Evolução e Genética (Leis de Mendel, Biotecnologia e DNA) no ENEM

Questão 1

Em um projeto de iniciação científica voltado para estudantes do ensino médio, um laboratório de genética de uma universidade federal disponibiliza linhagens de flores de jardim para experimentos de cruzamento. Para a cor da flor, o alelo P determina flor roxa e é completamente dominante sobre o alelo p, que determina flor branca quando em dose dupla. A professora propõe que os alunos cruzem uma planta de flor roxa homozigótica, de genótipo PP, com uma planta de flor branca, de genótipo pp. Os estudantes registram os dados das plantas da geração seguinte e debatem os resultados em sala de aula, relacionando os fenótipos obtidos ao conceito de dominância completa. Essa atividade é usada pela equipe educacional como recurso para consolidar o conhecimento sobre hereditariedade. Qual será o fenótipo de todas as plantas da geração filial F1 gerada nesse cruzamento, e qual será o genótipo delas?

Gabarito: A. Quando se cruza um homozigoto dominante com um homozigoto recessivo, toda a geração F1 é heterozigótica. Com dominância completa, um único alelo dominante é suficiente para expressar o fenótipo correspondente, de modo que todos os filhos apresentam o fenótipo dominante, embora carreguem também o alelo recessivo. Esse resultado fundamenta a lei da uniformidade da geração F1.

Questão 2

Em um estudo sobre genética de populações publicado em uma revista científica brasileira, pesquisadores analisaram uma pequena colônia de aves silvestres isolada em uma ilha após um furacão. A colônia foi fundada por apenas oito indivíduos sobreviventes capturados ao acaso de uma população continental muito maior. Ao longo de 15 gerações, sem entrada de novos indivíduos por imigração, a frequência de certos alelos na colônia mudou de forma acentuada e imprevisível, sem relação direta com qualquer vantagem adaptativa. Alguns alelos que eram raros na população original tornaram-se muito comuns na ilha, e outros que eram frequentes desapareceram completamente. Os pesquisadores discutiram que esse processo é especialmente intenso em populações pequenas, com potencial impacto na conservação da biodiversidade e na saúde das espécies ameaçadas. Com base nos dados descritos, qual mecanismo evolutivo melhor explica as mudanças observadas nas frequências alélicas da colônia insular?

Gabarito: D. A deriva genética é um mecanismo evolutivo estocástico especialmente relevante em populações pequenas. O efeito fundador, uma forma de deriva, ocorre quando uma nova população é estabelecida por poucos indivíduos, que carregam apenas uma amostra limitada da diversidade original. Isso pode elevar alelos raros a altas frequências ou eliminar alelos comuns de forma completamente aleatória, com impactos relevantes na conservação de espécies ameaçadas.

Questão 3

Em uma pesquisa de melhoramento genético, técnicos retomam um experimento no estilo de Mendel com ervilhas, analisando ao mesmo tempo duas características que se distribuem de forma independente. A cor da semente depende do alelo dominante V (amarela) e do recessivo v (verde); a textura depende do alelo dominante R (lisa) e do recessivo r (rugosa). Os pesquisadores cruzam duas plantas duplo-heterozigóticas, ambas de genótipo VvRr. Cada genitor forma quatro tipos de gametas, VR, Vr, vR e vr, em iguais proporções, que se combinam ao acaso. O objetivo da equipe é prever, entre os descendentes, a fração que terá sementes ao mesmo tempo verdes e rugosas, isto é, com os dois caracteres recessivos, dado que essa combinação interessa ao estudo. Considerando o cruzamento VvRr × VvRr e a segunda lei de Mendel, qual é a fração esperada de descendentes com sementes verdes e rugosas?

Gabarito: A. A segunda lei de Mendel, ou lei da segregação independente, permite tratar dois genes não ligados separadamente e multiplicar as probabilidades. No diíbrido VvRr × VvRr, a proporção fenotípica é 9:3:3:1, e o fenótipo duplo-recessivo, mais raro, surge em 1/16 da descendência.