Ciências da Natureza

Genética

Explicação

A Genética é um dos conteúdos mais frequentes em Biologia no ENEM, aparecendo em 14 questões nas edições anteriores, conforme nossa análise. Este tema é fundamental para compreender os mecanismos de hereditariedade, a estrutura e função do material genético, e as aplicações biotecnológicas contemporâneas.

O ENEM costuma avaliar a capacidade do estudante de compreender os princípios básicos da hereditariedade, resolver problemas envolvendo padrões de herança, analisar técnicas de manipulação genética, e relacionar esses conhecimentos com questões éticas, sociais e ambientais.

Conceitos Fundamentais:

1. Material Genético:
   • DNA (Ácido Desoxirribonucleico):
     • Estrutura: dupla hélice, nucleotídeos (desoxirribose, fosfato, bases nitrogenadas)
     • Bases nitrogenadas: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C), Guanina (G)
     • Pareamento específico: A-T, C-G
     • Função: armazenamento e transmissão da informação genética
   • RNA (Ácido Ribonucleico):
     • Estrutura: fita simples, nucleotídeos (ribose, fosfato, bases nitrogenadas)
     • Bases nitrogenadas: Adenina (A), Uracila (U), Citosina (C), Guanina (G)
     • Tipos: RNA mensageiro (mRNA), RNA transportador (tRNA), RNA ribossômico (rRNA)
     • Função: síntese proteica
2. Cromossomos:
   • Estrutura: DNA associado a proteínas histonas
   • Cromátides: cada metade do cromossomo duplicado
   • Centrômero: região de constrição que divide o cromossomo
   • Cariótipos: conjunto de cromossomos característico de cada espécie
   • Humanos: 46 cromossomos (23 pares), sendo 22 pares de autossomos e 1 par de cromossomos sexuais
3. Genes:
   • Definição: segmento de DNA que codifica uma proteína ou RNA funcional
   • Locus gênico: localização do gene no cromossomo
   • Alelos: formas alternativas de um mesmo gene
   • Genótipo: constituição genética do indivíduo
   • Fenótipo: características observáveis resultantes da interação entre genótipo e ambiente
4. Divisão Celular:
   • Mitose:
     • Fases: prófase, metáfase, anáfase, telófase
     • Resultado: duas células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe
     • Função: crescimento, regeneração, reprodução assexuada
   • Meiose:
     • Fases: meiose I (reducional) e meiose II (equacional)
     • Crossing-over: recombinação genética na prófase I
     • Resultado: quatro células-filhas haploides geneticamente diferentes
     • Função: formação de gametas, variabilidade genética

Leis de Mendel:

1. Primeira Lei de Mendel (Lei da Segregação):
   • Cada característica é determinada por um par de fatores (alelos)
   • Os alelos segregam-se durante a formação dos gametas
   • Cada gameta recebe apenas um alelo de cada par
   • Cruzamento monohíbrido: estudo de uma característica
   • Proporções fenotípicas: 3:1 (dominante:recessivo) em F2
2. Segunda Lei de Mendel (Lei da Segregação Independente):
   • Alelos de diferentes genes segregam-se independentemente
   • Cruzamento dihíbrido: estudo de duas características
   • Proporções fenotípicas: 9:3:3:1 em F2
   • Exceção: genes ligados (localizados no mesmo cromossomo)
3. Heredogramas:
   • Representação gráfica de padrões de herança em famílias
   • Símbolos: quadrados (homens), círculos (mulheres)
   • Preenchimento: indica presença da característica
   • Linhas horizontais: casamentos/uniões
   • Linhas verticais: descendência

Padrões de Herança:

1. Dominância Completa:
   • Alelo dominante (A) mascara a expressão do alelo recessivo (a)
   • Genótipos AA e Aa apresentam o mesmo fenótipo
   • Exemplo: ervilhas lisas (A) x ervilhas rugosas (a)
2. Codominância:
   • Ambos os alelos se expressam simultaneamente no heterozigoto
   • Exemplo: sistema ABO (IA e IB são codominantes)
   • Genótipo IAIB resulta no fenótipo AB
3. Dominância Incompleta:
   • Heterozigoto apresenta fenótipo intermediário
   • Exemplo: cor das flores em boca-de-leão (vermelho x branco → rosa)
   • Proporção fenotípica em F2: 1:2:1
4. Alelos Múltiplos:
   • Mais de dois alelos para o mesmo gene na população
   • Exemplo: sistema ABO (IA, IB, i)
   • Cada indivíduo possui apenas dois alelos
5. Herança Ligada ao Sexo:
   • Genes localizados nos cromossomos sexuais (X e Y)
   • Ligada ao X: genes no cromossomo X
     • Homens (XY): hemizigóticos (apenas um alelo)
     • Mulheres (XX): dois alelos
     • Exemplos: daltonismo, hemofilia
   • Ligada ao Y: genes no cromossomo Y
     • Transmitida exclusivamente de pai para filho
     • Exemplo: região determinante do sexo (SRY)