1. Identificar o teste de DNA como importante ferramenta em casos de determinação da paternidade, investigação criminal e identificação de indivíduos. 2. Aplicar conceitos de herança mendeliana para resolução de um problema prático.

1 hora-aula de 50 minutos.

1. Saberes sócio-culturais a respeito do tema. 2. Noções de citologia (estrutura celular e organelas). 3. Estrutura e composição química das moléculas de DNA. 4. Conceitos de herança mendeliana e seus aspectos moleculares.

Aula 1 – 50 minutos

A seguinte atividade deve ser realizada na sala de aula.
Professor este planejamento de aula tem por objetivo colocar os alunos no papel de cientistas investigadores que irão realizar a identificação fictícia de indivíduos através de amostras de DNA. Os alunos deverão desvendar como funciona o famoso teste de DNA tão difundidos pela mídia atualmente. Para tanto sugerimos o roteiro de atividade proposto aqui (http://www.moderna.com.br/moderna/didaticos/em/biologia/temasbio/atividades/TB01.pdf).

Este roteiro traz uma proposta de atividade em que se pode simular o experimento de identificação pelo DNA, no qual amostras de DNA de diferentes indivíduos são picotadas com enzimas de restrição, gerando uma “impressão digital” única de fragmentos para cada indivíduo analisado.

No exercício proposto os alunos terão a oportunidade de analisar amostras de algumas pessoas e poderão ajudar a resolver dois casos judiciais. No primeiro deverão descobrir quem é um criminoso entre três suspeitos e no segundo deverão descobrir quem é o pai de uma criança.

Os alunos terão acesso (vide página 3 do roteiro) a amostras de DNA de cinco indivíduos. O exercício é dividido em três etapas. Na primeira etapa da análise os alunos deverão identificar em cada amostra todos os pontos de corte em que atuará a enzima de restrição hipotética que corta o DNA entre dois pares adjacentes de C-G. O passo seguinte é separar por tamanho os fragmentos supostamente gerados (o que simula sua separação eletroforética) ordenando-os em uma tabela. O terceiro e último passo é comparar os padrões de fragmentos gerados entre si e identificar quem é o criminoso e quem é o pai da criança de acordo com os questionamentos da atividade. Em sua última página o roteiro traz as respostas do desafio.

Dica! Professor, este exercício representa uma excelente oportunidade de evidenciar aos alunos uma aplicação prática da investigação científica em nosso dia-a-dia. Para melhor aproveitar a atividade proposta pelo roteiro promova em sala de aula uma discussão antes de permitir que os alunos resolvam o exercício. Questione-os a respeito de que formas de identificação podem ser utilizadas para distinguir uma pessoa de outra. Eles já ouviram falar de algo nesse sentido? Que características físicas podem ser utilizadas (em conjunto ou não)? Relembrar histórias de filmes de espionagem é uma boa dica que você pode dar aos alunos para instigar a discussão. Atualmente a imprensa tem popularizado os testes de DNA, então é provável que este seja dado como exemplo pelos alunos, assim como as impressões digitais. A idéia desta discussão é realmente chegar ao exemplo dos testes de DNA, no entanto, outros exemplos devem ser citados, como outras características fisiológicas (tipo sanguíneo, ossadas, padrão da retina, iris, timbre de voz, geometria da face) e comportamentais (assinatura).

Dica! Caso os alunos tenham muita dificuldade na terceira etapa do exercício você pode explicar-lhes que no primeiro caso basta encontrar, entre os suspeitos, um padrão de fragmentos idêntico ao da amostra de pele sob as unhas da vítima. Já no segundo é necessário, inicialmente, identificar na amostra da criança os fragmentos de mesmo tamanho aos da à mãe, para em seguida procurar, nos pretendentes a pai, aquele que possui as faixas que faltam. Essas faixas devem estar necessariamente presentes no pai, uma vez que a criança recebe um cromossomo materno e um homólogo paterno. No entanto é interessante deixar-lhes tentar resolver a análise sozinhos. A formação de grupos para discussão de estratégias de análise é uma boa idéia. Só apresente as explicações acima aos alunos em último caso.

Atividade para casa – Peça aos alunos que lhe tragam de casa uma reportagem de um caso judicial, famoso ou não, que foi desvendado com o auxílio do teste de DNA. A internet é uma boa ferramenta para este tipo de busca. Caso seus alunos optem por buscar as reportagens na internet uma idéia é compartilhar as reportagens encontradas com todos por um grupo de e-mails. Você pode criar para os seus alunos um grupo de e-mails na internet, saiba como aqui (http://br.groups.yahoo.com/).

Atividade complementar – Uma atividade extra que pode ser realizada no laboratório de Biologia é uma prática de extração de DNA. O roteiro apresentado neste plano de aula traz um protocolo rápido de extração de DNA a partir da cebola. A realização desta atividade complementar é recomendada porque permite aos estudantes visualizarem macroscopicamente o aspecto do material genético, além de apresentar-lhes os fundamentos da metodologia que é utilizada de rotina para coleta de amostras para realização do teste de identificação que foi simulado nesta aula.

Material de aprofundamento para o professor:
http://www.ufv.br/dbg/BIO240/TP120.htm - Texto de aprofundamento que expõe as principais metodologias para a realização de testes de paternidade por análise do DNA.
http://www.inf.ufrgs.br/pos/SemanaAcademica/Semana98/renata.html - Texto de aprofundamento que explica quais são os principais parâmetros utilizados para identificação de indivíduos.

A avaliação dos alunos pode ser feita da seguinte maneira: 1- Pela contribuição individual na discussão anterior à realização do exercício. Quais foram os exemplos de caracteres levantados pelos alunos como passíveis de identificação de um indivíduo? Estas características podem ser realmente utilizadas? Quanto ao teste de identificação ao DNA, surgiram questionamentos em situações envolvendo gêmeos univitelinos? Os alunos conseguiram relacionar os métodos apresentados como complementares quando utilizados em laudos de análise? 2- Pela estratégia de resolução do exercício. Os alunos tiveram muita dificuldade na etapa de análise dos perfis de fragmentos de cada indivíduo? Eles conseguiram perceber que para a identificação do criminoso é necessário encontrar, entre os suspeitos, um padrão de fragmentos idêntico ao da amostra de coletada nas unhas da vítima? Para a determinação da paternidade os alunos utilizaram conceitos de herança mendeliana, uma vez que a criança recebe um cromossomo materno e um homólogo paterno? 3- A atividade para casa foi pensada mais como um elemento motivador para instigar nos alunos um interesse maior pelo tema. No entanto, o empenho dos alunos na busca de casos reais que foram desvendados pode ser levado em conta para a avaliação.