Caro(a) professor(a),

  É com grande satisfação que trazemos a você este guia com dicas para a utilização de objetos educacionais. Nossa intenção é ajudá-lo(a) a enriquecer ainda mais seu planejamento didático. Apresentamos algumas ideias que você poderá aproveitar dependendo de sua vontade, de sua proposta de trabalho e das condições existentes em sua escola.

  Os objetos educacionais de Biologia foram produzidos para você e estão organizados em seis temas estruturadores. Este guia tratará de uma das quatro unidades temáticas que compõem o tema estruturador “Identidade dos seres vivos”. Trata-se da unidade “Tecnologias de manipulação do DNA”.

  São sete os objetos educacionais que desenvolvemos para esta unidade temática. Eles complementarão o seu trabalho, realizado com o livro didático. Também indicaremos outros materiais que poderão ser úteis em suas pesquisas sobre o assunto, citados ao longo deste guia. Os objetos educacionais da unidade temática “Tecnologias de manipulação do DNA” são os seguintes:

 

1. (Áudio) Profissões: Biotecnólogo;
2. (Áudio) Entrevista: Transgênicos;
3. (Software) Qual é a palavra? Tecnologias de manipulação do DNA;
4. (Software) DNA recombinante;
5. (Experimento) Investigação por manipulação de DNA – Aula 1 ;
6. (Experimento) Investigação por manipulação de DNA – Aula 2;
7. (Experimento) Investigação por manipulação de DNA – Aula 3.

 

  Todos esses objetos educacionais podem ser usados por você, professor(a), tanto de forma isolada quanto de forma integrada. Apresentaremos um roteiro com sugestões de uso integrado dos objetos educacionais para o desenvolvimento dos principais conceitos cobertos por esta unidade. Ele pode ser utilizado entre dez e doze aulas de 50 minutos.

  Também apresentamos, neste guia, roteiros para o uso isolado de cada objeto educacional, com sugestões detalhadas para o(a) professor(a) que deseja usá-los de forma independente. A partir da página quatro você encontrará as sugestões específicas para trabalhar com cada um dos objetos:

 

1. Sugestão de uso do áudio “Profissões: Biotecnólogo”;
2. Sugestão de uso do áudio “Entrevista: Transgênicos”;
3. Sugestão de uso do software “Qual é a palavra? Tecnologias de manipulação do DNA”;
4. Sugestão de uso do software “DNA recombinante”;
5. Sugestão de uso do experimento “Investigação por manipulação de DNA – Aula 1”; 
6. Sugestão de uso do experimento “Investigação por manipulação de DNA – Aula 2”; 
7. Sugestão de uso do experimento “Investigação por manipulação de DNA – Aula 3”; 

 

  Professor(a), as sugestões que este guia apresenta não esgotam todas as possibilidades de utilização dos objetos educacionais disponibilizados. Na verdade, é você quem vai decidir sobre a escolha e o momento mais adequado para o uso desses objetos, baseado em sua própria experiência, nas condições que sua escola oferece e nas características de seus alunos. O importante é que você esteja disposto a inseri-los em suas aulas para aprender, aos poucos e na prática, qual metodologia funciona melhor com cada objeto.

Conceitos desta unidade temática:

• A estrutura da molécula de DNA;
• O papel do DNA na identidade dos seres vivos;
• O conceito de gene;
• Biotecnologia;
• A relação entre gene e proteína;
• Transgênicos.
• Engenharia genética;
• DNA recombinante;

As competências e habilidades que poderão ser desenvolvidas são:

• Identificar, a partir da leitura de textos de divulga- ção científica, as principais tecnologias utilizadas para transferir o DNA de um organismo para outro: enzimas de restrição, vetores e clonagem molecular;

• Fazer um levantamento de informações sobre a participação da engenharia genética na produção de alimentos mais nutritivos e resistentes a pragas e herbicidas, de produtos farmacêuticos, hormônios, vacinas, medicamentos e componentes biológicos para avaliar sua importância;

• Fazer um levantamento de informações para identificar alguns produtos originários de manipulação genética que já estejam circulando no mercado brasileiro;

• Relacionar entre os organismos manipulados geneticamente aqueles que são considerados benéficos para a população humana, sem colocar em risco o meio ambiente e demais populações, e os que representam risco potencial para a natureza, analisando os argumentos de diferentes profissionais.

SUGESTÃO DE ROTEIRO DE USO INTEGRADO DOS RECURSOS

  A unidade “Tecnologias de manipulação do DNA” pode ser desenvolvida com o auxílio de sete objetos educacionais. Eles estão publicados separadamente, em respeito à autonomia que você, professor(a), tem para escolher o(s) objeto(s) que considerar mais apropriado(s) para o trabalho que já realiza. 

  Aqui vamos propor o uso integrado dos objetos, que poderão ser baixados e instalados em seu próprio computador ou no da escola. Uma possibilidade para começar esta unidade temática é perguntar aos alunos se eles já ouviram falar de “transgênicos”. Você pode dividir os alunos em grupos de cinco alunos cada e pedir que discutam entre si a definição do termo, trazendo exemplos de suas aplicações. Mencione que não é necessário que eles se preocupem em acertar ou errar, mas sim conversar entre si para reunir o máximo de informações possíveis. Defina um tempo considerado adequado para isso, de acordo com as suas estratégias didáticas. Acreditamos que quinze minutos sejam suficientes para que os grupos possam reunir os dados. 

  Depois, peça para que cada grupo apresente as informações que conseguiu reunir. Solicite a um membro de cada grupo que vá escrevendo na lousa algumas palavras-chave, relacionadas ao conteúdo discutido. Quais foram os conceitos semelhantes trazidos pelos grupos? No que as informações levantadas diferem? Algum grupo mencionou algo que não foi apontado por nenhum outro? Trabalhe essas percepções em conjunto com os estudantes, esclarecendo os conceitos errôneos e trazendo novas informações a respeito dos transgênicos.

  Ao final da discussão, é importante que os estudantes tenham compreendido que os transgênicos são organismos geneticamente modificados, ou seja, que têm determinada característica genética alterada em laboratório. Genes de determinados seres vivos (plantas, animais ou bactérias) são transferidos para outro organismo. As aplicações deste processo podem ser observadas em diferentes áreas, como agricultura e saúde. Caso julgue necessário, você pode consultar a Bibliografia Complementar para enriquecer a discussão.

  Dependendo dos rumos desta discussão e do tempo destinado à apresentação dos grupos, apresente nesta ou na aula seguinte o áudio “Entrevista: Transgênicos”. Este material irá ajudar a esclarecer melhor o tema, complementando-o. Na aula seguinte, faça um breve resgate dos conceitos abordados na aula anterior. Destaque que neste momento eles irão saber mais sobre uma técnica que permite a criação de organismos transgênicos. Para isso, informe que a classe irá trabalhar com o software “DNA recombinante”. Permita que os alunos explorem o programa e certifique-se de que todas as dúvidas foram esclarecidas.

  No início da aula seguinte, procure esclarecer o conceito de biotecnologia, que consiste em uma ciência que envolve aplicações práticas dos agentes biológicos e de seus componentes celulares. Explique que a biotecnologia utiliza sistemas biológicos para produzir ou modificar produtos para fins industriais ou desenvolver micro-organismos para fins científicos, médico e agrí- cola, valendo-se da engenharia genética, por exemplo. Assim, a produção de organismos transgênicos por meio da técnica do DNA recombinante é um tipo de aplicação da biotecnologia. E que profissionais são responsáveis por esse trabalho? Neste momento, apresente à classe o áudio “Profissões: Biotecnólogo” que traça um panorama geral da biotecnologia e detalha o dia a dia desse profissional.

  Com a realização de todas essas atividades, a classe já está pronta para desenvolver, nas três aulas posteriores, os experimentos práticos sugeridos neste guia. Trabalhe, então, com os experimentos “Investigação por manipulação de DNA” - aula 1, 2 e 3. Na aula posterior, finalize o trabalho deste eixo temático com o software “Qual é a palavra? Tecnologias de manipula- ção do DNA”, em que os alunos precisarão reunir todos os conceitos aprendidos. As dificuldades poderão se tornar mais evidentes, ajudando você, professor(a), a retomar os pontos que considerar mal esclarecidos.

SUGESTÃO DE ROTEIRO PARA O USO ISOLADO DE CADA OBJETO EDUCACIONAL

(ÁUDIO) PROFISSÕES: BIOTECNÓLOGO

  Para trabalhar com este recurso educacional, é importante discutir com a classe o conceito de Biotecnologia, para que os alunos possam compreender melhor o que um profissional desta área faz. Para dinamizar a aula e se houver computadores disponíveis na escola, sugerimos que você divida os alunos em grupos e peça para que eles procurem na internet a definição de biotecnologia e tragam o resumo de dois textos que abordem suas aplicações. 

  Oriente os alunos para procurarem as informações em sites confiáveis – endereços de associações governamentais, instituições de pesquisa - artigos científicos e reportagens de divulgação científica. Você pode aproveitar a oportunidade para explicar aos seus alunos que há diferença entre os materiais divulgados em jornais e revistas que são voltados ao público leigo ou que são validados pela comunidade científica. É possí- vel que os alunos estranhem e tenham dificuldades com a linguagem contida nos artigos científicos; neste caso, é importante esclarecer as dúvidas e ajudá-los a selecionar o que é mais relevante para a discussão. Se houver alguma dificuldade para o acesso à internet, você também pode optar por trazer os textos e oferecer a eles, pedindo para que os analisem em grupo e façam resumos no caderno. Para ajudar neste trabalho, indicamos alguns materiais na Bibliografia Complementar.

  Ao final da aula, reúna novamente a classe e peça para que cada grupo apresente aos demais o conteúdo pesquisado. Após a exposição dos alunos, questione: O que é possível concluir a partir desses dados? Qual a importância da biotecnologia para a sociedade? Com as pesquisas, é possível que os alunos descubram que a palavra biotecnologia só começou a ser utilizada no sé- culo XX, mas que suas técnicas já existiam desde o ano 1800 a.C., pois o homem utilizava a fermentação para produzir diversos produtos, como vinho e pão. Os alunos provavelmente irão encontrar informações sobre as aplicações atuais da biotecnologia na produção de produtos alimentícios, na agricultura, na saúde humana, na produção de biocombustíveis.

  Na aula seguinte, após relembrá-los dos aspectos mais importantes discutidos na aula anterior, informe que a classe irá ouvir um programa que abordará a importância da biotecnologia, destacando a atuação do profissional desta área. Explique que os programas da série Profissões têm o objetivo de ajudá-los a compreender temas relevantes e, ao mesmo tempo, ajudá-los a escolher a carreira com a qual mais se identificam.

  Se o áudio for reproduzido de um único equipamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir claramente o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Professor(a), você pode utilizá-lo na íntegra ou fazer as adaptações que julgar necessárias, conforme o seu planejamento didático.

  Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem as perguntas durante a reprodução do áudio, porque isso poderá atrapalhá-los.

  Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários. Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos de quais palavras eles desconhecem o significado e promova uma discussão a respeito delas.

  É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do áudio ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Depois que tiverem ouvido a biografia, peça para responderem as questões do roteiro de trabalho.

AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do programa, promova uma discussão: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro pode ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Se houver necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente; e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos.

(ÁUDIO) ENTREVISTA: TRANSGÊNICOS

  Para trabalhar com este recurso educacional, é importante discutir com a classe o conceito de transgênicos. Além de apresentar as definições necessárias, para dinamizar a aula sugerimos que você incentive seus alunos a refletirem sobre a importância dos transgênicos e sobre as críticas feitas em relação a eles. Ofereça aos alunos dois textos: um “contra os transgênicos” e outro “a favor”. Você pode buscar esses materiais na Bibliografia Complementar.

  Se considerar adequado, você pode dividir a classe em dois grupos (“contra” e “a favor”) e entregar os respectivos textos a eles. Peça para que os estudantes listem os argumentos e se organizem para que seja realizado um debate. Ofereça aproximadamente vinte minutos para essa tarefa, professor(a). Em seguida, re- úna novamente os alunos e oriente cada grupo a iniciar a argumentação, procurando rebater os tópicos levantados pelos colegas do grupo adversário.

  Caso haja tempo, informe os estudantes que todos irão ouvir um programa que irá complementar a discussão. Se preferir, apresente-o na aula seguinte. Se o áudio for reproduzido de um único equipamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir claramente o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Professor(a), você pode utilizá-lo na íntegra ou fazer as adaptações que julgar necessárias, conforme o seu planejamento didático.

  Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a reprodução do áudio, porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários. Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos de quais palavras eles desconhecem o significado e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do áudio ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Depois que tiverem ouvido a biografia, peça para responderem às questões do roteiro de trabalho.

AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do programa, promova uma discussão: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro pode ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Se houver necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente; e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos.

(SOFTWARE) QUAL É A PALAVRA? TECNOLOGIAS DE MANIPULAÇÃO DO DNA

  Este software consiste em um jogo para que o aluno treine, de forma lúdica, os conhecimentos adquiridos. O objetivo é acertar a palavra que corresponde à dica apresentada, escolhendo uma letra por vez. Para abordar os assuntos indicados neste guia temático, o software irá trazer questões relacionadas à estrutura das moléculas de DNA e RNA, duplicação de DNA e síntese de proteínas, por exemplo. Por agregar conhecimentos sobre os demais recursos educacionais abordados neste guia, sugerimos que você proponha este jogo como um fechamento do estudo deste eixo temático, quando as possíveis dúvidas já tenham sido esclarecidas. Destacamos que, em virtude da existência de uma variedade de nomes em Biologia, este software pode ser interessante para possibilitar ao aluno o treino dos mesmos, associando-os aos conceitos a que se referem.

  Antes de iniciar a exploração do software, distribua aos alunos o roteiro de trabalho. Você pode utilizá-lo da forma como sugerimos, alterá-lo ou criar outro de acordo com suas estratégias didáticas. Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a exploração do software, porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, peça para que comecem a jogar. Após explorarem o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados. Ao final, peça para os estudantes responderem ao questionário proposto no roteiro.

AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do jogo, promova uma discussão: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro pode ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Sugira que os alunos joguem novamente, pois há perguntas que não são mostradas apenas em uma exploração inicial do software, sendo necessários pelo menos três usos para que todas as questões tenham sido visualizadas.

(SOFTWARE) DNA RECOMBINANTE

  Professor(a), o objetivo deste recurso educacional é ajudar os alunos a compreenderem a tecnologia do DNA recombinante, que é resultado dos avanços da engenharia genética. Esta técnica consiste na inserção de genes de um organismo no genoma de outro, produzindo assim um organismo transgênico (organismo modificado).

  Para utilizar este software, é importante que alguns conceitos prévios estejam esclarecidos. Procure realizar uma discussão com a classe para verificar se eles se recordam da função, importância, constituição e apresentação espacial do DNA. Questione no que o DNA difere do RNA, pedindo para mencionarem as bases nitrogenadas de cada um. Como são feitas as ligações entre as bases, na molécula de DNA? O que é códon? E anticódon? Procure esclarecer neste momento as possí- veis dúvidas, para que a classe possa aproveitar mais o trabalho com o software.

  Explique aos seus alunos que, com base nesses e outros conhecimentos a respeito da estrutura da molécula de DNA, os pesquisadores desenvolveram as técnicas utilizadas pela Engenharia Genética. E como será que a manipulação do DNA é realizada? Para que os alunos possam responder a essa pergunta, proponha a utiliza- ção do software “DNA recombinante”.

  Antes de iniciar a exploração do software, distribua aos alunos o roteiro de trabalho. Você pode utilizá-lo da forma como sugerimos, alterá-lo ou criar outro de acordo com suas estratégias didáticas. Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a exploração do software, porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, peça para que comecem a jogar. Após explorarem o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do material ser visualizado novamente. Ao final, peça para os estudantes responderem o questionário proposto no roteiro.

AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do programa, promova uma discussão: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro pode ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Sugira que os alunos visualizem o material novamente.

ATIVIDADE COMPLEMENTAR

  Se julgar apropriado e interessante, proponha aos seus alunos a tarefa de pesquisarem as aplicações da técnica do DNA recombinante, trazendo exemplos para serem apresentados em sala de aula. Você pode reservar uma aula para que os estudantes pesquisem na internet, se houver computadores disponíveis na escola. Outra opção é pedir que façam as buscas em jornais e revistas e tragam na próxima aula. É importante mencionar a diferença entre os materiais que são veiculados em mídias de divulgação científica para o público leigo e para o público especializado.

(EXPERIMENTO) INVESTIGAÇÃO POR MANIPULAÇÃO DE DNA - AULA 1

  Esse projeto propõe a simulação de uma investigação criminal em que serão discutidas tecnologias de manipulação do DNA. Nessa aula serão abordadas técnicas de identificação de pessoas pela análise do DNA.

  Professor(a), a atividade apresenta uma suposta história de um crime em que os alunos farão o papel de investigadores, realizando, para isso, uma simulação da aplicação da técnica de manipulação do DNA para identificação de pessoas.

  Apresente a atividade numa aula anterior e divida a classe em cinco grupos. Você pode disponibilizar o roteiro de trabalho para que os alunos tenham um contato prévio com o tema e peça que os grupos realizem uma pesquisa sobre técnicas de identificação de pessoas para investigação criminal utilizando tecnologia de DNA. Você pode utilizar o roteiro na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a). Oriente os alunos a não responderem às perguntas durante a atividade, porque isso poderá atrapalhá-los.

  É aconselhável que essa atividade seja realizada após as aulas sobre Biologia Molecular. A identificação de pessoas por meio da “impressão digital” genética é muito usada para identificação de pessoas, como em casos de suspeitos de crimes e para testes de paternidade. Nessa técnica, o DNA dos indivíduos é isolado e multiplicado por meio de uma técnica denominada reação em cadeia da polimerase - PCR, na qual são realizados ciclos de alteração de temperatura e usadas enzimas, fragmentos para iniciar a síntese de DNA e nucleotídeos que possibilitarão que uma pequena quantidade de DNA seja aumentada muitas vezes.

  Após essa etapa de amplificação, o DNA é quebrado em fragmentos através das chamadas enzimas de restrição, que são capazes de clivar regiões específicas das moléculas de DNA. Esses fragmentos são separados por tamanho e não por sua sequência de bases (ou nucleotídeos) por meio da técnica de eletroforese, gerando uma espécie de imagem fotográfica semelhante a um código de barras. Esse “código de barras” é a “impressão digital” do indivíduo. Os resultados são comparados, podendo identificar os pais indivíduo. Vale lembrar que o exame de DNA não compara a informação genética dos indivíduos, mas apenas os tamanhos dos fragmentos obtidos de suas moléculas de DNA. A atividade consiste, portanto, na simulação dessas etapas pelos grupos, o que ajudará os alunos a compreender melhor as técnicas e o processo de investigação por análise do DNA, de maneira lúdica. Apresente a história e inicie o “processo de investigação” com a classe.

História de um crime:

Pela conquista do primeiro lugar da Olimpíada de Matemática, sua escola recebeu como prêmio um troféu de ouro maciço. No dia seguinte, quando o diretor chegou em sua sala, o troféu havia sumido. As câmeras de segurança mostraram uma pessoa entrando pela janela do piso inferior da escola, subindo até a sala do diretor e roubando o troféu; entretanto, as imagens não possibilitaram identificar a pessoa nem seu sexo. Apesar disso, foi possível supor alguns suspeitos. O estado da porta da sala e a presença de manchas de sangue no chão sugeriram que, enquanto arrombava a porta, o ladrão se feriu e acabou sangrando. Assim, os investigadores decidiram submeter todos os suspeitos a um teste de DNA.

Investigação: A investigação será dividida em 3 etapas, realizadas em cada aula do projeto.

ETAPA 1 (a ser realizada nessa aula): Entender e definir como será feita a simulação do teste de DNA para identificação dos indivíduos por meio de discussão com a classe. Professor(a), promova uma discussão com a classe, utilizando as informações pesquisadas e trazidas pelos alunos, bem como os conhecimentos prévios que eles têm sobre a identificação de pessoas através da manipulação do DNA: como eles acham que isso pode ser feito, com quais materiais biológicos? Em conjunto, estabeleça, simplificadamente, os passos da identificação de pessoas através da manipulação do DNA.

Passos:

1. Coleta de material;

2. Amplificação do DNA;

3. Quebra em fragmentos pelas enzimas de restrição;

4. Separação dos fragmentos por eletroforese;

5. Análise e comparação dos fragmentos.

  Esses passos representam uma visão simplificada sobre a técnica. Existem variações, técnicas específicas, mas no geral, esses são os passos comuns. Estabelecidos os passos em conjunto, comunique que nas aulas seguintes algumas dessas etapas serão simuladas. Para isso, peça que os grupos tragam tesoura, papel e caneta (ou lápis).

ETAPA 2 (a ser realizada na aula 2) : Simulação do teste de DNA: Construir a simulação do gel, o DNA (enzima de restrição) e simular uma corrida.

ETAPA 3 (a ser realizada na aula 3) : Interpretar o gel e propor uma solução para o crime.

AVALIAÇÃO

  Ao final da aula, sugerimos que você avalie seus alunos para averiguar os conhecimentos adquiridos. Para isso, você pode promover discussões entre os grupos, considerando as respostas das questões do roteiro de trabalho. Por se tratar de uma atividade prática, a sua avaliação pode levar em consideração não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentos e as atitudes, como a manipulação dos materiais e a divisão de tarefas no grupo. Professor(a), em nossa Bibliografia Complementar você poderá encontrar sugestões de materiais que podem lhe ajudar a elaborar tópicos importantes para a discussão com seus alunos, conforme as suas estratégias didáticas.

(EXPERIMENTO) INVESTIGAÇÃO POR MANIPULAÇÃO DE DNA - AULA 2

  Esse projeto propõe a simulação de uma investigação criminal em que serão discutidas tecnologias de manipulação do DNA. Nessa aula serão simuladas algumas etapas das técnicas mais usuais da identificação de pessoas pela análise do DNA.

  Primeiramente, retome alguns pontos sobre a estrutura do DNA, mostre uma figura do DNA com as ligações químicas que conferem essa estrutura. Enfatize as pontes de hidrogênio entre as fitas complementares e as bases complementares. É importante deixar claro que as enzimas de restrição atuam catalisando a quebra de uma ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos consecutivos ligados a determinadas bases. Discuta com mais detalhes a técnica de eletroforese. Depois, distribua o roteiro de trabalho, que contém orientações para a execução do procedimento. Você pode utilizar o roteiro na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a). Oriente os alunos a não responderem às perguntas durante a atividade, porque isso poderá atrapalhá-los.

MATERIAIS

• Tesoura;

• Lápis ou caneta;

• Envelope (opcional). 

PROCEDIMENTOS

1. Coleta do material Professor(a), para representar o material coletado, disponibilizamos fitas de DNA com 30 pares de base (pb). Entregue uma para cada grupo. Você pode colocá-las em um envelope e entregar para os grupos. Reforce para a classe que esse número é para viabilizar a atividade.Existem as amostras dos suspeitos e a amostra do sangue coletado na cena do crime. Todas as amostras possuem somente uma fita contendo as pares de base. Sugerimos a construção, pelos grupos, da segunda fita do DNA com as respectivas bases complementares.

2. Quebra em fragmentos pela enzima de restrição Considere agora que a enzima de restrição utilizada reconhece a sequência de bases AA e que “corta” o DNA entre o primeiro e o segundo A. Nota: Lembre-se que após a etapa de amplificação o “cromossomo”, uma estrutura identificável pela sua forma, tamanho e constituída de uma molécula de DNA específica, deixa de existir. No final desse processo, o que se obtém é uma mistura composta de todas as moléculas de DNA que constituíam todos os cromossomos das células do indivíduo. Quando a sequência AA for encontrada, faça um traço vertical separando A de A. Corte, com uma tesoura (representa a enzima de restrição), a fita de DNA em que foram feitos os traços verticais, obtendo, assim, fragmentos de DNA. Conte o número de pares de bases nitrogenadas de cada fragmento e marque no verso da fita.

3. Separação dos fragmentos por eletroforese

Preparo do Gel:

Nesta atividade, simularemos um procedimento denominado eletroforese, que consiste na separação dos pares de base do DNA ao longo de um gel. O DNA apresenta carga negativa. Por esse motivo, os pares de base se deslocarão no sentido de aproximação do cátodo (polo positivo) e afastamento do ânodo (polo negativo). Como os fragmentos possuem a mesma carga, eles serão separados por tamanho no gel e não pela sua sequência de pares de base. Fragmentos menores terão mais facilidade para passar pelos espaços do gel e, por isso, migrarão rapidamente, atingindo uma distância maior que os fragmentos maiores de DNA. A tabela I mostra uma simulação do gel de eletroforese. Para montar essa tabela, após cortados os fragmentos de DNA, cada grupo deverá pintar os quadrados (representação das bandas) de acordo com os fragmentos originados, na coluna representativa do material de coleta recebido. Por exemplo, se um dos fragmentos do suspeito 1 apresenta quatro pares de base, o aluno deverá pintar o quadrado relativo à coluna do suspeito 1 e à linha do número 4. Cada grupo deverá pintar as bandas representativas da sua amostra no gel do roteiro de trabalho e responder às questões. Nesse momento, deverá ser feita somente pintura da coluna referente a eletroforese do DNA recebido pelo grupo. Na aula seguinte, todas as colunas serão pintadas num único “gel” e comparadas. Na próxima aula, você, professor, pode imprimir a tabela do roteiro de trabalho em A3 e montar um gel em conjunto com a classe com as bandas das amostras de todos os grupos. Essa dinâmica será útil para discussão sobre o assunto.

AVALIAÇÃO

Ao final da aula, sugerimos que você avalie seus alunos para averiguar os conhecimentos adquiridos. Para isso, você pode promover discussões entre os grupos, considerando as respostas das questões do roteiro de trabalho. Por se tratar de uma atividade prática, a sua avaliação pode levar em consideração não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentos e as atitudes, como a manipulação correta dos materiais e a divisão de tarefas no grupo. Professor(a), em nossa Bibliografia Complementar você poderá encontrar sugestões de materiais que podem lhe ajudar a elaborar tópicos importantes para a discussão com seus alunos, conforme as suas estratégias didáticas.

(EXPERIMENTO) INVESTIGAÇÃO POR MANIPULAÇÃO DE DNA - AULA 3

  Esse projeto propõe a simulação de uma investigação criminal em que serão discutidas tecnologias de manipulação do DNA. Nessa aula será proposta uma solução para a investigação e discutidas outras tecnologias de manipulação do DNA.

MATERIAIS

  Tabela representativa do gel de eletroforese com as bandas da simulação da aula anterior.

PROCEDIMENTOS

  Professor(a), monte na lousa um gel único ou imprima a tabela 1 da aula anterior em folha tamanho A3 e complete com o resultado da simulação da eletroforese realizada pelos grupos. O resultado da simulação das amostras está na tabela do guia desta aula 3

  Chame atenção para mais de um fragmento de mesmo tamanho, a banda será mais grossa que as demais, como exemplo do suspeito 3, com os fragmentos contendo três pb (pares de base) e do suspeito 4, dos fragmentos contendo quatro e seis pb. Pergunte para a classe, qual dos suspeitos é o suposto criminoso? O suspeito 2, pois possui padrão de bandas igual a amostra da cena do crime. Em uma situação real, o sangue encontrado no chão pode ter pingado da pessoa 2, em uma outra situação, e não durante o suposto arrombamento. A prova pode ter sido plantada, por exemplo. O exame de DNA é mais uma prova, mas o seu resultado apenas não é capaz de determinar a culpabilidade de alguém. Se houver tempo, aproveite para realizar discussões sobre outras técnicas da Biotecnolgia como genoma, proteoma e terapia gênica.

AVALIAÇÃO

  Ao final da aula, sugerimos que você avalie seus alunos para averiguar os conhecimentos adquiridos. Para isso, você pode promover discussões entre os grupos, considerando as respostas das questões do roteiro de trabalho. Por se tratar de uma atividade prática, a sua avaliação pode levar em consideração não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentos e as atitudes, como a manipulação correta dos materiais e a divisão de tarefas no grupo. Professor(a), em nossa Bibliografia Complementar você poderá encontrar sugestões de materiais que podem lhe ajudar a elaborar tópicos importantes para a discussão com seus alunos, conforme as suas estratégias didáticas.