Biologia 2 LP

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Componente curricular: BIOLOGIA
Conexões 
 com a Biologia
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Miguel Thompson
Eloci Peres Rios
MANUAL DO 
PROFESSOR
Componente curricular: biologia
2
Conexões 
com a Biologia
Ensino Médio
2a edição
São Paulo, 2016
Miguel Thompson
Bacharel e licenciado em Ciências pela Faculdade de Ciências 
Exatas e Experimentais da Universidade Mackenzie (SP). Mestre e doutor 
em Ciências (área de concentração: Oceanografia Biológica) 
pela Universidade de São Paulo. Professor.
Eloci Peres Rios
Bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista 
“Júlio de Mesquita Filho”. Mestre e doutora em Ciências (área de concentração: 
 Oceanografia Biológica) pela Universidade de São Paulo. Professora.
MANUAL DO PROFESSOR
Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Todos os direitos reservados
EDITORA MODERNA LTDA.
Rua Padre Adelino, 758 - Belenzinho
São Paulo - SP - Brasil - CEP 03303-904
Vendas e Atendimento: Tel. (0_ _11) 2602-5510
Fax (0_ _11) 2790-1501
www.moderna.com.br
2016
Impresso no Brasil
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Thompson, Miguel
Conexões com a Biologia / Miguel Thompson, 
Eloci Peres Rios. — 2. ed. — São Paulo : 
Moderna, 2016.
Obra em 3 v. 
Componente curricular: Biologia
Bibliografia.
1. Biologia (Ensino médio) I. Rios, Eloci
Peres. II. Título.
16-01675 CDD-574.07
Índices para catálogo sistemático:
1. Biologia : Ensino médio 574.07
Coordenação editorial: Rita Helena Bröckelmann
Edição de texto: Vanessa Shimabukuro (coord.), Nathália Fernandes de Azevedo, 
Zanith Cook, Thiago Macedo de Abreu Hortencio, Bruna Quintino de Morais, 
Luciana Keler M. Corrêa
Preparação de texto: Renato da Rocha
Gerência de design e produção gráfica: Sandra Botelho de Carvalho Homma
Coordenação de produção: Everson de Paula
Suporte administrativo editorial: Maria de Lourdes Rodrigues (coord.)
Coordenação de design e projetos visuais: Marta Cerqueira Leite
Projeto gráfico: Mariza de Souza Porto, APIS design integrado, 
Adriano Moreno Barbosa
Capa: Douglas Rodrigues José
Foto: Bay Leaves (Folhas de louro)
 @ Helena Peres Garcia
Coordenação de arte: Wilson Gazzoni Agostinho
Edição de arte: Flavia Maria Susi
Editoração eletrônica: Flavia Maria Susi
Edição de infografia: Luiz Iria, Priscilla Boffo, Otávio Cohen
Ilustração dos ícones-medida: Flavia Maria Susi
Coordenação de revisão: Adriana Bairrada
Revisão: Afonso N. Lopes, Ana Maria C. Tavares, Rita de Cássia Sam, 
Simone Soares Garcia, Thiago Dias
Coordenação de pesquisa iconográfica: Luciano Baneza Gabarron
Pesquisa iconográfica: Flávia Aline de Morais, Luciana Vieira
Coordenação de bureau: Américo Jesus
Tratamento de imagens: Denise Feitoza Maciel, Marina M. Buzzinaro, 
Rubens M. Rodrigues
Pré-impressão: Alexandre Petreca, Everton L. de Oliveira, Fabio N. Precendo, 
Hélio P. de Souza Filho, Marcio H. Kamoto, Vitória Sousa
Coordenação de produção industrial: Viviane Pavani
Impressão e acabamento: 
Colaboradores
Alda Regina Tognini Romaguera 
Licenciada em Pedagogia pela Universidade Estadual de Campinas 
(SP). Mestre e Doutora em Educação (área de concentração: 
Educação, Conhecimento, Linguagem e Arte) pela Universidade 
Estadual de Campinas (SP). Professora universitária e assessora 
pedagógica.
Carolina Mancini Vall Bastos
Bacharel e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de 
Biociências da Universidade de São Paulo. Doutora em Ciências 
(área de concentração: Genética) pelo Instituto de Biociências da 
Universidade de São Paulo. Professora e editora.
Felipe Carvalho Beltrão Cavalcanti
Bacharel e licenciado em Ciências Biológicas pela Escola Superior 
de Agricultura “Luiz de Queiroz” da Universidade de São Paulo. 
Professor.
Júlia Bolanho da Rosa Andrade 
Bacharele licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de 
Biociências da Universidade de São Paulo. Mestre em Ciências 
(área de concentração: Botânica) pelo Instituto de Biociências da 
Universidade de São Paulo. Editora.
Luciana Harumi Osaki
Bacharel em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências 
da Universidade de São Paulo. Doutora em Ciências (área de 
concentração: Biologia Celular e Tecidual) pelo Instituto de 
Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo. Professora.
Murilo Pagnotta
Bacharel e licenciado em Ciências Biológicas pelo Instituto de 
Biociências da Universidade de São Paulo. Mestre em Ciências 
(área de concentração: Psicologia Experimental) pelo Instituto de 
Psicologia da Universidade de São Paulo. Professor e editor.
Nathália Fernandes de Azevedo
Bacharel e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de 
Biociências da Universidade de São Paulo. Doutora em Ciências 
(área de concentração: Biologia – Genética) pelo Instituto de 
Biociências da Universidade de São Paulo. Editora.
Rita Helena Bröckelmann
Licenciada em Ciências e Biologia pelo Centro Universitário da 
Fundação Educacional Guaxupé (MG). Professora e editora.
Rodrigo Louro
Bacharel em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências 
da Universidade de São Paulo. Doutor em Ciências (área 
de concentração: Bioquímica) pelo Instituto de Química da 
Universidade de São Paulo. Editor.
Thalita Beatriz Carrara da Encarnação
Bacharel em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências 
da Universidade de São Paulo. Mestre em Ciências (área 
de concentração: Botânica) pelo Instituto de Biociências da 
Universidade de São Paulo. Editora.
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“— Gato Cheshire... quer fazer o favor de me dizer qual é o caminho que eu devo tomar?
— Isso depende muito do lugar para onde você quer ir — disse o Gato.
— Não me interessa muito para onde... — disse Alice.
— Não tem importância então o caminho que você tomar — disse o Gato.
— ... Contanto que eu chegue a algum lugar — acrescentou Alice como uma explicação.
— Ah, disso pode ter certeza — disse o Gato —, desde que caminhe bastante.”
CARROLL, Lewis. As aventuras de Alice no país das maravilhas. 
Londres: Macmillan and Co., 1865.
Que caminho tomar? Importa o lugar a chegar?
No dia a dia, estamos sempre nos deparando com situações e problemas que precisamos 
resolver, decidir rumos, traçar linhas em algumas direções! Dedicamos boa parte do nosso tempo 
buscando soluções e aprendemos muito com cada desafio superado – e mesmo com os fracassos.
À medida que compartilhamos a vida com outras pessoas, percebemos que os problemas 
ficam cada vez mais complexos, pois já não pertencem somente a nós, mas a toda a sociedade. 
A formação exigida para conseguirmos entrar no mercado de trabalho, os condicionantes do 
custo de vida e a necessidade de mantermos uma conduta ética, por exemplo, são preocupações 
comuns entre os jovens. Na busca de respostas para algumas dessas questões, a Biologia se faz 
presente.
Boa parte do esforço científico e tecnológico tem o objetivo de transformar as descober-
tas em melhoria da vida diária das pessoas. Para a compreensão de como a vida se organi-
za, se inter-relaciona, se reproduz, evolui e se transforma, por meio de processos naturais 
e da ação do ser humano e no emprego de tecnologias, dependemos dos conhecimentos 
químicos, físicos e biológicos acumulados pela humanidade há milhões de anos. Além, é 
claro, de nos sentirmos intrigados e convidados a nos engajar no desenvolvimento futuro 
das ciências e das tecnologias. Qualquer que seja nosso projeto de vida, a escola participa 
do processo de compreendermos esses conhecimentos e participarmos dessa história, que é, 
afinal, nossa história.
Escrevemos esta coleção pensando em compartilhar com você, estudante, conhecimentos 
fundamentais da Biologia que serão necessários para resolver situações-problema, decidir os 
caminhos a serem trilhados e, também, para conhecimento das consequências das suas escolhas.
Você terá de buscar e construir seus próprios conhecimentos e dar asas à sua criatividade. 
Nessa busca, as perguntas serão mais importantes do que as respostas, e a cada resposta você 
encontrará uma nova pergunta. Em suas mãos, as novas ideias se transformarão em ações para 
concretizar os sonhos que você tem para nossa sociedade.
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Apresentação
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Organização do livro
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6 Introdução à Genética
Um problema, uma solução
Responda em seu cadernoValores e atitudes
Esse problema também é nosso!
1. Qual é a importância de se estudar a origem das populações nativas do 
Brasil?
2. Discuta a existência de movimentos racistas, xenófobos e ultranacio-
nalistas considerando que toda a humanidade teve uma origem única. 
3. As pesquisas acadêmicas com povos indígenas e outras populações tra-
cionais no Brasil devem passar por análises de comissões de ética. Discuta 
a importância dessa prática.
• <revistapesquisa.fapesp.
br/2015/08/13/a-disputada-
conquista-das-americas/>
• <super.abril.com.br/comportamento/
brancos-negros-indios-e-amarelos-
todos-parentes>
Acessos em: fev. 2016.
Consulte
A situação
Há cerca de 20 mil anos, as Américas eram a última fronteira para a ocupação do pla-
neta pelos humanos modernos (Homo sapiens). Então, uma ponte de gelo e terra uniu o 
nordeste da Ásia ao Alasca, na região do atual Estreito de Bering, criando um caminho que 
permitiu aos primeiros colonizadores chegarem ao nosso continente. A cronologia dessa 
migração e a identidadedessas populações pioneiras, no entanto, ainda são objeto de mui-
tos debates e dúvidas entre os cientistas. Nos últimos anos, diversos estudos morfológicos, 
genéticos, arqueológicos e linguísticos [...] encontraram ligações entre os índios nativos 
americanos com grupos que habitavam e ainda habitam áreas que hoje compreendem a 
Sibéria, a Mongólia e o leste da Ásia [...].
Fonte: BAIMA, C. O mistério dos índios brasileiros. O Globo, jul. 2015. 
O problema
O fóssil de Homo sapiens mais antigo encontrado no Brasil tem cerca de 11 mil anos. Es-
tudos morfológicos indicaram que se tratava de uma mulher de aproximadamente 20 anos, 
que recebeu dos pesquisadores o nome de Luzia, e apresentava traços semelhantes aos dos 
atuais aborígenes australianos. As mesmas características foram observadas em outros fós-
seis brasileiros e americanos. Esses dados contradizem a proposta tradicional de que a migra-
ção de uma única população da Ásia teria originado os povos indígenas nativos americanos. 
Com base nessas análises, alguns antropólogos propõem que tenham ocorrido migrações de 
populações diferentes para o continente americano, uma com populações de indivíduos se-
melhantes aos nativos da África e Austrália e outra com populações da Ásia semelhantes aos 
muitos indígenas atuais.
• Como a Genética pode auxiliar na reconstrução da origem de diferentes povos?
Pense em uma solução
Dois estudos publicados em 2015 com a contribuição de pesquisadores brasileiros rea-
lizaram comparações genéticas entre populações nativas americanas e povos de outras re-
giões do mundo. Os trabalhos identificaram que alguns grupos in-
dígenas brasileiros apresentam semelhanças significativas com os 
aborígenes australianos e os nativos da Papua Nova Guiné, povos da 
atual Oceania. Os Suruí Paiter e os Karitiana da Floresta Amazônica 
de Rondônia e os Xavante do Cerrado do Mato Grosso foram os gru-
pos estudados que apresentaram semelhanças com as populações 
da Oceania, assim como foi observado morfologicamente para Luzia 
e outros fósseis americanos. Esses dados reforçam a ideia de que o 
povoamento da América é um evento complexo, que deve ter incluído 
a participação de uma população diversa. 
• O que os cientistas analisam ao fazer comparações genéticas en-
tre indivíduos e populações?
• O que, de maneira geral, signi� ca ser geneticamente semelhante 
a outro indivíduo ou população?
Fonte: LOPES, R. J. História 
da ocupação humana das 
Américas fica cada vez mais 
confusa. Folha de S.Paulo,
jul. 2015.
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Índio da etnia Suruí Paiter. (Aldeia 
Joaquim Cacoal, RO, 2012.)
Origem dos povos indígenas brasileiros
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MaiasEsquimós
Ianomâmis
Crânio de Luzia 
encontrado em 
Minas Gerais
137136
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Abertura de Unidade
Em cada uma das 8 aberturas deste livro, um 
problema é apresentado. Imagens e textos 
convidam você a conhecer melhor a situação, como 
ela está relacionada ao cotidiano e como a Biologia 
pode participar da sua resolução.
Valores e atitudes
Algumas questões provocam reflexão 
sobre nossa responsabilidade perante o 
problema, as atitudes que tomamos e o 
que já sabemos sobre ele.
Consulte
Sugestões de recursos 
na internet vão ajudá-lo 
a começar uma pesquisa 
e formar uma opinião 
sobre o assunto.
A obra está organizada em 8 Unidades com diferentes seções que vão 
acompanhá-lo durante o ano letivo. Veja e entenda, a seguir, a organização 
do seu livro.
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Os boxes trazem informações complementares que ajudam 
a estabelecer relações entre os conceitos da Biologia, 
compreender o contexto histórico da sua evolução e sua 
importância para as outras áreas do conhecimento.
Ícone-medida
Um ícone-medida foi aplicado para 
indicar o tamanho médio do ser 
vivo que aparece em imagens. O 
ícone pode indicar a altura ( ) ou o 
comprimento ( ).
Tema
Uma Unidade é organizada 
em vários Temas.
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Outros tipos de herança
Como são herdadas características que não seguem os padrões
de herança mendeliana?
3
Aplicação
1. Justifique esta conclusão: se uma mulher afetada por uma doença com padrão de herança 
autossômica dominante tiver um filho sem a doença, poderemos deduzir que ela é hete-
rozigota. Se desejar, monte um heredograma e/ou um quadrado de Punnett para explicar 
sua resposta.
2. Justifique esta conclusão: se uma mulher sem determinada doença recessiva ligada ao X tiver 
um filho do sexo masculino afetado por essa doença, poderemos deduzir que ela é heterozigo-
ta para o gene em questão. Se desejar, monte um heredograma e/ou um quadrado de Punnett 
para explicar sua resposta.
3. Utilize um quadrado de Punnett para determinar a probabilidade de um homem com fenil-
cetonúria e uma mulher sem a doença e sem casos na família terem um filho com a doença. 
Quais são os genótipos possíveis desse filho? O que mais você pode dizer sobre ele?
4. Do cruzamento entre duas plantas duplo-heterozigotas, qual é a probabilidade de nascerem 
plantas com vagem inflada e com flores na posição terminal?
5. Reveja o heredograma da página 168. Se o indivíduo III-4 tiver um filho com uma pessoa com 
anemia falciforme, qual será a probabilidade de a criança ter a doença?
Comunicação
6. Pesquise outros casos em que o aconselhamento genético é indicado. Discuta sua importância 
com os colegas.
7. Em grupo, simulem uma consulta de aconselhamento genético. Para isso, será necessário 
escolher uma doença, determinar quem são os parentes afetados por ela, montar e anali-
sar o heredograma, determinar os genótipos e calcular o risco envolvido. Atenção para ser 
compatível com o padrão de herança da doença escolhida! Se preferirem, baseiem-se em 
um dos exemplos de heredogramas desta Unidade.
Responda em seu cadernoAtividades
Exemplo 2
Suponha que um casal queira saber qual é a probabilidade 
de eles terem um filho com albinismo ou um filho heterozigoto 
para o gene dessa característica. Sabe-se que a mãe do homem 
é albina, assim como o pai da mulher, como mostrado no here-
dograma ao lado. 
A partir dessas informações é possível deduzir os genótipos 
do casal. Como ambos são filhos de pessoas albinas, eles são he-
terozigotos para a característica (Aa). Assim, os dois podem pro-
duzir gametas com o alelo dominante ou com o alelo recessivo. O 
quadrado de Punnet a seguir mostra as possíveis combinações 
entre eles.
Gametas masculinos
Gametas femininos A a
A AA Aa
a Aa aa
Nesse caso, para calcular a probabilidade pretendida deve-se 
somar a probabilidade de nascer um filho com dois alelosrecessi-
vos (1/4) e a probabilidade de nascer um filho heterozigoto (2/4). 
Assim, a probabilidade de o casal ter um filho albino ou heterozi-
goto para essa característica é de 3/4 (1/4 + 2/4) ou 75%.
I
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III
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1 2
3 4
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A_ aa
Aa
1
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4 cm
Flores da planta maravilha 
(Mirabilis jalapa), cuja característica 
cor das pétalas segue o padrão 
de herança com dominância 
incompleta. A cor rosa é 
o fenótipo intermediário, 
apresentado pelo heterozigoto.
Variação da cor da pelagem em gado Shorthorn, que mede cerca de 1,4 m de altura: (A) pelagem 
vermelha no homozigoto (PVPV); (B) pelagem branca no homozigoto (PBPB); (C) pelagem ruão no 
heterozigoto (PVPB).
Algumas características hereditárias não seguem o padrão fenotípico 
de herança esperado pelo modelo mendeliano de segregação de fato-
res. Isso, no entanto, não significa que os alelos responsáveis por essas 
características tenham um padrão de segregação diferente dos demais. 
Neste Tema, veremos como isso é possível.
 Dominância incompleta
Quando nenhum dos alelos que condicionam uma característica 
apresenta dominância completa sobre o(s) outro(s), fala-se em herança 
com dominância incompleta. Nesses casos, os indivíduos heterozigo-
tos apresentam um fenótipo intermediário em relação aos homozigotos. 
Na planta maravilha (Mirabilis sp.), por exemplo, indivíduos homozigo-
tos podem apresentar flores com coloração vermelha (FVFV) ou bran-
ca (FBFB), e indivíduos heterozigotos apresentam flores com coloração 
rosa (FVFB). Isso ocorre porque o alelo FV codifica a produção normal de 
pigmento vermelho, enquanto o FB não. Por isso, plantas homozigotas 
FVFV possuem flores vermelhas, e plantas homozigotas FBFB têm flores 
brancas. Plantas heterozigotas FVFB, por possuírem apenas uma cópia 
do alelo funcional FV, produzem uma quantidade reduzida de pigmento 
vermelho, o que torna suas flores rosadas.
 Codominância
Na codominância, também não há relação de dominância entre os 
alelos; diferentemente da dominância incompleta, no entanto, ambos os 
alelos são funcionais e, por isso, o heterozigoto não apresenta um fenóti-
po intermediário, mas um fenótipo resultante da manifestação simultâ-
nea dos dois alelos. Um exemplo é a cor da pelagem de gado da varieda-
de Shorthorn. Os homozigotos podem ter pelos da cor vermelha (PVPV) 
ou branca (PBPB), e os heterozigotos (PVPB) apresentam pelos vermelhos 
e brancos, que resultam na coloração malhada denominada ruão. 
Cor da pelagem em gado Shorthorn
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Elementos gráficos
Ilustrações, fotos, 
tabelas, equações, 
esquemas e gráficos estão 
distribuídos ao longo do 
texto, enriquecendo-o 
e proporcionando 
diversas oportunidades 
de aprendizagem dessas 
linguagens, próprias da 
Ciência.
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1 O material genético das célulasComo as informações genéticas são armazenadas nos seres vivos?
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James Watson (à 
esquerda) e Francis 
Crick mostrando 
o modelo da 
dupla-hélice da 
molécula de DNA. 
(Cambridge, 
Inglaterra, 1953.)
O DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico) são 
ácidos nucleicos que compõem o material genético das células. Para que 
os organismos sobrevivam, as informações contidas nesse material pre-
cisam ser “lidas” e “utilizadas”, o que ocorre no processo chamado de ex-
pressão gênica, que envolve o DNA e o RNA. 
 O modelo da dupla-hélice do DNA
No DNA estão localizados os genes, sequências de nucleotídeos que, 
em geral, contêm instruções para a síntese de proteínas. Para codificar as 
proteínas, essas instruções precisam ser transferidas para as moléculas 
de RNA, como será visto adiante.
Por muitos anos, os cientistas tentaram determinar qual molécula seria 
responsável pelas informações genéticas; por algum tempo, as principais 
candidatas eram a proteína e o DNA. Em 1928, um experimento realiza-
do pelo médico inglês Frederick Griffith (1881-1941) demonstrou que a 
transferência de moléculas entre linhagens de diferentes bactérias poderia 
alterá-las, tornando patogênicas bactérias que antes não eram. Em 1944, 
Oswald Avery (1877-1955) identificou que o DNA correspondia à molécula 
que promovia essa transformação nas bactérias, concluindo que ele deveria 
ser o material genético da célula. As conclusões de Avery foram apoiadas 
por diversos experimentos subsequentes.
Após a identificação do DNA como o material genético da célula, um 
grande esforço da comunidade científica foi realizado para desvendar a es-
trutura dessa molécula. Em 1953, os pesquisadores James Watson (1928-) 
e Francis Crick (1916-2004) publicaram um artigo científico em que propu-
nham um modelo para a estrutura da molécula de DNA em dupla-hélice, que 
ainda hoje é aceito, apesar de algumas modificações. Formulado com base 
em contribuições de Rosalind Franklin (veja o boxe ao lado) e de Maurice 
Wilkins (1916-2004), esse modelo rendeu o prêmio Nobel de Medicina de 
1962 para James, Francis e Maurice (na época do prêmio, Rosalind já havia 
falecido, por isso não era elegível) e impulsionou diversos estudos na área.
Rosalind Franklin (1920-1958) 
foi uma biofísica inglesa que ob-
teve fotos da molécula de DNA 
com a técnica de difração de 
raios X, que possibilita inferir a 
microestrutura dos materiais. Foi 
analisando suas fotos que Wat-
son e Crick conseguiram chegar 
ao modelo da dupla-hélice. Ape-
sar da fundamental importância 
de seus dados para a proposta 
da estrutura em dupla-hélice do 
DNA, até recentemente Rosalind 
não tinha seu nome relacionado 
a esse modelo.
Quando criança, Rosalind es-
tudou em uma das poucas es-
colas femininas de Londres que 
ensinavam Física e Química. Aos 
15 anos de idade resolveu ser 
cientista e, apesar de sua família 
ter sido inicialmente contra (em 
geral, isso não era o esperado 
para uma mulher na época), cur-
sou o nível superior e tornou-se 
uma especialista em estudos de 
difração dos raios X, ficando co-
nhecida como uma das principais 
mulheres cientistas do século XX. 
Faleceu aos 37 anos em decor-
rência de um câncer de ovário.
Rosalind Franklin
Rosalind Franklin teve importante 
participação na proposta do 
modelo da dupla-hélice do DNA. 
(Cambridge, Inglaterra, 1956.)
 Propriedades do DNA
De acordo com o modelo da dupla-hélice, a molécula de DNA é for-
mada por duas cadeias longas, compostas de desoxirribonucleotídeos
que formam uma dupla-hélice. Os desoxirribonucleotídeos podem ser 
de quatro tipos: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). As 
duas cadeias são mantidas unidas pelas forças de atração molecular de 
ligações de hidrogênio que se formam naturalmente entre bases ni-
trogenadas complementares. A adenina é complementar à timina e a 
citosina é complementar à guanina. Essas características do DNA pos-
sibilitam duas propriedades dessa molécula essenciais ao processo de 
expressão gênica: a replicação e a transcrição.
• Replicação. O DNA tem a capacidade de duplicação. A sequência de 
nucleotídeos dascadeias da molécula de DNA serve de molde para a 
formação de cadeias complementares.
• Transcrição. O DNA pode ser transcrito para RNA. A sequência de 
nucleotídeos do DNA serve de molde para a formação do RNA, que, 
quando traduzido, leva à formação de proteínas.
A replicação semiconservativa do DNA
A replicação do DNA consiste na produção, a partir de uma molécu-
la original (molécula-mãe), de duas novas moléculas idênticas de DNA 
(moléculas-filhas). Esse processo tem grande importância na multipli-
cação celular, quando uma célula se divide e dá origem a duas células-
-filhas idênticas, com a mesma quantidade de moléculas de DNA da cé-
lula original.
A replicação do DNA inicia-se com a separação das duas cadeias da 
molécula, que se abre como um zíper, desfazendo as ligações entre as 
bases nitrogenadas. Cada uma das duas cadeias que formam a molé-
cula-mãe atua como um molde para a produção de uma nova cadeia. 
Nucleotídeos livres presentes na célula vão sendo unidos na sequência 
determinada pelos nucleotídeos expostos das cadeias-molde, seguindo 
as regras de pareamento entre as bases nitrogenadas. Conforme são 
produzidas, as cadeias novas permanecem pareadas às cadeias-molde, 
formando a estrutura em dupla-hélice da molécula de DNA. Assim, cada 
molécula-filha é formada por uma cadeia original, proveniente da molé-
cula-mãe, e por uma cadeia nova recém-sintetizada. Por isso se diz que 
a replicação do DNA é semiconservativa.
Replicação semiconservativa do DNA
No processo de replicação semiconservativa, as duas
cadeias que formam a molécula de DNA se abrem e cada
uma delas determina a sequência de uma nova cadeia-filha.
(Representação fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: GRIFFITHS, A. J. F. et al., 2000.
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Cadeias originais 
(provenientes da 
célula-mãe)
Cadeias recém-formadas
Para que a duplicação ocorra, 
é necessária a participação de 
uma série de proteínas celula-
res, responsáveis por diferentes 
etapas do processo. Por exem-
plo, a separação das duas ca-
deias da molécula-mãe é promo-
vida pela ação das helicases. A 
polimerase atua na união dos 
nucleotídeos às cadeias que es-
tão sendo sintetizadas.
Proteínas e a replicação
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Organização do livro
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Cromossomos eucariontes
Como o DNA é mantido no interior do núcleo?2
Aplicação
1. O modelo da estrutura do DNA proposto por Watson e Crick é o mesmo 
para todos os seres vivos. Em que diferem as moléculas de DNA de um 
ser vivo para outro?
2. De que forma o DNA participa da expressão das características no orga-
nismo?
3. Faça um esquema do processo de replicação do DNA evidenciando a sua 
natureza semiconservativa.
Comunicação
4. O trabalho de Rosalind Franklin foi essencial para desvendar a estrutura 
do DNA; no entanto, o reconhecimento de seu papel nessa descoberta 
foi tardio. Em grupo, pesquisem esse assunto e discutam com a turma as 
possíveis causas dessa injustiça. 
Responda em seu cadernoAtividades
DNA
RNA
Polimerase do RNA
C A
A A
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C C C
GG
G
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G G
GU A
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Transcrição do DNA
O processo de transcrição do DNA em RNA ocorre de modo se-
melhante ao da replicação. As duas cadeias da molécula de DNA se 
separam em uma região, e uma das cadeias serve de molde para a 
formação do RNA, que se dá pela incorporação de ribonucleotídeos 
livres na célula, complementares aos nucleotídeos da cadeia-molde 
do DNA. A molécula de RNA é composta de apenas uma cadeia nu-
cleotídica, contendo as bases nitrogenadas adenina (A), uracila (U), 
citosina (C) e guanina (G). A presença de uma guanina no DNA de-
termina a incorporação de uma citosina no RNA, uma citosina de-
termina a incorporação de uma guanina, uma adenina determina a 
incorporação de uma uracila e uma timina determina a incorporação 
de uma adenina. Ao final da transcrição, as duas cadeias da molécula 
de DNA voltam a se unir.
Na maioria dos casos, as sequências de bases nitrogenadas das mo-
léculas de RNA produzidas na transcrição contêm informações que se-
rão utilizadas pela célula na produção de proteínas, moléculas relacio-
nadas à expressão das características no organismo. Como a sequência 
do RNA é complementar à sequência de bases no DNA, pode-se dizer 
que a composição da molécula de DNA determina a sequência de ba-
ses de uma proteína, ou seja, sua estrutura primária.
Transcrição do DNA
No processo de transcrição, as duas cadeias do DNA se abrem em uma parte da 
molécula e uma delas serve de molde para a cadeia de RNA que será formada. 
(Representação fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: GRIFFITHS, A. J. F. et al., 2000.
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Em seres procariontes, como as bactérias, as células contêm uma úni-
ca molécula de DNA cromossômico, geralmente circular e localizada no 
citoplasma. Nos seres eucariontes, as moléculas de DNA são lineares, 
múltiplas e encontram-se no núcleo das células, no qual estão associadas 
a proteínas. As células humanas, por exemplo, têm 46 moléculas de DNA, 
enquanto as de galinha têm 78, e as de camundongo, 40.
 Compactação do DNA e atividade nuclear
Nos seres eucariontes, cada molécula de DNA pode conter milhões de 
nucleotídeos, que formam uma cadeia fina e muito longa. Se fosse possí-
vel esticar e alinhar todas as moléculas de DNA de uma célula humana, 
se atingiria o comprimento de aproximadamente 2 metros. Como, então, 
essas moléculas podem estar dentro do núcleo? Isso é possível porque as 
moléculas de DNA nos eucariontes apresentam diferentes graus de com-
pactação ou condensação, de forma que o espaço que ocupam no núcleo é 
reduzido. A compactação do DNA é obtida por sua associação a proteínas, 
principalmente um grupo especial, as histonas.
As moléculas de DNA de uma célula têm seu grau de condensação 
e de atividade alterados de acordo com a fase em que se encontram no 
ciclo celular (período entre o surgimento e a divisão de uma célula, que 
será visto em mais detalhes a seguir). Na maior parte da vida da célula, os 
cromossomos se apresentam nos níveis mais baixos de compactação e o 
DNA está ativo, com altas taxas de transcrição. O conjunto dessas molé-
culas em baixa compactação é chamado cromatina.
Quando a célula se encontra no processo de divisão celular, as mo-
léculas de DNA encontram-se altamente compactadas sob a forma de 
cromossomos. Durante essa fase, o DNA está praticamente inativo, com 
a taxa de transcrição muito baixa. É o alto nível de condensação dos cro-
mossomos que evita a ocorrência de quebras e perda de material genético 
no processo de segregação para as células-filhas na divisão celular.
Em média, o corpo humano é 
formado por cerca de 10 trilhões 
de células, e cada uma dessas 
células tem cerca de 2 metros 
de DNA. Assim, o corpo huma-
no possui, aproximadamente, 
20 trilhões de metros de DNA, 
comprimento suficiente para dar 
500 mil voltas na Terra na região 
da linha do Equador oupercorrer 
a distância entre a Terra e o Sol 
100 vezes.
A quantidade de DNA 
do corpo humano
2 nm
Dupla-
-hélice
10 nm
Nucleossomo
30 nm
Solenoide
30 nm
10 nm
Esqueleto 
proteico
Superenrolamento Cromossomo 
duplicado
600 nm 600 nm 600 nm
Compactação do DNA
Representação esquemática dos vários níveis de compactação do DNA em eucariontes. O nucleossomo é 
formado pela associação entre a dupla-hélice de DNA e histonas. Ao se agruparem, os nucleossomos formam 
solenoides, que se “enrolam” e aumentam a compactação do material genético. Atente para os valores de 
escala na figura. (Representação fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: STRACHAM, T.; READ, A. P., 2004.
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Braço curto
Metacêntrico AcrocêntricoSubmetacêntrico Telocêntrico
Centrômero
Braço longo
Centrômero
Centrômero
(A) Cromossomo circular bacteriano, com uma origem de replicação (ori).
(B) Cromossomo linear eucarionte, com múltiplas origens de replicação (ori). 
(Representação fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: COOPER, G. M.; HAUSMANN, R. E., 2009.
 Partes de um cromossomo
Para que os cromossomos eucariontes sejam duplicados e transmi-
tidos fielmente de uma geração para outra, eles precisam ter três tipos 
de sequências especializadas no DNA: origem de replicação, telômero 
e centrômero.
A origem de replicação corresponde a uma sequência de nucleotí-
deos específica na molécula de DNA que atua como local de ligação para 
as proteínas que iniciam o processo de replicação do DNA. Cromos-
somos bacterianos possuem uma única origem de replicação; nos cro-
mossomos eucariontes, que são maiores e lineares, há muitas.
Os telômeros correspondem a sequências de nucleotídeos específi-
cas localizadas nas extremidades dos cromossomos eucariontes. Esses 
trechos de DNA protegem as extremidades dos cromossomos contra a 
degradação. Cromossomos sem telômero em pelo menos uma de suas 
extremidades são altamente instáveis na célula, sendo rapidamente 
destruídos. No entanto, a perda de DNA telomérico até um determinado 
nível não traz prejuízo direto e imediato às células, uma vez que ele é 
composto de longas sequências repetitivas e não contém informações 
para a produção de proteínas.
O centrômero corresponde a uma sequência de nucleotídeos na mo-
lécula de DNA na qual, durante a divisão celular, os cromossomos se 
ligam às fibras do fuso, responsáveis pela separação dos cromossomos 
nas células-filhas. Cromossomos anômalos, sem centrômeros, não se li-
gam às fibras do fuso e, portanto, não são corretamente segregados para 
as células-filhas no processo de divisão celular.
Ao microscópio, o centrômero apresenta o aspecto de uma constrição, 
ou seja, um estrangulamento, que divide o cromossomo em duas partes, 
os chamados braços cromossômicos.
Os cromossomos podem ser classificados de acordo com a posição de 
seu centrômero, como apresentado a seguir.
• Metacêntrico. O centrômero localiza-se na região mediana do cro-
mossomo, que é dividido em dois braços de tamanhos semelhantes.
• Submetacêntrico. O centrômero está deslocado da região mediana e 
divide o cromossomo em duas partes de diferentes tamanhos. A parte 
maior é chamada de braço longo, e a menor, de braço curto.
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• Acrocêntrico. O centrômero se encontra muito próximo a uma das ex-
tremidades cromossômicas, o que resulta em um cromossomo com dois 
braços de tamanhos bem diferentes.
• Telocêntrico. O centrômero está na extremidade do cromossomo; 
apenas um braço é visualizado ao microscópio.
Tipos de cromossomos
Representações de diferentes tipos de cromossomos de acordo com a posição 
centromérica. (Representação fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: SUMNER, A. T., 2003.
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Origens de replicação
Aplicação
1. Identifique os problemas que um cromossomo eucarionte apresentaria se uma das sequências 
fundamentais a seguir estivesse ausente.
a) Centrômero.
b) Telômero.
c) Origem de replicação.
2. Explique a importância da compactação do DNA durante a divisão celular.
3. As imagens a seguir são micrografias eletrônicas colorizadas artificialmente de cromos-
somos de mamíferos. Classif ique-os de acordo com a posição do centrômero.
Comunicação
4. A telomerase é uma enzima capaz de adicionar sequências teloméricas às extremidades dos 
cromossomos, por isso é discutida a sua utilização como forma de reverter o processo de 
envelhecimento das células. Imagine que uma indústria farmacêutica tenha desenvolvido um 
produto à base de telomerase, que prometa retardar o envelhecimento das pessoas, e que você 
seja o publicitário contratado para promover esse produto. Crie uma propaganda desse novo 
medicamento que explique para o público-alvo sua ação.
Responda em seu cadernoAtividades
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(Aumento: 18.000�.)
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(Aumento: 9.000�.) (Aumento: 9.000�.)
BA C
Termos destacados
Os conceitos importantes 
estão destacados em 
negrito no texto.
Atividades
As questões ao final de cada Tema são uma 
oportunidade de revisar e aplicar os conceitos 
estudados, além de praticar a pesquisa e a 
comunicação científicas em suas diversas formas, 
como textos, painéis e esquemas.
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Período fértil – em
 ciclo regular de 28 dias
Maestros do corpo
Os hormônios orquestram quase todas as 
nossas funções orgânicas. Existem vários ciclos 
hormonais conhecidos: alguns longos, que 
vão do nascimento ao envelhecimento, outros 
curtos, como o da puberdade, e outros ainda 
mais curtos, como o ciclo ovariano, que se 
repete aproximadamente a cada 28 dias.
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Do encéfalo aos ovários
A ovulação depende do equilíbrio entre hormônios 
liberados pela hipófise, no encéfalo, e os produzidos nos 
ovários, num ciclo que se repete por toda a idade fértil 
da mulher. Os hormônios liberados pela hipófise dão 
início à chamada fase folicular do ciclo ovariano, que é 
seguida pela fase lútea, desencadeada por hormônios 
produzidos nos ovários. Na fase lútea é que pode surgir 
a síndrome da tensão pré-menstrual, a TPM.
O que acontece na TPM?
Os incômodos físicos e comportamentaisda TPM estão relacionados à flutuação 
dos níveis de progesterona e estrógeno. 
Esses hormônios favorecem a retenção 
de líquidos e o aumento das glândulas 
mamárias, além de causarem um 
desequilíbrio dos neurotransmissores que 
regulam o humor.
Sintomas e diagnóstico
Não existe exame para diagnosticar a 
TPM. Ela é apontada quando surgem 
pelo menos cinco sintomas em três ciclos 
menstruais consecutivos. Os mais comuns 
são depressão, ansiedade, instabilidade 
emocional, irritabilidade, inchaços, cólicas, 
dor nas mamas, constipação e enxaqueca.
O que fazer?
Em geral, os incômodos relacionados 
à TPM podem ser controlados com 
alimentação equilibrada e exercícios. 
Quando os sintomas são muito fortes, é 
preciso ir ao médico, que pode receitar 
analgésicos e avaliar se outros problemas 
podem estar causando o desconforto.
Como ler este gráfico
O gráfico indica um ciclo de 28 dias.
O círculo interno é o nível mais baixo 
de hormônios, e o externo, o mais alto. 
Quanto mais larga e próxima do círculo 
externo a faixa indicativa de hormônio 
está, maiores são as quantidades no 
organismo. Repare que, no início do ciclo, 
os níveis hormonais estão bem baixos.
Por volta do 8o dia, os níveis de 
FSH e LH começam a aumentar, 
estimulando o amadurecimento 
do folículo nos ovários.
Os altos níveis de 
hormônios ovarianos 
deixam o tecido 
endometrial espesso, 
causando a sensação de 
inchaço abdominal.
O primeiro dia do ciclo 
é marcado pelo início 
da menstruação.
As glândulas 
mamárias 
estimuladas pela 
progesterona podem 
ficar inchadas e 
doloridas.
Com a queda da quantidade 
de hormônios ovarianos, o 
tecido endometrial descama e 
desincha, ficando mais fino.
Glândulas mamárias 
sem estímulo de 
progesterona.
Com esse pico nas 
taxas de FSH e 
LH enviados pela 
hipófise, o folículo 
maduro libera o 
ovócito e secreta 
progesterona.
Num ciclo regular de 
28 dias, o 18o dia marca 
o fim do período fértil. 
Não havendo gravidez, 
o corpo começa a 
preparar o útero para 
um novo ciclo, elevando 
os hormônios que 
levarão à menstruação.
LH + FSH
Estrógeno e 
progesterona
Os altos níveis de estrógenos 
e de progesterona podem 
desencadear retenção de 
líquidos, o que prepara o corpo 
para o sangramento menstrual.
Estrógeno
Progesterona
LH
FSH
Período que vai do início do sangramento 
menstrual até a ovulação. A hipófise vai 
aumentando a liberação dos hormônios 
luteinizante (LH) e estimulador do folículo (FSH).
Vai da ovulação ao início da menstruação. 
Após a liberação do ovócito, o folículo – 
corpo-lúteo – passa a produzir progesterona 
e estrógeno, que inibem a produção de 
hormônios na hipófise. 
Encéfalo
Hipófise
Fontes: verificar no final deste livro.
Ciclo ovariano mensalCIÊNCIA E SAÚDE
 Discuta com seus colegas:
1. O que pode ser feito para amenizar os 
sintomas da TPM? Discuta sobre os 
preconceitos envolvidos com a TPM e a 
irritabilidade feminina. 
2. Analise o gráfico e responda: em que 
período do ciclo ovariano mensal ocorreria 
o inchaço das mamas, a retenção de 
líquido e as alterações de humor.
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ArqueólogoUMA PROFISSÃO
Apesar de existirem milhares de sítios arqueológicos ca-
talogados no Brasil, o número de arqueólogos profissionais 
ainda é bastante reduzido. A Arqueologia investiga, a partir 
de escavações, os artefatos (ornamentos, cerâmicas, utensí-
lios e armas de caça) e outros vestígios (ossos, pinturas, res-
tos de fogueiras) deixados por populações humanas, tanto 
pré-históricas quanto antigas ou mesmo contemporâneas. 
Dessa forma, busca compreender a trajetória histórica da 
nossa espécie. É uma atividade bastante interdisciplinar, 
pois envolve conhecimentos de áreas diversas, como His-
tória, Geografia, Antropologia, Geologia, Biologia, Medicina, 
Física e Química. 
No Brasil, pode-se entrar em contato com o trabalho do 
arqueólogo antes mesmo da faculdade, por exemplo, como 
ajudante em projetos de pesquisa ou em museus. Existem 
alguns poucos cursos de graduação em Arqueologia no país. 
O mais comum é graduar-se em uma das disciplinas au-
xiliares (como a Antropologia, a Geologia ou a Biologia) e 
especializar-se na pós-graduação. As principais áreas de 
atuação dos arqueólogos são:
• trabalhar em universidades e outros centros (como mu-
seus) realizando pesquisas em diversas escavações;
• trabalhar em museus e outras instituições de patrimônio, 
sem estar diretamente vinculado à pesquisa em sítios ar-
queológicos;
• trabalhar com arqueologia de contrato, ou seja, realizar 
pesquisas contratado por empresas para investigar os 
possíveis impactos ambientais de obras e resgatar even-
tuais vestígios que seriam perdidos com a obra.
Arqueólogo escavando vestígios de ocupação humana. 
(Custódia, PE, 2010.)
Niède Guidon 
Descendente de franceses, a arqueóloga brasileira Niède Guidon 
nasceu em Jaú, interior do estado de São Paulo, em 1933. Graduada em 
História Natural pela USP, com pós-graduação em Arqueologia Pré-
-histórica pela Universidade de Sorbonne e especialização pela Uni-
versidade de Paris, Niède se mudou em 1992 para a cidade de São Rai-
mundo Nonato, no Piauí. Estudou, desde então, os sítios arqueológicos 
da região, o que a levou a publicar artigos em revistas científicas con-
ceituadas internacionalmente e, por fim, à criação do Parque Nacional 
Serra da Capivara. Essa área tem cerca de 600 sítios arqueológicos 
com paredões repletos de pinturas rupestres e outros vestígios de atividades 
humanas, como ferramentas de pedra lascada, esqueletos e urnas funerárias.
É de sua autoria uma hipótese que propõe que o ser humano chegou às 
Américas muito antes do que se acreditava até então. A teoria mais aceita afir-
ma que isso ocorreu há 14 mil anos. Porém, descobertas como dentes humanos 
datados de 15 mil anos, pinturas rupestres de 35 mil anos e restos de uma fo-
gueira de 48 mil anos, encontrados no parque, ainda não são aceitas de modo 
unânime pela comunidade científica internacional para confirmar sua hipótese. 
De qualquer forma, sua luta pela manutenção e pelo desenvolvimento desse 
importante sítio arqueológico é um enorme legado para a humanidade. 
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(São Paulo, SP, 2014.)
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O Brasil é o país latino-
-americano com o maior 
número de universitários 
com síndrome de Down. 
É o caso do goiano 
Kallil Assis Tavares, que, 
no vestibular de 2011, 
conquistou seu lugar no 
curso de Geografia da 
Universidade Federal de 
Goiás, concorrendo de 
igual para igual com os 
outros candidatos.
Em 2012, aos 21 anos, Andrieli Machado 
cursava Educação Física na Univates,
em Lajeado (RS), trabalhava na 
biblioteca da universidade e nas 
horas vagas se divertia patinando, 
esporte que pratica desde os quatro 
anos. Com uma rotina como a de 
outros jovens do interior gaúcho, 
Andrieli supera limites que 
há poucas décadas muitos 
médicos consideravam 
intransponíveis.
A trissomia do cromossomo 21 ocorre
na média de 1 bebê em cada
800 nascimentos. O risco aumenta
com a idade da mãe.
O cariótipo é fotografado por uma câmera acoplada 
a um microscópio. Os cromossomos da imagem 
são recortados, identificados e dispostos em ordem 
decrescente de tamanho.
Para estudar o cariótipo de um indivíduo,
o material genético é retirado do núcleo celular
e geralmente recebe tratamentos específicos. Para 
facilitar a identificação dos cromossomos,
o material é corado.
Trissomia do 21
Alterações no cariótipo acarretam diferenças no 
desenvolvimento do indivíduo, podendo ser a causa 
de síndromes genéticas. Uma das mais comuns é a 
síndrome de Down, caracterizada pela presença de três 
cópias do cromossomo 21 no cariótipo, em vez de duas.Por isso ela é uma trissomia.
Três tipos de alterações acarretam a síndrome de Down e 
podem ser detectados pelo exame do cariótipo. Veja a seguir.
Trissomia simples: o gameta de um dos pais 
contém mais de um cromossomo 21, como 
consequência de um evento de não disjunção 
cromossômica. Assim, o zigoto formado 
após a fecundação contém três cópias desse 
cromossomo. É a forma mais comum.
Mosaico: somente algumas células do corpo 
apresentam a trissomia. Acredita-se que 
a alteração ocorra nas mitoses do próprio 
organismo, após a fecundação.
Translocação: o cromossomo 21 aparece em 
duas cópias, mas há também um cromossomo 
21 completo, ou parte dele, unido a outro 
cromossomo. Isso pode ocorrer durante a 
formação do gameta ou nas mitoses do zigoto.
Preconceito é o maior obstáculo
Atualmente, diversas pessoas com síndrome de Down 
surpreendem a sociedade, mostrando que suas capacidades 
vão muito além de antigas ideias preconcebidas sobre seu 
desenvolvimento físico e mental.
Maria Jose Paiz e Francisco Hoo se apresentam 
no musical Sin tu cariño (“Sem teu carinho”), no 
Panamá (2016). Nessa peça, jovens e adultos 
com síndrome de Down
contracenam com
atores profissionais,
incentivando os
portadores
dessa condição
genética a
participarem
das artes.
(Representação fora de proporção; 
cores-fantasia.) 
Núcleo
O que acontece?
As principais 
consequências da 
trissomia do 21 são:
déficit intelectual, 
problemas cardíacos, 
hipotonia (tônus muscular 
baixo), problemas 
auditivos e visuais, 
distúrbios da glândula 
tireóidea, problemas 
neurológicos, obesidade
e envelhecimento precoce. 
O acompanhamento 
médico, aliado ao apoio 
da família e de uma 
sociedade inclusiva, pode 
ajudar a pessoa com a 
síndrome a se desenvolver 
plenamente.
Fontes: verificar no final deste livro.
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Síndrome de DownCIÊNCIA E SOCIEDADE
 Discuta com seus colegas:
1. Como as pessoas com síndrome 
de Down são retratadas nas 
diversas mídias? O que você 
acha dessas representações?
2. Pesquise o que é inclusão 
social. Você acha importante 
a inclusão de pessoas com 
síndrome de Down? Discuta 
o ingresso dessas pessoas nas 
universidades.
Em 2012, aos 21 anos
cursava Educação F
em Lajeado (RS), trabalhava na 
biblioteca da universidade e nas 
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outros jovens do interior gaúcho
Andrieli supera limites que 
há poucas décadas muitos 
médicos consideravam 
intransponíveis
O cariótipo é 
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decrescente de tamanho
Uma profissão
Nessa seção são 
apresentadas profissões 
relacionadas à Biologia 
e sua importância para 
a sociedade. Também há 
exemplos de profissionais 
de destaque relacionados à 
profissão descrita.
Camundongos nocauteCIÊNCIA E TECNOLOGIA
Em 2007, os geneticistas Martin Evans (1941-), Mario R. Capecchi (1937-) e Oliver Smi-
thies (1925-) ganharam o prêmio Nobel de Medicina por desenvolverem uma poderosa 
tecnologia de inativação, ou nocaute, de genes que permitiu a criação de modelos animais 
para diversas doenças humanas, entre elas câncer e doenças cardiovasculares. Essa técni-
ca é capaz de prover informações valiosas sobre as funções dos genes, já que possibilita 
observar os efeitos da inativação do gene em questão em um organismo vivo. A maior parte 
dos genes humanos pode ser estudada dessa forma, uma vez que 95% dos nossos genes têm 
correspondência nos camundongos. Desde o desenvolvimento dessa técnica no final dos 
anos 1980, mais de 10.000 genes foram inativados nos camundongos e mais de 500 modelos 
de doenças humanas foram desenvolvidos nos chamados camundongos nocaute.
 Discuta com seus colegas:
1. Em 2001 foram feitos os primeiros camundongos nocaute do Brasil. Eles eram modelo 
para a síndrome de Marfan, doença hereditária que atinge geralmente o sistema 
cardiovascular e pode causar a morte. Qual é a importância do estabelecimento de 
camundongos nocaute para esse tipo de doença?
2. O uso de animais como modelo para pesquisas científicas é um tema polêmico. Alguns 
argumentam que os seres humanos não têm o direito de causar mal a outros seres vivos; 
outros justificam essa prática em pesquisas por estarem buscando conhecimento que pode 
salvar muitas vidas humanas. Qual é a sua opinião sobre esse assunto? 
Fonte: <www.revistapesquisamedica.com.br/portal/textos.asp?codigo=11105>. Acesso em: fev. 2016.
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Discuta com seus 
colegas
As questões 
propostas guiam 
a compreensão e 
provocam o debate 
das informações 
dessas seções.
Ciência e saúde
Ciência e tecnologia
Ciência e sociedade
Infográficos e outras combinações 
de textos e imagens mostram como 
os conceitos estudados na Unidade 
são importantes em aplicações 
tecnológicas e como impactam a vida 
em sociedade e na saúde individual e 
coletiva.
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Organização do livro
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ATIVIDADES FINAIS
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Compreensão da informação
Organize suas ideias
 1. Considerando o que foi exposto na Unidade, faça 
uma tabela semelhante à do modelo abaixo e com-
plete-a com os dez principais conceitos da Unidade. 
Redija uma sucinta explicação com suas palavras 
para cada um deles.
Conceito Definição
Conceito central da Unidade Explicação 1
Conceito central do Tema 1 Explicação 2
Conceito central do Tema 2 Explicação 3
... ...
Identifique
 2. Quais dos eventos a seguir ocorrem só na replicação, só 
na transcrição ou são comuns a esses dois processos?
a) Ruptura das ligações entre bases nitrogenadas e 
separação das cadeias da molécula de DNA.
b) Ligação entre nucleotídeos, formando uma nova 
cadeia completa.c) Pareamento dos nucleotídeos, com formação de liga-
ções de hidrogênio entre as bases complementares.
d) Incorporação de uracila à cadeia em formação.
e) Incorporação de timina à cadeia em formação.
 3. Uma espécie com 2n = 54 possui quantos pares de cro-
mossomos homólogos? E quantas moléculas de DNA?
 4. Observe o cariótipo humano abaixo e responda ao 
que se pede.
(Microscopia fotônica; aumento: 3.000�.)
a) Quantos cromossomos compõem esse cariótipo?
b) Qual é o sexo desse indivíduo? Justifique.
c) Esse cariótipo corresponde ao padrão da espécie 
humana? Por quê?
 5. Identifique, em cada situação descrita abaixo, que 
parte essencial para os cromossomos eucariontes 
deve ter sido perdida.
a) O cromossomo foi degradado.
b) O cromossomo não pode ser replicado.
Responda em 
seu caderno c) O cromossomo não segrega corretamente no 
processo de divisão celular.
d) Sequências importantes localizadas próximo às 
extremidades do cromossomo são perdidas a 
cada evento de replicação do DNA.
 6. Diferencie os termos cromossomo homólogo, cromáti-
de-irmã e bivalente, explicando a que cada um se refere.
 7. Analise os cromossomos sexuais de uma fêmea e de 
um macho de arara-azul-grande (Anodorhynchus hya-
cinthinus) e responda às questões a seguir.
Cromossomos sexuais
Fêmea Macho
a) Nessa espécie, qual é o sexo heterogamético? E o 
sexo homogamético?
b) Quem determina o sexo da prole, a fêmea ou o ma-
cho?
c) Qual é o sistema cromossômico de determinação 
do sexo nessa espécie?
d) De acordo com a posição centromérica, como podem 
ser classificados os cromossomos sexuais do macho?
 8. Identifique qual é a fase da interfase descrita em cada 
uma das situações abaixo.
a) Fase anterior à duplicação dos cromossomos.
b) Fase anterior à divisão celular.
c) Fase em que ocorre a duplicação dos cromossomos.
 9. Analise a imagem a seguir. Que importância da divi-
são celular está sendo evidenciada? Escreva, em seu 
caderno, um pequeno parágrafo explicando-a.
Paramécio (Paramecium caudatum), organismo unicelular, 
em processo de divisão celular (microscopia fotônica; 
aumento: 150�).
 10. O esquema abaixo representa o ciclo de vida de um 
animal com 2n = 30. Substitua as letras pela quan-
tidade de cromossomos das células indicadas e os 
números pelo tipo de divisão celular.
Organismo adulto
(A)
Fecundação
Zigoto
(C)
Gametas
(B)(2)
(1)
 11. Todas as afirmações a seguir são falsas. Reescreva-
-as em seu caderno corrigindo os erros.
a) As fases da interfase são: prófase, metáfase, aná-
fase e telófase.
b) Na mitose, a partir de uma única célula-mãe são 
produzidas quatro células-filhas idênticas geneti-
camente.
c) O ciclo celular pode ser dividido em três fases: 
interfase, mitose e divisão celular.
d) Na meiose são produzidas quatro células-filhas, 
distintas geneticamente e com o mesmo número 
de cromossomos da célula-mãe.
e) Durante a anáfase I da meiose ocorre a separa-
ção das cromátides-irmãs, enquanto na anáfa-
se II, os cromossomos homólogos são separados.
 12. Em qual divisão, meiose I ou meiose II, ocorre cada 
um dos eventos a seguir?
a) Redução do número de cromossomos.
b) Separação das cromátides-irmãs.
c) Observação de quiasmas.
d) Permutação cromossômica.
 13. Em uma célula humana, qual é o número de molé-
culas de DNA, de cromossomos e de cromátides ao 
final das seguintes fases da meiose: prófase I, metá-
fase I, prófase II e telófase II?
Aplique
 14. As fêmeas de gato cálico podem apresentar um pa-
drão de pelagem malhada com três cores: branca, 
marrom e preta. Os machos dessa espécie, no en-
tanto, só apresentam padrão de pelagem malha-
da com duas cores: branca e marrom ou branca e 
preta. Sabendo que o gene para a pelagem branca 
está localizado em um autossomo e os das outras 
cores localizam-se no cromossomo X, discuta com 
um colega e expliquem esse fato relacionando-o à 
inativação do cromossomo X nas fêmeas.
 15. Imagine que fosse possível unir artificialmente, em 
uma clínica especializada, os núcleos de dois ga-
metas de indivíduos do mesmo sexo, levando à for-
mação de um zigoto que desse origem a um novo 
indivíduo. Em relação ao sexo, como poderia ser o 
zigoto formado a partir de células de duas mulhe-
res? E de dois homens? Esses zigotos seriam viáveis? 
Elabore uma hipótese e justifique.
Aprofunde
 16. Alguns genes escapam do mecanismo de inativação 
do cromossomo X das fêmeas de mamíferos, sendo 
expressos nos dois cromossomos sexuais das fêmeas. 
Que particularidades devem ter esses genes para 
que esse fato não resulte em diferentes quantidades 
de produtos gênicos entre os sexos?
 17. Leia a frase abaixo e responda.
A variabilidade genética, fornecida principalmente 
pela meiose, é um importante fator envolvido na so-
brevivência das espécies.
a) Como a variabilidade genética pode ser gerada?
b) Que problemas envolvidos com a baixa variabili-
dade genética você acha que podem ser encontra-
dos nas grandes plantações agrícolas de um único 
tipo de produto, as chamadas monoculturas?
Interpretação e análise
Os gráficos abaixo representam a variação na quantidade 
de DNA em relação ao tempo durante dois tipos de divisão 
celular. Analise-os para responder às questões 18 a 21.
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Tempo
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0 C D E F G
 18. Que gráfico corresponde a cada tipo de divisão ce-
lular? Justifique.
 19. Que processo ocorre no tempo indicado por B dos 
gráficos?
a) Divisão nuclear.
b) Duplicação dos cromossomos.
c) Divisão celular.
d) Separação das cromátides-irmãs.
 20. A colchicina é uma droga que inibe a formação do 
fuso mitótico, parando a divisão celular na fase de 
metáfase. Células tratadas com colchicina parariam 
a divisão celular em que ponto do gráfico I?
 21. Analisando os gráficos, a variação da quantida-
de de DNA no processo da 1a divisão meiótica é a 
mesma do processo de mitose? Explique como isso 
é possível.
Leia o texto abaixo, analise a imagem e, com base em 
seus conhecimentos sobre a replicação semiconservativa 
do DNA, responda às questões 22 a 24.
Em 1958, o cientista estadunidense J. Herbert Taylor 
(1916-1998) realizou um experimento que apoiou a hi-
pótese da replicação semiconservativa do DNA. 
Taylor colocou células de raiz de feijão em uma solu-
ção contendo timinas radioativas. Após um evento de 
mitose, que levou à incorporação da timina radioativa 
no DNA das células do feijão, estas foram colocadas em 
Responda em 
seu caderno
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Atividades finais
Uma seleção de atividades — a maioria desenvolvida 
especialmente para este livro, mas incluindo questões 
de vestibulares de todo o país — ajuda a revisar, aplicar, 
aprofundar e até expandir os conceitos estudados na Unidade.
Aprofunde
Questões que exigem 
a aplicação dos 
conceitos em novas 
situações.
Aplique
Questões que avaliam o 
domínio dos conceitos 
básicos estudados nos 
Temas da Unidade.
Compreensão da informação
Aqui você vai poder avaliar 
sua compreensão dos Temas 
da Unidade.
Organize suas 
ideias
Atividades 
que ajudam 
a organizar 
conceitos 
e rever 
significados e 
relações.
Identifique
Questões 
que ajudam 
a identificar 
conceitos.
Pensamento crítico
Questões que exigem posicionamento 
diante de situações cotidianas e argumentos 
baseados em conhecimentos biológicos.
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ATIVIDADES FINAIS
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54
c) o 8o e o 16odia do ciclo.
d) o 1o e o 8o dia do ciclo.
e) o 20o e o 28o dia do ciclo.
Aprofunde
 7. Pesquise o que são menopausa e andropausa, quan-
do ocorrem e seus principais efeitos. 
 8. Uma mulher que ainda não entrou na menopausa 
teve câncer nos ovários e foi necessária a retirada 
completa deles. Explique como isso altera as varia-
ções hormonais e o ciclo ovariano mensal e de quais 
hormônios ela deve fazer reposição.
 9. Procure dados sobre a quantidade de partos normais e 
por cesariana feitos no Brasil, comparando os serviços 
públicos e privados. Apresente na forma de tabelas e 
gráficos e discuta esse resultado com seus colegas. 
Interpretação e análise
Os gráficos a seguir mostram a variação na concen-
tração do hormônio progesterona no sangue de duas 
mulheres no período de um ciclo ovariano mensal. Ana-
lise-os para responder às questões 10 a 12.
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Dias
 10. No que essas duas mulheres diferem em relação à va-
riação da concentração de progesterona no sangue?
 11. Qual dessas mulheres, A ou B, pode ter engravidado 
nesse período? Justifique.
 12. Represente em seu caderno como devem ser os grá-
ficos da concentração de progesterona no sangue 
de uma mulher que toma pílula anticoncepcional. 
(Ufla-MG) A figura a seguir representa as transforma-
ções de um folículo ovariano ao longo de um ciclo mens-
trual. Com base na figura, responda às questões a seguir.
Responda em seu caderno
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 13. Cite o nome da estrutura A e sua função.
 14. O que ocorre na fase indicada em C?
 15. Qual é a função da progesterona na fase indicada 
em D?
 16. Ocorreu ou não fecundação?
 Pensamento crítico 
 
 17. Leia o texto, observe o gráfico e faça o que se pede 
a seguir.
No Brasil, o aborto é ilegal, sendo permitido apenas 
em casos de estupro, risco de morte da mãe ou anen-
cefalia do feto. Atualmente, é comum a ocorrência de 
grande número de realizações de aborto ilegal. Porém, 
podem ocorrer diversas complicações após a realização 
do aborto: por exemplo, hemorragias devido a contra-
ções ou à perfuração do útero; infecções; a não expul-
são completa do feto ou da placenta; oclusão das tubas 
uterinas. O gráfico a seguir mostra os números de inter-
nações em decorrência de aborto no Sistema Único de 
Saúde (SUS), em 2006, separados por faixa etária. As jo-
vens entre 15 e 24 anos equivalem a 47% do total.
Número de internações no SUS por aborto em 
2006, por faixa etária
0
10.000
10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
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Faixa etária (anos)
70.000
80.000
2.822
40.660
62.603
49.611
31.404
20.185
9.851
1.649
Fonte: BRASIL. Ministério da Saúde. Departamento de Ações Programáticas 
Estratégicas. Diretrizes nacionais para a atenção integral à saúde de adolescentes
e jovens na promoção, proteção e recuperação da saúde. Brasília, 2010.
 Alguns grupos têm a opinião de que a decisão de ter 
um filho é da mulher e querem a descriminalização 
do aborto. Discuta com seus colegas esse assunto. 
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Responda em 
seu caderno
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Interpretação e análise
Questões que ajudam a 
desenvolver a habilidade 
de resolução de 
problemas, propostos, 
geralmente, a partir 
de situações reais 
relacionadas à Biologia.
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ATIVIDADE PRÁTICA
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Organizem-se em grupo. 
Leiam todo o procedimento 
antes de iniciar o trabalho.
Responda em seu caderno
Estágios embrionários
Objetivo
 � Compreender o desenvolvimento embrionário a partir de modelos.
Proponha uma hipótese à seguinte questão:
É possível identificar os estágios embrionários por modelos?
Procedimento 
Tome cuidado ao realizar o corte das bolas de isopor.
Durante e após a atividade, cuide da limpeza de seu espaço de trabalho.
Atenção
1. Preparem uma massa de modelar. Misturem a farinha de trigo, 
o sal, a água e o óleo em um recipiente. Após a mistura ficar 
homogênea, separem-na em até cinco partes para compor as 
diferentes cores. Adicionem algumas gotas de guache da cor 
desejada em cada uma das partes e misturem até que fiquem 
com aspecto homogêneo.
2. Dividam-se em cinco grupos. Cada grupo fará o modelo de uma 
fase do desenvolvimento (clivagem, mórula, blástula, gástrula 
e nêurula), sem saber o que foi recebido pelos outros grupos. 
Também receberá uma bola de isopor inteira e uma metade, 
massa de modelar, além de palitos ou espátulas
para manipulação.
3. Com base nesta Unidade e na tabela da página a seguir, 
construam dois modelos para representar a fase indicada: um 
em vista externa e outro em corte.
4. Apresentem o modelo para os outros grupos explicando apenas 
as características da fase, sem indicar o nome. Após a 
apresentação, os outros grupos deverão identificar a fase.
5. Ao final, arranjem os modelos na sequência correta para 
observação.
Resultados 
Façam no caderno uma lista das principais características do modelo 
montado, para apresentá-las para os demais grupos.
Discussão
1. Quais foram as dificuldades encontradas na elaboração dos modelos?
2. Os modelos estão representando corretamente suas respectivas fases? 
Eles conseguem retratar a estrutura interna e a externa de cada fase do 
desenvolvimento?
3. As bolas de isopor têm o mesmo tamanho. As estruturas reais 
representadas por essas bolas têm o mesmo tamanho entre si? 
Discuta com seus colegas qual deve ser o tamanho proporcional de 
cada fase.
Conclusão
Revisem a hipótese proposta no começo da atividade, comparem-na com suas 
observações e com as de seus colegas e escrevam no caderno sua própria conclusão.
Fase Características Exemplo
Clivagem Primeiras divisões do zigoto.
 
(Vista externa.)
Mórula 
Agregado celular após muitas 
divisões.
(Vista externa.)
Blástula 
Células se organizam e formam 
a cavidade chamada blastocela.
(Vista em corte.)
Gástrula 
Após a reorganização, as 
células formam uma cavidade 
chamada arquêntero e os três 
folhetos germinativos.
(Vista em corte.)
Nêurula 
Organização e especialização 
das células formam o tubo 
nervoso e a notocorda.
(Vista em corte.)
(Representações fora de proporção; cores-fantasia.)
Fonte: CAMPBELL, N. A. et al., 1999.
Material
 Bolas de isopor de 125 mm
 Tintas guache de diferentes 
 cores
 4 xícaras de chá de farinha 
 de trigo
 1 xícara de chá de sal
 1 xícara e meia de chá 
 de água
 1 colher de sopa de óleo
 Palitos ou espátulas
 pequenas
 Recipiente grande
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