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Investigando sobre ?cidos nucl?icos e engenharia gen?tica

Autor e Co-autor(es)

Lindomar de Oliveira Untaler imagem do usuário

UBERLANDIA - MG ESC DE EDUCACAO BASICA

Selma Gonzaga Silva

Estrutura Curricular

Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino M?dio Biologia Diversidade da vida e hereditariedade
Ensino M?dio Biologia Identidade dos seres vivos
Ensino M?dio Biologia Transmiss?o da vida, ?tica e manipula??o gen?tica

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

  • Verificar a import?ncia da engenharia gen?tica
  • Conhecer a constitui??o do DNA e do RNA.
  • Diferenciar DNA de RNA.

Duração das atividades

3 aulas de 50 minutos cada.

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

? necess?rio que os alunos tenham estudado todo o conte?do de Gen?tica e Citologia destinado ao Ensino M?dio.

Estratégias e recursos da aula

1? ATIVIDADE - Divulgando a Engenharia Gen?tica

Professor, inicie a aula fazendo abordagens sobre os avan?os que ocorreram em rela??o ao melhor entendimento da constitui??o dos seres vivos, gra?as ao desenvolvimento da engenharia gen?tica. Para contextualizar ainda mais o assunto sobre engenharia gen?tica, ? importante que o professor utilize o texto  "Engenharia Gen?tica (A Ci?ncia da Vida)" dispon?vel em http://ambientes.ambientebrasil.com.br/biotecnologia/artigos_de_biotecnologia/engenharia_genetica_(a_ciencia_da_vida).html (Acessado em 19/05/12), este texto dever? ser entregue impresso a cada aluno. Logo ap?s a entrega, o professor dever? fazer uma leitura dirigida do texto em voz alta na sala, pedindo para que cada aluno circule palavras que n?o conhe?a ou algum termo que tenha d?vida. Em seguida, desenvolva um debate em sala, tomando como base o que foi relatado sobre a engenharia e a ci?ncia da vida.

Para propiciar um melhor espa?o de atua??o do aluno neste assunto proposto para esta aula, proponha para eles o desenvolvimento de um programa de r?dio com conte?dos relacionados aos avan?os da engenharia gen?tica. No entanto, ? necess?rio que o professor disponibilize alguns exemplos para que os alunos percebam o contexto no qual ele deve se inserir. Sendo assim, o professor dever? disponibilizar em sala de aula os recursos de ?udio do portal do professor listados abaixo. ? necess?rio estar dispon?vel em sala um computador com acesso a internet e um aparelho de ?udio acoplado ao computador para emitir o som, se caso o local n?o for poss?vel acesso a internet, o recurso poder? ser gravado em uma m?dia, como por exemplo, CD, DVD, HDH externo ou pendrive para ser acessado no local. Os alunos dever?o estar atentos, ao ouvirem o texto falado, na clareza com que os locutores explicam o assunto.         


                                        

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Ap?s ouvirem os recursos de ?udio acima, ? necess?rio definir:

  • o grupo
  • a abordagem que ser? dada no programa
  • a pauta do programa
  • como gravar o programa de ?udio

Os alunos dever?o ser distribu?dos em grupos com no m?ximo 5 alunos, ap?s a forma??o dos grupos, os mesmos dever?o se reunir para decidir o que ir?o abordar a respeito do conte?do da engenharia gen?tica. O professor dever? ajudar a cada grupo de alunos a escolher a abordagem que ser? trabalhada, logo depois da escolha do assunto, os grupos j? dever?o come?ar a pensar na pauta do programa. Para a grava??o de ?udio do programa, o grupo poder? utilizar os seguintes equipamentos: gravador de voz (digital ou fita cassete), computador, tablete, notebook, m?quina fotogr?fica, celular entre outros aparatos tecnol?gicos que tenha o recurso de grava??o de ?udio. Se caso o grupo tiver d?vidas de como executar a grava??o utilizando qualquer um desses aparelhos, ? necess?rio que fa?a uma pesquisa na internet, utilizando o site de busca google e baixando o manual do aparelho ou do programa no qual o grupo dever? utilizar para execu??o do trabalho.

Esta atividade ir? demandar tempo, pois os alunos dever?o pesquisar a respeito da Engenharia Gen?tica em livros, revistas internet ou em outras fontes que forem acess?veis. A pesquisa poder? ocorrer no contra turno das aulas e durante a semana no hor?rio de aula os alunos poder?o se reunir e trocar informa??es. Al?m do conhecimento que os alunos possam desenvolver com esta atividade, os mesmos tamb?m poder?o desenvolver o senso cr?tico e a criatividade, j? que utilizar?o apenas a voz. Assim, o roteiro que o grupo ir? escrever dever? ser bem objetivo para que os outros alunos possam entender facilmente o assunto.

Para saber mais sobre a linguagem empregada em um programa de r?dio, os alunos poder?o acessar a internet na p?gina: http://audiocidades.utopia.org.br/manuais/manuais_programa_radio.html (Acessado em 15/04/2012), e discutir o texto em grupo, marcando os pontos chaves de uma apresenta??o de r?dio como, a entona??o da voz, o vocabul?rio utilizado, a linguagem, o modo de se expressar, a objetividade e clareza na qual o locutor ter? que utilizar. 

? importante tamb?m os alunos adensarem nas leituras sobre a engenharia gen?tica, sendo assim recomendamos os endere?os eletr?nicos abaixo. Se caso nenhum aluno do grupo tiver acesso a internet, o professor dever? disponibilizar computadores, tabletes ou notebooks com acesso a internet, para o grupo que necessitar utilizar este recurso no contra turno do per?odo na qual os alunos estudam.

Refer?ncias para os grupos  pesquisarem sobre o assunto proposto para esta atividade.

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2? ATIVIDADE - Investigando a Engenharia Gen?tica e seus desdobramentos

As imagens dispostas abaixo poder?o ajudar a ilustrar o que iremos trabalhar neste conjunto de aulas.

O professor dever? projetar as imagens utilizando o data show uma a uma na sequ?ncia proposta e fazer um questionamento relativo a cada uma. Os alunos dever?o registrar suas respostas de acordo com seus conhecimentos pr?vios ou levantar hip?teses para explicar cada situa??o. Em seguida o professor deve retornar ? proje??o das imagens sequencialmente, promovendo a discuss?o de cada uma a partir dos mesmos questionamentos. Dessa forma todos ter?o como manifestar seus pareceres e ouvir os dos colegas. Ap?s discutir todas as imagens, o professor dever? questionar: O que essas imagens t?m em comum?

Professor, ? importante ouvir as hip?teses dos alunos e fechar a discuss?o falando sobre a engenharia gen?tica e suas revolu??es no mundo contempor?neo.

Ap?s o fechamento da discuss?o pelo professor, os alunos dever?o, em duplas, produzir um texto que sintetize a discuss?o e no qual manifeste seus conhecimentos, neste momento, sobre engenharia gen?tica.  Este texto dever? ser digitado utilizando o editor de texto Word e enviado ao professor por e-mail. O professor devolver? este texto aos alunos ao final do estudo para ser complementado e avaliado.

Sugest?es de apontamentos:

  • O que aconteceu com as couves-flor que as deixaram coloridas?
  • Como ocorre a insemina??o artificial?
  • Como os cientistas chegaram ? conclus?o do modelo de DNA?
  • Qual a rela??o existente entre tomates mais resistentes a pragas e tecnologia?
  • O cultivo de gr?os est? cada vez mais produtivo. A quem se deve este aumento?
  • Como ? poss?vel ter uma variedade de cores diferentes de rosas?
  • A calv?cie ? um fator gen?tico ou ? causado por estresses do nosso cotidiano?
  • Como ? poss?vel nascer seis crian?as em uma ?nica gesta??o?
  • Qual ? a import?ncia de promover pesquisas voltadas a engenharia gen?tica?

Observa??o: os alunos poder?o utilizar os referenciais te?ricos informados na atividade 1 para ajud?-los na produ??o do texto e at? mesmo na discuss?es dos apontamentos que o professor dever? fazer.

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Imagem 1 Imagem 2 Imagem 3
Imagem 4 Imagem 5 Imagem 6
Imagem 7 Imagem 8 Imagem 9
Imagem 10 Imagem 11 Imagem 12

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Imagem 1 dispon?vel em http://www.cabecadecuia.com/imagem/materias/627535ee6dedcc6110aeba2c5cf83f25.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 2  dispon?vel em http://img.webme.com/pic/e/engenhariageneticabioq/a.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 3  dispon?vel em http://2.bp.blogspot.com/-vTBXFAB3pbo/TY5BTli_GTI/AAAAAAAAAAk/J6lVeGoWKws/s1600/dna_dupla_helix.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 4 dispon?vel em  http://deladietetique.files.wordpress.com/2009/09/tomates.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 5 dispon?vel em http://planetasustentavel.abril.com.br/blog/planeta-urgente/files/2012/02/soja-transgenica-Blog-550px1.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 6 dispon?vel em http://webtv.abril.sambatech.com.br/001FB7/account/1/10/thumbnail/media/3bf37bc05b1a3c045a4d2f9c5ebc30ef/vj_reu_japanbluerose.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 7 dispon?vel em http://www.grupoescolar.com/a/b/E8400.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 8 dispon?vel em http://falandodedna.files.wordpress.com/2010/11/milho-trans1.jpg?w=584 - Acesso em 12/04/12.

Imagem 9  dispon?vel em http://www.xatakaciencia.com/images/2007/03/ovulo_esperma.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 10 dispon?vel em http://www.mpsnet.net/portal/Medleigos/005%20calvice.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 11 dispon?vel em http://www.grupoescolar.com/a/b/6F0A9.jpg - Acesso em 12/04/12.

Imagem 12 dispon?vel em http://www.portaldafeira.com.br/wp-content/uploads/2012/03/vacina-contra-aids.jpg - Acesso em 12/04/12.

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3? ATIVIDADE

Aprofundando um pouco sobre o assunto...

A partir do desenvolvimento da Engenharia Gen?tica, muitos mist?rios sobre a constitui??o dos seres vivos come?aram a ser desvendados, entre esses mist?rios foram descobertas subst?ncias qu?micas envolvidas na transmiss?o de caracteres heredit?rios.

Professor, imprima e disponibilize o texto "Os ?cidos Nucl?icos" acessado no endere?o eletr?nico  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/os-acidos-nucleicos.html (Acessado em 15/04/2012) e pe?a para cada aluno ler o texto que aborda as diferen?as entre os dois tipos de ?cidos nucl?icos, DNA e o RNA. A leitura dever? ocorrer em sala de aula, individualmente, ap?s a leitura do texto, promova uma discuss?o em sala de aula, tente relacionar o debate envolvendo Engenharia Gen?tica e ?cidos Nucleicos, ou seja, comece o debate perguntando para a turma a seguinte quest?o:

  • Como a Engenharia Gen?tica est? relacionada com os ?cidos nucl?icos?

Faz-se necess?rio reservar um tempo para esta quest?o, pois ? neste momento que os alunos come?ar?o a fazer as interliga??es, se o professor achar necess?rio poder? voltar nas imagens trabalhadas na atividade 1, facilitando o entendimento e as rela??es que esses dois termos tem.

Professor, retome se necess?rio todas as quest?es que at? agora j? foram levantadas pelos alunos, pois assim eles compreender?o a liga??o existente entre a Engenharia Gen?tica e RNA e DNA.

Para fortalecer ainda mais a compreens?o, o professor dever? fazer os seguintes questionamentos:

  • O que s?o ?cidos nucl?icos?
  • Qual a import?ncia dessas subst?ncias?
  • O que tem a ver os ?cidos nucl?icos com a transmiss?o de caracter?sticas herdadas?

Para os alunos responderem esses questionamentos, os mesmos grupos da atividade um e dois dever?o estar organizados na pr?pria sala de aula, onde a troca de ideias ser? fundamental para a elabora??o das respostas.

Professor pe?a aos grupos que elaborem uma tabela onde eles ir?o dispor suas anota??es referentes aos conceitos do termo DNA e RNA.

Exemplo de tabela:

Perguntas RNA DNA
O que quer dizer a sigla?                                                                     ? ?
Qual a caracter?stica principal?                                                                                            
Quem descreveu esta estrutura?

                            

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Como podemos diferenciar?

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Onde podemos encontrar?

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Qual ? a sua fun??o?

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Como est? constitu?do?

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Ap?s o t?rmino do preenchimento da tabela, os alunos dever?o fazer rod?zio, ou seja, o grupo envia para outro grupo a sua tabela e assim acontece com outros grupos na sala. O grupo que receber ir? verificar as respostas e, se necess?rio dever? fazer anota??es que poder?o contribuir para o trabalho do colega. Se, por caso, o grupo notar alguma coisa errada, tamb?m ter? como obriga??o entrar em contato com o grupo que escreveu para fazer as devidas corre??es. Neste sentido, um grupo avalia o trabalho do outro e assim vai colaborando e aprendendo um pouco mais sobre ?cidos nucl?icos.

Para entender mais sobre o assunto faz-se necess?rio que os alunos acessem os recursos abaixo, pois neste material muitos conceitos relacionados ? gen?tica e seus desdobramento ir?o aparecer e assim ampliar mais a sua rede de conhecimento. O professor poder? oportunizar o acesso destes materiais na pr?pria escola, seja por meio do laborat?rio de inform?tica (se a escola tiver), seja por notebooks, netbooks, tabletes ou pelo data show em sala.

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4? ATIVIDADE

Estabelecendo conex?es entre DNA e RNA

Professor, proponha para a sala desenvolver um modelo de RNA e de DNA comest?vel, mas antes vamos listar os materiais que necessitam para elabora??o de tais estruturas. Esta atividade poder? ser realizada na pr?pria sala de aula pelos mesmos grupos das atividades anteriores.

 Material                                                             Como fazer
 2 fio de arame com cerca de     40 cm cada
  • Pegue os 2 fios de arame e tor?a cada um deles de uma forma que os fios ficar?o opostos.
  • Escolha cada uma cor de jujuba para ser uma base nitrogenada e elabore uma tabela contendo a cor de cada jujuba e o nome da base nitrogenada que est? representando. Ex.:
   
Tabela referente ?s bases nitrogenadas do DNA
Jujuba vermelha: Base nitrogenada Adenina
Jujuba verde: Base nitrogenada Timina
Jujuba amarela: Base nitrogenada Citosina
Jujuba roxa: Base nitrogenada Guanina

  • Espete cada jujuba em um arame, por?m, respeite os pares de cada cor. Ex.: em um arame espete a jujuba vermelha (Adenina), no outro arame na mesma dire??o espete a jujuba verde (Timina). Obs.: No DNA sempre a Adenina ir? ligar a Timina e a Citosina ir? ligar a Guanina.
  • Coloque os dois palitos para ligar uma jujuba vermelha de um arame ? outra jujuba verde do outro arame e tr?s palitos para ligar uma jujuba amarela de um arame ? outra jujuba roxa do outro arame.
  • Obs.: Os palitos est?o representando as pontes de hidrog?nio, quando tiver 2 palitos ? que possui 2 pontes de hidrog?nio, quando tiver 3 palitos representa 3 pontes de hidrog?nio.
  • Fa?a desta forma at? completar todo o arame.
4 sacos de balas tipo jujuba, cada saco dever? ser de cor diferentes dos demais.
1 caixa de palito  de dente

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Material                                   Como fazer                                                 
1 fio de arame com cerca de     40 cm cada.
  • Escolha cada cor de jujuba para ser uma base nitrogenada e elabore uma tabela contendo a cor de cada jujuba e o nome da base nitrogenada que est? representando. Ex.:
Tabela referente ?s bases nitrogenadas do DNA
Jujuba vermelha: Base nitrogenada Adenina
Jujuba Laranja: Base nitrogenada Uracila
Jujuba amarela: Base nitrogenada Citosina
Jujuba roxo: Base nitrogenada Guanina
  • Espete de uma em uma as jujubas no arame at? completar tudo.

Obs.: O RNA n?o possui a estrutura dupla como o DNA.

4 Sacos de balas do tipo jujuba, cada saco dever? ser de cor diferentes dos demais.

Obs.: No lugar da jujuba Verde, escolha a jujuba Laranja para representar a Uracila.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Obs.: Atividade adaptada da Revista Ci?ncia Hoje, n?mero 122, mar?o de 2002.

Ap?s o t?rmino do modelo de RNA e DNA, o professor dever? expor a imagem abaixo utilizando um data show ou folha impressa. Cada grupo dever? analisar as imagens, assim, os alunos poder?o visualizar o modelo da estrutura de DNA e RNA proposto por Watson e Crick em 1953 e fazer as suas observa??es. No final desta atividade espera-se que os alunos sejam capazes de reconhecer as diferen?as existentes entre o DNA e RNA.

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Imagem dispon?vel em http://www.sobiologia.com.br/conteudos/figuras/quimica_vida/dna7.png - Acesso em 13/04/12.

5? ATIVIDADE

Fechando o trabalho...

Para finalizar este trabalho pe?a a cada grupo que elabore um relat?rio de suas impress?es e observa??es com este conjunto de atividades que cada grupo realizou. ? importante tamb?m expor as ideias de como o grupo imaginava a estrutura do DNA e do RNA antes e depois deste estudo. Neste relat?rio ? importante responder alguns questionamentos listados abaixo.

QUEST?ES PARA DISCUSS?O

  • Como est? organizada a estrutura do DNA?
  • Como est? organizada a estrutura do RNA?
  • Quais foram ?s observa??es que voc? fez que  diferem o DNA do RNA?
  • Por que o DNA apresenta estruturado em uma dupla h?lice e o RNA apenas em uma h?lice?
  • Qual o papel do DNA e do RNA em nosso organismo?

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O relat?rio dever? ser elaborado pelo grupo e entregue ao professor, j? os modelos de DNA e RNA produzidos dever?o ser expostos na escola at? mesmo para que outros alunos possam visualizar a estrutura esquem?tica desses dois ?cidos nucl?icos.

Para o fechamento da aula, o professor dever? retornar aos alunos os textos por eles produzidos no in?cio do estudo para que possam complement?-lo.  Cada aluno dever? reformular o seu texto e o apresentar aos colegas e ao professor, que dever? dispor as carteiras da sala em c?rculo para que todos possam ouvir e serem ouvidos.

Recursos Educacionais

Nome Tipo
Caminhando com serpentes ?udio
Clone ?udio
Qual ? a palavra? Aplica??es da engenharia gen?tica Anima??o/simula??o
Qual ? a palavra? Gen?tica humana e sa?de Anima??o/simula??o
DNA ?udio

Recursos Complementares

Sugest?es de links para professores:

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Links do Portal que podem ser consultados pelo professor no planejamento de sua aula

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Recurso do Portal relacionado a aula que podem ser utilizados por professores

                                          
                                                         

Avaliação

Entendemos que a avalia??o deve acontecer durante todo o processo, considerando a participa??o, o desempenho e a colabora??o dos alunos em cada atividade proposta. No entanto, considera-se relevante, ap?s o desenvolvimento das atividades:

1. Verificar a capacidade dos alunos para realizarem pesquisa.

2. Valorizar a busca de informa??es sobre o tema em sites de pesquisa, em cada uma das atividades propostas.

3.Constatar se houve a compreens?o dos conceitos estudados.

4. Discutir com os alunos sobre o que mudou em seus pontos de vista com rela??o aos conceitos abordados ap?s a realiza??o de cada atividade.

5. Observar as atitudes individuais e em grupo e constatar se houve mudan?as significativas concernentes ao respeito a si mesmo e aos outros colegas.

6. Avaliar a capacidade dos discentes para desenvolver ambientes de aprendizagem colaborativa.

7. Observar a disponibilidade, iniciativa e colabora??o do aluno ao trabalhar em grupo.