BIOLOGIA 2 - ensino integral
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BIOLOGIA 2 - ensino integral
B13 ‐ Por dentro do Embrião fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 www.worldfund.org 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 www.worldfund.org B14 ‐ Movimentando Águas e Sais fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 © 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. 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 www.worldfund.org B15 ‐ Alelos e Cruzamentos fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 © 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. 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 www.worldfund.org 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? STEM Brasil www.worldfund.org B16 ‐ Probabilidade em Genética fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 www.worldfund.org 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? © 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. 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 www.worldfund.org B17 ‐ Codominância fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 www.worldfund.org B18 ‐ Doenças Autoimunes fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 www.worldfund.org B19 ‐ O DNA e o Crim e fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 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. 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 fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 © 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. STEM Brasil www.worldfund.org 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 fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 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. STEM Brasil www.worldfund.org 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 fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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. STEM Brasil www.worldfund.org 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 www.worldfund.org B23 ‐ Comandando a Evolução fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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 www.worldfund.org B24 ‐ Produzindo Cópias fev mar abr mai jun ago set out nov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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. STEM Brasil www.worldfund.org 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. STEM Brasil www.worldfund.org
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