Ciências da NaturezaEvolução e Genética (Leis de Mendel, Biotecnologia e DNA)Médio

Questão de Evolução e Genética (Leis de Mendel, Biotecnologia e DNA) — ENEM

Em laboratórios de pesquisa e de diagnóstico em saúde, uma tecnologia chamada reação em cadeia da polimerase, conhecida pela sigla PCR, permite copiar muitas vezes um trecho específico de DNA a partir de uma amostra inicial muito pequena. A técnica funciona em ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento. Em cada ciclo, a quantidade de cópias do trecho de DNA dobra: o que era uma cópia passa a duas, depois quatro, e assim por diante. Essa amplificação é essencial para identificar agentes infecciosos, estudar genes e auxiliar exames usados pela população. Imagine que, em um experimento, parte-se de uma única molécula do trecho de DNA de interesse e o equipamento executa exatamente quatro ciclos completos de duplicação. Considerando que a cada ciclo o número de moléculas dobra, ao final do quarto ciclo, quantas moléculas desse trecho de DNA estarão presentes?
A16 moléculas.
B8 moléculas.
C4 moléculas.
D32 moléculas.
E24 moléculas.

Gabarito comentado

A PCR amplifica trechos de DNA por duplicações sucessivas: a cada ciclo o número de cópias dobra, seguindo a expressão 2 elevado ao número de ciclos. Essa tecnologia é central em diagnósticos, testes de paternidade e pesquisas de genética, partindo de quantidades mínimas de material.

Resolução passo a passo

Na PCR, o número de cópias do trecho de DNA dobra a cada ciclo, o que corresponde a uma multiplicação por dois repetida. Partindo de uma molécula, após o primeiro ciclo há 2 moléculas; após o segundo, 4; após o terceiro, 8; e após o quarto, 16. De forma equivalente, o total é 2 elevado ao número de ciclos, ou seja, 2⁴ = 16. O valor 8 corresponde a apenas três ciclos; o valor 4 a dois ciclos; 32 seria 2⁵, equivalente a cinco ciclos; e 24 resultaria de somar incorretamente os números em vez de dobrar a cada etapa. Assim, ao final de quatro ciclos completos de duplicação, estarão presentes 16 moléculas do trecho de DNA de interesse.

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