Atividades de 1.ª e 2.ª Lei de Mendel para a 1ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando começo o conteúdo de genética na 1ª série do Ensino Médio, sempre sinto que a 1.ª e a 2.ª Lei de Mendel são o ponto em que os alunos ou entram no assunto de vez ou se perdem de vez. Eles já ouviram falar em características herdadas dos pais, mas quase nunca conseguem separar o que é alelo, o que é genótipo e o que é fenótipo.

Por isso, preparei este material com atividades de 1.ª e 2.ª Lei de Mendel para a 1ª série do Ensino Médio, com questões de múltipla escolha, gabarito comentado e uma explicação do raciocínio por trás de cada erro comum. A ideia é que você consiga usar tudo isso na aula ou na montagem da sua prova sem perder tempo.

O que o aluno de 1ª série precisa saber sobre 1.ª e 2.ª Lei de Mendel

A 1.ª Lei de Mendel, conhecida como lei da segregação, afirma que cada característica é determinada por dois alelos, que se separam na formação dos gametas, de modo que cada gameta recebe apenas um deles. A 2.ª Lei, da segregação independente, mostra que os pares de alelos de características diferentes se distribuem de forma independente uns dos outros durante a formação dos gametas. Na prática, o aluno precisa entender que a herança não é uma mistura dos traços dos pais, e sim a combinação de alelos que se separam e se recombinam a cada geração, o que explica tanto as semelhanças quanto as diferenças entre irmãos.

O que ele precisa saber antes

Os alunos que chegam bem preparados para esse tema já dominam alguns conceitos básicos de genética, como a diferença entre alelo dominante e recessivo e a noção de probabilidade simples. Nas questões que trago abaixo, também aparecem como pré-requisitos a leitura de dados experimentais e a interpretação de proporções, que são habilidades essenciais para avaliar resultados de cruzamentos. Se esses pontos estiverem frágeis, vale revisá-los antes de entrar nas questões mais complexas.

Onde os alunos mais erram

O erro mais recorrente que observo é confundir o genótipo heterozigoto com o homozigoto dominante ao interpretar proporções. O aluno vê uma planta de flor roxa e assume que ela tem dois alelos iguais, quando na verdade pode carregar um alelo recessivo que reaparece nos descendentes. Outro erro típico aparece quando o aluno compara probabilidades sem ponderar pelo número de casos, ou quando troca a probabilidade de um evento pela de seu complementar. Nas questões sobre herança ligada ao sexo, o problema costuma ser não considerar o alelo recessivo localizado no cromossomo X ao mesmo tempo em que se calcula a chance de ser menina.

Como trabalhar em sala

Algumas ideias que funcionam bem e não exigem material caro:

• Use sementes de feijão ou milho de cores diferentes para simular a segregação dos alelos em cruzamentos de papel.
• Peça que os alunos desenhem o quadro de Punnett antes de resolver a questão, para que visualizem os gametas.
• Traga um problema de cruzamento com dados reais e peça que a turma discuta qual genótipo é mais provável.
• Compare dois experimentos com proporções diferentes e pergunte o que mudou entre eles, estimulando a leitura crítica dos dados.
• Feche a aula com uma pergunta de conexão: por que irmãos da mesma família podem ser tão diferentes?

Questões prontas de 1.ª e 2.ª Lei de Mendel para a 1ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

As questões abaixo são reais e validadas, e todas trabalham a habilidade questões da habilidade EM13CNT205. Cada alternativa traz a explicação do motivo de estar certa ou errada, para que você possa usar o gabarito direto na correção.

Questão 1: feira de ciências e luz para mudas

Em uma feira de ciências, uma turma montou uma miniestufa para produzir mudas com iluminação artificial. Para escolher as lâmpadas, os estudantes mediram, em condições iguais de temperatura, água, gás carbônico e área foliar, a taxa de fotossíntese das plantas expostas a diferentes comprimentos de onda. Os resultados foram: luz azul de 450 nm: 92 unidades; luz verde de 530 nm: 18 unidades; luz amarela de 590 nm: 30 unidades; luz vermelha de 660 nm: 88 unidades. Como a escola pode comprar apenas duas tiras de LED, a turma deverá selecionar as faixas que, segundo esses dados, proporcionam as maiores taxas de fotossíntese.

Considerando os dados do experimento, qual pedido de compra deve ser feito para maximizar a taxa de fotossíntese das mudas?

• ❌ A) Adquirir LEDs com pico em 530 nm e 660 nm. — Esse pedido combina a faixa de maior comprimento de onda com a luz verde, mas desconsidera que a luz azul de 450 nm apresentou taxa de fotossíntese maior que a de 530 nm.
• ✅ B) Adquirir LEDs com pico em 450 nm e 660 nm. — As maiores taxas de fotossíntese foram registradas sob luz de 450 nm, com 92 unidades, e de 660 nm, com 88 unidades. Portanto, essas são as duas faixas que devem ser escolhidas para maximizar a fotossíntese nas condições do experimento.
• ❌ C) Adquirir LEDs com pico em 450 nm e 590 nm. — Esse pedido inclui a faixa azul, que apresentou a maior taxa, mas troca a faixa vermelha de 660 nm pela amarela de 590 nm, apesar de a primeira ter apresentado resultado superior.
• ❌ D) Adquirir LEDs com pico em 530 nm e 590 nm. — Esse pedido resulta de escolher as faixas intermediárias do espectro, sem comparar corretamente as taxas medidas. A luz de 530 nm apresentou a menor taxa, e a de 590 nm apresentou apenas a terceira maior.
• ❌ E) Adquirir LEDs com pico em 590 nm e 660 nm. — Esse pedido considera a luz vermelha de 660 nm, que apresentou alta taxa, mas a combina com a luz amarela de 590 nm, cuja taxa foi inferior à registrada para a luz azul de 450 nm.

Questão 2: estufa escolar e plantas C3 e C4

Em uma estufa escolar, estudantes cultivam duas hortaliças para um projeto de alimentação saudável. Durante várias tardes de verão, uma falha no sistema de ventilação elevou a temperatura interna para cerca de 42 °C, e uma das hortaliças apresentou redução no crescimento. A professora explicou que a temperatura interfere na atividade das enzimas e no aproveitamento do gás carbônico (CO2) durante a fotossíntese. Ela também informou que plantas com metabolismo fotossintético C3 e C4 podem responder de maneiras diferentes ao aquecimento. Para analisar o problema, a turma registrou a taxa relativa de fixação de CO2 das duas plantas em diferentes temperaturas: a 20 °C, a planta C3 apresentou 70 unidades e a C4, 45; a 30 °C, a C3 apresentou 80 e a C4, 75; a 42 °C, a C3 apresentou 10 e a C4, 65.

Com base nos dados apresentados, identifique a escolha que tende a manter maior fixação de CO2 nas tardes em que a estufa atinge cerca de 42 °C.

• ✅ A) Optar por uma planta C4, pois apresentou taxa de fixação de CO₂ maior a 42 °C. — A 42 °C, a planta C4 apresentou taxa relativa de fixação de CO₂ igual a 65 unidades, enquanto a planta C3 apresentou apenas 10 unidades. Portanto, nas condições descritas, a planta C4 tende a manter maior fixação de CO₂ e melhor desempenho fotossintético.
• ❌ B) Optar por uma planta C3, pois apresentou taxa de fixação de CO₂ maior a 30 °C. — A alternativa considera corretamente que a planta C3 teve taxa ligeiramente maior a 30 °C, mas aplica esse resultado a uma temperatura diferente daquela apresentada no problema.
• ❌ C) Optar por uma planta C4, pois apresentou taxa de fixação de CO₂ menor a 20 °C. — O fato de a planta C4 ter apresentado menor taxa a 20 °C não demonstra, por si só, que ela seja a mais eficiente a 42 °C; a justificativa não estabelece a comparação solicitada.
• ❌ D) Optar por uma planta C3, pois apresentou taxa de fixação de CO₂ maior a 20 °C. — Este distrator confunde o melhor desempenho da planta C3 a 20 °C com a condição solicitada no comando, que é a temperatura de cerca de 42 °C.
• ❌ E) Optar por uma planta C3, pois apresentou redução de fixação de CO₂ menor entre 20 °C e 42 °C. — A comparação está incorreta: a planta C3 passou de 70 para 10 unidades, enquanto a planta C4 passou de 45 para 65 unidades. Além disso, a planta C4 não apresentou redução nesse intervalo.

Questão 3: flores roxas e brancas em um cruzamento

— Se a flor roxa é dominante, por que algumas descendentes têm flores brancas? — perguntou um estudante durante uma simulação sobre a produção de sementes ornamentais. A professora explicou que a situação era hipotética e considerava um gene com dois alelos: A, associado à cor roxa, e a, associado à cor branca. Uma planta roxa de genótipo desconhecido foi cruzada com uma planta branca, de genótipo aa. Entre 40 descendentes obtidos, 21 apresentaram flores roxas e 19, flores brancas. Para planejar um novo canteiro, o grupo pretende repetir o cruzamento com outra planta roxa do mesmo genótipo inferido e estimar a quantidade de flores brancas em um lote de 80 descendentes.

Analise os resultados do cruzamento descrito e estime a previsão mais adequada para o novo lote de descendentes.

• ❌ A) Prever todas as plantas de flores brancas entre 80 descendentes. — Erro de generalização do fenótipo parental: uma planta roxa heterozigota também transmite o alelo A, produzindo descendentes roxos.
• ✅ B) Prever cerca de 40 plantas de flores brancas entre 80 descendentes. — A proporção próxima de metade branca indica cruzamento Aa x aa. Nesse cruzamento, a probabilidade de flores brancas é de 1 em cada 2, resultando em cerca de 40 plantas.
• ❌ C) Prever ausência de plantas de flores brancas entre 80 descendentes. — Erro de dominância absoluta: a dominância de A mascara a cor branca apenas nos heterozigotos, não elimina o alelo a dos descendentes.
• ❌ D) Prever cerca de 60 plantas de flores brancas entre 80 descendentes. — Erro de inversão de fenótipos: no cruzamento Aa x aa, a proporção esperada de brancas não é de três quartos, mas aproximadamente metade.
• ❌ E) Prever cerca de 20 plantas de flores brancas entre 80 descendentes. — Erro de proporção mendeliana: 1 em cada 4 ocorreria em Aa x Aa, mas o cruzamento descrito envolve uma planta branca aa.

Questão 4: temperatura e sexo das tartarugas marinhas

Por que, em certas temporadas, nascem mais fêmeas do que machos em ninhos de tartarugas marinhas? Em uma praia monitorada por voluntários, observou-se que a temperatura da areia durante a incubação influencia o sexo dos filhotes. Em amostras coletadas ao longo da estação, ninhos com temperatura média de 31°C geraram 9 fêmeas a cada 10 filhotes, enquanto ninhos a 29°C geraram 1 fêmea a cada 2 filhotes.

Na mesma praia, 70 ninhos ficaram em trechos mais expostos ao sol (31°C) e 30 ninhos em trechos mais sombreados (29°C). Para a próxima estação, está prevista a instalação de telas de sombreamento em 40 dos 70 ninhos expostos, reduzindo a temperatura desses ninhos para 29°C, sem alterar os demais.

Com base nos dados do texto, interprete as probabilidades observadas e conclua qual proporção de fêmeas é esperada após a instalação das telas de sombreamento nessa praia.

• ❌ A) Aproximadamente 78% de fêmeas, pois a probabilidade global não muda quando apenas parte dos ninhos é sombreada. — Erro de invariância: ignora que 40 ninhos mudam de 31°C para 29°C, alterando a proporção de ninhos em cada condição.
• ❌ B) Aproximadamente 38% de fêmeas, pois se subtrai de 100% a proporção de fêmeas prevista. — Confusão entre eventos complementares: 38% corresponderia aos machos, não às fêmeas, para os valores previstos.
• ❌ C) Aproximadamente 70% de fêmeas, pois se usa a média simples entre 90% e 50% observados. — Erro de média não ponderada: desconsidera que há números diferentes de ninhos em cada temperatura após a intervenção.
• ❌ D) Aproximadamente 50% de fêmeas, pois todos os ninhos passam a ter a mesma temperatura. — Erro de generalização: considera que o sombreamento será aplicado a todos os ninhos, ignorando os 30 que permanecem a 31°C.
• ✅ E) Aproximadamente 62% de fêmeas, indicando redução do predomínio de fêmeas em relação ao cenário anterior. — Média ponderada: 70 ninhos a 29°C (0,5) e 30 a 31°C (0,9) resultam em 35 + 27 = 62% de fêmeas.

Questão 5: limpeza de teclados e chance de colônias

Depois de uma campanha de limpeza na biblioteca, técnicos avaliaram dois procedimentos para reduzir bactérias em teclados. Em quarenta teclados escolhidos ao acaso, todos receberam igual tempo de limpeza e permaneceram sem uso durante uma hora. Vinte foram limpos com pano umedecido apenas em água, procedimento A, e vinte com pano contendo desinfetante, procedimento B. Após a coleta com hastes estéreis e a incubação em meio de cultura, 12 placas do procedimento A e 4 placas do procedimento B apresentaram colônias. Admitindo que novas limpezas ocorram nas mesmas condições e que cada resultado seja independente, os técnicos pretendem estimar a chance de crescimento bacteriano em uma nova placa.

Analise os resultados do experimento e identifique a previsão mais consistente para uma nova placa submetida ao procedimento B.

• ❌ A) Prever que a nova placa do procedimento A terá 20 por cento de chance de apresentar colônias. — Erro de transferência de dados: os 20 por cento foram obtidos para o procedimento B. No A, 12 de 20 placas apresentaram colônias.
• ❌ B) Prever que a nova placa dos dois procedimentos terá igual chance de apresentar colônias. — Erro de desconsideração da evidência: as frequências observadas foram diferentes, com 12 placas positivas no A e 4 no B.
• ❌ C) Prever que a nova placa do procedimento B não apresentará colônias em todas as repetições. — Erro de determinismo: a menor frequência de colônias indica redução da chance de crescimento, mas não elimina a possibilidade de ele ocorrer.
• ✅ D) Prever que a nova placa do procedimento B terá 20 por cento de chance de apresentar colônias. — A frequência de placas com colônias no procedimento B foi de 4 em 20. Sob as mesmas condições, essa frequência estima 20 por cento de chance.
• ❌ E) Prever que a nova placa do procedimento B terá 80 por cento de chance de apresentar colônias. — Erro de complementaridade: 80 por cento corresponde à estimativa de placas sem colônias no procedimento B, e não às que apresentam crescimento.

Questão 6: fêmeas de olhos brancos em Drosophila

— Professora, por que surgem fêmeas de olhos brancos nesse experimento? questionou um aluno. Em estudo sobre herança ligada ao sexo em Drosophila melanogaster, fêmeas heterozigóticas para cor dos olhos (XRXr) foram cruzadas com machos de olhos brancos (XrY). Dos 200 descendentes, 50 apresentaram olhos brancos (30 machos e 20 fêmeas) e os demais olhos vermelhos. Esses resultados ilustram o padrão de transmissão de um alelo recessivo ligado ao cromossomo X em uma população controlada.

Com base nesse padrão de herança ligada ao sexo, qual é a probabilidade de obter uma fêmea de olhos brancos em um novo cruzamento idêntico?

• ❌ A) 30% — Confunde razão observada (20/200 = 10%) com probabilidade teórica esperada.
• ❌ B) 12,5% — Considera apenas a probabilidade de herdar o alelo recessivo da mãe (1/2) sem considerar a probabilidade de ser fêmea (1/2), dando 1/4 x 1/2 = 1/8.
• ❌ C) 75% — Valor muito acima do teoricamente previsto para um alelo recessivo ligado ao X.
• ❌ D) 50% — Equivoca-se ao supor que metade dos descendentes será fêmea recessiva, desconsiderando segregação alélica.
• ✅ E) 25% — Probabilidade de fêmea (1/2) x herdar o alelo recessivo da mãe (1/2) = 1/4 ou 25%.

Questão 7: de onde vem a massa da planta

Em uma horta escolar, estudantes cultivaram uma muda em um vaso, mantendo o solo sempre úmido. No início e ao final de um mês, eles pesaram separadamente a planta e o solo. A massa da planta aumentou bastante, enquanto a massa do solo diminuiu muito pouco. Surgiu a dúvida: “de onde veio a maior parte da massa nova do vegetal?”

Para discutir, o grupo usou o esquema da imagem, que representa entradas e saídas associadas à fotossíntese (luz chegando às folhas, gás entrando pela parte aérea, água vindo do solo e gás saindo). A partir desse modelo, os estudantes avaliaram possíveis explicações para o crescimento observado sem “consumir” significativamente o solo.

Com base no experimento descrito e no modelo apresentado na imagem, identifique a conclusão mais consistente sobre a origem da maior parte da massa formada pela planta.

• ❌ A) Concluir que a maior parte da massa nova veio da luz do Sol, que é convertida diretamente em matéria do corpo da planta. — Leitura literal: a luz fornece energia, não matéria. A matéria orgânica se forma a partir de CO2 e água, como sugerem as setas de entrada no esquema.
• ✅ B) Concluir que a maior parte da massa nova veio do CO2 incorporado na produção de substâncias orgânicas. — A imagem indica entrada de CO2 nas folhas e uso de luz; o carbono do CO2 é incorporado em moléculas orgânicas que compõem a biomassa, explicando o aumento de massa.
• ❌ C) Concluir que a maior parte da massa nova veio de minerais do solo, absorvidos em grande quantidade pelas raízes. — Generalização indevida: sais minerais são essenciais, mas entram em pequena quantidade e não explicam grande aumento de massa sem grande perda de solo.
• ❌ D) Concluir que a maior parte da massa nova veio do oxigênio liberado pelas folhas, usado para formar matéria orgânica. — Inversão causa-efeito: o O2 mostrado saindo é produto do processo, não fonte de matéria orgânica para o crescimento do vegetal.
• ❌ E) Concluir que a maior parte da massa nova veio da água absorvida, que se transforma diretamente em tecido vegetal. — Confusão conceitual: água contribui e é reagente, mas a biomassa depende principalmente de carbono fixado do CO2, não de “virar” tecido sozinha.

Questão 8: por que irmãos são diferentes

Em uma mesma família, irmãos apresentam semelhanças com os pais, mas não são idênticos entre si. Cada filho recebeu uma combinação diferente de alelos do casal.

— Que ideia genética explica a diferença entre os irmãos?

• ❌ A) A diferença entre irmãos acontece porque as características adquiridas ao longo da vida são herdadas de forma distinta por cada filho. — O erro é atribuir a herança genética a características adquiridas, ideia compatível com o senso comum, mas falsa em genética. O que explica a diferença é a recombinação de alelos, não a aquisição de traços durante a vida.
• ❌ B) A variabilidade entre irmãos é explicada porque apenas um dos pais transmite seus genes dominantes a cada filho. — O distrator extrapola de modo incorreto: ambos os pais contribuem com alelos para cada filho. Não é apenas um dos pais nem apenas os genes dominantes que determinam a diferença entre irmãos.
• ❌ C) A variabilidade entre irmãos decorre apenas de mutações novas que surgem em cada gravidez e mudam todo o material genético. — O aluno troca a causa principal por um evento raro. Mutações novas podem ocorrer, mas não explicam a variabilidade comum entre irmãos; a causa central é a combinação diferente de alelos herdada.
• ❌ D) A diferença entre irmãos ocorre porque todos recebem a mesma combinação de alelos dos pais, mas em proporções diferentes no corpo. — O aluno confunde herança genética com distribuição corporal dos caracteres. A combinação de alelos não é a mesma entre os irmãos; o que varia é justamente a combinação herdada por cada um.
• ✅ E) A variabilidade entre irmãos resulta da combinação única de alelos herdada por cada filho no momento da fecundação. — Corresponde exatamente à ideia central: cada descendente recebe uma combinação diferente de alelos dos mesmos pais, o que explica semelhanças familiares e diferenças entre irmãos.

Conclusão: próximos passos

Com essas oito questões você já cobre a 1.ª e a 2.ª Lei de Mendel de ponta a ponta, do raciocínio sobre segregação ao cálculo de probabilidades em herança ligada ao sexo. Sugiro que você comece pelas questões mais diretas, como a 3 e a 8, e avance para as que exigem interpretação de dados, como a 4 e a 5. Se quiser montar uma prova própria com esse conteúdo, use o gerador de provas do GeraProva e, para acompanhar mais habilidades, faça seu cadastro grátis.

Estas questões são de apoio ao seu planejamento: revise sempre à luz do seu currículo e do seu grupo de alunos. Se quiser ir além, o cadastro grátis no GeraProva libera a geração de novas atividades sobre o mesmo tema.