30/01/2014
Adlane Vilas-Boas
Modalidad / Nivel de Enseñanza | Disciplina | Tema |
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Ensino Médio | Biologia | Transmissão da vida, ética e manipulação genética |
Ensino Médio | Biologia | Moléculas, células e tecidos |
Educação Profissional | Ambiente, Saúde e Segurança | Técnico em Análises Clínicas |
Ensino Médio | Biologia | Diversidade da vida e hereditariedade |
Ensino Médio | Biologia | Transmissão da vida, ética e manipulação genética |
Educação Profissional | Ambiente, Saúde e Segurança | Técnico em Hemoterapia |
Educação Profissional | Ambiente, Saúde e Segurança | Técnico em Biotecnologia |
Ensino Médio | Biologia | Moléculas, células e tecidos |
Ensino Médio | Biologia | Diversidade da vida e hereditariedade |
· Compreender a principal função da meiose relacionando-a com as Leis de Mendel.
· Compreender como se origina a variabilidade genética nos gametas.
· Compreender a importância do crossing-over.
· Aprender o que é a segregação independente.
· A semelhança entre a meiose e a mitose.
· Aprender através da prática os principais eventos da meiose.
- Noções de genética Mendeliana.
- Formação dos gametas.
- Fecundação.
- Laboratório de Ciências ou sala de aula
- Uso de recorte de desenhos de cromossomos
- tesoura e envelopes simples.para cada grupo
- durex
Descrição da atividade
Partindo da ideia que "fazendo que se aprende melhor", nesta atividade o aluno poderá entender como ocorre os processos de divisão celular a partir de uma prática que envolve apenas cromossomos de papel. A ênfase é dada no processo meiótico mas sugestões são feitas para uso do material para se entender a mitose e, também, erros nas divisões celulares que poderiam acarretar alterações cromossômicas numéricas.
Diferente de muitas atividades onde a meiose é vista apenas enquanto processo de formação de células reprodutivas, junto ao assunto de citologia, esta prática reforça a relação da meiose com a geração de diversidade genotípica (Leis de Mendel), ponto em que os estudantes apresentam dificuldade em entender. A aula prática sugerida aqui exemplificará o processo geral da meiose dando ênfase aos genes contidos nos cromossomos e reforçando os princípios mendelianos.
Imagem representando os modelos que se encontram em maior resolução no link do pontociência
1ª Etapa - Preparação do material
No link apresentado, o professor terá acesso a um molde com três pares de cromossomos que deverão ser copiados e recortados previamente para ser entregues aos alunos. O roteiro que os alunos seguirão deve ser fotocopiado ou, alternativamente, o professor poderá usar uma transparência para projetar na sala de aula.
Um vídeo demonstrando todos os passos é apresentado para que o professor entenda a dinâmica da prática. No entanto, não é aconselhável que substitua a prática ou que seja executado para os alunos antes da prática.
Esta atividade pode ser realizada em sala de aula mas, se disponível, o laboratório de ciências é mais apropriado para a realização da prática sobre meiose.
2ª Etapa - A prática da meiose no papel em sala de aula
A prática Meiose no papel está disponível no site do pontociência no link abaixo onde o detalhamento da prática é dado, com roteiro para o aluno e para o professor.
Aconselha-se a dividir a turma em grupos de, no máximo, 5 pessoas. Após proceder à formação dos gametas, cada grupo compartilhará um dos gametas com outro grupo para formar um indivíduo com um genótipo diferente.
Meiose no papel (http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=1133&MEIOSE+NO+PAPEL)
Imagem representando o vídeo disponível no link do pontociência
Abaixo, estão dois roteiros: o do aluno e o do aluno com respostas para o professor. Além dos roteiro apresentados abaixo, um arquivo editável está disponível para que as perguntas possam ser modificadas de acordo com a preferência do professor:
http://pontociencia.org.br/aulas/meiose/Roteiro_do_aluno.doc
Meiose no Papel
ROTEIRO DO ALUNO
Nessa prática você observará como os cromossomos se comportam na meiose e o que isso resulta em termos de diversidade de genótipos, relacionando a meiose com as leis de Mendel.
Parte I – Divisão meiótica
1) Você (ou o seu grupo) recebeu um envelope, que representa uma célula 2n, contendo um conjunto de 6 cromossomos (2n=6). Os cromossomos sexuais não estão representados, o sexo do indivíduo doador da célula está escrito na parte externa do envelope. As cores diferentes representam a sua origem (paterna ou materna, ou seja, se esse indivíduo recebeu um determinado cromossomo de seu pai ou de sua mãe).
2) Observe que cada cromossomo apresenta letras; elas representam alguns locos gênicos da célula. Anote o genótipo do indivíduo que você recebeu.
3) Considere, agora, que esta célula iniciará seu processo de divisão, e faça um desenho esquemático de como os cromossomos se apresentam nesse momento anterior à divisão.
4) Antes de iniciar a divisão observe se os cromossomos já estão duplicados.
5) Faça a duplicação (ou replicação) do DNA abrindo os cromossomos. Como é chamada cada parte que aparece duplicada agora?
6) O que acontece com os genes em destaque nos braços dos cromossomos?
7) Os braços dos cromossomos que foram duplicados são idênticos aos que serviram de molde?
Evidencie a duplicação dos genes escrevendo seus nomes nas cromátides que acabaram de se formar.
8) Qual o evento mais importante nesta fase inicial (prófase I) da meiose para a geração de novos gametas? Por quê?
9) Pinte um círculo na região do centrômero.
10) Como se dá o crossing-over (ou seja, o que precisa acontecer primeiro com os cromossomos)?
11) Identifique os cromossomos homólogos. Forme três pares colocando-os um sobre o outro, emparelhados, formando tétrades, de acordo com os locos gênicos. Diferencie as cromátides irmãs das cromátides não-irmãs.
12) Agora que os cromossomos estão bem perto um dos outro os genes podem ser trocados. Faça isso cortando um pedaço que contenha letra em cada cromossomo e cole (no lugar onde estava o gene equivalente no outro cromossomo homólogo), utilizando fita adesiva. A troca tem que ser recíproca!
13) Discuta com seus colegas a importância do evento que vocês acabaram de completar.
14) Imagine que a célula tem um lado esquerdo e direito. Nessa primeira divisão meiótica, quem se separa de quem? O lado da célula para o qual cada cromossomo se desloca é influenciado por algo ou este é um processo aleatório?
15) Use uma moeda para decidir o destino dos cromossomos maternos e paternos. Escolha um dos cromossomos homólogos, materno ou paterno. Jogue a moeda. Se der cara, esse cromossomo vai para o lado direito. Se der coroa, para o lado esquerdo (e, obviamente, o contrário com o outro homólogo). Após terminar a segregação dos cromossomos em que fase a célula se encontra neste momento?
16) Agora, você tem duas células que precisam se dividir de novo para terminar a formação de gametas haploides. As duas cromátides ainda estão ligadas pelo centrômero. Corte os cromossomos ao meio e proceda à divisão usando a moeda novamente como no item anterior.
17) Observe os genes nas células finais haploides. Anote o genótipo de cada um dos gametas formados.
18) Discuta com seus colegas porque é inviável que um gameta apresente um número 2n de cromossomos.
Parte II - Fertilização
Na fertilização, dentre os vários gametas formados pelos indivíduos, dois gametas se encontram e podem formar um novo indivíduo por meio de um cruzamento.
1) Sorteie um dos 4 gametas formados para participar do cruzamento. Escolha um gameta formado por outro grupo (de sexo oposto) para que ocorra a fertilização.
2) Qual o genótipo do indivíduo que acabou de se formar? É diferente do genótipo dos pais?
Responda as questões abaixo:
Esta aula foi baseada no material Suporte ao Professor da Universidade Federal de Minas Gerais, 2009, uma prática das Profas. Adlane Vilas-Boas e Mônica Bucciarelli Rodriguez, do Departamento de Biologia Geral e modificada pela equipe do pontociência
Meiose no Papel ROTEIRO DO ALUNO - COM RESPOSTAS E COMENTÁRIOS PARA O PROFESSOR Nessa prática você observará como os cromossomos se comportam na meiose e o que isso resulta em termos de diversidade de genótipos. Parte I – Divisão meiótica 1) Você (ou o seu grupo) recebeu um envelope, que representa uma célula 2n, contendo um conjunto de 6 cromossomos (2n=6). Os cromossomos sexuais não estão representados, o sexo do indivíduo doador da célula está escrito na parte externa do envelope [escreva no lado externo os símbolos ♀ e ♂]. As cores diferentes representam a sua origem (paterna ou materna, ou seja, se esse indivíduo recebeu um determinado cromossomo de seu pai ou de sua mãe). [pode-se usar rosa e azul mas outras cores podem ser usadas para se tirar o estigma do feminino e masculino] 2) Observe que cada cromossomo apresenta letras; elas representam alguns locos gênicos da célula. Anote o genótipo do indivíduo que você recebeu. 3) Considere, agora, que esta célula iniciará seu processo de divisão, e faça um desenho esquemático de como os cromossomos se apresentam nesse momento anterior à divisão. 4) Antes de iniciar a divisão observe se os cromossomos já estão duplicados. 5) Faça a duplicação (ou replicação) do DNA abrindo os cromossomos. Como é chamada cada parte que aparece duplicada agora? [cromátide] 6) O que acontece com os genes em destaque nos braços dos cromossomos?[eles são duplicados e copiados identicamente do DNA - Destacar que o cromossomo dá origem a outro cromossomo igual] 7) Os braços dos cromossomos que foram duplicados são idênticos aos que serviram de molde?[sim, a não ser que tenha havido algum erro resultando em uma mutação] Evidencie a duplicação dos genes escrevendo seus nomes nas cromátides que acabaram de se formar. 8) Qual o evento mais importante nesta fase inicial (prófase I) da meiose para a geração de novos gametas? [o crossing-over] Por quê? [mesmo que nesta longa fase da meiose outros eventos importantes ocorram é p crossing-over o processo que permite a recombinação entre pedaços de DNA] 9) Pinte um círculo na região do centrômero. 10) Como se dá o crossing-over (ou seja, o que precisa acontecer primeiro com os cromossomos)? [é preciso que haja pareamento dos cromossomos homólogos] 11) Identifique os cromossomos homólogos. Forme três pares colocando-os um sobre o outro, emparelhados, formando tétrades, de acordo com os locos gênicos. Diferencie as cromátides irmãs das cromátides não-irmãs. 12) Agora que os cromossomos estão bem perto um dos outro os genes podem ser trocados. Faça isso cortando um pedaço que contenha letra em cada cromossomo e cole (no lugar onde estava o gene equivalente no outro cromossomo homólogo), utilizando fita adesiva. [uma informação importante é que existem estimativas que ocorre pelo menos um crossing over por par de homólogos por divisão meiótica em células humanas]. A troca tem que ser recíproca![pode-se levantar a questão de que poderia ser gerada uma duplicação/deleção se não fosse troca recíproca] 13) Discuta com seus colegas a importância do evento que vocês acabaram de completar. 14) Imagine que a célula tem um lado esquerdo e direito. Nessa primeira divisão meiótica, quem se separa de quem? [os cromossomos homólogos] O lado da célula para o qual cada cromossomo se desloca é influenciado por algo ou este é um processo aleatório?[é um processo aleatório e o lado da células para o qual cada cromossomo migra depende de como eles se ligaram às fibras do fuso] 15) Use uma moeda para decidir o destino dos cromossomos maternos e paternos. Escolha um dos cromossomos homólogos, materno ou paterno. Jogue a moeda. Se der cara, esse cromossomo vai para o lado direito. Se der coroa, para o lado esquerdo (e, obviamente, o contrário com o outro homólogo). Após terminar a segregação dos cromossomos, em que fase a célula se encontra neste momento? [telófase I] 16) Agora, você tem duas células que precisam se dividir de novo para terminar a formação de gametas haploides. As duas cromátides ainda estão ligadas pelo centrômero. Corte os cromossomos ao meio e proceda à divisão usando a moeda novamente como no item anterior. 17) Observe os genes nas células finais haploides. Anote o genótipo de cada um dos gametas formados. 18) Discuta com seus colegas porque é inviável que um gameta apresente um número 2n de cromossomos.
Parte II - Fertilização
1. Sorteie um dos 4 gametas formados para participar do cruzamento. Escolha um gameta formado por outro grupo (de sexo oposto) para que ocorra a fertilização [mediação do professor neste momento pode ser importante para manter o foco nas células].
2. Qual o genótipo do indivíduo que acabou de se formar?[pode ser interessante escrever no quadro os genótipos dos pais de cada grupo e o genótipo do indivíduo formado]. É diferente do genótipo dos pais? [pode ser um bom momento para finalizar, discutindo sobre a importância da meiose para o surgimento de novos genótipos, junto com a própria segregação].
Responda as questões abaixo:
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3ª Etapa - Mitose e erros em divisões celulares
1) Sugerimos que o professor utilize o mesmo material para simular a divisão mitótica e comparar com a meiose.
2) É possível também que as euploidias, como trissomias e monossomias, sejam trabalhadas utilizando-se o modelo em papel. Pode-se utilizar a meiose para a formação de gametas dissômicos e nulissômicos (tanto por erros na meiose I e II) e a fertilização resultando nos zigotos com alterações cromossômicas. A formação de euploides (por exemplo Síndrome de Down por mosaicismo) devido a erros durante a mitose embrionária também pode ser simulada com este modelo.
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10240
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10249
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10296
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10321
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/14864
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/813
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/2950
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/2leidemendel.php - acessado em 04/12/2013 às 16:54 hs
1- Promova uma discussão com os grupos de alunos sobre o papel do crossing over para geração da diversidade. Para esta discussão é interessante que o número de crossing overs não seja o mesmo nos diferentes grupos para que o aluno possa perceber que quanto maior o número de crossings, maior a possibilidade de cromossomos diferentes gerados e maior possibilidade de genótipos diferentes.
2- Outra sugestão de atividade é uma pesquisa para a busca de quatro fenótipos de características humanas ou vegetais e pedir aos alunos que as atribuam aos 4 loci presentes nos cromossomos. Em seguida, pode-se discutir a formação de diferentes genótipos e fenótipos (parte II da prática - fecundação) a partir de pais com os mesmos fenótipos.
3- Se for trabalhar a variação do número de cromossomos, a seguinte avaliação poderá ser feita: organize os alunos em grupos e proponha que cada um faça um seminário descrevendo brevemente algumas doenças causadas por variações no número de cromossomos e relacione com o surgimento dessas síndromes usando os cromossomos de papel. Sugerimos as seguintes doenças para os seminários:
Utilize a participação dos alunos nas atividades e a apresentação do seminário como avaliação.
Cinco estrelas 2 calificaciones
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09/03/2014
Cinco estrelasExcelente
13/02/2014
Cinco estrelasOtima aula.Gostei.