*Quem foi Gregor Mendel e quais foram suas contribuições para a genética *Conceitos básicos da genética:genótipo, fenótipo, Leis de Mendel e suas implicações *Tipos de herança: Monoibridismo, co-dominância, genes letais, interação gênica, epistasia, herança quantitativa, pleiotropia

4 aulas de 50 minutos

Conceitos básicos de citologia e probabilidade

 

Estratégias:

O tema será dividido em 4 aulas, cada uma alternando partes expositivas e exercícios interativos.

Aula 1:

Para iniciar a abordagem do tema, sugiro uma atividade inicial interativa que estimule os alunos a pensar sobre o que é a genética através de suas próprias características e diferenças entre colegas. Esta tarefa pode ser feita de forma simples, através de perguntas feitas aos alunos sobre características que, sem que eles saibam, são determinadas geneticamente. A cada pergunta, os alunos que possuem dada característica devem levantar a mão e mantê-la para cima, enquanto os demais ficam como estão. Após nova pergunta, só permanecerão com a mão levantada aqueles que acumularem a nova característica, e assim sucessivamente, com o objetivo de que sobre apenas um aluno que possua todas as características elencadas. É interessante que as qualidades questionadas sejam inicialmente abrangentes, e depois se tornem mais específicas, para que os alunos iniciem a percepção de que alguns fenótipos prevalecem sobre os outros, e que o acúmulo de diversos caracteres genéticos poduzem a variação que encontramos entre os seres vivos.
Exemplos de perguntas:

Quantos alunos possuem olhos castanhos?
Quantos alunos possuem visão normal? (Requer Teste de cores Ishihara para daltonismo)
Quantos alunos dobram a língua em U?
Quantos alunos possuem lóbulo da orelha solto?
Quantos alunos possuem sensibilidade gustativa ao PTC? (Requer kit de teste)
Quantos alunos, ao unirem as duas mãos com dedos entrelaçados, deixam automaticamente com que o dedo polegar esquerdo sobreponha o direito?

Após uma breve discussão sobre esta primeira etapa, questionando-se o porquê das semelhanças ou diferenças, pode-se iniciar a exposição teórica dos primeiros conceitos básicos de genética clássica. Podem ser abordados os seguintes tópicos:

1. Breve apresentação biográfica de Gregor Mendel/Contextualização histórica e breve apresentação de seus trabalhos
2. Apresentação dos conceitos básicos da genética: genótipos, fenótipos, homozigose, heterozigose. fenocópia, genes, alelos.

Aula 2:

A aula pode ser iniciada com uma breve revisão dos conceitos da aula anterior (máximo 5 minutos), seguida pela introdução do tópico análise de genealogias, feita através das perguntas provocativas: "Como podemos estudar as características aos longo das gerações?", "Será que Mendel já sabia o que era o gene em sua época? Como ele fazia para analisar seus experimentos?". Os tópicos abordados neste parte da aula podem ser:

1. Heredogramas: o que são, quais são seus símbolos e o objetivos
   
2. 1ª Lei de Mendel: definição, exemplos, experimentos de Mendel
3. Tipos de herança: alelos múltiplos, co-dominância, genes letais
4. Análise de genealogias: como nos ajudam a compreender as leis de Mendel e nossa herença genética

Ao fim da aula o professor pode solicitar aos alunos uma atividade para avaliar a compreensão e fixação do tema pelos alunos, associando os tópicos apresentados até então. A atividade consistirá na produção de heredograma feitos pelos próprios alunos, a partir de alguma característica de seus familiares mais próximos, através de consulta e pesquisa com seus parentes.  Cabe ao professor decidir se a atividade será entregue como parte de avaliação ou não.

Aula 3:

Esta aula será dedicada à 2ª Lei de Mendel e suas implicações. Os seguintes tópicos podem ser abordados na primeira metade da aula:

1. 2ª Lei de Mendel: Definição, exemplos
2. Meiose, genética molecular e 2ª Lei de Mendel
3. A lei de Mendel sempre funciona? Abordar teoria cromossômica da herança: linkage e crossing-over
   

Após a exposição dos conceitos, o professor pode utilizar um recurso multimídia para que os alunos fixem a idéia, sendo que este está disponível na área para recursos educacionais, mais abaixo. Sugiro que seja utilizada a atividade "Mendel não sabia disso", na qual os alunos têm que produzir um filme para explicar brevemente o processo de hereditariedade. Se não houver disponibilidade de micros para todos os alunos o educador pode projetar o recurso em data-show e ir, juntamente com a sala, tentando montar o filme.

 

Aula 4: 

Esta última aula será dedicada a abordar as variações de herança baseadas no diibridismo ou poliibridismo.

1. Interação gênica: epistasia, herança quantitativa
2. Pleiotropia
   
3. Herança ligada ao sexo, holândrica e influenciada pelo sexo
4. Alelos múltiplos: sistema ABO, RH, MN

Para encerrar a aula é interessante que o professor aborde a importância da contribuição de Mendel para o desenvolvimento da genética e, portanto,  da biologia atual. Se possível, também é interessante fazer uma aula prática sobre sistema sanguíneo.

 

Recursos de conteúdo expositivo**:

 Sobre Mendel e seu contexto histórico

Gregor Mendel nasceu em 20 de julho de 1822, num pequeno povoado chamado Heinzendorf, na atual Áustria. Ele foi batizado com o nome de Johann Mendel, mudando o nome para Gregor após ingressar para a ordem religiosa dos agostinianos. Foi ordenado sacerdote no ano de 1847. (Disponível em: http://www.todabiologia.com/pesquisadores/gregor_mendel.htm)

Definição e conceitos básicos

A genética é o campo da biologia que estuda a natureza química do material hereditário, isto é, o mecanismo de transferência das informações contidas nos genes, compartilhados de geração em geração (dos pais para os filhos). (Disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/genetica.htm)

 

Cariótipo → Conjunto de cromossomos de cada célula de um organismo.

Herança Biológica (hereditariedade) → Transmissão das informações genéticas de pais para filhos durante a reprodução.

Genes → Seguimento da molécula de DNA que contém uma instrução gênica codificada para a síntese de uma proteína.

Genótipo → Constituição genética de um indivíduo que em interação com o meio ambiente determina suas características.

(Disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/conceitos-basicos-genetica.htm)

 

Leis de Mendel

"Por sete anos, de 1856 a 1863, Mendel cruzou e produziu híbridos de plantas com características distintas - plantas altas com plantas anãs, ervilhas amarelas com ervilhas verdes e assim por diante. Ele observou com surpresa que tais características não são diluídas nem resultam em meio-termo, mas se mantêm distintas: o rebento híbrido de uma planta alta e de uma anã era sempre alto, não de tamanho médio." (Disponível em: http://www.geocities.com/~esabio/Mendel.htm)

"Desde os tempos mais remotos o homem tomou consciência da importância do macho e da fêmea na geração de seres da mesma espécie, e que características como altura, cor da pele etc. eram transmitidas dos pais para os descendentes. Assim, com certeza, uma cadela quando cruzar com um cão, irá originar um filhote com características de um cão e nunca de um gato. Mas porque?" (Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel.php)

Heredogramas

"No caso da espécie humana, em que não se pode realizar experiências com cruzamentos dirigidos, a determinação do padrão de herança das características depende de um levantamento do histórico das famílias em que certas características aparecem. Isso permite ao geneticista saber se uma dada característica é ou não hereditária e de que modo ela é herdada. Esse levantamento é feito na forma de uma representação gráfica denominada heredograma (do latim heredium, herança), também conhecida como genealogia ou árvore genealógica." (Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel5.php)

Teoria cromossômica da herança

"Em 1910, o cientista americano Thomas Hunt Morgan e colaboradores conseguiram estabelecer a relação entre os cromossomos (estruturas presentes no núcleo das células) e a herança genética. Morgan constatou que, quando se analisam duas características, nem sempre é obedecido o padrão de herança proposto pela Segunda Lei de Mendel, ou lei da segregação independente." (Disponível em: http://www.klickeducacao.com.br/2006/conteudo/pagina/0,6313,POR-931-4983-,00.html)

Herança ligada ao sexo

"Em algumas espécies, as fêmeas possuem dois cromossomos sexuais idênticos (XX) e os machos, um idêntico ao das fêmeas e um diferente (XY) sendo este, o Y, o responsável pelas características masculinas. Assim, na espécie humana, o genótipo feminino é 44A + XX; e o masculino, 44A + XY. " (Disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/heranca-do-sexo.htm)

Alelos múltiplos

"Alelos são formas que um gene pode apresentar e que determina características diferentes. Um conjunto de três ou mais alelos pertencente a um mesmo gene, ocorrendo de dois a dois em um organismo diplóide, é denominado alelos múltiplos.

Os alelos múltiplos são responsáveis pela herança genética no sistema ABO, Rh e MN. Por exemplo, os pêlos dos coelhos podem ser: aguti ou selvagem chinchila, himalaio ou albino." (Disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/alelos-multiplos-ou-polialelia.htm)

Epistasia

"Existem casos em que os alelos de um gene inibem a ação dos alelos de um outro par, que pode ou não estar no mesmo cromossomo. Esse fenômeno é chamado epistasia (do grego epi, sobre, e stasis, parada, inibição). O gene que exerce a ação inibitória é chamado epistático, e o que sofre a inibição é chamado hipostático." (Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/genesnaoalelos2.php)

Herança quantitativa

"A herança quantitativa também é um caso particular de interação gênica. Neste caso, em que as diferenças fenotípicas de uma dada característica não mostram variações expressivas, as variações são lentas e contínuas e mudam gradativamente, saindo de um fenótipo “mínimo” até chegar a um fenótipo “máximo”. É fácil concluir, portanto, que na herança quantitativa (ou poligênica) os genes possuem efeito aditivo e recebem o nome de poligenes." (Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/genesnaoalelos4.php)

 

** Os textos aqui reproduzidos são apenas trechos do conteúdo. Para obter material completo visite os links.

Recursos educacionais:

 

Descrição: Permite elaborar um pequeno filme com as imagens disponíveis na tela e com legendas, visando demonstrar os processos básicos de hereditariedade: mitose, meiose e síntese de proteínas

Objetivo: Relacionar os conceitos modernos da Genética com as idéias de Mendel

 

  

DNA DESDE O COMEÇO: Recurso multimídia sobre as bases do DNA, da genética e da hereditariedade: as bases do DNA, da genética e da hereditariedade, assim como a história do nascimento
e do desenvolvimento desta ciência são explicados através de conceitos, animações, problemas,
galeria de fotos, cartas, documentos, biografias e bibliografias. Link: http://www.odnavaiaescola.com/dna/

 

 

 

Nome	Tipo
Mendel não sabia disso!	Animação/simulação
Segregação independente	Animação/simulação

Para avaliar o aprendizado dos alunos sobre o tema podem ser utilizados exercícios clássicos de análise de heredograma, podendo estes incluir situações reais e próximas dos alunos. Uma boa iniciativa é propor pesquisas em que os alunos tenham que estudar famílias com casos de alguma característica diferenciada, como daltonismo, e elaborar eles próprios um heredograma e fazer um estudo de caso.