BIOLOGIA 2 - ensino integral

B13 ‐ Por dentro do Embrião
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Introdução
Os embriões de répteis e aves se
desenvolvem dentro de uma casca
calcária,
estão
sujeitos
à
temperatura ambiental e não têm
como fazer a eliminação de
excretas. Nesses ovos, o embrião se
desenvolve protegido por várias
bolsas formadas a partir dos
folhetos embrionários e que têm
diversas funções.
Informações Adicio nais
Ovo de Galinha ­ Crédito: Wikimedia/Ren West
Pro blema
Usando um modelo com escala próxima ao
tamanho real de um ovo, que estruturas
embrionárias podem ser vistas a olho nu?
Atividade Prática
Durante a gravidez humana, após a
fecundação, o embrião se forma a
partir da quarta semana e com um
desenvolvimento rápido, a partir da
sexta semana o crânio já começa a
ser definido.
Profissões Envolvidas
Biológos,
rios.
zootecnistas,
veteriná­
Cada grupo de trabalho deve estudar a estrutura e
construir um modelo de ovo galado – com um
embrião (massa de modelar) – e montar um
ovoscópio, seguindo as seguintes instruções:
1 ­ Encaixar o soquete com a lâmpada dentro da
caixa e abrir, na tampa da caixa, um círculo de
5cm, na região onde está a lâmpada.
2 ­ No escuro, coloque o ovo na frente do orifício e
observe a estrutura dentro do ovo.
STEM Brasil
www.worldfund.org
Biologi a
O professor conduzirá a discussão dos resultados
com a turma.
© Copyright
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação
e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou
publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B13 ­ Por Dentro do Embrião
B13 ‐ Por Dentro do Embrião
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de
características dos seres vivos.
­ Interpretar modelos e experimen­
tos para explicar fenômenos ou
processos biológicos em qualquer
nível de organização dos sistemas
biológicos.
­ Compreender o papel da
evolução na produção de padrões,
processos biológicos ou na
organização taxonômica dos seres
vivos.
Avaliação
Relatório ilustrado com desenhos
dos ovos observados e uma
cronologia do desenvolvimento da
ave.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
O objetivo desta atividade é mostrar o
desenvolvimento do embrião de ave dentro do ovo.
A atividade permite que o aluno perceba a
necessidade dos anexos embrionários.
Ao final da atividade é interessante provocar o
debate sobre a importância dos anexos embrionários
no processo evolutivo.
Objetivos
­ Identificar a necessidade dos anexos embrionários
nas aves.
­ Reconhecer a importância dos anexos embrioná­
rios no processo evolutivo.
­ Desenvolver habilidades práticas para a
construção de experimentos.
Procedimentos
­ Orientar a montagem do ovoscópio e distribuir o
material.
­ Solicitar que os alunos registrem as observações
para serem discutidas em grupo.
­ Pode ser apresentado um vídeo sobre o
desenvolvimento de um embrião de uma galinha.
Disponível em http://goo.gl/wfafE.
­ Embriologia.
­ Evolução.
Equipamentos
Professor: B13 ­ Por Dentro do Embrião
Biologi a
Caixa de madeira ou papelão de
18cm x 11cm x 9cm; lâmpada e
soquete, massa de modelar, copos
de cafezinho, óleo de soja, cola
quente, bolas de isopor de
diferentes tamanhos.
STEM Brasil
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B13 ‐ Por Dentro do Embrião
Habilidades do STEM Brasil
X01 Aprender por Perguntas
X02 Criatividade e Inovação
X03 Comunicação Eficiente
X04 Resolução de Problemas
X05 Planejamento e Organização
X06 Gerenciamento de Informação
X07 Aprender Continuamente
X08 Persistência
X09 Empatia
X10 Iniciativa e Motivação
X11 Autocrítica
X12 Trabalho em Equipe
X13 Liderança
X14 Atitudes Positivas
X15 Gerenciamento de Riscos
X16 Capacidade de Adaptação
X17 Pensamento Crítico
X18 Habilidades Computacionais
X19 Responsabilidade
X20 Rede de Contatos
X21 Curiosidade
Aprender por Perguntas
Resolução de Problemas
A luz é suficientemente brilhante para ver as
estruturas através da casca do ovo?
Autocrítica
Os alunos devem ser capazes de determinar acertos
e erros no seu próprio trabalho, comparando com o
trabalho dos outros alunos fazendo a mesma
atividade.
Trabalho em Equipe
Os alunos devem ser capazes de dividir as
diferentes tarefas da atividade entre os membros do
grupo.
Pensamento Crítico
O que explica a estrutura interna de um ovo de
galinha?
Curiosidade
Como é o interior de um ovo fértil de galinha?
Software
Como que as diferentes partes de Prezi é uma boa ferramenta para criar uma
um ovo são mantidas separadas apresentação de slides com os resultados.
dentro da casca?
Criatividade e Inovação
Como que as inspeção visual de
ovos pode ser automatizada?
Comunicação Eficiente
Biologi a
Os alunos precisam apresentar os
seus resultados para os seus
colegas de uma forma coerente.
Professor: B13 ­ Por Dentro do Embrião
STEM Brasil
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B14 ‐ Movimentando Águas e Sais
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Introdução
Pro blema
Como se dá o movimento de sais e água para dentro
da planta?
Atividade Prática
Nessa atividade, cada grupo deve seguir as
seguintes etapas:
1. Retirar a casca da batata e cortar um cubo de 2
cm e um tablete de 1 x 1 x 4 cm (o tamanho deste
deve ser um pouco menor que o diâmetro do tubo
ou proveta).
2. Utilizando a régua, anotar as medidas do cubo:
altura, comprimento e largura.
3. Colocar o sal no pires e cobrir bem todos os
lados do cubo com ele. Esperar 15 minutos e
observar.
4. Retirar o sal da batata lavando­a rapidamente e
refazer as medidas anteriores, comparando com os
primeiros resultados.
5. Prender o parafuso no tablete de modo que ele
fique bem fixo e colocar no tubo de ensaio.
6. Cobrir o tablete e o parafuso com a glicerina.
7. Observar contra a luz o que acontece. Desenhar.
STEM Brasil
www.worldfund.org
Informações Adicio nais
Os tipos mais comuns de irrigação
são por asperção (água lançada em
jatos), inundação (comum em
plantações de arroz), gotejamento,
sulcos. Para evitar a salinização do
solo é preciso manter o equilíbrio
entre a quantidade de sais que é
fornecida ao solo pela irrigação,
com a quantidade de sais que é
retirada através da drenagem. Em
climas áridos ou com muito vento, a
evaporação da água enriquece o
solo com os sais, criando condições
para a salinização. Da mesma
forma, solos pouco permeáveis
tendem a concentrar sais em seu
particulado.
Profissões Envolvidas
Agrônomos, técnicos
agrícola, biológos.
Biologi a
Batatas ­ Crédito: Wikimedia/Spedona
A irrigação é uma técnica bastante
utilizada na agricultura, visando o
fornecimento de água de maneira
controlada, em quantidade sufi­
ciente e no momento certo. Esse
processo complementa a quantidade
de água fornecida pela chuva e as­
segura produtividade e a sobre­
vivência da plantação em terrenos
áridos ou em épocas de seca.
da
área
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e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
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autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B14 ­ Movimentando Águas e Sais
B14 ‐ Movimentando Águas e Sais
Descrição da Atividade
Habilidades do ENEM
­ Avaliar propostas de intervenção
no ambiente, considerando a
qualidade da vida humana ou
medidas de conservação, recupera­
ção ou utilização sustentável da
biodiversidade.
­ Avaliar impactos em ambientes
naturais decorrentes de atividades
sociais ou econômicas, conside­
rando interesses contraditórios.
­ Interpretar modelos e experimen­
tos para explicar fenômenos ou
processos biológicos em qualquer
nível de organização dos sistemas
biológicos.
Avaliação
Relatório.
Tempo
01 aula.
Conteúdos
­ Citologia vegetal.
­ Permeabilidade da membrana
plasmática – osmose.
Equipamentos
1 batata, água destilada,3 colheres
de sal, estilete, 1 tubo de ensaio de
diâmetro grande (ou proveta),
glicerina, parafuso, pires, régua,
papel e lápis.
­ Nesta atividade o aluno vai ver macroscopica­
mente como a célula realiza a plasmólise, quando
está em ambiente mais concentrado que ela;
também poderá observar a ocorrência da desplas­
mólise, quando a célula está em ambiente menos
concentrado que ela.
­ O sal, depois de 15 minutos cobrindo a batata,
estará úmido e, o cubo estará bem menor do que
antes. A água que umedeceu o sal saiu das células
da batata que murcharam e, por isso a diminuição
nas medidas.
­ O cubo que ficou no copo com água deve estar
com as medidas aumentadas; mais concentradas que
a água do copo, as células receberam água.
­ Ao olharem o tubo de ensaio contra a luz, os
alunos verão a água das células da batata saindo e
deixando filetes claros na glicerina. Essa água ficará
toda na superfície da glicerina que é mais densa.
­ No primeiro experimento, o sal é mais
concentrado (hipertônica) que as células da batata
(hipotônicas); como a água vai do meio hipotônico
para o hipertônico, o cubo diminui de tamanho
porque sofreu plasmólise.
­ No segundo experimento, o cubo aumentou de
tamanho porque as células são hipertônicas em
relação à água, com isso, elas realizaram
desplasmólise.
­ No terceiro experimento, a glicerina é mais
concentrada que as células da batata, daí a perda de
água acontecer visivelmente.
Objetivos
­ Identificar a passagem de água pela membrana das
células.
­ Reconhecer a influência da concentração durante a
osmose.
­ Desenvolver habilidades práticas para a
construção de modelos.
Biologi a
Procedimentos
Professor: B14 ­ Movimentando Águas e Sais
­ Dividir a turma em grupos.
­ Orientar quanto às etapas da atividade.
­ Realizar intervenções questionadoras
durante o trabalho.
STEM Brasil
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B15 ‐ Alelos e Cruzamentos
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Introdução
A herança de características é
regida por leis de probabilidade.
Quando Mendel realizou cruzamen­
tos entre ervilhas de cor amarela,
puras para esse caráter, com
ervilhas verdes, também puras para
esse
caráter,
obteve
plantas
amarelas na primeira geração. O
cruzamento destas, surgiram mais
plantas com ervilhas amarelas do
que com ervilhas verdes.
Informações Adicio nais
Pro blema
Representar um cruzamento de duas plantas com
flores de cores diferentes.
Atividade Prática
Utilizando massa de modelar ou EVA com pedaços
de velcro, cada grupo deve trabalhar sobre a
seguinte situação:
1. A Planta A da espécie que está estudando tem
flores rosadas. Vocês querem demonstrar o
genótipo da planta.
2. É feito um cruzamento da Planta A com a Planta
B da mesma espécie, que tem flores brancas e o
genótipo rr.
3. O cruzamento tem como resultado 6 plantas de
flores rosadas e 6 plantas de flores brancas.
4. Use o quadrado de Punnet para determinar o
genótipo da Planta A e responda:
a) Qual é o genótipo da planta A? Justifique.
b) Quais são os possíveis genótipos e fenótipos dos
descendentes se a Planta A for cruzada com uma
planta que tem o genótipo RR?
c) Qual a razão entre genótipos recessivos e
dominantes se a Planta A for cruzada com uma
planta de genótipo Rr?
STEM Brasil
www.worldfund.org
O quadrado de Punnet ajuda a
determinar todos os possíveis
genótipos produzidos em um
cruzamento. Os padrões hereditá­
rios que Mendel observou podem
ser previstos utilizando a probabili­
dade matemática.
Informações teóricas complemen­
tares: http://goo.gl/xVPm1
Profissões Envolvidas
Agrônomos, biológos, enfermei­ros,
médicos, veterinários.
Biologi a
Flores de Ervilhas ­ Crédito: Wikimedia/Bmdavll
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autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B15 ­ Alelos e Cruzamentos
B15 ‐ Alelos e Cruzamentos
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de ca­
racterísticas dos seres vivos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenô­menos
ou processos biológicos em qual­
quer nível de organização dos sis­
temas biológicos.
Avaliação
Relatório ilustrado.
Nessa atividade os alunos têm a oportunidade de
trabalhar com a herança genética e a primeira lei de
Mendel.
É importante registrar que:
a) A primeira lei de Mendel explica a segregação de
um par de alelos.
b) No cruzamento de dois heterozigotos a proporção
fenotípica é 3:1.
c) No cruzamento de dois heterozigotos a proporção
genotípica é 1:2:1.
d) Um retrocruzamento é o cruzamento de um
heterozigoto com um homozigoto recessivo.
Objetivos
Tempo
­ Identificar o mecanismo de transmissão de uma
característica.
­ Reconhecer os vários tipos de cruzamento da 1ª
Lei de Mendel.
­ Desenvolver o raciocínio matemático.
­ Estimular a formulação de hipóteses.
02 aulas.
Conteúdos
­ Bases da Genética.
­ Primeira Lei de Mendel.
­ Retrocruzamento.
Procedimentos
Equipamentos
Professor: B15 ­ Alelos e Cruzamentos
Biologi a
Lápis, papel, massa de modelar
(pode ser produzida pelos próprios
alunos), EVA, pedaços de velcro.
Essa atividade pode iniciar solicitando que os
alunos tentem dobrar a língua formando um "U".
Anotar no quadro quantos conseguiram e quantos
não conseguiram, calculando a porcentagem.
Dobrar a língua é hereditário e dominante.
A partir daí pode­se apresentar o quadro de Punnet
e solicitar que os alunos trabalhem na atividade
proposta utilizando a massa de modelar e/ou velcro
com EVA.
STEM Brasil
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B15 ‐ Alelos e Cruzamentos
Habilidades do STEM Brasil
X01 Aprender por Perguntas
X02 Criatividade e Inovação
X03 Comunicação Eficiente
X04 Resolução de Problemas
X05 Planejamento e Organização
X06 Gerenciamento de Informação
X07 Aprender Continuamente
X08 Persistência
X09 Empatia
X10 Iniciativa e Motivação
X11 Autocrítica
X12 Trabalho em Equipe
X13 Liderança
X14 Atitudes Positivas
X15 Gerenciamento de Riscos
X16 Capacidade de Adaptação
X17 Pensamento Crítico
X18 Habilidades Computacionais
X19 Responsabilidade
X20 Rede de Contatos
X21 Curiosidade
Aprender por Perguntas
A reprodução
seletiva
alimentos é comum?
Criatividade e Inovação
Aprender Continuamente
Grãos híbridos são comuns, e outras plantas e
animais também se beneficiam do processo de
reprodução seletiva.
Persistência
Esta atividade é relativamente simples mas se você
fizer o experimento de polinização cruzada de
plantas (com ervilhas, por exemplo), a atividade
pode demorar bastante.
Empatia
Os alunos podem pensar sobre a quantidade de
tempo que Mendel gastou fazendo experimentos
para obter os seus famosos resultados.
Autocrítica
Os alunos devem ser capazes de determinar acertos
e erros no seu próprio trabalho, comparando com o
trabalho dos outros alunos fazendo a mesma
atividade.
Trabalho em Equipe
Os alunos devem ser capazes de dividir as
nos diferentes tarefas da atividade entre os membros do
grupo.
Pensamento Crítico
Quais os tipos de plantas e animais Utilizando o mesmo processo, será que animais
que podem se beneficiar da selvagens podem ser domesticados?
reprodução seletiva?
Comunicação Eficiente
Biologi a
Os alunos precisam apresentar os
seus resultados para os seus
colegas de uma forma coerente.
Professor: B15 ­ Alelos e Cruzamentos
Curiosidade
Como que as pessoas tiveram a idéia de fazer o
primeiro cruzamento? Quais outras características
físicas podem ser alteradas com o mesmo processo?
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B16 ‐ Probabilidade em Genética
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Introdução
Pro blema
Qual o padrão hereditário para um cruzamento
entre dihíbridos?
Atividade Prática
Utilizando massa de modelar para produzir grãos
de milho, cada grupo deve trabalhar sobre a
seguinte situação:
1. Será simulado o cruzamento de duas plantas de
milho. O cruzamento envolverá o gene R que
determina grãos violetas, caráter dominante; seu
alelo r que determina cor amarela. O grão pode ser
liso (T) – textura dominante, ou enrugado (t) –
caráter recessivo.
2. As plantas de milho cruzadas têm os seguintes
genótipos: planta A Rrtt e planta B RrTT.
3. Use o quadrado de Punnet para determinar todos
os possíveis genótipos da descendência desse
cruzamento.
Perguntas:
a) Quantos resultados foram obtidos para fenótipo?
Justifique.
b) Qual a proporção genotípica dos resultados
obtidos?
c) Suponha que uma planta C de milho tem o
genótipo RRTT. Qual seria a possibilidade de se
obter grãos amarelos e enrugados se ela fosse
cruzada com as plantas A e B? Justifique.
STEM Brasil
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Informações Adicio nais
Quando duas plantas heterozigotas
são cruzadas, a probabilidade de que
o óvulo ou o espermatozóide tenham
um alelo dominante é ½ x ½ = ¼.
Assim, a probabilidade de que
tenham um alelo recessivo também é
¼.
Também
existe
¼
de
possibilidade de que um espermato­
zóide com alelo dominante fecunde
um óvulo com alelo dominante e
vice­versa. A probabilidade que a
planta seja heterozigota é igual à
soma das probabilidades: ¼ + ¼ = ½.
Na Segunda Lei da Herança, também
chamada Segunda Lei de Mendel,
pares de cromossomos diferentes
levam características diferentes.
Assim, dois ou mais pares de alelos,
situados em dois ou mais pares de
cromossomos dife­rentes, segregam
independente­mente na meiose,
produzindo todas as combinações
alélicas possíveis nos gametas.
Profissões Envolvidas
Agrônomos, biológos, enfermei­ros,
médicos, veterinários.
Biologi a
Espigas de Milho ­ Crédito: Wikimedia/Bandelier National Museum
A probabilidade é a possibilidade de
que um determinado resultado ocor­
ra.
Se lançarmos uma moeda, a probabi­
lidade de que saia cara ou coroa é ½.
Suponha agora que sejam lançadas
várias moedas. Qual a probabilidade
de que um ou dois resultados inde­
pendentes ocorram simultanea­ men­
te?
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e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
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publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B16 ­ Probabilidade em Genética
B16 ‐ Probabilidade em Genética
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de
características dos seres vivos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em
qualquer nível de organização dos
sistemas biológicos.
Avaliação
Relatório ilustrado.
Nessa atividade os alunos podem aprofundar os
conceitos relacionados a hereditariedade e trabalhar
com a 2ª lei de Mendel.
Objetivos
­ Identificar o mecanismo de transmissão de mais de
uma característica, quando elas estão em
cromossomos diferentes.
­ Reconhecer as peculiaridades da retirada de
gametas para um cruzamento da 2ª Lei de Mendel.
­ Desenvolver o raciocínio matemático.
­ Estimular a formulação de hipóteses.
Tempo
Procedimentos
02 aulas.
­ Apresentar o problema aos alunos e solicitar a
formação das equipes.
­ Pode ser reproduzido o vídeo de apoio para o
assunto, disponível em http://goo.gl/NyKhj.
Conteúdos
­ Bases da Genética.
­ Segunda Lei de Mendel.
Equipamentos
Professor: B16 ­ Probabilidade em Genética
Biologi a
Lápis, papel, massa de modelar
(pode ser produzida pelos próprios
alunos), EVA, pedaços de velcro.
STEM Brasil
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B17 ‐ Codominância
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Introdução
Hemácias no Microscópio Eletrônico ­ Crédito: Wikimedia/Wetzel &
Schaefer
Pro blema
Como podemos determinar os genótipos dos
membros de uma família que tenham genes
codominantes?
Atividade Prática
© Copyright
Biologi a
O grupo de alunos deve trabalhar no seguinte
desafio:
João desmaiou em uma prova de atletismo. O
médico disse que ele tem anemia falciforme
(causada por uma alteração no gene que determina
a produção da hemoglobina normal). No teste
genético feito nos seus parentes, os resultados
foram os que constam na tabela ao lado.
1. Usando as informações preliminares e a tabela
com os resultados dos testes para fazer um
heredograma, responda:
a) Algum dos irmãos de João é homozigoto para
anemia falciforme?
b) Algum dos irmãos de João é heterozigoto para
anemia falciforme?
c) Qual o genótipo do pai e da mãe de João?
2. Usando as informações preliminares e o
quadrado de Punnet responder:
a) Se João casar com uma mulher heterozigota para
anemia falciforme, que possíveis genótipos e
fenótipos poderiam ter seus filhos?
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação
e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou
Às vezes os dois alelos de um gene se
manifestam por completo: nenhum é
dominante nem recessi­vo. Neste caso,
os alelos mostram a codominância,
condição em que os caracteres se
expressam
por
completo,
separadamente. No cruzamento de uma
planta homozigota de flores vermelhas
com planta homozigota de flores
brancas,
se
existe
dominância
incompleta, os descendentes teriam
flores rosadas. Porém, se os alelos são
codominantes, em vez de aparecer um
fenótipo intermediá­rio, o que se
produz são flores com partes
vermelhas e brancas ao mesmo tempo.
Informações Adicio nais
Um exemplo de codominância são os
grupos sanguíneos humanos do sistema
ABO. Esses grupos são determinados
por três alelos diferentes, considerados
alelos múltiplos: IA, IB e i.
Profissões Envolvidas
Enfermeiros,
médicos,
veterinários, agrônomos.
Família
Hemoglobina Hemoglobina
Normal
de Hemácias
Falciformes
João
X
Irmão de João
X
Irmã de João
X
Irmã menor
X
Pai de João
X
Avô paterno
X
X
de João
Avó paterna
X
de João
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
STEM Brasil ­ www.worldfund.org
X
de João
publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
biólogos,
B17 ­ Codominância
X
B17 ‐ Codominância
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de
características dos seres vivos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em
qualquer nível de organização dos
sistemas biológicos.
­ Relacionar informações apresen­
tadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas
nas ciências físicas, químicas ou
biológicas, como texto discursivo,
gráficos, tabelas, relações mate­
máticas ou linguagem simbólica.
Avaliação
Relatório com a solução do
desafio e o heredograma.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
A partir do desafio os alunos têm a possibilidade de
trabalhar sobre uma situação que envolve a
codominância e a utilização dos heredogramas.
Objetivos
­ Identificar os genótipos da família de João.
­ Diferenciar o efeito de codominância da
dominância completa e incompleta.
­ Desenvolver o conhecimento de probabilidade.
Procedimentos
­ Apresentar o desafio e solcitar que os alunos dêem
exemplos nos quais eles suspeitam que ocorra a
codominância, como no caso de algumas flores.
­ Elaborar os heredogramas, caso os alunos ainda
não tenham trabalhado com eles, essa atividade
muito contribui para a aprendizagem e elaboração
dos mesmos.
Aspectos importantes a serem considerados nas
intervenções com os alunos:
­ No heredograma estarão representadas 3 gerações
da família de João: ele e irmãos, pai e mãe, e avós.
­ Lembrar que os indivíduos heterozigotos têm falta
de ar quando fazem exercícios.
­ Genética.
­ Codominância.
­ Grupos Sanguíneos.
Equipamentos
Professor: B17 ­ Codominância
Biologi a
Informações preliminares e tabela,
EVA colorido (preferencialmente
A3), cola quente, velcro.
STEM Brasil
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B18 ‐ Doenças Autoimunes
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set
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Introdução
Pro blema
Como criar uma campanha esclarecedora sobre
uma doença autoimune?
Atividade Prática
Cada grupo de trabalho deve escolher uma das
seguintes doenças autoimunes:
a) Miastenia grave
b) Lúpus
c) Artrite reumatóide
d) Febre reumática
e) Diabetes mellitus I
f) Hipotireoidismo de Hashimoto
g) Doença de Graves
Investigar as causas da doença escolhida e seus
principais sintomas.
Pesquisar quais os tratamentos possíveis para essa
doença.
Apresentar as informações em forma de um folder
(impresso ou virtual), de fácil entendimento, que
possa ser distribuído na escola.
STEM Brasil
www.worldfund.org
Informações Adicio nais
Não se sabe por que algumas
pessoas
desenvolvem
doenças
autoimunes. As investigações suge­
rem que os genes de cada pessoa
podem favorecer o desenvolvi­
mento delas, porem o ataque do
sistema imunológico geralmente é
desencadeado por um vírus, um
medicamento ou uma toxina
ambiental. Atualmente os médicos
não podem curar essas doenças,
mas podem oferecer tratamentos
que reduzem os efeitos das mesmas.
Profissões Envolvidas
Biológos, enfermeiros, médicos,
farmacêuticos, fisioterapeutas.
Biologi a
Artrite Reumatóide­ Crédito: Wikimedia/Jojo
As doenças autoimunes são as que
ocorrem
quando
o
sistema
imunológico não consegue diferen­
ciar no organismo, as células sãs
das células doentes. Normalmente
as células do sistema imunológico
só atacam substâncias estranhas
como patógenos, células infectadas
e anormais. Neste tipo de enfermi­
dade o corpo trata suas próprias
células como se fossem invasoras e
estranhas.
© Copyright
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação
e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou
publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B18 ­ Doenças Autoimunes
B18 ‐ Doenças Autoimunes
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Identificar padrões em fenôme­
nos e processos vitais dos organis­
mos, como manutenção do
equilíbrio interno, defesa, relações
com o ambiente, sexualidade, en­
tre outros.
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de ca­
racterísticas dos seres vivos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em qual­
quer nível de organização dos sis­
temas biológicos.
Ao trabalharem nessa atividade os alunos têm a
oportunidade de aprender sobre as doenças
autoimunes, com destaque para dois pontos
importantes: a seleção da informação confiável na
área e a produção de um texto informativo,
trabalhando sobre as informações pesquisadas.
Objetivos
­ Identificar as características das doenças
autoimunes.
­ Diferenciar a resposta imunológica normal da
resposta autoimune.
­ Desenvolver a capacidade de pesquisa e
organização de um texto para apresentação.
Avaliação
Procedimentos
Trabalho de pesquisa e folder
produzido pela equipe.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
­ Apresentar a atividade e dividir os alunos em gru­
pos.
­ É importante chamar a atenção para a análise das
fontes confiáveis de informação a serem utilizadas
pelos alunos.
­ Orientar quanto à produção do folder, questionan­
do os alunos quanto ao entendimento claro do as­
sunto, para um público­alvo leigo no assunto.
­ Sistema imunológico.
­ Doenças autoimunes.
Equipamentos
Professor: B18 ­ Doenças Autoimunes
Biologi a
Computador com acesso a
Internet, editor de texto, livros,
revistas, lápis, papel e borracha.
STEM Brasil
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B19 ‐ O DNA e o Crim e
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Introdução
Pro blema
Como extrair o DNA de um organismo?
Atividade Prática
A partir das orientações do professor, cada grupo
deve realizar os seguintes procedimentos:
Preencher com água filtrada, 1/3 do copo e
adicionar duas colheres de sopa de detergente
líquido e uma colher de chá cheia de sal de
cozinha, mexendo lentamente para não formar
bolhas, até todos os componentes estarem diluídos.
Retirar as bolinhas pretas da banana, picar 1/4 do
restante em pedaços pequenos e amassar bem
formando uma papa. Colocar a papa de banana no
copo, misturando com a solução de água,
detergente e sal. Colocar o copo com essa mistura
em uma bacia com água morna por 15 minutos.
Retirar a água aquecida e resfriar rapidamente,
colocando o copo em uma segunda bacia com gelo,
por 5 minutos. Passar a mistura pelo coador de
papel, recolhendo o filtrado em outro copo.
Adicionar ao filtrado, 3/4 de copo de álcool,
fazendo com que este escorra com cuidado pela
borda do copo. Vão aparecer duas fases: aquosa
(embaixo) e alcoólica (em cima). Deixar em
repouso por 5 minutos e observar o que aparece
entre as duas fases. Inverter lentamente o copo até
o surgimento do DNA precipitado.
STEM Brasil
www.worldfund.org
Informações Adicio nais
Para realizar o teste, o DNA de
leucócitos é extraído e posterior­
mente fracionado pelas enzimas de
restrição. Em seguida, os fragmen­
tos são submetidos a eletroforese e
separados de acordo com suas
diferentes densidades: pedaços
maiores depositam­se antes do que
os menores. Assim forma­se um
código de barras, ou um padrão de
bandas de DNA do indivíduo
analisado.
Profissões Envolvidas
Biólogos, veterinários, bioquímicos,
médicos, zootecnistas, agrô­nomos.
Biologi a
DNA Precipitado ­ Crédito: Wikimedia/Lokilech
A genética forense utiliza conheci­
mentos e técnicas que permitem
identificar pessoas pelo teste de ti­
pagem de DNA, para auxiliar a jus­
tiça. Como a sequência de
nucleotídeos dessa molécula é típi­
ca para cada indivíduo, encontrada
praticamente em todas as células do
corpo, o teste permite identificação
com grande margem de acerto, da
mesma forma que as impressões di­
gitais.
© Copyright
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autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B19 ­ O DNA e o Crime
B19 ‐ O DNA e o Crime
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer benefícios, limita­
ções e aspectos éticos da bio­
tecnologia, considerando estrutu­
ras e processos biológicos en­
volvidos em produtos biotecnoló­
gicos.
­ Avaliar métodos, processos ou
procedimentos das ciências natu­
rais que contribuam para dia­
gnosticar ou solucionar problemas
de ordem social, econômica ou
ambiental.
Avaliação
Registro da atividade experimen­
tal em um relatório criativo
envolvendo artes, podendo incluir
música, quadrinhos, poesia, teatro.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
Nessa atividade os alunos farão a extração do DNA
da banana. Investigações que utilizam os testes de
DNA são populares em seriados de TV e noticia­
dos, especialmente na solução de crimes.
Objetivos
­ Identificar a estrutura da molécula de DNA.
­ Reconhecer a importância dos testes de DNA.
­ Conhecer os passos para extração de DNA.
­ Estimular a curiosidade e a observação.
­ Informar sobre outras atividades e profissões que
utilizam técnicas biológicas.
Procedimentos
­ Apresentar o problema.
­ Solicitar aos alunos que formem grupos e
estabeleçam as funções de cada integrante da
equipe.
­ Solicitar que os alunos façam os registros
atentamente, seguindo o roteiro apresentado.
­ Discutir resultados.
­ Ácidos Nucleicos.
­ DNA.
Equipamentos
Professor: B19 ­ O DNA e o Crime
Biologi a
Copos de vidro (ou garrafas PET
cortadas ao meio); água aquecida a
60ºC; água filtrada e gelo, sal,
detergente líquido incolor, álcool
gelado à ­5ºC (congelador); coador
de papel, sacos plásticos, palito de
madeira, 1 banana, 2 bacias.
STEM Brasil
www.worldfund.org
B20 ‐ Um a Molécula Replica nt e
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Introdução
Representação de um segmento de DNA ­ Crédito: Wikimedia/Fvasconcellos
Pro
blema
Como representar o modelo de DNA e sua replicação?
Atividade
Prática
Cada grupo deve criar um modelo um DNA de Origami, usando
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STEM Brasil
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Biologi a
além do papel, lápis das cores azul, verde, rosa e amarelo.
1. Pinte nos modelos do Origami, as Timinas de azul, as Adeninas
de verde, as Guaninas de rosa e as Citosinas de amarelo. Faça a
sequência que você quiser, mas respeite o pareamento: T­A e G­C;
faça a mesma quantidade de tipos de bases nos dois modelos.
2. Os esqueletos de ácido fosfórico e pentose, com orientação
antiparalela, foram colocados nas laterais da dupla hélice; as bases
nitrogenadas estão na parte interna; os emparelhamentos aparecem
em diagonais, unindo as bases complementares.
3. Dobre um dos modelos, de acordo com as instruções: coloque a
folha em pé; dobre as linhas contínuas para baixo, no estilo
montanha; dobre as linhas pontilhadas para cima, no estilo vale.
4. Depois da dobradura o papel ficará com aspecto de trilho de
trem.
5. Dobre ao meio juntando ambas as partes para que a dobradura
lembre uma escada.
6. Coloque o lado da folha que está escrito, de frente para você e
dobre as linhas horizontais de cada triângulo para baixo e desdobre.
Siga dobrando e desdobrando até o último triângulo.
7. Vire o papel e, no verso, dobre as diagonais identificadas pelas
linhas pontilhadas. As dobras devem apenas marcar o papel e, em
seguida, desdobre.
8. Dobre as laterais, para que fiquem em pé.
9. Torça o molde dobrando sucessivamente na linha continua e na
linha pontilhada, até que ele fique compacto. Recorte pelo meio
esse modelo, separando as fitas.
10. O outro molde, recorte e separe todos os nucleotídeos.
11. Simule a replicação, juntando às fitas abertas, os nucleotídeos
soltos que comporão as fitas do novo DNA.
12. Remonte as moléculas com fita adesiva.
Quem descobriu a molécula de DNA foi o
suíço Johann Miescher, no século XIX,
quando trabalhava com núcleo de leucócitos
retirado do pus de ferimentos infeccionados
e identificou uma substância desconhecida
que apresentava nitrogênio e fósforo em sua
estrutura. Seus experimentos comprovaram
que a substância era ácida e estava presente
em todos os núcleos celulares, com duas
variações químicas relacionadas à presença
de açúcares: um ácido com ribose e outro
com desoxirribose.
Em 1953, o biólogo James Watson e o físico
F. Crick propuseram um modelo de dupla
hélice para a molécula de DNA, que per­
mitia explicar a ocorrência de duplicação da
molécula em certas ocasiões.
Em 1957, o próprio Francis Crick propôs
que o fluxo de informações do DNA vai
para a proteína e, com a descoberta da enzi­
ma polimerase, entre os anos 60­70, permi­
tiu explicar a síntese de DNA e RNA
mensageiro dentro do núcleo.
Informações Adicio nais
A replicação de DNA envolve várias enzi­
mas que atuam na síntese de um novo DNA,
cópia do primeiro.
A síntese é semiconservativa, isto é, utiliza
como molde da molécula nova, as fitas da
molécula inicial. Para que isso ocorra,
desoxirribonucleotídeos livres devem ser
posicionados sobre uma cadeia molde,
formando uma cadeia complementar. A en­
zima polimerase atua nesse processo.
A primeira polimerase capaz de ordenar os
desoxirribonucleotídeos para duplicar o
DNA, foi descoberta em 1957 e extraída da
bactéria Escherichia coli. Mais tarde
descobriu­se polimerases capazes de catalis­
ar essa síntese e as enzimas passaram a ser
identificadas por algarismos romanos, de
acordo com a ordem de descoberta.
Profissões Envolvidas
Geneticistas, agrônomos, zootecnistas,
biológos.
B20 ­ Uma Molécula Replicante
B20 ‐ Uma Molécula Replicante
Descrição da Atividade
Habilidades do ENEM
­ Relacionar informações apre­
sentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas
nas ciências físicas, químicas ou
biológicas, como texto discursivo,
gráficos, tabelas, relações mate­
máticas ou linguagem simbólica.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em
qualquer nível de organização dos
sistemas biológicos.
­ Reconhecer mecanismos de
transmissão da vida, prevendo ou
explicando a manifestação de ca­
racterísticas dos seres vivos.
Avaliação
Construção realizada e relatório.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
­ Bioquímica.
­ Ácidos nucleicos.
­ DNA.
­ Funções dos ácidos nucléicos.
A atividade permite trabalhar com a estrutura da
molécula de DNA e ao mesmo tempo discutir
alguns aspectos históricos relacionados à desco­
berta do DNA.
Objetivos
­ Identificar a estrutura da molécula de DNA.
­ Reconhecer o mecanismo da replicação e a
importância das enzimas.
­ Estimular a curiosidade e a observação.
­ Desenvolver a habilidade de construir modelos.
Procedimentos
­ Orientar os grupos quanto ao trabalho, discutindo
previamente o que os alunos já sabem sobre o
DNA.
­ Acompanhar o trabalho prático realizando ques­
tionamentos desafiador para os grupos.
­ Ao fazer a molécula no papel, o aluno vai perce­
ber a existência das duas fitas complementares que
permitem a replicação.
­ Os alunos podem fazer duas moléculas iguais e
recortar uma delas no centro, separando as duas
fitas; a outra seria recortada nucleotídeo por nucle­
otídeo, permitindo a representação da replicação.
­ O modelo deve ser guardado para ser utilizado na
aula de RNA e tradução.
Equipamentos
Professor: B20 ­ Uma Molécula Replicante
Biologi a
­ Para imprimir:
http://goo.gl/VuPoq
­ Lápis de cor ou giz de cera, cola,
tesoura, fita adesiva, papel A4.
Folha padrão impressa.
STEM Brasil
www.worldfund.org
B21 ‐ Repassando Informações
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Introdução
A molécula de DNA tem, em sua se­
quência de genes, todas as informações
sobre as características protéicas de um
orga­ nismo. A produção de proteínas
ocorre no citoplasma, nos ribossomos
que estão livres ou associados às mem­
branas do Retículo Endoplasmático
Rugoso. Como o DNA não sai do núcleo
e os ribossomos não entram no núcleo, a
única maneira das proteínas serem
produzidas corretamente é se a inform­
ação sobre elas for passada do núcleo
para os ribossomos. Para isso, o DNA
Ilustração de Comparação de RNA e DNA ­ Crédito: Wikimedia/Sponk
produz uma molécula menor, cópia de
um gene, chamada RNAm (mensageiro).
Ao sair do núcleo, o RNAm leva em sua
Criar um modelo que permita explicar como ocorre sequência de bases, as informações sobre
os aminoácidos que serão usados para
a tradução.
fazer a proteína pedida. Nos ribossomos,
o RNAm é lido pelos RNAt (transporta­
dor), que levam os aminoácidos e os en­
Usando os materiais disponibilizados, cada grupo caixam na ordem certa. Fabricar RNA é a
de alunos deve trabalhar no seu modelo seguindo função do DNA que chamamos de
as instruções sugeridas:
transcrição e que ocorre dentro do
1. Recorte os nucleotídeos de DNA e organize uma núcleo. Produzir proteínas, no cito­
fita da molécula; agora, complete a outra plasma, denominamos de tradução.
obedecendo a sequência de bases complementares.
2. Usando a fita de DNA que você fez por primeiro,
fita molde, faça ao lado dela a correspondência dos A molécula de RNA é produzida a partir
de um pedaço do DNA, durante a trans­
nucleotídeos do RNAm.
3. Passe para o papel a sequência de bases do DNA crição. Em sua estrutura estão o açúcar
ribose (substitui a desoxirribose), as
e do RNAm que você construiu.
4. Desenhe os RNAt na folha, baseando­se na bases Adenina, Citosina, Guanina e
Uracila (que substitui a Timina). O RNA
sequência do RNAm que você fez.
é um fio simples e menor que o DNA,
podendo ser:
­ RNAm (mensageiro), carrega os có­
Agrônomos, biológos, enfermei­ros, médicos, dons, conjunto de 3 letras do código
genético (bases nitrogenadas) que identi­
veterinários.
ficam os aminoácidos.
­ RNAt (transportador), com seus anti­
códons, lê os códons do RNAm e coloca
o aminoácido no local certo da proteína.
­ RNAr (ribossômico), constitui os ri­
bossomos, local onde se realiza a síntese
de proteínas.
Pro blema
Atividade Prática
Informações Adicio nais
© Copyright
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Biologi a
Profissões Envolvidas
B21 ­ Repassando Informações
B21 ‐ Repassando Informações
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer benefícios, limit­
ações e aspectos éticos da bio­
tecnologia, considerando estru­
turas e processos biológicos en­
volvidos em produtos biotecnoló­
gicos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em
qualquer nível de organização dos
sistemas biológicos.
A atividade permite trabalhar com os alunos o
entendimento do RNA, DNA e ácidos nucleicos por
meio da criação de um modelo em equipe.
Objetivos
­ Identificar as funções dos ácidos nucleicos.
­ Reconhecer os processos de transcrição e
tradução.
­ Estimular a curiosidade e a observação.
­ Desenvolver a habilidade de construir modelos.
Avaliação
Procedimentos
Modelos construídos e apresen­
tações realizadas.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
­ Bioquímica
­ Ácidos nucleicos.
­ DNA.
­ Funções dos ácidos nucléicos.
Equipamentos
­ É importante acompanhar o trabalho dos alunos
perguntando que eles expliquem sobre o modelo
que estão construindo.
­ Ao fazer a molécula de DNA no papel, o aluno vai
perceber a existência das duas fitas complementares
e identificar a participação de uma das fitas na
produção do RNAm.
­ Na folha, o aluno vai entender o funcionamento
do RNAt no encaixe dos aminoácidos para formar a
proteína.
­ Solicite que sejam realizadas apresentações, com
os grupos explicando seus modelos.
Professor: B21 ­ Repassando Informações
Biologi a
EVA Colorido:
Modelos de nucleotídeos do DNA
pintados de: 24 desoxirriboses –
laranjas; 24 fosfatos – pretos; 6
adeninas – vermelhas; 6 timinas –
verdes; 6 guaninas – azuis; 6
citosinas – amarelas; modelos de
nucleotídeos de RNA pintados de:
6 riboses – marrons; 6 fosfatos; 6
adeninas – vermelhas; 6 uracilas
brancas; 6 guaninas – azuis; 6
citosinas – amarelas;
tesoura,
lápis, borracha e lápis de cor.
STEM Brasil
www.worldfund.org
B22 ‐ Mensagem Codificada
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Introdução
Combinações para Aminoácidos ­ Crédito: Elvira Souza
Pro blema
Como a proteína é construída?
Atividade Prática
Em grupos os alunos devem seguir os seguintes
procedimentos:
1. A sequência abaixo mostra a ordem em que os
aminoácidos da hemoglobina estão dispostos.
2. No papel, substitua o nome dos aminoácidos
pelos seus respectivos códons.
3.
Utilizando a mesma sequência, substitua o
aminoácido que está na posição 6 pelo aminoácido
valina. Pesquise sobre o que essa substituição
provoca e faça o detalhamento dos sintomas e
ocorrência.
O código genético permite que os
aminoácidos, que entram na consti­
tuição das proteínas, sejam reconhe­
cidos e encaixados na posição certa na
cadeia polipeptídica.
Utilizando combinações das quatro
letras do RNA, A, C, G e U, para
representar os 20 aminoácidos, o
código genético mostra como essas
combinações são interpretadas na
síntese proteica.
O código é lido em trincas de letras
chamadas de códons. Ao todo são 64
combinações diferentes para 20
aminoácidos existentes.
Informações Adicio nais
Praticamente todos os seres vivos util­
izam o mesmo código genético, ou
seja, ele é universal, indicando que
provavelmente deve ter tido uma ori­
gem comum. Embora seja universal,
recentemente se descobriu algumas
mitocôndrias e certos organismos uni­
celulares que apresentam padrões li­
geiramente diferentes.
A identificação dos aminoácidos, na
tabela do código genético, é:
Durante a tradução, os ribossomos
livres se movem ao longo da molécula
de RNAm e lêem a sequência de três
nucleotídeos que compõem cada
códon.
Como a maioria dos aminoácidos é
representada por mais de um códon,
dizemos que o código genético é
degenerado.
© Copyright
Biologi a
Profissões Envolvidas
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação
Bioquímicos, zootecnistas, agrô­
nomos, biológos, enfermeiros, médi­
cos, veterinários.
e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou
publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
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B22 ­ Mensagem Codificada
B22 ‐ Mensagem Codificada
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Identificar padrões em fenô­
menos e processos vitais dos or­
ganismos, como manutenção do
equilíbrio interno, defesa, relações
com o ambiente, sexualidade,
entre outros.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em
qualquer nível de organização dos
sistemas biológicos.
Avaliação
Nessa atividade os alunos podem aprofundar os
conceitos relacionados ao código genético,
proteínas e aminoácidos.
Objetivos
­ Identificar o processo de tradução do código
genético.
­ Reconhecer a importância do código genético na
formação de proteínas normais.
­ Estimular a curiosidade e a observação.
­ Desenvolver a habilidade de trabalhar com
modelos.
Procedimentos
Relatório ilustrado.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
­ Bioquímica.
­ Ácidos Nucleicos.
­ DNA
­ Funções dos ácidos nucléicos.
­ Código genético.
Equipamentos
Quadro com o código genético;
papel e lápis; acesso à internet e
livros.
­ Orientar os alunos sobre a atividade, que consiste
na produção de um modelo de proteína.
­ Ao transformar os aminoácidos da hemoglobina
em seus códons, o aluno aprende a usar o código
genético.
­ A substituição do aminoácido 6 pelo aminoácido
valina provoca a anemia falciforme, doença
sanguínea que se caracteriza pelas hemácias com
formato de foice. A doença é característica na
África, Europa mediterrânea, Oriente Médio e
algumas regiões da Índia, causando transporte
deficiente de oxigênio, com maior ou menor
gravidade.
­ É importante notar que durante a tradução, os
ribossomos livres se movem ao longo da molécula
de RNAm e lêem a sequência de três nucleotídeos
que compõem cada códon. Como a maioria dos
aminoácidos é representada por mais de um códon,
dizemos que o código genético é degenerado.
Professor: B22 ­ Mensagem Codificada
Biologi a
Material complementar: http://goo.gl/ZKtTy
STEM Brasil
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B23 ‐ Comandando a Evolução
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Introdução
A biotecnologia utiliza microorganismos sele­
cionados pelo homem, bem como células de
plantas e animais para produção de materiais
como alimentos, medicamentos e produtos
químicos. Agora e no futuro próximo, os ali­
mentos derivados da biotecnologia oferecem
melhorias de qualidade, incluem melho­rias no
sabor e são mais saudáveis. Essas melhorias
são obtidas pela introdução de peculiaridades
agronômicas no alimento, aumentando seu
valor. O fato mais notável é que as plantas ge­
neticamente
modificadas
aumentam
a
Peixes Fluorescentes ­ Crédito: Wikimedia/Danio Rerio
produção e reduzem a necessidade de pestici­
das e herbicidas. Soja, milho e algodão e out­
ros dos nossos produtos atuais, enquadrados
Como fabricar um organismo geneticamente modificado?
em programas de biotecnologia geram rendi­
mentos mais elevados e exigem menores cus­
tos de investimento, devido ao controle de
Cada grupo de trabalho deve tentar resolver os problemas com o pragas e plantas daninhas. Para alterar a estru­
tura genética das plantas, dos animais e dos
apoio da tabela abaixo:
microrganismos, criando novas espécies mais
lucrativas, utiliza­se hibridação e seleção.
Pro blema
Atividade Prática
Biologi a
Informações Adicio nais
Genes sintéticos também podem ser construí­
dos no laboratório e introduzidos em plantas
transgênicas. Uma das promessas da bio­
tecnologia é a geração de inovações e me­
lhorias na alimentação levando a práticas agrí­
colas mais sustentáveis, que respeitem o ambi­
ente e os recursos naturais, sem comprometer
as gerações futuras.
Ao submeter espécies interessantes para o
homem a modificações genéticas conduzidas e
selecionadas, a natureza passa a incorporar
com rapidez, esses novos organismos. Um
cuidado maior deve ser dispensado para que
espécies naturais não sejam eliminadas pelos
OGM e que estes sejam produzidos com su­
pervisão e garantias.
O homem, que comanda esses experimentos,
passa a ser o senhor da evolução, decidindo
que espécies são interessantes e quais as que
não podem ser utilizadas.
Problema 1 – Você foi convidado a trabalhar como biólogo em
uma empresa que constrói edifícios. O padrão de construção exige
que o material utilizado seja resistente e muito leve como algumas
estruturas observadas na natureza. Que ser vivo, dos listados
acima, você utilizou para produzir o material pedido? Justifique.
Problema 2 – Os genes F3, G3, I4, E3 e J1 foram inativados. Que
funções os organismos mencionados não conseguem
desempenhar?
Bioquímicos, engenheiros químicos,
Problema 3 – O pet shop pediu modificações em algumas macêuticos, médicos, biólogos.
espécies de animais domésticos, para deixá­los mais vistosos,
chamando a atenção da clientela. Que combinações de genes você © Copyright
vai usar e por quê?
Profissões Envolvidas
far­
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação e uso em conformidade
com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua utilização para quaisquer outras finalidades. É
proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem
prévia e expressa autorização da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de
STEM Brasil ­ www.worldfund.org
direitos autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
B23 ­ Comandando a Evolução
B23 ‐ Comandando a Evolução
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer benefícios, limit­
ações e aspectos éticos da bio­
tecnologia, considerando estrutur­
as
e
processos
biológicos
envol­vidos em produtos bi­
otecnológicos.
­ Compreender o papel da
evolução na produção de padrões,
processos biológicos ou na organ­
ização taxonômica dos seres
vivos.
­ Interpretar experimentos ou téc­
nicas que utilizam seres vivos, an­
alisando implicações para o am­
biente, a saúde, a produção de ali­
mentos, matérias primas ou pro­
dutos industriais.
Avaliação
Relatório.
Tempo
02 aulas.
Os problemas apresentados permitem aos alunos
trabalharem questões que envolvem a evolução e os
mecanismos geneticamente modificados.
Objetivos
­ Identificar o processo de manipulação genética.
­ Reconhecer a importância dos OGM.
­ Estimular a análise critica sobre o uso de OGM.
­ Desenvolver a habilidade de trabalhar com
modelos.
Procedimentos
­ Os alunos devem ficar sabendo que consumimos
alimentos geneticamente modificados há mais de
80 anos e, que até o momento, não existem fatos
que indiquem impacto deles em nossa saúde e de
outras espécies.
­ Problemas ambientais também ocorrem quando
usamos plantas geneticamente modificadas para
funcionarem como inseticidas, por exemplo. Além
de matarem os insetos que são pragas, elas acabam
dizimando também insetos polinizadores.
Conteúdos
­ Biotecnologia.
­ Ácidos Nucleicos.
­ DNA recombinante
­ Organismos geneticamente
modificados.
Equipamentos
Professor: B23 ­ Comandando a Evolução
Biologi a
Tabela com sugestões de genes,
papel e lápis. Computador com
planilha eletrônica se disponível.
STEM Brasil
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B24 ‐ Produzindo Cópias
fev
mar
abr
mai
jun
ago
set
out
nov
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Introdução
A clonagem é a criação de um organismo
que é a cópia genética de outro. Isso signi­
fica que o DNA dos dois organismos é igual.
Na natureza, os clones são formados na
gemiparidade, com o nascimento de gêmeos
e na reprodução vegetativa, onde partes da
planta são usadas para reprodução as­
sexuada.
Na clonagem de mamíferos, o clone é
produzido a partir do núcleo de uma célula
somática diferenciada, transferido para um
óvulo anucleado.
A clonagem não é um processo fácil para
mamíferos. Existem casos que das 277 tent­
ativas que foram feitas, apenas uma deu
certo. Dos núcleos que foram inseridos no
óvulo anucleado, 90% deles não con­
seguiram iniciar as divisões celulares nem
chegaram ao estágio de blastocisto.
Informações Adicio nais
Diagrama de Clonagem da Ovelha Dolly­ Crédito: Wikimedia/Squidonius
Pro blema
Como fabricar um clone vegetal?
Atividade Prática
© Copyright
Biologi a
As orientações para cada grupo de trabalho são:
1. Na metade da batata, espete 4 palitos. Eles
servirão para manter o vegetal apoiado no bordo do
copo.
2. Em um copo preenchido pela metade com água,
apóie a batata de modo que uma parte dela fique
dentro da água e a outra fora do copo.
3. Observe diariamente o que vai acontecer.
4. Pesquise em sites e livros, como se faz a
plantação de batata­inglesa, batata­doce e cana­de­
açúcar. Faça um painel comparativo e apresente
para seus colegas.
O que se observou nos experimentos de
clonagem de mamíferos: a maioria dos
clones morre no inicio da gestação; grande
parte deles tem defeitos e anormalidades que
surgem por falhas genéticas; a eficiência da
clonagem está associada ao uso de células
embrionárias, porque ainda têm ativos os
genes ligados ao processo de embriogênese.
Apesar de todas as restrições, experiências
com animais clonados permitiram maior
conhecimento da fisiologia celular e abriram
caminho para o estudo da transferência de
núcleo para fins terapêuticos, a clonagem
terapêutica. Nela, depois da transferência
nuclear, o zigoto produzido inicia divisões
celulares para formar o blastocisto. As célu­
las totipotentes do blastocisto são então util­
izadas para produzir tecidos que precisam ser
substituídos, como o cardíaco, depois de um
infarto.
Profissões Envolvidas
Bioquímicos, engenheiros químicos, far­
macêuticos, médicos, biólogos.
Este material didático foi desenvolvido pela Worldfund Brasil, única e exclusivamente para aplicação
e uso em conformidade com as regras e regulamentos do Projeto STEM Brasil, sendo vedada sua
utilização para quaisquer outras finalidades. É proibida toda e qualquer reprodução, distribuição ou
publicação, eletrônica ou impressa, total ou parcial, deste material sem prévia e expressa autorização
da Worldfund Brasil. Qualquer uso não autorizado será considerado como violação das leis de direitos
autorais correspondentes e estará sujeito à aplicação das sanções legais cabíveis.
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B24 ­ Produzindo Cópias
B24 ‐ Produzindo Cópias
Habilidades do ENEM
Descrição da Atividade
­ Reconhecer benefícios, limit­
ações e aspectos éticos da bio­
tecnologia, considerando estrutur­
as
e
processos
biológicos
envolvidos em produtos biotec­
nológicos.
­ Interpretar modelos e experi­
mentos para explicar fenômenos
ou processos biológicos em qual­
quer nível de organização dos sis­
temas biológicos.
­ Compreender o papel da
evolução na produção de padrões,
processos biológicos ou na organ­
ização taxonômica dos seres
vivos.
Avaliação
Trabalho de pesquisa e folder
produzido pela equipe.
Tempo
02 aulas.
Conteúdos
Ao trabalharem nessa atividade os alunos têm a
oportunidade de aprender e discutir sobre clonagem
e seus impactos atuais e no futuro.
Objetivos
­ Identificar a ocorrência de clonagem na natureza.
­ Reconhecer a importância de pesquisas para a
clonagem terapêutica.
­ Estimular a análise crítica sobre os processos e
resultados da clonagem de animais.
Procedimentos
­ É importante que durante a a atividade os alunos
sejam desafiados com perguntas que instiguem a
curiosidade sobre o tema.
­ É fundamental que o aluno entenda que os clones
são geneticamente iguais e que as deficiências que
o organismo clonado tem, aparecem também no
clone.
­ Conduza o assunto para debater a técnica de
clonagem em humanos e os princípios éticos
relacionados.
­ Conversas sobre a necessidade de avançar na
técnica de clonagem terapêutica, como sendo uma
maneira de recuperar tecidos lesionados.
­ Embriologia.
­ Fecundação e formação do
blastocisto de mamíferos.
­ Clonagem e células­tronco.
Equipamentos
Professor: B24 ­ Produzindo Cópias
e
Biologi a
Material Complementar:
http://goo.gl/hYjur
Batata­inglesa, copo, água
palitos.
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