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Investigando sobre ácidos nucléicos e engenharia genética

 

22/05/2012

Autor e Coautor(es)
Lindomar de Oliveira Untaler
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UBERLANDIA - MG ESC DE EDUCACAO BASICA

Selma Gonzaga Silva

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Biologia Diversidade da vida e hereditariedade
Ensino Médio Biologia Identidade dos seres vivos
Ensino Médio Biologia Transmissão da vida, ética e manipulação genética
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Verificar a importância da engenharia genética
  • Conhecer a constituição 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

É necessário que os alunos tenham estudado todo o conteúdo de Genética e Citologia destinado ao Ensino Médio.

Estratégias e recursos da aula

1ª ATIVIDADE - Divulgando a Engenharia Genética

Professor, inicie a aula fazendo abordagens sobre os avanços que ocorreram em relação ao melhor entendimento da constituição dos seres vivos, graças ao desenvolvimento da engenharia genética. Para contextualizar ainda mais o assunto sobre engenharia genética, é importante que o professor utilize o texto  "Engenharia Genética (A Ciência da Vida)" disponível em http://ambientes.ambientebrasil.com.br/biotecnologia/artigos_de_biotecnologia/engenharia_genetica_(a_ciencia_da_vida).html (Acessado em 19/05/12), este texto deverá ser entregue impresso a cada aluno. Logo após a entrega, o professor deverá fazer uma leitura dirigida do texto em voz alta na sala, pedindo para que cada aluno circule palavras que não conheça ou algum termo que tenha dúvida. Em seguida, desenvolva um debate em sala, tomando como base o que foi relatado sobre a engenharia e a ciência da vida.

Para propiciar um melhor espaço de atuação do aluno neste assunto proposto para esta aula, proponha para eles o desenvolvimento de um programa de rádio com conteúdos relacionados aos avanços da engenharia genética. No entanto, é necessário que o professor disponibilize alguns exemplos para que os alunos percebam o contexto no qual ele deve se inserir. Sendo assim, o professor deverá disponibilizar em sala de aula os recursos de áudio do portal do professor listados abaixo. É necessário estar disponível em sala um computador com acesso a internet e um aparelho de áudio acoplado ao computador para emitir o som, se caso o local não for possível acesso a internet, o recurso poderá ser gravado em uma mídia, como por exemplo, CD, DVD, HDH externo ou pendrive para ser acessado no local. Os alunos deverão estar atentos, ao ouvirem o texto falado, na clareza com que os locutores explicam o assunto.         


                                        

 

 

 

Após ouvirem os recursos de áudio acima, é necessário definir:

  • o grupo
  • a abordagem que será dada no programa
  • a pauta do programa
  • como gravar o programa de áudio

Os alunos deverão ser distribuídos em grupos com no máximo 5 alunos, após a formação dos grupos, os mesmos deverão se reunir para decidir o que irão abordar a respeito do conteúdo da engenharia genética. O professor deverá ajudar a cada grupo de alunos a escolher a abordagem que será trabalhada, logo depois da escolha do assunto, os grupos já deverão começar a pensar na pauta do programa. Para a gravação de áudio do programa, o grupo poderá utilizar os seguintes equipamentos: gravador de voz (digital ou fita cassete), computador, tablete, notebook, máquina fotográfica, celular entre outros aparatos tecnológicos que tenha o recurso de gravação de áudio. Se caso o grupo tiver dúvidas de como executar a gravação utilizando qualquer um desses aparelhos, é necessário que faça uma pesquisa na internet, utilizando o site de busca google e baixando o manual do aparelho ou do programa no qual o grupo deverá utilizar para execução do trabalho.

Esta atividade irá demandar tempo, pois os alunos deverão pesquisar a respeito da Engenharia Genética em livros, revistas internet ou em outras fontes que forem acessíveis. A pesquisa poderá ocorrer no contra turno das aulas e durante a semana no horário de aula os alunos poderão se reunir e trocar informações. Além do conhecimento que os alunos possam desenvolver com esta atividade, os mesmos também poderão desenvolver o senso crítico e a criatividade, já que utilizarão apenas a voz. Assim, o roteiro que o grupo irá escrever deverá ser bem objetivo para que os outros alunos possam entender facilmente o assunto.

Para saber mais sobre a linguagem empregada em um programa de rádio, os alunos poderão acessar a internet na página: 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 apresentação de rádio como, a entonação da voz, o vocabulário utilizado, a linguagem, o modo de se expressar, a objetividade e clareza na qual o locutor terá que utilizar. 

É importante também os alunos adensarem nas leituras sobre a engenharia genética, sendo assim recomendamos os endereços eletrônicos abaixo. Se caso nenhum aluno do grupo tiver acesso a internet, o professor deverá disponibilizar computadores, tabletes ou notebooks com acesso a internet, para o grupo que necessitar utilizar este recurso no contra turno do período na qual os alunos estudam.

Referências para os grupos  pesquisarem sobre o assunto proposto para esta atividade.

 

 

2ª ATIVIDADE - Investigando a Engenharia Genética e seus desdobramentos

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

O professor deverá projetar as imagens utilizando o data show uma a uma na sequência proposta e fazer um questionamento relativo a cada uma. Os alunos deverão registrar suas respostas de acordo com seus conhecimentos prévios ou levantar hipóteses para explicar cada situação. Em seguida o professor deve retornar à projeção das imagens sequencialmente, promovendo a discussão de cada uma a partir dos mesmos questionamentos. Dessa forma todos terão como manifestar seus pareceres e ouvir os dos colegas. Após discutir todas as imagens, o professor deverá questionar: O que essas imagens têm em comum?

Professor, é importante ouvir as hipóteses dos alunos e fechar a discussão falando sobre a engenharia genética e suas revoluções no mundo contemporâneo.

Após o fechamento da discussão pelo professor, os alunos deverão, em duplas, produzir um texto que sintetize a discussão e no qual manifeste seus conhecimentos, neste momento, sobre engenharia genética.  Este texto deverá ser digitado utilizando o editor de texto Word e enviado ao professor por e-mail. O professor devolverá este texto aos alunos ao final do estudo para ser complementado e avaliado.

Sugestões de apontamentos:

  • O que aconteceu com as couves-flor que as deixaram coloridas?
  • Como ocorre a inseminação artificial?
  • Como os cientistas chegaram à conclusão do modelo de DNA?
  • Qual a relação existente entre tomates mais resistentes a pragas e tecnologia?
  • O cultivo de grãos está cada vez mais produtivo. A quem se deve este aumento?
  • Como é possível ter uma variedade de cores diferentes de rosas?
  • A calvície é um fator genético ou é causado por estresses do nosso cotidiano?
  • Como é possível nascer seis crianças em uma única gestação?
  • Qual é a importância de promover pesquisas voltadas a engenharia genética?

Observação: os alunos poderão utilizar os referenciais teóricos informados na atividade 1 para ajudá-los na produção do texto e até mesmo na discussões dos apontamentos que o professor deverá fazer.

 

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

 

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

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

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

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

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

Imagem 6 disponível 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 disponível em http://www.grupoescolar.com/a/b/E8400.jpg - Acesso em 12/04/12.

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

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

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

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

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

 

3ª ATIVIDADE

Aprofundando um pouco sobre o assunto...

A partir do desenvolvimento da Engenharia Genética, muitos mistérios sobre a constituição dos seres vivos começaram a ser desvendados, entre esses mistérios foram descobertas substâncias químicas envolvidas na transmissão de caracteres hereditários.

Professor, imprima e disponibilize o texto "Os Ácidos Nucléicos" acessado no endereço eletrônico  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/os-acidos-nucleicos.html (Acessado em 15/04/2012) e peça para cada aluno ler o texto que aborda as diferenças entre os dois tipos de ácidos nucléicos, DNA e o RNA. A leitura deverá ocorrer em sala de aula, individualmente, após a leitura do texto, promova uma discussão em sala de aula, tente relacionar o debate envolvendo Engenharia Genética e Ácidos Nucleicos, ou seja, comece o debate perguntando para a turma a seguinte questão:

  • Como a Engenharia Genética está relacionada com os ácidos nucléicos?

Faz-se necessário reservar um tempo para esta questão, pois é neste momento que os alunos começarão a fazer as interligações, se o professor achar necessário poderá voltar nas imagens trabalhadas na atividade 1, facilitando o entendimento e as relações que esses dois termos tem.

Professor, retome se necessário todas as questões que até agora já foram levantadas pelos alunos, pois assim eles compreenderão a ligação existente entre a Engenharia Genética e RNA e DNA.

Para fortalecer ainda mais a compreensão, o professor deverá fazer os seguintes questionamentos:

  • O que são ácidos nucléicos?
  • Qual a importância dessas substâncias?
  • O que tem a ver os ácidos nucléicos com a transmissão de características herdadas?

Para os alunos responderem esses questionamentos, os mesmos grupos da atividade um e dois deverão estar organizados na própria sala de aula, onde a troca de ideias será fundamental para a elaboração das respostas.

Professor peça aos grupos que elaborem uma tabela onde eles irão dispor suas anotações referentes aos conceitos do termo DNA e RNA.

Exemplo de tabela:

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

                            

  
Como podemos diferenciar?

 

  
Onde podemos encontrar?

 

  
Qual é a sua função?

 

  
Como está constituído?

 

  

Após o término do preenchimento da tabela, os alunos deverão fazer rodízio, ou seja, o grupo envia para outro grupo a sua tabela e assim acontece com outros grupos na sala. O grupo que receber irá verificar as respostas e, se necessário deverá fazer anotações que poderão contribuir para o trabalho do colega. Se, por caso, o grupo notar alguma coisa errada, também terá como obrigação entrar em contato com o grupo que escreveu para fazer as devidas correções. Neste sentido, um grupo avalia o trabalho do outro e assim vai colaborando e aprendendo um pouco mais sobre ácidos nucléicos.

Para entender mais sobre o assunto faz-se necessário que os alunos acessem os recursos abaixo, pois neste material muitos conceitos relacionados à genética e seus desdobramento irão aparecer e assim ampliar mais a sua rede de conhecimento. O professor poderá oportunizar o acesso destes materiais na própria escola, seja por meio do laboratório de informática (se a escola tiver), seja por notebooks, netbooks, tabletes ou pelo data show em sala.

 

 

 

4ª ATIVIDADE

Estabelecendo conexões entre DNA e RNA

Professor, proponha para a sala desenvolver um modelo de RNA e de DNA comestível, mas antes vamos listar os materiais que necessitam para elaboração de tais estruturas. Esta atividade poderá ser realizada na própria 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 torça cada um deles de uma forma que os fios ficarão 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 está representando. Ex.:
   
Tabela referente às 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, porém, respeite os pares de cada cor. Ex.: em um arame espete a jujuba vermelha (Adenina), no outro arame na mesma direção espete a jujuba verde (Timina). Obs.: No DNA sempre a Adenina irá ligar a Timina e a Citosina irá ligar a Guanina.
  • Coloque os dois palitos para ligar uma jujuba vermelha de um arame à outra jujuba verde do outro arame e três palitos para ligar uma jujuba amarela de um arame à outra jujuba roxa do outro arame.
  • Obs.: Os palitos estão representando as pontes de hidrogênio, quando tiver 2 palitos é que possui 2 pontes de hidrogênio, quando tiver 3 palitos representa 3 pontes de hidrogênio.
  • Faça desta forma até completar todo o arame.
4 sacos de balas tipo jujuba, cada saco deverá ser de cor diferentes dos demais.
1 caixa de palito  de dente

 

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 está representando. Ex.:
Tabela referente às 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 até completar tudo.

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

4 Sacos de balas do tipo jujuba, cada saco deverá 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 Ciência Hoje, número 122, março de 2002.

Após o término do modelo de RNA e DNA, o professor deverá expor a imagem abaixo utilizando um data show ou folha impressa. Cada grupo deverá analisar as imagens, assim, os alunos poderão visualizar o modelo da estrutura de DNA e RNA proposto por Watson e Crick em 1953 e fazer as suas observações. No final desta atividade espera-se que os alunos sejam capazes de reconhecer as diferenças existentes entre o DNA e RNA.

 

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

5ª ATIVIDADE

Fechando o trabalho...

Para finalizar este trabalho peça a cada grupo que elabore um relatório de suas impressões e observações com este conjunto de atividades que cada grupo realizou. É importante também expor as ideias de como o grupo imaginava a estrutura do DNA e do RNA antes e depois deste estudo. Neste relatório é importante responder alguns questionamentos listados abaixo.

QUESTÕES PARA DISCUSSÃO

  • Como está organizada a estrutura do DNA?
  • Como está organizada a estrutura do RNA?
  • Quais foram às observações que você fez que  diferem o DNA do RNA?
  • Por que o DNA apresenta estruturado em uma dupla hélice e o RNA apenas em uma hélice?
  • Qual o papel do DNA e do RNA em nosso organismo?

 

O relatório deverá ser elaborado pelo grupo e entregue ao professor, já os modelos de DNA e RNA produzidos deverão ser expostos na escola até mesmo para que outros alunos possam visualizar a estrutura esquemática desses dois ácidos nucléicos.

Para o fechamento da aula, o professor deverá retornar aos alunos os textos por eles produzidos no início do estudo para que possam complementá-lo.  Cada aluno deverá reformular o seu texto e o apresentar aos colegas e ao professor, que deverá dispor as carteiras da sala em círculo para que todos possam ouvir e serem ouvidos.

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Caminhando com serpentes Áudio
Clone Áudio
Qual é a palavra? Aplicações da engenharia genética Animação/simulação
Qual é a palavra? Genética humana e saúde Animação/simulação
DNA Áudio
Recursos Complementares

Sugestões de links para professores:

 

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

 

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

                                          
                                                         

Avaliação

Entendemos que a avaliação deve acontecer durante todo o processo, considerando a participação, o desempenho e a colaboração dos alunos em cada atividade proposta. No entanto, considera-se relevante, após o desenvolvimento das atividades:

1. Verificar a capacidade dos alunos para realizarem pesquisa.

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

3.Constatar se houve a compreensão dos conceitos estudados.

4. Discutir com os alunos sobre o que mudou em seus pontos de vista com relação aos conceitos abordados após a realização de cada atividade.

5. Observar as atitudes individuais e em grupo e constatar se houve mudanças 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 colaboração do aluno ao trabalhar em grupo.

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