes mais DNA-alvo; e assim por diante, mostrando 
a natureza exponencial dessa amplificação. Com isso, pequenas amostras contendo poucos fragmen-
tos de DNA podem ser estudadas com mais facilidade.
IDENTIFICAÇÃO INDIVIDUAL POR MEIO DO DNA
Dado que doisindivíduos sempre apresentarão certo número de diferenças em seus DNA’s (exceto no 
caso de gêmeos idênticos e dos clones), é possível usar a análise de DNA para determinar a identidade 
de uma pessoa ou de um animal em particular. Essa particularidade no perfil genético, inerente a cada 
um de nós, mereceu o nome de DNA fingerprint — em inglês “impressão digital de DNA”, por analogia à 
singularidade das linhas existentes nos dedos das mãos (impressões digitais). Uma importante aplica-
ção da técnica de DNA fingerprint é a determinação de paternidade pela comparação dos padrões do 
DNA da mãe, da criança e de seus prováveis pais. Para isso, colhem-se amostras de sangue dos envol-
vidos e delas se obtém o DNA a ser testado.
Os cromossomos humanos contêm cerca de 25 mil genes, mas isso representa apenas 2% do genoma 
humano. O restante é formado por DNA não codificante. Entre as sequências de DNA não codifican-
te, destacam-se as utilizadas para determinar o DNA fingerprint. Essas sequências chamam-se VNTRs 
(do inglês: Variable Number of Tandem Repeats = número variável de repetições em sequência) e são 
formadas por repetições de unidades compostas de poucos nucleotídeos. Em humanos, o número de 
nucleotídeos de cada unidade varia de 5 a 100. 
Cada indivíduo tem um padrão específico de repetições dessas unidades e esse padrão é herdado dos 
pais, de acordo com os princípios mendelianos. Obtendo amostras de células nucleadas de um indiví-
duo, pode-se isolar o DNA nuclear e cortá-lo utilizando enzimas de restrição específicas para se obte-
rem as VNTRs.
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Uma vez quebrado o DNA, isolam-se fragmentos de diferentes tamanhos, que são separados por uma 
técnica chamada eletroforese (do grego: phóresis = ação de levar) em gel. Em seguida, os fragmentos 
são marcados com marcadores radioativos que serão impressos em um filme de raios X.
Fonte: BIO, Volume 3
A técnica da eletroforese em gel
Uma amostra de DNA é cortada em vários fragmentos por uma enzima de restrição. 
Esses fragmentos de DNA, de tamanhos diferentes, são pipetados em pequenos reservatórios com saí-
da para uma fina placa de gel mergulhada em uma solução aquosa, no interior de uma bandeja. Liga-se 
uma corrente elétrica e os fragmentos de DNA, de carga negativa, passam a se deslocar ao longo do 
gel, no sentido do pólo positivo. A velocidade de migração dos fragmentos é inversamente proporcional 
ao tamanho. Assim, os fragmentos menores migram mais rapidamente que os maiores. Os fragmentos 
vão, então, ocupando diferentes posições no gel, aparecendo como uma sequência de faixas. 
Inúmeros casos policiais são esclarecidos com a identificação de criminosos que deixaram algum ma-
terial (sangue, pedaço de pele, pelos, esperma) nas vítimas ou no local do crime. Essas pequenas amos-
tras são submetidas à técnica da PCR (reação da polimerase em cadeia), que aumenta em milhares de 
vezes o número de filamentos de DNA, para que seja possível a eletroforese em gel.
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Fonte: BIO, Volume 3
PARA SABER MAIS: 
Para relembrar os assuntos abordados nessas semanas, assista às aulas de Biologia exibidas no 
programa Se Liga na Educação, disponíveis nos links abaixo.
Biologia – Genética no Cotidiano I. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 17/09/2020 
com o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em: <https://drive.
google.com/file/d/1-dhHD8T-Zvk7WVDPAmFA9EY3YtjXZ6YP/view >. 
 Biologia – Genética no Cotidiano II. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 24/09/2020 
com o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em:<https://drive.
google.com/file/d/1BU-edbTL92J-VwrkxgpASJSkj-6Y2hRa/view>. 
DNA molécula da vida. Aula interdisciplinar exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 
01/10/2020 com os professores Vinícius Braz, Biologia, Débora de Mendonça, Química, e Jú-
lio Bastos, Física, no programa Se Liga na Educação. Disponível em:<https://drive.google.com/
file/d/1Tz60pwK6COSZxpAiV_QreUn5dp_GnZFL/view>.
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ATIVIDADES
1 – (PUC-RIO 2021) Muitas vacinas de DNA estão em desenvolvimento para várias doenças e são tidas 
como uma estratégia de imunização muito promissora. Essas vacinas consistem na inoculação de um 
plasmídeo, produzido por engenharia genética, contendo uma pequena parte do material genético do 
patógeno, com informação para a célula produzir uma ou mais proteínas do patógeno (antígenos).
Um dos requisitos para que essa vacina funcione é que, após a inoculação, o plasmídeo
a) chegue ao núcleo, onde será traduzido pelos ribossomos.
b) chegue ao citoplasma, onde será traduzido pelos ribossomos.
c) chegue ao núcleo, onde será transcrito em RNA mensageiro.
d) chegue ao citoplasma, onde será transcrito em RNA mensageiro.
2 – (UPF 2013) A figura abaixo representa, de forma esquemática, o processo de clonagem molecular ou 
engenharia genética em células bacterianas. Desde a década de 1980, várias proteínas humanas vêm 
sendo produzidas por meio dessa técnica, diminuindo seu custo de produção.
Adaptado de Amabis e Martho, 2010, v.3.
Assinale a alternativa que se refere à primeira proteína humana produzida em escala comercial por meio 
dessa biotecnologia.
a) Hemoglobina, liberada para consumo após ter sido submetida a diversos testes que comprova-
ram a sua eficiência.
b) Hormônio do crescimento humano, que até então era extraído da hipófise de cadáveres.
c) Fator VIII de coagulação sanguínea, também conhecido como fator anti-hemofílico.
d) Insulina humana, que até então era extraída do pâncreas de bois e porcos.
e) Anticorpos anti-Rh+ para tratamento da doença hemolítica do recém-nascido (eritroblastose fetal).
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3 – (ENEM 2020) Uma nova e revolucionária técnica foi desenvolvida para a edição de genomas. O 
mecanismo consiste em um sistema de reconhecimento do sítio onde haverá a mudança do gene 
combinado com um mecanismo de corte e reparo do DNA. Assim, após o reconhecimento do local onde 
será realizada a edição, uma nuclease corta as duas fitas de DNA. Uma vez cortadas, mecanismos de 
reparação do genoma tendem a juntar as fitas novamente, e nesse processo um pedaço de DNA pode 
ser removido, adicionado ou até mesmo trocado por outro pedaço de DNA.
Nesse contexto, uma aplicação biotecnológica dessa técnica envolveria o(a)
a) diagnóstico de doenças.
b) identificação de proteínas.
c) rearranjo de cromossomos.
d) modificação do código genético.
e) correção de distúrbios genéticos.
4 – (UERJ 2019) Determinadas sequências de DNA presentes no material genético variam entre 
os indivíduos.
A análise dessa variação possibilita, por exemplo, a identificação dos pais biológicos de uma criança. 
Considere os esquemas a seguir de sequenciamentos de trechos de DNA, separados por gel de eletro-
forese, de uma família formada por um casal e quatro filhos.
Com base nos sequenciamentos, o filho biológico dessa mãe com pai diferente do apresentado é o 
de número:
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
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5 – (ENEM 2018) Considere, em um fragmento ambiental, uma árvore matriz com frutos (M) e outras 
cinco que produziram flores e são apenas doadoras de pólen (DP1, DP2, DP3, DP4 e DP5). Foi excluída 
a capacidade de autopolinização das árvores. Os genótipos da matriz, da semente (S1) e das prováveis 
fontes de pólen foram obtidos pela análise de dois locos (loco A e loco B) de marcadores de DNA, 
conforme a figura.
A progênie S1 recebeu o pólen de qual doadora?
a) DP1.
b) DP2.
c) DP3.
d) DP4.
e) DP5.
6 – (UPF 2011) O teste de paternidade, também chamado de teste de DNA, é feito com base em certos 
trechos do DNA, cujas sequências especiais de nucleotídeos são exclusivas para cada pessoa e 
transmitidas de pais para filhos, de acordo com a herança mendeliana. Este teste permite confirmar 
a paternidade com 99,9% de certeza, comparando-se o DNA da criança, da mãe e dos prováveis pais. 
Analise os resultados abaixo referentes ao teste realizado em uma determinada situação de confirmação 
de paternidade.
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Com base neste resultado, assinalea alternativa correta:
a) Tanto o suspeito 1 quanto o 2 poderiam ser o pai desta criança.
b) O pai da criança é o suspeito 1.
c) Nenhum dos suspeitos poderia ser pai desta criança.
d) O pai da criança é o suspeito 2.
e) Esta criança não pode ser filha desta mãe.
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SEMANA 3
EIXO TEMÁTICO: 
Biodiversidade.
TEMA/ TÓPICO(S): 
4. Linguagens da Vida.
29. Tecnologias na genética.
30. Biotecnologia.
HABILIDADE(S): 
29.1. Avaliar a importância do aspecto econômico envolvido na utilização da manifestação genética 
em saúde: melhoramento genético, clonagem e transgênicos.
29.1.1. Avaliar textos e discutir sobre patentes e tecnologias do DNA.
29.1.2. Posicionar-se criticamente sobre as questões que envolvem o uso de biotecnologia.
30.1. Comparar diferentes posicionamentos de cientistas sobre assuntos ligados a biotecnologia, 
terapia gênica e clonagem avaliando a consistência dos argumentos e a fundamentação teórica.
30.1.1. Produzir textos sobre temas relevantes atuais e polêmicos, como, por exemplo, clonagem 
e transgenia.
30.1.2. Interpretar textos que descrevem a técnica de inserção de genes em plasmídeos de bactérias.
30.1.3. Reconhecer os benefícios da biotecnologia na saúde (produção de insulina), na produção de 
alimentos (produção de plantas resistentes a vírus; verduras e frutas mais saborosas e duradouras) 
e outros.
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Transgênicos, Clonagem, Terapia Gênica.
INTERDISCIPLINARIDADE: 
Filosofia.
TEMA: Transgênese
Caro (a) estudante! Nesta semana, você irá estudar algumas aplicações da Engenharia Genética.
TRANSGÊNESE
Chamamos transgênese o processo que permite a transferência de um gene de um organismo para ou-
tro. Transgênico é o organismo que recebe o gene estranho e, consequentemente, tem o seu genótipo 
alterado.
A transferência de um gene de um organismo para outro é feita por um elemento conhecido por vetor. 
Na obtenção de plantas transgênicas, o vetor mais usado é a bactéria Agrobacterium tumefaciens, cau-
sadora dos tumores de galha que ocorrem nos vegetais. Quando um vegetal é infectado pelo Agrobac-
terium, o T-DNA, uma parte do plasmídeo, chamado Ti, é transferida para o DNA da planta. Contendo 
genes para a produção dos hormônios vegetais – auxina e citocinina –, o T-DNA provoca um desequilí-
brio no crescimento, originando o tumor de galha. A Engenharia Genética é capaz de extrair genes do 
T-DNA e substituí-los por genes de outros organismos. O gene estranho, que é incorporado ao genoma 
da bactéria, pode ser transcrito e traduzido, determinando o seu caráter.
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O milho transgênico
Um gene da bactéria Bacillus thruringiensis, enxertado no genoma do milho, tornou a planta resisten-
te ao ataque das lagartas que a parasitam. No caso, o gene bactéria produz uma proteína que mata 
as lagartas.
A soja transgênica
A soja comum morre quando recebe uma aplicação de Roundup, um dos herbicidas mais usados na 
agricultura. A soja transgênica incorporou um gene bactéria no que a tornou resistente ao Roundup. 
Deste modo, quando o herbicida é aplicado, apenas as ervas daninhas são destruídas.
O arroz transgênico
A cultura do arroz comum, chamado arroz branco, é infestada pelo arroz vermelho, impróprio para o 
consumo. Para acabar com o arroz vermelho, é necessário o uso do herbicida Liberty, que também 
mata o arroz branco. Para solucionar o problema, os cientistas retiraram do solo uma bactéria (Strep-
tomyces higroscopicus) que, inserta no DNA do arroz branco, provoca resistência ao Liberty.
Os ambientalistas, principalmente os europeus, condenam o uso de alimentos transgênicos, dado que 
há muitas dúvidas sobre efeitos dos transgênicos em longo prazo.
O uso de produtos transgênicos está causando polêmica entre produtores, ambientalistas e cientistas. 
Assim, produtores e cientistas defensores da nova tecnologia dizem que a soja transgênica, por exem-
plo, vai aumentar a produtividade e baratear os custos do produto. Ambientalistas e outros pesquisa-
dores que atacam a nova tecnologia afirmam que os produtos transgênicos são perigosos. Na verdade, 
ainda são desconhecidos os efeitos dos alimentos geneticamente modificados sobre a saúde humana 
e o impacto que poderiam causar ao meio ambiente.
CLONAGEM
Organismos que apresentam o mesmo material genético são chamados de clones. A clonagem ocorre 
de maneira natural em espécies que se reproduzem assexuadamente. Nesse caso, o novo indivíduo é 
um clone de seu progenitor, uma vez que se origina a partir de mitoses das células do corpo deste. 
A clonagem também pode acontecer artificialmente por meio de técnicas que permitem desenvolver 
um animal ou uma planta a partir de uma célula somática (ou seja, diferenciada) ou do núcleo de uma 
célula desse tipo. 
A clonagem em animais consiste em inserir o núcleo de uma célula somática no citoplasma de um óvu-
lo, cujo núcleo foi previamente retirado.
Clonagem da ovelha Dolly
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/biologia/clonagem.htm>. Acesso em 15 de maio de 2021.
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A clonagem tem aplicações em diversos campos, como agricultura, pecuária e medicina. 
A clonagem de plantas é utilizada para obter cópias de indivíduos com alguma característica de inte-
resse, como maior resistência às pragas. As técnicas de clonagem vegetal são mais simples e utilizadas 
há mais tempo que as técnicas de clonagem animal. Elas envolvem a produção de indivíduos a partir de 
células ou segmentos de vegetais como galhos, folhas ou brotos. 
A clonagem de animais também visa obter cópias idênticas de indivíduos que apresentam caracterís-
ticas de interesse, como, por exemplo, maior produção de leite ou carne. 
A clonagem em seres humanos tem apenas fins terapêuticos, como a produção de órgãos ou tecidos 
para transplantes, evitando-se, assim, a rejeição. A clonagem reprodutiva de humanos é proibida na 
maioria dos países. 
É importante lembrar que um clone é um ser vivo com genoma idêntico ao do organismo do qual ele 
foi clonado. Isso não quer dizer, necessariamente, que eles são organismos idênticos. A influência am-
biental no fenótipo de um clone – como, por exemplo, o tipo de alimentação que ele possui – pode tor-
ná-lo diferente do organismo clonado. Após a clonagem, também podem ocorrer alterações no material 
genético tanto do clone como do organismo clonado, diferenciando-os.
TERAPIA GÊNICA
Após localizar um gene envolvido na expressão de uma doença genética, é possível estudar sua sequên-
cia de nucleotídeos e seu produto proteico. Com a compreensão dos mecanismos genéticos e molecu-
lares de uma doença, pode ser possível desenvolver a terapia gênica. 
Esse tipo de terapia utiliza a tecnologia do DNA recombinante para alterar o genoma do indivíduo que se 
pretende curar. O objetivo é reparar as deficiências de um gene (ou de um grupo de genes) afetado ou até 
mesmo inibir a expressão de certos genes nas células-alvo. Para isso, a terapia gênica pode envolver:
• a substituição de um gene não funcional por uma cópia funcional;
• a deleção de um gene não funcional;
• a introdução de uma cópia gênica normal sem modificação do gene original;
• a adição de um gene ausente no genoma.
Em comparação com a criação de OGM’s, que pode ser feita com óvulos fertilizados, uma grande dificul-
dade de implementar a terapia gênica é inserir o gene desejado em um grande conjunto de células de 
um indivíduo já desenvolvido.
PARA SABER MAIS: 
Para relembrar os assuntos abordados nessas semanas, assista às aulas de Biologia exibidas no 
programa Se Liga na Educação, disponíveis nos links abaixo.
Biologia – Genética no Cotidiano I. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 17/09/2020 
com o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em<https://drive.
google.com/file/d/1-dhHD8T-Zvk7WVDPAmFA9EY3YtjXZ6YP/view>.
Biologia – Genética no Cotidiano II. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 24/09/2020 
com o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em:<https://drive.
google.com/file/d/1BU-edbTL92J-VwrkxgpASJSkj-6Y2hRa/view>.
DNA molécula da vida. Aula interdisciplinar exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 01/10/2020 
com os professores Vinícius Braz, Biologia, Débora de Mendonça, Química, e Júlio Bastos, Física, 
no programa Se Liga na Educação. Disponível em:<https://drive.google.com/file/d/1Tz60pwK-
6COSZxpAiV_QreUn5dp_GnZFL/view >.
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ATIVIDADES
1 – (ENEM 2020) Em 2012, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) divulgou sua intenção 
de trabalhar na clonagem de espécies ameaçadas de extinção no Brasil, como é o caso do lobo-guará, 
da onça-pintada e do veado-catingueiro. Para tal, células desses animais seriam coletadas e mantidas 
em bancos de germoplasma para posterior uso. Dessas células seriam retirados os núcleos e inseridos 
em óvulos anucleados. Após um desenvolvimento inicial in vitro, os embriões seriam transferidos 
para úteros de fêmeas da mesma espécie. Com a técnica da clonagem, espera-se contribuir para a 
conservação da fauna do Cerrado e, se der certo, essa aplicação pode expandir-se para outros biomas 
brasileiros.
Disponível em: www.bbc.co.uk. Acesso em: 8 mar. 2013 (adaptado).
A limitação dessa técnica no que se refere à conservação de espécies é que ela
a) gera clones haploides inférteis.
b) aumenta a possibilidade de mutantes.
c) leva a uma diminuição da variabilidade genética.
d) acarreta numa perda completa da variabilidade fenotípica.
e) amplia o número de indivíduos sem capacidade de realizar diferenciação celular.
2 – (ENEM 2020) Instituições acadêmicas e de pesquisa no mundo estão inserindo genes em genomas de 
plantas que possam codificar produtos de interesse farmacológico. No Brasil, está sendo desenvolvida 
uma variedade de soja com um viricida ou microbicida capaz de prevenir a contaminação pelo vírus 
causador da aids. Essa leguminosa está sendo induzida a produzir a enzima cianovirina-N, que tem 
eficiência comprovada contra o vírus.
OLIVEIRA, M. Remédio na planta. Pesquisa Fapesp, n. 206, abr. 2013.
A técnica para gerar essa leguminosa é um exemplo de
a) hibridismo.
b) transgenia.
c) conjugação.
d) terapia gênica.
e) melhoramento genético.
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3 – (FUVEST 2020) Um paciente, com câncer sanguíneo (linfoma) e infectado por HIV, fez quimioterapia 
e recebeu um transplante de células tronco da medula óssea de um doador resistente ao HIV. Como 
resultado, tanto o câncer como o HIV retroagiram neste paciente. O receptor mais usado pelo HIV para 
entrar nas células do corpo é o CCR5. Um pequeno número de pessoas resistentes ao HIV tem duas 
cópias mutadas do gene do receptor CCR5. Isso significa que o vírus não pode penetrar nas células 
sanguíneas do corpo que costumam ser infectadas. O paciente recebeu células tronco da medula óssea 
de um doador que tem essa mutação genética específica, o que fez com que também ficasse resistente 
ao HIV. 
Disponível em https://www.bbc.com/. Março/2019. Adaptado. 
A terapia celular a que o texto se refere 
a) permitirá que eventuais futuros filhos do paciente transplantado também possuam células re-
sistentes à infecção pelo HIV.
b) possibilitou a produção, pelas células sanguíneas do paciente após o transplante, de receptores 
CCR5 aos quais o vírus HIV não se liga.
c) promoveu mutações no gene CCR5 das células do paciente, ocasionando a produção de proteína 
à qual o HIV não se liga.
d) gerou novos alelos mutantes que interagem com o gene do receptor CCR5 do paciente, ocasio-
nando a resistência à entrada do HIV nas células do paciente.
e) confirma que o alelo mutante que confere resistência à infecção pelo HIV é dominante sobre o 
alelo selvagem do gene CCR5.
4 – (UEL 2009) Observe a charge a seguir e responda à questão.
Com base nos conhecimentos sobre biotecnologia, considere as afirmativas.
I. Na biotecnologia aplicada, os organismos transgênicos, como, por exemplo, bactérias, fungos, 
plantas e animais geneticamente melhorados, podem funcionar para a produção de proteínas ou para 
propósitos industriais.
II. Organismos transgênicos caracterizam-se pela capacidade de produzir em grandes quanti-
dades a proteína desejada, sem comprometer o funcionamento normal de suas células, e de transferir 
essa capacidade para a geração seguinte.
III. O melhoramento genético clássico consiste na transferência do material genético de um orga-
nismo para outro, permitindo que as alterações no genoma sejam previsíveis; já a engenharia genética 
mistura todo o conjunto de genes em combinações aleatórias por meio de cruzamentos.
IV. A engenharia genética compreende a manipulação direta do material genético das células, 
sendo que o gene de qualquer organismo pode ser isolado e transferido para o genoma de qualquer 
outro ser vivo, por mais divergentes que estes seres estejam na escala evolutiva.
63
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I e III são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são 
corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e IV são 
corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são 
corretas.
5 – (ENEM 2013) A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de transgenes em 
cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de inserção do transgene no núcleo da célula 
hospedeira, resultou no aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes com diversas 
finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia poderia ser utilizada para produzir proteínas 
recombinantes em células de organismos eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que 
são usadas para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que podem ser cultivadas em 
grandes fermentadores.
Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular poderia ser utilizada para inser-
ção de transgenes em leveduras?
a) Lisossomo.
b) Mitocôndria.
c) Peroxissomo.
d) Complexo golgiense.
e) Retículo endoplasmático
64
6 – (ENEM 2014) Em um laboratório de genética experimental, observou-se que determinada bactéria 
continha um gene que conferia resistência a pragas específicas de plantas. Em vista disso, os 
pesquisadores procederam de acordo com a figura.
Do ponto de vista biotecnológico, como a planta representada na figura é classificada?
a) Clone.
b) Híbrida.
c) Mutante.
d) Adaptada.
e) Transgênica.
65
SEMANAS 4 E 5
EIXO TEMÁTICO: 
Energia.
TEMA/ TÓPICO(S): 
2. História da Vida na Terra.
5. Evidências e explicações sobre a evolução dos seres vivos.
HABILIDADE(S): 
5.1. Comparar as explicações utilizadas por Darwin e por Lamarck sobre as transformações dos 
seres vivos.
5.1.1. Identificar as semelhanças e diferenças entre as teorias evolucionistas.
5.2. Reconhecer que os seres vivos se transformam ao longo do tempo evolutivo.
5.2.2. Elaborar explicações sobre a evolução dos seres vivos a partir de evidências, tais como regis-
tros fósseis e características anatômicas, fisiológicas e embriológicas.
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Teorias Evolucionistas.
INTERDISCIPLINARIDADE: 
História, Filosofia e Sociologia.
TEMA: Fundamentos em Evolução Biológica
Caro (a) estudante! Nesta semana, você irá estudar sobre as Teorias Evolutivas.
FUNDAMENTOS EM EVOLUÇÃO BIOLÓGICA
A partir de seus estudos e observando a orquídea Angraecum sesquipedale, Charles Darwin imaginou 
que deveria existir um inseto que tivesse uma estrutura bucal suficientemente longa para alcançar o 
néctar dessa flor. Só depois de algum tempo foi descrita a mariposa-esfinge (Xanthopan morganii prae-
dicta), que se alimenta no nectário dessa orquídea. As teorias científicas, como a teoria da evolução, 
permitem-nos elaborar hipóteses baseadas em pesquisas, observações e análises.
A- Fixismo
De acordo com o fixismo, pensamento predominante até o século XVIII, cada espécie teria surgido de 
maneira independente e permaneceria sempre com as mesmas características. Esse era o pensamen-
to, por exemplo, de Carolus Linnaeus (1707-1778), conhecido como Lineu, que criou um sistema de clas-
sificação dos seres vivos.
Aindano século XVIII, os fósseis já eram estudados, mas não eram vistos como evidência da evolução. 
Atualmente são tidos como fortes evidências das transformações que os seres vivos sofreram ao longo 
do tempo. Até mesmo o cientista francês Georges Cuvier (1769-1832), um dos fundadores da paleonto-
logia – ciência que estuda os fósseis (do grego palaios = antigo; ontos = ser; logos = estudo) – era fixista.
No campo da geologia (do grego geo = Terra; logos = estudo), ciência que estuda as características fí-
sicas e químicas da Terra e de suas mudanças ao longo do tempo, alguns cientistas contribuíram com 
66
ideias diferentes das do fixismo. Um exemplo foi o geólogo escocês James Hutton (1726-1797), que de-
fendia a ideia de que as mudanças nas espécies podiam ser explicadas por mecanismos graduais, a 
exemplo das mudanças que ocorrem ainda hoje na Terra. Esse também era o pensamento do geólogo 
escocês Charles Lyell (1797-1875), cujas ideias influenciaram o pensamento de Charles Darwin.
Desde meados do século XVIII, a hipótese de uma transformação das espécies (transformismo ou 
transmutação das espécies) passou a ser defendida por alguns cientistas para explicar a diversidade 
das espécies e a existência de fósseis de organismos diferentes dos organismos atuais. Essa era a opi-
nião, por exemplo, do médico inglês Erasmus Darwin (1731-1802), o avô de Charles Darwin. No entanto, 
até aquele momento, ele e outros defensores da evolução não apresentaram nenhum modelo de como 
esse processo teria ocorrido.
B- Lamarckismo
No início do século XIX, o naturalista Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck, 
ou, simplesmente, Lamarck (1744-1829), sugeriu um mecanismo para explicar a transformação das 
espécies.
A tese de Lamarck é expressa com detalhes no livro Philosophie zoologique (Filosofia zoológica), publi-
cado em 1809. Contrariando as ideias fixistas da época, o francês defendia que os organismos atuais 
surgiram de outros mais simples e teriam uma tendência a se transformar, gradualmente, em seres 
mais complexos. Os seres mais simples, por sua vez, poderiam surgir por geração espontânea e sua 
evolução seria, de acordo com Lamarck, guiada por necessidades internas dos organismos.
Atualmente, Lamarck é menos reconhecido por ter sido um evolucionista que se opunha às ideias fixis-
tas de sua época, do que por ter defendido duas leis que explicariam os mecanismos de transformação 
dos seres vivos: a lei do uso e desuso e a lei da herança das características adquiridas. Vale lembrar 
que, na época de Lamarck, era comum a crença nessas leis, que, além de não terem sido criadas por ele, 
tinham um papel secundário em sua teoria.
Seu trabalho de 1809 tem uma composição teórica ampla sobre a progressão dos seres vivos. Porém, 
apenas duas leis, dentro dessa rede teórica, acabaram recebendo um destaque maior. São elas:
- Desenvolvimento e atrofia de órgãos pelo uso e pelo desuso: o uso de determinadas partes do corpo 
faz com que elas se desenvolvam e o desuso faz com que elas se atrofiem. - Lei do uso e desuso
- Herança dos caracteres adquiridos: as características que os indivíduos adquirem em sua vida são 
passadas aos descendentes. Ele não se preocupou em explicar como ocorre o processo de herança. Na 
época, os conhecimentos de genética eram rudimentares e ele simplesmente se deteve em dizer que 
há herança de caracteres adquiridos sem explicar como ocorre a herança. - Lei da transmissão dos 
caracteres adquiridos
Um dos exemplos mais clássicos dessas leis é a herança do pescoço da girafa. Reproduzimos aqui o 
trecho da obra de Lamarck em que isso é relatado:
“A girafa vive em lugares onde o solo é quase invariavelmente seco e sem capim. Obrigada a comer folhas 
e brotos no alto das árvores, ela é forçada, continuamente, a se esticar para cima. Esse hábito, mantido 
por longos períodos de tempo por todos os indivíduos da raça, resultou nas pernas anteriores mais longas 
que as posteriores e o pescoço tão alongado que a girafa pode levantar a cabeça a uma altura de 5 metros, 
sem tirar as pernas anteriores do solo.”
Texto extraído de Biologia, Parte I. São Paulo: edart, 1970. p. 39.
C- Darwinismo
Entre dezembro de 1831 e outubro de 1836, o naturalista inglês Charles Darwin (1809-1882) realizou uma 
viagem ao redor do mundo a bordo do navio H. M. S. Beagle. Durante essa viagem, Darwin coletou muitos 
animais, plantas e fósseis de diferentes locais por onde o navio passou. Com base em muitas observa-
ções da natureza, ele começou a contestar a imutabilidade das espécies.
67
Fonte: Acervo pessoal do Autor
Nos 20 anos que se seguiram após seu retorno, Darwin trabalhou em muitos outros projetos de pesqui-
sa e amadureceu suas ideias sobre evolução. Inclusive, foi muito influenciado pelas ideias do religioso e 
economista político inglês Thomas R. Malthus (1766-1834), que defendia que a principal causa da misé-
ria era o descompasso entre o crescimento das populações e a capacidade de produção de alimentos, 
que não crescia na mesma proporção.
Usando a essência do pensamento de Malthus, Darwin postulou que o número de indivíduos de uma 
espécie produzidos a cada geração é geralmente maior que o número de indivíduos que o meio pode 
sustentar. Isso os levaria a competir entre si por recursos, principalmente alimentos. 
Como os indivíduos de uma população sempre apresentam variações entre si, alguns estarão mais ap-
tos a vencer essa competição. Assim, os indivíduos que sobrevivem e se reproduzem a cada geração 
são, preferencialmente, os que apresentam características que permitem melhor adaptação às condi-
ções ambientais.
Na mesma época, o naturalista inglês Alfred Russel Wallace (1823-1913) realizou no período de 1848 a 
1850 uma viagem pelo Amazonas, acumulando valiosa coleção de organismos dessa região, que infeliz-
mente foi perdida em um incêndio quando retornava à Inglaterra. Wallace sobreviveu a esse acidente 
e conseguiu salvar muitas de suas anotações, que se tornaram a base para a publicação de um livro. 
Depois, viajou pelo arquipélago malaio entre 1854 e 1862, retornando ao seu país, onde se dedicou a 
inúmeras pesquisas científicas e à publicação de muitos livros.
Quando Wallace estava no arquipélago malaio, escreveu uma carta a Darwin apresentando as ideias que 
vinha desenvolvendo a respeito da evolução das espécies por seleção natural. Ao ler a carta de Wallace, 
Darwin constatou a semelhança com ideias que ele também vinha desenvolvendo.
Desse modo, em 1858, Darwin e Wallace escreveram separadamente textos sobre evolução por seleção 
natural que foram apresentados à comunidade científica.
Em 1859, Darwin publicou o livro que começou a mudar a história da Biologia: A origem das espécies por 
meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida.
Em seu livro, Darwin propunha algumas premissas (que serão discutidas mais adiante), e, dentre elas, 
duas ideias centrais:
• todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns;
• a seleção natural atua sobre as variações individuais, favorecendo as mais aptas.
68
As ideias de Wallace foram publicadas posteriormente no livro intitulado Contribuições para a teoria 
da Seleção Natural, de 1870. Suas ideias não eram idênticas às de Darwin, mas os dois princípios aci-
ma mencionados estavam presentes. Em função, principalmente, da publicação do livro A origem das 
espécies, a teoria da seleção natural ficou conhecida como sendo desenvolvida apenas por Darwin. No 
entanto, Wallace merece créditos na elaboração dessa teoria.
OS FUNDAMENTOS DA EVOLUÇÃO POR SELEÇÃO NATURAL
A teoria de Darwin e Wallace pode ser resumida da seguinte forma: as espécies de seres vivos se trans-
formam no decorrer do tempo, e a força que direciona essa transformação é a seleção natural. A teoria é 
baseada nas observações e argumentos a seguir:
• Todas as populações apresentam, em condições ótimas, a tendência ao crescimento exponencial.
• A limitação dos recursos, como alimentos, abrigo,parceiros sexuais, impede o crescimento inde-
finido das populações.
• Em decorrência dos fatos acima, os indivíduos de uma população competem entre si pelos recur-
sos naturais.
• Em todas as populações, existem variações características dos indivíduos, muitas das quais são 
herdadas pelos descendentes.
• Os indivíduos com características mais favoráveis às condições do meio têm mais chances de so-
breviver e deixar descendentes, que herdarão tais características. Esse é o conceito básico da se-
leção natural.
Dessa maneira, pelo acúmulo sucessivo de pequenas modificações ao longo das gerações, a seleção 
natural pode originar novas espécies.
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO
Com o redescobrimento, em 1900, dos trabalhos de Mendel com ervilhas e as discussões sobre muta-
ções gênicas, surgidas na época, os adeptos da genética mendeliana passaram a propor que apenas as 
mutações seriam responsáveis por evolução. A seleção natural, segundo essa interpretação, não teria 
participação nesse processo. Somente mais tarde, vários pesquisadores voltaram a dar importância à 
seleção natural e a relacionar as contribuições da genética, da paleontologia e da sistemática em uma 
nova teoria, que ficou conhecida como teoria sintética da evolução.
Desde a década de 1930 essa teoria vem ganhando força. Novas informações sobre DNA, biologia mo-
lecular, ecologia, biologia reprodutiva e muitos outros aspectos têm sido incorporados à interpretação 
dos processos evolutivos.
Segundo a síntese evolutiva, os principais fatores que atuam em uma população são:
• Mutações: são uma das fontes primárias de variabilidade. As mutações não ocorrem para adap-
tar o indivíduo ao ambiente, elas ocorrem ao acaso e, por seleção natural, tendem a ser mantidas 
quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em caso contrário (seleção negativa). Há 
também mutações gênicas que são neutras. Podem ocorrer em células somáticas ou em células 
germinativas; neste último caso, as mutações são de fundamental importância para a evolução, 
pois são transmitidas aos descendentes.
• Recombinação genética (Permutação) e Reprodução Sexuada: Esses dois processos aumentam a 
variabilidade genética nas populações.
• Migração: corresponde aos processos de entrada (imigração) ou saída (emigração) de indivíduos 
de uma população, geralmente associada à busca por melhores condições de vida. Na imigra-
ção, a chegada de novos indivíduos pode introduzir novos genes na população, o que aumenta 
sua variabilidade genética. Por outro lado, na emigração, com a saída de indivíduos, pode haver 
redução da variabilidade genética da população.
• Seleção natural.
69
• Deriva genética: corresponde a processos aleatórios que reduzem a variabilidade genética de 
uma população sem relação com maior ou menor adaptabilidade dos indivíduos. Um exemplo 
de deriva genética é a modificação da composição genética de uma população em função de 
queimadas; em decorrência delas, são eliminados aleatoriamente indivíduos da população, e os 
que ficam não são necessariamente os mais capazes de sobreviver e ter sucesso reprodutivo.
PARA SABER MAIS: 
Para relembrar os assuntos abordados nessas semanas, assista às aulas de Biologia exibidas no 
programa Se Liga na Educação, disponíveis nos links abaixo.
Biologia – Teorias Evolutivas. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 29/10/2020 com 
o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em: <https://drive.google.
com/file/d/1SaREvjHEMdKWvDjo4fPQ0CBdI3TuM-ze/view .
ATIVIDADES
1 – (UNICAMP 2021) Considere uma comunidade marinha que compreende muitos ancestrais dos filos 
de animais modernos. Considere ainda que uma adaptação proficiente foi introduzida em uma única 
espécie. O resultado da adaptação seria um rápido aumento tanto na abundância relativa da espécie 
quanto no espaço explorado por ela. As interações bióticas podem ser consideradas agentes de 
seleção, e a interação das comunidades de espécies em seus próprios ambientes seletivos é uma fonte 
de diversificação. O rápido aumento da espécie seria seguido por uma desaceleração da proliferação 
de novos tipos ecológicos. A tragédia dos comuns, quando os interesses ou ações de uma espécie são 
prejudiciais à comunidade como um todo, deve ser evitada para o sucesso da comunidade marinha.
(Adaptado de P. D. Roopnarine e K. D. Angielczyl. Biology Letters, Londres, v. 8, p. 147-150, fev. 2012.)
Baseado em seus conhecimentos em ecologia e evolução, assinale a alternativa correta.
a) A população da espécie com a adaptação aumentaria infinitamente, pois os recursos são ilimi-
tados e haveria aumento das interações bióticas interespecíficas.
b) A espécie com a adaptação seria um agente de seleção de outras espécies pelo uso de um recur-
so comum, impulsionando a evolução dos concorrentes.
c) A proliferação da espécie com a adaptação seria motivada pela saturação ecológica e pela 
exaustão de recursos pelas outras espécies.
d) A comunidade marinha permanecerá inalterada se a espécie com a nova adaptação apresentar 
abundantes interações bióticas interespecíficas.
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2 – (MACKENZIE 2020) A teoria sintética da evolução, também conhecida como neodarwinismo, 
apresenta
a) a origem da diversidade das características a partir das mutações genéticas e recombinação 
gênica.
b) a necessidade de adaptação ao meio como a origem da diversidade de características dentro da 
espécie.
c) a lei do uso e desuso como a fonte geradora de novas adaptações.
d) a hereditariedade das características adquiridas pelo uso e desuso dos órgãos.
e) e) o surgimento de novos caracteres a partir da seleção natural.
3 – (PUC-RIO 2020) O que pode parecer uma profecia alarmista é, na verdade, uma realidade nos 
sistemas de saúde de todo o mundo. A resistência aos antimicrobianos, especialmente a resistência 
aos antibióticos, é um tema que preocupa tanto os países desenvolvidos quanto os países em 
desenvolvimento. O problema é mais sério em locais onde o consumo de antibióticos não é bem 
controlado nem orientado.
Quando o microrganismo é resistente a um ou mais antimicrobianos de três ou mais categorias, dize-
mos que ele é multirresistente.
Essa resistência pode surgir por uma mutação que dá ao microrganismo condições de resistir ao me-
dicamento. Também pode acontecer pela troca de material genético entre microrganismos comuns 
com microrganismos resistentes. Por isso, o uso de antibióticos adequados para o tipo de infecção, 
no tempo correto e na dosagem correta, é fundamental para evitar a sobrevivência de bactérias mais 
resistentes.
AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA (Brasil). Superbactérias: de onde vêm, como vivem e se reproduzem. 9 nov. 2017. 
Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/noticias/-/asset_publisher/FXrpx9qY7FbU/ content/superbacterias-de-onde-vem-como-
vivem-e-se-reproduzem/219201>. Acesso em: 4 set. 2019. Adaptado.
A resistência aos antibióticos está relacionada a que força evolutiva?
a) Deriva gênica.
b) Seleção natural.
c) Migração.
d) Recombinação.
e) Endocruzamento.
71
4 – (UERJ 2020) Determinado processo presente em todos os seres vivos não foi explicado pela teoria 
evolutiva de Charles Darwin, tendo sido esclarecido, mais tarde, pelas contribuições da teoria sintética 
da evolução.
Esse processo é denominado:
a) especiação.
b) diversificação.
c) seleção natural.
d) hereditariedade.
5 – (UPF 2019) Além da seleção natural, ponto central do darwinismo, a teoria moderna da evolução 
considera, também, processos genéticos para explicar a origem da diversidade das características dos 
indivíduos. São eles:
a) mutação e recombinação gênica.
b) mutação gênica e convergência evolutiva.
c) seleção sexual e adaptação.
d) adaptação e mutação gênica.
e) divergência e convergência evolutiva.
6 – (UFPR 2019) Sobre o processo evolutivo, é correto afirmar:
a) As mutações genéticas ocorrem com o objetivo de promover adaptação dos organismos ao 
ambiente.
b) Alterações na sequência de aminoácidos do DNAdos organismos podem ser vantajosas, neutras 
ou desvantajosas para seus portadores.
c) Em uma população, uma característica vantajosa tende a aumentar de frequência na geração 
seguinte pela ação da seleção natural.
d) Os organismos de uma população biológica são idênticos entre si, potencializando a ação da 
seleção natural.
e) Os organismos atuais estão se modificando geneticamente para se adaptar às mudanças climá-
ticas, como o aquecimento global.
72
7 – (ENEM 2009) Recentemente, foi descoberta uma nova espécie de inseto flebotomídeo, batizado de 
Lutzomya maruaga. O novo inseto possui apenas fêmeas que se reproduzem a partir da produção de 
ovos sem a intervenção de machos, em um processo conhecido como partenogênese. A espécie está 
restrita a uma caverna na região amazônica, não sendo encontrada em outros lugares. O inseto não se 
alimenta de sangue nem transmite doenças, como o fazem outros mosquitos de seu mesmo gênero. 
Os adultos não se alimentam e as larvas parecem se alimentar apenas de fezes de morcego (guano) 
existente no fundo da caverna. Essa dieta larval acumularia reservas a serem usadas na fase adulta.
Ciência hoje, Rio de Janeiro, v. 42, n° 252, set. 2008 (adaptado).
Em relação a essa descoberta, vê-se que a nova espécie de flebotomíneo
a) deve apresentar maior variabilidade genética que seus congêneres.
b) deve ter uma fase adulta longa se comparado com seus congêneres.
c) é mais vulnerável a desequilíbrios em seu ambiente que seus congêneres.
d) está livre de hábitos hematófagos e de transmissão de doenças devido à ausência de machos.
e) tem grandes chances de se dispersar para outros ambientes, tornando-se potencialmente 
invasora.
8 – (ENEM 2010) Experimentos realizados no século XX demonstraram que hormônios femininos e 
mediadores químicos atuam no comportamento materno de determinados animais, como cachorros, 
gatos e ratos, reduzindo o medo e a ansiedade, o que proporciona maior habilidade de orientação 
espacial. Por essa razão, as fêmeas desses animais abandonam a prole momentaneamente, a fim 
de encontrar alimentos, o que ocorre com facilidade e rapidez. Ainda, são capazes de encontrar 
rapidamente o caminho de volta para proteger os filhotes.
VARELLA, D. Borboletas da alma: escritos sobre ciência e saúde. Companhia das Letras, 2006 (adaptado).
Considerando a situação descrita sob o ponto de vista da hereditariedade e da evolução biológica, o 
comportamento materno decorrente da ação das substâncias citadas é
a) transmitido de geração a geração, sendo que indivíduos portadores dessas características terão 
mais chance de sobreviver e deixar descendentes com as mesmas características.
b) transmitido em intervalos de gerações, alternando descendentes machos e fêmeas, ou seja, em 
uma geração recebem a característica apenas os machos e, na outra geração, apenas as fêmeas.
c) determinado pela ação direta do ambiente sobre a fêmea quando ela está no período gestacio-
nal, portanto todos os descendentes receberão as características.
d) determinado pelas fêmeas, na medida em que elas transmitem o material genético necessário 
à produção de hormônios e dos mediadores químicos para sua prole de fêmeas, durante o pe-
ríodo gestacional.
e) determinado após a fecundação, pois os espermatozoides dos machos transmitem as caracte-
rísticas para a prole e, ao nascerem, os indivíduos são selecionados pela ação do ambiente.
73
9 – (PUC-SP 2018) Considere as seguintes sentenças:
I. O apêndice vermiforme não tem serventia, logo, deixará de existir nas futuras gerações.
II. Mastigar alimentos amolecidos pelo cozimento enfraquece certos dentes, os quais desaparecerão 
com o passar do tempo.
Essas sentenças têm em comum o fato de que empregam a lógica evolutiva
a) da seleção natural darwinista.
b) da recombinação genética neodarwinista.
c) da aleatoriedade mutacional neodarwinista.
d) do uso e desuso lamarckista.
10 – (PUC-RIO 2017) A figura abaixo ilustra o estudo conduzido por Joseph Connell sobre a distribuição 
de duas espécies de craca.
Campbell et al. Biology, 10a edição. 2012. Adaptado.
Com base na Figura, verifica-se que:
a) Chthamalus sp. tem mecanismo de osmorregulação mais eficiente que Balanus sp.
b) Chthamalus sp. e Balanus sp. competem pelo mesmo tipo de comida.
c) Balanus sp. é menos adaptada à dessecação que Chthamalus sp.
d) Balanus sp. suporta temperaturas mais altas que Chthamalus sp.
e) Chthamalus sp. é sensível à salinidade.
74
SEMANA 6
EIXO TEMÁTICO: 
Energia.
TEMA/ TÓPICO(S): 
2. História da Vida na Terra.
5. Evidências e explicações sobre a evolução dos seres vivos.
HABILIDADE(S): 
5.2. Reconhecer que os seres vivos se transformam ao longo do tempo evolutivo.
5.2.2. Elaborar explicações sobre a evolução dos seres vivos a partir de evidências, tais como regis-
tros fósseis e características anatômicas, fisiológicas e embriológicas.
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Evidências Evolutivas.
INTERDISCIPLINARIDADE: 
História e Geografia.
TEMA: Evidências Evolutivas
Caro (a) estudante! Nesta semana você vai poder estudar sobre as evidências da evolução biológica.
EVIDÊNCIAS EVOLUTIVAS
Para estudar a história evolutiva dos seres vivos, os cientistas fazem uma série de análises anatômi-
cas, embriológicas, fisiológicas e moleculares entre os organismos atuais. Além disso, eles estudam os 
fósseis que se formaram há milhões de anos a partir de seres vivos. Os amonites, por exemplo, foram 
moluscos marinhos com a concha formada por câmaras adicionadas conforme o animal crescia. O re-
gistro dos amonites apareceu pela primeira vez em rochas de 400 milhões de anos e estima-se que sua 
extinção ocorreu há 65 milhões de anos.
Entender a evolução dos seres vivos e suas relações de parentesco exige a análise de muitas evidên-
cias. Dentre elas, destacam-se os fósseis, as homologias, os órgãos vestigiais, os dados moleculares e 
a embriologia comparada.
A) FÓSSEIS
Chamamos de fóssil (do latim fossile = extraído da terra) os restos de seres vivos de épocas passadas ou 
ainda qualquer vestígio deixado por eles: pegadas, túneis (feitos por vermes marinhos), etc.
Um fóssil só se forma em condições muito especiais, pois, normalmente, o organismo morto é comido 
por animais ou decomposto por fungos e bactérias. Os tecidos moles têm mais chance de serem co-
midos e decompõem-se mais rapidamente que as partes duras (ossos, conchas, etc.); estas, portanto, 
apresentam mais chance de formarem fósseis.
De qualquer modo, só haverá fossilização se a morte do organismo ocorrer em condições que favore-
çam esse fenômeno. Os fósseis podem se formar com mais facilidade quando um animal é soterrado 
por sedimentos (areia ou argila) no fundo de lagos e mares ou no leito de rios. Com o tempo, os sedimen-
tos se compactam e formam rochas (Figura 06).
75
Autor: Rodrigo de Mello
Disponível em: https://www.researchgate.net/figure/Figura-13-Um-esquema-simplificado-do-processo-de-formacao-dos-fosseis_
fig7_321944633 
Estudando fósseis de ossos das pernas de um animal, por exemplo, podemos ter ideia de sua altura e 
de seu peso. Já os dentes podem indicar o tipo de alimentação, pois cada animal possui adaptações ao 
ambiente em que vive e a determinado modo de vida: carnívoros, por exemplo, têm dentes geralmente 
pontiagudos e afiados, o que lhes permite prender, perfurar e comer carne.
Os dados obtidos pelo estudo dos fósseis são confrontados com outras evidências, como as obtidas 
pelo estudo comparado da anatomia e da embriologia dos organismos atuais e de suas proteínas e áci-
dos nucleicos. Esses estudos indicam que os peixes devem ter surgido antes dos anfíbios; estes, antes 
dos répteis, que surgiram antes das aves e dos mamíferos. Essa sequência é confirmada pela idade 
relativa dos fósseis de cada grupo.
B) HOMOLOGIA
Estruturas homólogas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um ancestral comum ex-
clusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função. São exemplos de estrutu-
ras homólogas entre si: os ossosdos braços dos seres humanos, dos membros anteriores dos cavalos, 
das asas dos morcegos e das nadadeiras das baleias. Eles são homólogos porque derivam dos ossos 
dos membros anteriores presentes no grupo ancestral que deu origem aos mamíferos. Nesses casos, 
como essas estruturas não desempenham a mesma função nos organismos mencionados, fala-se em 
divergência evolutiva.
Fonte: Bio Volume 3
76
Existem, no entanto, estruturas homólogas que também estão adaptadas a uma mesma função. É o 
caso dos ossos das nadadeiras anteriores das baleias e dos golfinhos, ambos mamíferos com os mem-
bros anteriores modificados para a vida em ambiente aquático.
Nos estudos de relações de parentesco evolutivo, devem ser considerados nas comparações apenas ca-
racteres homólogos.
O conceito de homologia pode ser aplicado não apenas a órgãos, mas a outras características: ana-
tômicas, embriológicas, comportamentais e moleculares (como a sequência de aminoácidos de uma 
proteína ou a sequência de nucleotídeos no DNA ou RNA). É com base em todo um conjunto de seme-
lhanças (homologias) entre dois ou mais grupos, que podemos supor uma ancestralidade comum.
No caso dos mamíferos, um ancestral exclusivo desse grupo deu origem a um grande número de espé-
cies adaptadas a condições de vida muito diferentes. Chamamos esse fenômeno de irradiação adap-
tativa. Como resultado dessa evolução, os ossos dos membros anteriores dos mamíferos sofreram 
modificações e hoje desempenham diferentes funções: correr (cavalo); manipular objetos (ser huma-
no); nadar (baleia); cavar (tatu); voar (morcego); etc.
Há, no entanto, caracteres que se assemelham simplesmente por exercerem a mesma função, mas não 
derivam de modificações de estruturas semelhantes, já existentes em um ancestral comum exclusivo. 
Estas são semelhantes apenas quanto à função e são chamadas estruturas análogas. Esse tipo de se-
melhança não é usado nos estudos que visam estabelecer relações de parentesco evolutivo.
São análogas, por exemplo, as asas das aves e as dos insetos: ambas desempenham a mesma função, 
que é o voo, mas não são derivadas das mesmas estruturas presentes em um ancestral comum exclu-
sivo entre aves e insetos.
As estruturas análogas são fruto do que se chama evolução convergente (ou convergência evolutiva). 
Nesse processo a semelhança se deve apenas à adaptação a uma condição ecológica semelhante. A 
evolução dessas estruturas ocorre de forma independente em dois ou mais grupos de seres vivos que 
não possuem um ancestral comum mais recente e exclusivo.
Fonte: Bio Volume 3
Esquema de homologia entre ossos dos membros anteriores dos mamíferos
C) ÓRGÃOS VESTIGIAIS
Outra evidência da evolução são os órgãos vestigiais, órgãos atrofiados, que não desempenham mais 
sua função original. São exemplos o apêndice vermiforme humano e os ossos vestigiais de membros 
posteriores em algumas baleias e serpentes.
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Fonte: Biologia Hoje - Volume 3
A presença de ossos vestigiais de membros posteriores em baleias e serpentes indica que esses ani-
mais descendem de espécies com pernas que se adaptaram a um novo modo de vida. Nas baleias, a 
perda dos membros posteriores diminuiu o atrito com a água, tornando mais eficiente o deslocamento 
do animal no ambiente aquático. Nas serpentes, essa perda pode ter facilitado o deslizamento delas por 
fendas estreitas entre pedras e sua entrada em buracos no solo.
D) DADOS MOLECULARES
Em termos moleculares, quanto maior a diferença na sequência de ácidos nucleicos e nas proteínas de 
duas espécies, maior a distância evolutiva entre elas. Assim, as semelhanças na sequência dos ami-
noácidos de uma proteína ou de nucleotídeos do DNA podem indicar o grau de parentesco entre duas 
espécies.
Quanto maior for a semelhança nas sequências das bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos, ou quanto 
maior a semelhança entre as proteínas dessas espécies, maior será a proximidade evolutiva entre elas.
E) EMBRIOLOGIA COMPARADA
O estudo comparado da embriologia de diversos vertebrados mostra a grande semelhança do padrão 
de desenvolvimento inicial. À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individuali-
zantes e as semelhanças diminuem.
Quanto mais diferentes são os organismos, menor é a semelhança no desenvolvimento embrionário.
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PARA SABER MAIS: 
Para relembrar os assuntos abordados nessas semanas, assista às aulas de Biologia exibidas no 
programa Se Liga na Educação, disponíveis nos links abaixo.
Biologia – Evidências da Evolução. Aula exibida para o 3º Ano do Ensino Médio no dia 06/11/2020 
com o professor Vinícius Braz no programa Se Liga na Educação. Disponível em: <https://drive.
google.com/file/d/17CPbeNAMy5_9KkhxsAaytlu7zPtgKaQD/view>.
ATIVIDADES
1 – (PUC-RIO 2014) As ilustrações abaixo correspondem (da esquerda para a direita) ao membro anterior 
de um humano, um gato, uma baleia e um morcego. É correto afirmar que:
a) os ossos com o mesmo número são considerados estruturas homólogas.
b) os membros anteriores mostrados são análogos, pois têm funções diferentes.
c) a semelhança entre os membros constitui um exemplo de evolução convergente.
d) órgãos homólogos apresentam estrutura e função semelhantes.
e) os membros anteriores mostrados são análogos, pois têm a mesma função.
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2 – (UNESP 2021) Analise os desenhos.
Neste trabalho de Leonardo da Vinci, transparece a sua dedicação alicerçada no racionalismo, no expe-
rimentalismo científico e no antropocentrismo, características do movimento, que, mais de três sécu-
los depois, também influenciaram os ideais evolucionistas de Charles Darwin. A análise desta brilhante 
investigação científica evidencia a relação evolutiva entre órgãos e de origem embrionária.
As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por:
a) iluminista – análogos – diferente.
b) iluminista – homólogos – mesma.
c) renascentista – homólogos – mesma.
d) renascentista – análogos – mesma.
e) iluminista – homólogos – diferente.
3 – (MACKENZIE 2016) A respeito do processo de evolução, é correto afirmar que
a) a reprodução assexuada não apresenta variabilidade genética.
b) a existência de órgãos análogos em duas espécies é considerada evidência de evolução 
convergente.
c) a seleção natural, na teoria darwinista, é a causa da variabilidade genética.
d) o uso ou desuso de um órgão, na teoria lamarckista, provoca mutações genéticas.
e) Órgãos homólogos são aqueles que apresentam a mesma função, mas origens diferentes.
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4 – (ENEM 2007) Fenômenos biológicos podem ocorrer em diferentes escalas de tempo. Assinale a 
opção que ordena exemplos de fenômenos biológicos, do mais lento para o mais rápido.
a) germinação de uma semente, crescimento de uma árvore, fossilização de uma samambaia.
b) fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore, germinação de uma semente.
c) crescimento de uma árvore, germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia.
d) fossilização de uma samambaia, germinação de uma semente, crescimento de uma árvore.
e) germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore.
5 – (UNICAMP 2019) No ano de 2015, foi descrito o fóssil de um réptil que viveu há 150 milhões de anos 
onde hoje é a região Nordeste do Brasil. Conforme ilustra a figura a seguir, esse animal apresenta corpo 
alongado, com muitas vértebras e costelas, e membros anteriores e posteriores reduzidos (a seta indica 
a região ampliada no canto inferior esquerdo). Por sua anatomia peculiar, um grande debate teve início 
sobre a posição que esse animal deveria ocupar na árvore da vida.
Sabe-se que os lagartos (que geralmente têm membros) e as serpentes (seres ápodes) que vivem atual-
mente têm um ancestral comum. Sendo assim, o organismo ilustrado na figura
a) não pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes, pois a perda dos membros anteriores e 
posteriores levaria a um prejuízo à vida do animal, e a evolução resulta apenas em melhoria dos 
organismos.
b) não pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes,pois a evolução é gradual e incapaz de 
gerar mudanças drásticas na morfologia de um ser vivo, como a perda de membros anteriores e 
posteriores.
c) pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes, sendo que seu ancestral comum com os 
lagartos possuía membros, depois perdidos por processos evolutivos, originando as serpentes 
ápodas atuais.
d) pode ser um fóssil de transição, pois os ancestrais das serpentes que não utilizavam seus mem-
bros com tanta frequência sofreram atrofia desses membros, deixando de transferir tal carac-
terística para seus descendentes.
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REFERÊNCIAS 
AGUILAR, João Batista et al. Biologia - Ensino Médio (vol. 3). 1.ed. São Paulo: Edições SM Ltda., 2009 
(Coleção Ser Protagonista, 3 volumes).
AMABIS, JOSÉ MARIANO; MARTHO, GILBERTO RODRIGUES. Biologia das populações - Volume 3: 
Ed. – São Paulo: Moderna, 2010.
CAMPBELL, N.A.; REECE, J.B.; URRY, L.A.; CAIN, M.L.; WASSERMAN, S.A.; MINORSKY, P.V. & Jack-
son, R.B. 2010. Biologia.10ª ed. Artmed, Porto Alegre, 1488 p.
FAVARETTO, José Arnaldo. BIOLOGIA: Unidade e Diversidade – volume 3. São Paulo. Editora FTD, 1ª 
Edição.
JÚNIOR, César da Silva; SASSON, Sezar; JÚNIOR, Nelson Caldini. Biologia – Ensino Médio. Volume 
3. 11 ed. Editora Saraiva. 2016
LOPES, Sônia.; ROSSO, Sérgio. BIO – Volume 3. São Paulo. Editora Saraiva, 3ª Edição, 2016.
LINHARES, Sérgio. GEWANDSZNAJDER, Fernando. PACCA, Helena. Biologia Hoje - volume 3. 3ª Edi-
ção. Editora Ática, São Paulo, 2017.