SEQUÊNCIA DIDÁTICA: Mendel e a genética

Sequência didática

Mendel e a genética

Nesta sequência didática, serão realizadas atividades sobre as contribuições de Mendel para o conhecimento da genética moderna. Para tanto, serão abordadas sua biografia e parte de seus estudos, por meio da leitura do material do aluno e da apresentação do filme "Mendel e a Ervilha - Os Seis Experimentos que Mudaram o Mundo". Os alunos deverão responder um roteiro de perguntas sobre os experimentos e conclusões de Mendel e produzir um material didático digital, que pode ser uma dramatização sobre a vida de Mendel, um documentário, uma aula, entrevista ou animação, que contenha pontos específicos e respostas a perguntas contidas no roteiro.

A BNCC na sala de aula

Objeto de conhecimento	Hereditariedade.
Competências específicas de Ciências da Natureza	1. Compreender as Ciências da Natureza como empreendimento humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico. 2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabelecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. 5. Construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza.
Habilidades	(EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes. (EF09CI09) Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos.
Objetivos de aprendizagem	Compreender a importância da contribuição de Mendel para o entendimento atual sobre hereditariedade. Associar os gametas à transmissão das características genéticas.
Conteúdos	Hereditariedade. Fenótipo. Genótipo. Genes. Experimentos e conclusões de Mendel sobre hereditariedade.

Materiais e recursos

Vídeo Mendel e a Ervilha - Os Seis Experimentos que Mudaram o Mundo, produção da National Geographic. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=tRFN7lSmhFg>. Acesso em: 15 nov. 2018.

Computador com acesso à internet.

Softwares específicos para edição de vídeos, imagens, textos e câmera filmadora.

Desenvolvimento

Quantidade de aulas: 4.

Aula 1

Nesta primeira aula, dessa sequência didática, será exibido um vídeo sobre os experimentos de Mendel e hereditariedade e, a partir das informações contidas nele, os alunos responderão um questionário que servirá como guia para a produção de um material digital, o qual será o produto final desse trabalho.

Iniciar a aula questionando os alunos: o que é hereditariedade? O que é genética? Já ouviram falar de Gregor Mendel? Permitir que os alunos exponham suas opiniões, anotando os principais tópicos na lousa. Em seguida, realizar a apresentação do filme Mendel e a Ervilha - Os Seis Experimentos que Mudaram o Mundo, produção da National Geographic. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=tRFN7lSmhFg> (acesso em: 15 nov. 2018).

Após a exibição, orientar os alunos a responderem em duplas o questionário a seguir, que pode ser respondido com o auxílio do livro do aluno.

1. O que é hereditariedade?

Resposta: A hereditariedade consiste na transmissão de características de seres vivos a seus descendentes.

2. O que era a "teoria da mistura", comum na época de Mendel? Cite exemplos que contrariam essa teoria.

Resposta: Essa teoria supunha que um ser vivo seria a fusão, uma mistura, uma média de características do pai e da mãe. Exemplos que falseiam essa teoria: ovelhas brancas podem ter filhotes de pelos escuros, pessoas não calvas podem ter filhos calvos, periquitos azuis podem gerar filhotes brancos.

3. Nas plantações de ervilha que Mendel cultivava, qual foi o resultado do cruzamento de ervilhas lisas puras e rugosas puras? De acordo com a teoria da mistura, como as híbridas seriam?

Resposta: Todas as ervilhas descendentes eram lisas. Segundo a teoria da mistura, as ervilhas teriam características intermediárias resultantes da mistura da característica de seus pais (mistura de lisas e rugosas), ou seja, não seriam lisas nem rugosas.

4. Explique o resultado do cruzamento de ervilhas lisas híbridas. Qual a interpretação que Mendel deu para esse resultado?

Resposta: A característica rugosa reapareceu. A proporção das características observadas nos descendentes foi da proporção 3 lisas para 1 rugosa. Para explicar essa proporção e o reaparecimento da característica rugosa, Mendel supôs que as ervilhas lisas híbridas (originadas do cruzamento de lisas puras e rugosas puras) possuíam dois fatores: fator liso e fator rugoso, e produziriam metade de seus fatores genéticos (assim denominados por Mendel) com o fator liso e a outra metade com o fator rugoso. Esses fatores poderiam se combinar, no cruzamento, originando descendentes, na seguinte proporção: com ambos os fatores lisos (1/4 dos descendentes); com ambos os fatores rugosos (1/4 dos descendentes); com um fator de cada (1/2 dos descendentes). Para explicar a proporção fenotípica de 3 ervilhas lisas para 1 rugosa, Mendel supôs que o fator liso seria dominante, ou seja, bastava apenas um fator liso para a característica aparecer.

5. Escreva a definição dos seguintes conceitos:

a) Genes

Resposta: Segmentos de DNA que contêm informações capazes de condicionar as características dos indivíduos. Os genes são unidades fundamentais da hereditariedade, os fatores genéticos propostos por Mendel.

b) Genes alelos

Resposta: Formas diferentes de um mesmo gene. Estão localizados em uma mesma região de cromossomos homólogos.

c) Indivíduo homozigoto

Resposta: Indivíduos com alelos iguais para um mesmo gene.

d) Indivíduo heterozigoto

Resposta: Indivíduos com alelos diferentes para um mesmo gene.

e) Genótipo

Resposta: Constituição de alelos de um indivíduo.

f) Fenótipo

Resposta: Características que podem ser detectadas em um indivíduo. Informações do genótipo associadas a fatores ambientais.

6. Explique a relação entre meiose, gametas, fecundação e constituição genotípica de um indivíduo que se reproduz sexuadamente.

Resposta: Os gametas são produzidos por meiose e contêm apenas metade do conjunto cromossômico dos indivíduos. Quando ocorre a fecundação, o zigoto passa a ter a constituição genotípica completa, ou seja, terá genes alelos aos pares, metade deles proveniente do pai e a outra metade proveniente da mãe.

Aula 2

Esta aula será dedicada à resolução das questões respondidas na aula anterior. Para isso, organizar a turma em semicírculo para que haja maior interação entre os alunos, e promover uma discussão. É importante que todos os alunos participem expondo suas opiniões e seu raciocínio. Abordar as questões uma a uma, atentando-se àquelas em que os alunos apresentarem mais dificuldade.

A resposta da questão 4 é a mais complexa e demonstra a genialidade e a importância das ideias de Mendel, que revolucionaram o entendimento sobre a hereditariedade. Explicar que, para representar o fator liso, utiliza-se a letra "R", que é a letra inicial da característica recessiva (rugosa), de forma maiúscula, para demonstrar que se trata de uma característica dominante. E, para representar a característica rugosa, utiliza-se a letra "r", que é minúscula, para indicar que é recessiva. Salientar que essas são apenas convenções para representação dos fatores, que atualmente são chamados de genes. Reiterar que as características lisas são presentes em indivíduos com o genótipo RR e Rr e que a característica rugosa está presente em indivíduos com o genótipo rr, ou seja, possuem os dois fatores (genes) recessivos.

Com as respostas corrigidas em mãos, os alunos deverão organizar a produção do material digital, que pode ser uma dramatização sobre a vida de Mendel, um documentário, uma aula, entrevista ou animação. O objetivo da produção desse material é promover a aprendizagem sobre os experimentos e interpretações de Mendel acerca da hereditariedade e tratar de conceitos sobre genética.

Reservar os minutos finais da aula para que os alunos se organizem em grupos de 4 integrantes e esbocem as primeiras ideias do material digital.

Aulas 3 e 4

Estas aulas serão destinadas à produção do material digital. Esse material deve ser feito com criatividade e liberdade, porém com base no roteiro de questões discutidas e corrigidas previamente. Os alunos poderão utilizar materiais diversificados e cada grupo trabalhará de forma autônoma.

Caso não seja possível a produção de material digital, os alunos podem produzir uma apresentação ou dramatização, que poderá ser exibida para a turma.

Transitar por entre os grupos para auxiliar os alunos com ideias, sugestões, sempre reiterando que os conteúdos discutidos nas aulas anteriores deverão ser utilizados com referência conceitual.

Os trabalhos finais podem ser apresentados para toda a comunidade escolar ou publicados no website e redes sociais da escola. Verificar com a direção e a coordenação da escola essa possibilidade.

Para trabalhar dúvidas

Para explicar os resultados obtidos com o cruzamento de ervilhas lisas híbridas, que é a tarefa mais complexa dessa sequência, escrever na lousa as características genotípicas e fenotípicas das gerações, fazendo esquemas e desenhos que esclareçam as seguintes etapas de cruzamentos:

Sementes lisas puras (RR) x Sementes rugosas puras (rr)

Produzem gametas "R" e "r", respectivamente, que formarão sementes 100% lisas híbridas (Rr)

Sementes lisas híbridas (Rr) x Sementes lisas híbridas (Rr)

Produzem gametas "R" e "r", que produzirão sementes lisas (50% Rr e 25% RR) e sementes rugosas (25% rr).

Avaliação

Nome do(a) aluno(a): __________________________________________________________________
1. Compreendeu os experimentos de Mendel?	( ) Sim.	( ) Não.
2. Relacionou os gametas à transmissão de características hereditárias?	( ) Sim.	( ) Não.
3. Produziu o material digital contemplando todos os tópicos do roteiro de questões de forma correta?	( ) Sim.	( ) Não.

A avaliação principal da sequência será o material digital produzido. Nele devem conter todas as questões trabalhadas no início desta sequência didática. Para ajudar na avaliação, as questões a seguir podem ser utilizadas:

1. Por que pais podem ter filhos com características diferentes das suas?

Resposta: Algumas características genéticas são recessivas e só são expressas se o descendente tiver dois alelos recessivos, um recebido do pai e outro da mãe.

2. Realize o cruzamento a seguir indicando a porcentagem dos genótipos e fenótipos dos descendentes. Sementes de ervilha lisa (Rr) X Semente de ervilha rugosa (rr)

Resposta:

	R	r
r	Rr	rr
r	Rr	rr

50% Rr - ervilhas lisas

50% rr - ervilhas rugosas

Ampliação

Formar grupos para discussão sobre transgênicos, engenharia genética e biotecnologia, mais especificamente na questão alimentar humana. Tratar dos prós e contras sobre o uso de alimentos transgênicos.

Os textos e vídeos a seguir podem subsidiar a discussão, levando em consideração, principalmente, os pontos de vista econômico e de saúde coletiva.

CONSELHO DE INFORMAÇÕES SOBRE BIOTECNOLOGIA. Transgênicos: tudo o que você precisa saberDisponível em: <https://cib.org.br/transgenicos/>. Acesso em: 15 nov. 2018. . Site do Conselho de Informações sobre Biotecnologia, organização não governamental sem fins lucrativos, cujo objetivo é divulgar informações técnico-científicas sobre a Biotecnologia.

CONEXÃO CIÊNCIA. Biossegurança e alimentos transgênicos. 31 out. 2014. (25min23s). Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?time_continue=5&v=WT4fslb_ybs>. Acesso em: 15 nov. 2018. Entrevista com a pesquisadora da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), Deise Capalbo, que trata de biossegurança, alimentos transgênicos e possíveis riscos para a saúde e para o meio ambiente.

______. Programa aborda os transgênicos e seus impactos. 7 jul. 2016. (26min02s). Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=dniONBqGSqI>. Acesso em: 15 nov. 2018. Entrevista com o professor Marcelo Brigido da Universidade de Brasília. Entrevista trata da qualidade, produtividade e resistência a pragas de alimentos transgênicos.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA) Transgênicos. Disponível em: <https://www.embrapa.br/tema-transgenicos>. Acesso em: 15 nov. 2018. Site da Embrapa, empresa de inovação tecnológica focada na geração de conhecimento e tecnologia para agropecuária brasileira.

LONDRES, Flavia. Transgênicos no Brasil: as verdadeiras consequências. Disponível em: <http://www.unicamp.br/fea/ortega/agenda21/candeia.htm#_ftn1>. Acesso em: 15 nov. 2018.

Fonte: PNLD