Introdução
Por muito tempo, a educação profissional foi desprezada e considera-da de segunconsidera-da classe. Atualmente, a opção pela formação técnica é festejaconsidera-da, pois alia os conhecimentos do “saber fazer” com a formação geral do “conhe-cer” e do “saber ser”; é a formação integral do estudante.
Este livro didático é uma ferramenta para a formação integral, pois alia o instrumental para aplicação prática com as bases científicas e tecnológicas, ou seja, permite aplicar a ciência em soluções do dia a dia.
Além do livro, compõe esta formação do técnico o preparo do professor e de campo, o estágio, a visita técnica e outras atividades inerentes a cada plano de curso. Dessa forma, o livro, com sua estruturação pedagogicamente elaborada, é uma ferramenta altamente relevante, pois é fio condutor dessas atividades formativas.
Ele está contextualizado com a realidade, as necessidades do mundo do trabalho, os arranjos produtivos, o interesse da inclusão social e a aplicação cotidiana. Essa contextualização elimina a dicotomia entre atividade intelectual e atividade manual, pois não só prepara o profissional para trabalhar em ati-vidades produtivas, mas também com conhecimentos e atitudes, com vistas à atuação política na sociedade. Afinal, é desejo de todo educador formar cidadãos produtivos.
Outro valor pedagógico acompanha esta obra: o fortalecimento mútuo da formação geral e da formação específica (técnica). O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) tem demonstrado que os alunos que estudam em um curso técnico tiram melhores notas, pois ao estudar para resolver um pro-blema prático ele aprimora os conhecimentos da formação geral (química, física, matemática, etc.); e ao contrário, quando estudam uma disciplina geral passam a aprimorar possibilidades da parte técnica.
Pretendemos contribuir para resolver o problema do desemprego, pre-parando os alunos para atuar na área científica, industrial, de transações e comercial, conforme seu interesse. Por outro lado, preparamos os alunos para ser independentes no processo formativo, permitindo que trabalhem durante parte do dia no comércio ou na indústria e prossigam em seus estu-dos superiores no contraturno. Dessa forma, podem constituir seu itinerário formativo e, ao concluir um curso superior, serão robustamente formados em relação a outros, que não tiveram a oportunidade de realizar um curso técnico.
Por fim, este livro pretende ser útil para a economia brasileira, aprimo-rando nossa força produtiva ao mesmo tempo em que dispensa a importação de técnicos estrangeiros para atender às demandas da nossa economia.
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Por que a Formação Técnica de Nível Médio É Importante?
O técnico desempenha papel vital no desenvolvimento do país por meio da criação de recursos humanos qualificados, aumento da produtividade industrial e melhoria da quali-dade de vida.
Alguns benefícios do ensino profissionalizante para o formando:
• Aumento dos salários em comparação com aqueles que têm apenas o Ensino Médio. • Maior estabilidade no emprego.
• Maior rapidez para adentrar ao mercado de trabalho. • Facilidade em conciliar trabalho e estudos.
• Mais de 72% ao se formarem estão empregados.
• Mais de 65% dos concluintes passam a trabalhar naquilo que gostam e em que se
formaram.
Esses dados são oriundos de pesquisas. Uma delas, intitulada “Educação profissional e você no mercado de trabalho”, realizada pela Fundação Getúlio Vargas e o Instituto Votorantim, comprova o acerto do Governo ao colocar, entre os quatro eixos do Plano de Desenvolvimento da Educação (PDE), investimentos para a popularização da Educação Profissional. Para as empresas, os cursos oferecidos pelas escolas profissionais atendem de forma mais eficiente às diferentes necessidades dos negócios.
Outra pesquisa, feita em 2009 pela Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (Setec), órgão do Ministério da Educação (MEC), chamada “Pesquisa nacional de egressos”, revelou também que de cada dez alunos, seis recebem salário na média da categoria. O per-centual dos que qualificaram a formação recebida como “boa” e “ótima” foi de 90%.
Ensino Profissionalizante no Brasil e
Necessidade do Livro Didático Técnico
O Decreto Federal nº 5.154/2004 estabelece inúmeras possibilidades de combinar a
formação geral com a formação técnica específica. Os cursos técnicos podem ser ofertados da seguinte forma:
a) Integrado – Ao mesmo tempo em que estuda disciplinas de formação geral o aluno também recebe conteúdos da parte técnica, na mesma escola e no mesmo turno. b) Concomitante – Num turno o aluno estuda numa escola que só oferece Ensino
Médio e num outro turno ou escola recebe a formação técnica.
c) Subsequente – O aluno só vai para as aulas técnicas, no caso de já ter concluído o Ensino Médio.
Com o Decreto Federal nº 5.840/2006, foi criado o programa de profissionalização para a modalidade Jovens e Adultos (Proeja) em Nível Médio, que é uma variante da forma integrada.
Em 2008, após ser aprovado pelo Conselho Nacional de Educação pelo Parecer CNE/CEB nº 11/2008, foi lançado o Catálogo Nacional de Cursos Técnicos, com o fim de orientar a oferta desses cursos em nível nacional.
O Catálogo consolidou diversas nomenclaturas em 185 denominações de cursos. Estes estão organizados em 13 eixos tecnológicos, a saber:
1. Ambiente e Saúde
2. Desenvolvimento Educacional e Social 3. Controle e Processos Industriais 4. Gestão e Negócios
5. Turismo, Hospitalidade e Lazer 6. Informação e Comunicação 7. Infraestrutura
8. Militar
9. Produção Alimentícia 10. Produção Cultural e Design 11. Produção Industrial 12. Recursos Naturais 13. Segurança.
Para cada curso, o Catálogo estabelece carga horária mínima para a parte técnica (de 800 a 1 200 horas), perfil profissional, possibilidades de
temas a serem abordados na formação, possibilidades de atuação e infra-estrutura recomendada para realização do curso. Com isso, passa a ser um
mecanismo de organização e orientação da oferta nacional e tem função indu-tora ao destacar novas ofertas em nichos tecnológicos, culturais, ambientais e produtivos, para formação do técnico de Nível Médio.
Dessa forma, passamos a ter no Brasil uma nova estruturação legal para a oferta destes cursos. Ao mesmo tempo, os governos federal e estaduais pas-saram a investir em novas escolas técnicas, aumentando a oferta de vagas. Dados divulgados pelo Ministério da Educação apontaram que o número de alunos matriculados em educação profissional passou de 993 mil em 2011 para 1,064 milhões em 2012 – um crescimento de 7,10%. Se considerarmos os cursos técnicos integrados ao ensino médio, esse número sobe para 1,3 millhões. A demanda por vagas em cursos técnicos tem tendência a aumentar, tanto devido à nova importância social e legal dada a esses cursos, como também pelo crescimento do Brasil.
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Comparação de Matrículas Brasil
Comparação de Matrículas da Educação Básica por Etapa e Modalidade – Brasil, 2011 e 2012.
Etapas/Modalidades de Educação Básica Matrículas / Ano 2011 2012 Diferença 2011-2012 Variação 2011-2012 Educação Básica 62 557 263 62 278 216 –279 047 –0,45 Educação Infantil 6 980 052 7 295 512 315 460 4,52% • Creche 2 298 707 2 540 791 242 084 10,53% • Pré-escola 4 681 345 4 754 721 73 376 1,57% Ensino Fundamental 30 358 640 29 702 498 –656 142 –2,16% Ensino Médio 8 400 689 8 376 852 –23 837 –0,28% Educação Profissional 993 187 1 063 655 70 468 7,10% Educação Especial 752 305 820 433 68 128 9,06% EJA 4 046 169 3 861 877 –184 292 –4,55% • Ensino Fundamental 2 681 776 2 516 013 –165 763 –6,18% • Ensino Médio 1 364 393 1 345 864 –18 529 –1,36%
Fonte: Adaptado de: MEC/Inep/Deed.
No aspecto econômico, há necessidade de expandir a oferta desse tipo de curso, cujo principal objetivo é formar o aluno para atuar no mercado de trabalho, já que falta traba-lhador ou pessoa qualificada para assumir imediatamente as vagas disponíveis. Por conta disso, muitas empresas têm que arcar com o treinamento de seus funcionários, treinamento este que não dá ao funcionário um diploma, ou seja, não é formalmente reconhecido.
Para atender à demanda do setor produtivo e satisfazer a procura dos estudantes, seria necessário mais que triplicar as vagas técnicas existentes hoje.
Podemos observar o crescimento da educação profissional no gráfico a seguir:
Educação Profissional Nº de matrículas* 1 362 200 1 250 900 1 140 388 1 036 945 927 978 780 162 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Fonte: Adaptado de: MEC/Inep/Deed. * Inclui matrículas de educação profissional integrada ao ensino médio.
As políticas e ações do MEC nos últimos anos visaram o fortalecimento, a expansão e a melhoria da qualidade da educação profissional no Brasil, obtendo, nesse período, um crescimento de 74,6% no número de matrículas, embora esse número tenda a crescer ainda mais, visto que a experiência internacional tem mostrado que 30% das matrículas da educação secundária correspondem a cursos técnicos; este é o patamar idealizado pelo Ministério da Educação. Se hoje há 1,064 milhões de estudantes matriculados, para atingir essa porcentagem devemos matricular pelo menos 3 milhões de estudantes em cursos técnicos dentro de cinco anos.
Para cada situação pode ser adotada uma modalidade ou forma de Ensino Médio pro-fissionalizante, de forma a atender a demanda crescente. Para os advindos do fluxo regular do Ensino Fundamental, por exemplo, é recomendado o curso técnico integrado ao Ensino Médio. Para aqueles que não tiveram a oportunidade de cursar o Ensino Médio, a oferta do PROEJA estimularia sua volta ao ensino secundário, pois o programa está associado à for-mação profissional. Além disso, o PROEJA considera os conhecimentos adquiridos na vida e no trabalho, diminuindo a carga de formação geral e privilegiando a formação específica. Já para aqueles que possuem o Ensino Médio ou Superior a modalidade recomendada é a subsequente: somente a formação técnica específica.
Para todos eles, com ligeiras adaptações metodológicas e de abordagem do professor, é extremamente útil o uso do livro didático técnico, para maior eficácia da hora/aula do curso, não importando a modalidade do curso e como será ofertado.
Além disso, o conteúdo deste livro didático técnico e a forma como foi concebido refor-ça a formação geral, pois está contextualizado com a prática social do estudante e relaciona permanentemente os conhecimentos da ciência, implicando na melhoria da qualidade da formação geral e das demais disciplinas do Ensino Médio.
Em resumo, há claramente uma nova perspectiva para a formação técnica com base em sua crescente valorização social, na demanda da economia, no aprimoramento de sua regulação e como opção para enfrentar a crise de qualidade e quantidade do Ensino Médio.
O Que É Educação Profissional?
O ensino profissional prepara os alunos para carreiras que estão baseadas em ativi-dades mais práticas. O ensino é menos acadêmico, contudo diretamente relacionado com a inovação tecnológica e os novos modos de organização da produção, por isso a escolari-zação é imprescindível nesse processo.
Elaboração dos Livros Didáticos Técnicos
Devido ao fato do ensino técnico e profissionalizante ter sido renegado a segundo pla-no por muitos apla-nos, a bibliografia para diversas áreas é praticamente inexistente. Muitos docentes se veem obrigados a utilizar e adaptar livros que foram escritos para a graduação. Estes compêndios, às vezes traduções de livros estrangeiros, são usados para vários cursos superiores. Por serem inacessíveis à maioria dos alunos por conta de seu custo, é comum que professores preparem apostilas a partir de alguns de seus capítulos.
Tal problema é agravado quando falamos do Ensino Técnico integrado ao Médio, cujos alunos correspondem à faixa etária entre 14 e 19 anos, em média. Para esta faixa etária é preciso de linguagem e abordagem diferenciadas, para que aprender deixe de ser um sim-ples ato de memorização e ensinar signifique mais do que repassar conteúdos prontos.
Outro público importante corresponde àqueles alunos que estão afastados das salas de aula há muitos anos e veem no Ensino Técnico uma oportunidade de retomar os estudos e ingressar no mercado profissional.
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O Livro Didático Técnico e o Processo
de Avaliação
O termo avaliar tem sido constantemente associado a expressões como: realizar pro-va, fazer exame, atribuir notas, repetir ou passar de ano. Nela a educação é concebida como mera transmissão e memorização de informações prontas e o aluno é visto como um ser passivo e receptivo.
Avaliação educacional é necessária para fins de documentação, geralmente para em-basar objetivamente a decisão do professor ou da escola, para fins de progressão do aluno.
O termo avaliação deriva da palavra valer, que vem do latim vãlêre, e refere-se a ter valor, ser válido. Consequentemente, um processo de avaliação tem por objetivo averiguar o "valor" de determinado indivíduo.
Mas precisamos ir além.
A avaliação deve ser aplicada como instrumento de compreensão do nível de apren-dizagem dos alunos em relação aos conceitos estudados (conhecimento), em relação ao desenvolvimento de criatividade, iniciativa, dedicação e princípios éticos (atitude) e ao processo de ação prática com eficiência e eficácia (habilidades). Este livro didático ajuda, sobretudo para o processo do conhecimento e também como guia para o desenvolvimento de atitudes. As habilidades, em geral, estão associadas a práticas laboratoriais, atividades complementares e estágios.
A avaliação é um ato que necessita ser contínuo, pois o processo de construção de conhecimentos pode oferecer muitos subsídios ao educador para perceber os avanços e dificuldades dos educandos e, assim, rever a sua prática e redirecionar as suas ações, se necessário. Em cada etapa registros são feitos. São os registros feitos ao longo do processo educativo, tendo em vista a compreensão e a descrição dos desempenhos das aprendiza-gens dos estudantes, com possíveis demandas de intervenções, que caracterizam o proces-so avaliativo, formalizando, para efeito legal, os progresproces-sos obtidos.
Neste processo de aprendizagem deve-se manter a interação entre professor e aluno, promovendo o conhecimento participativo, coletivo e construtivo. A avaliação deve ser um processo natural que acontece para que o professor tenha uma noção dos conteúdos assi-milados pelos alunos, bem como saber se as metodologias de ensino adotadas por ele estão surtindo efeito na aprendizagem dos alunos.
Avaliação deve ser um processo que ocorre dia após dia, visando à correção de er-ros e encaminhando o aluno para aquisição dos objetivos previstos. A esta correção de ru-mos, nós chamamos de avaliação formativa, pois serve para retomar o processo de ensino/ aprendizagem, mas com novos enfoques, métodos e materiais. Ao usar diversos tipos de avaliações combinadas para fim de retroalimentar o ensinar/aprender, de forma dinâmica, concluímos que se trata de um “processo de avaliação”.
O resultado da avaliação deve permitir que o professor e o aluno dialoguem, buscando encontrar e corrigir possíveis erros, redirecionando o aluno e mantendo a motivação para o progresso do educando, sugerindo a ele novas formas de estudo para melhor compreensão dos assuntos abordados.
Se ao fizer avaliações contínuas, percebermos que um aluno tem dificuldade em assimilar conhecimentos, atitudes e habilidades, então devemos mudar o rumo das coi-sas. Quem sabe fazer um reforço da aula, com uma nova abordagem ou com outro colega professor, em um horário alternativo, podendo ser em grupo ou só, assim por diante.
Pode ser ainda que a aprendizagem daquele tema seja facilitada ao aluno fazendo práticas discursivas, escrever textos, uso de ensaios no laboratório, chegando à conclusão que este aluno necessita de um processo de ensi-no/aprendizagem que envolva ouvir, escrever, falar e até mesmo praticar o tema.
Se isso acontecer, a avaliação efetivamente é formativa.
Neste caso, a avaliação está integrada ao processo de ensino/apren-dizagem, e esta, por sua vez, deve envolver o aluno, ter um significado com o seu contexto, para que realmente aconteça. Como a aprendizagem se faz em processo, ela precisa ser acompanhada de retornos avaliativos visando a fornecer os dados para eventuais correções.
Para o uso adequado deste livro recomendamos utilizar diversos tipos de avaliações, cada qual com pesos e frequências de acordo com perfil de docência de cada professor. Podem ser usadas as tradicionais provas e testes, mas, procurar fugir de sua soberania, mesclando com outras criativas formas.
Avaliação e Progressão
Para efeito de progressão do aluno, o docente deve sempre conside-rar os avanços alcançados ao longo do processo e perguntar-se: Este aluno progrediu em relação ao seu patamar anterior? Este aluno progrediu em relação às primeiras avaliações? Respondidas estas questões, volta a per-guntar-se: Este aluno apresentou progresso suficiente para acompanhar a próxima etapa? Com isso o professor e a escola podem embasar o deferi-mento da progressão do estudante.
Com isso, superamos a antiga avaliação conformadora em que eram exigidos padrões iguais para todos os “formandos”.
Nossa proposta significa, conceitualmente, que ao estudante é dado o direito, pela avaliação, de verificar se deu um passo a mais em relação às suas competências. Os diversos estudantes terão desenvolvimentos diferenciados, medidos por um processo avaliativo que incorpora esta pos-sibilidade. Aqueles que acrescentaram progresso em seus conhecimentos, atitudes e habilidades estarão aptos a progredir.
A base para a progressão, neste caso, é o próprio aluno.
Todos têm o direito de dar um passo a mais. Pois um bom processo de avaliação oportuniza justiça, transparência e qualidade.
Tipos de Avaliação
Existem inúmeras técnicas avaliativas, não existe uma mais adequada, o importante é que o docente conheça várias técnicas para poder ter um con-junto de ferramentas a seu dispor e escolher a mais adequada dependendo da turma, faixa etária, perfil entre outros fatores.
Avaliação se torna ainda mais relevante quando os alunos se envol-vem na sua própria avaliação.
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A avaliação pode incluir:1. Observação 2. Ensaios 3. Entrevistas
4. Desempenho nas tarefas 5. Exposições e demonstrações 6. Seminários
7. Portfólio: Conjunto organizado de trabalhos produzidos por um
alu-no ao longo de um período de tempo.
8. Elaboração de jornais e revistas (físicos e digitais) 9. Elaboração de projetos 10. Simulações 11. O pré-teste 12. A avaliação objetiva 13. A avaliação subjetiva 14. Autoavaliação
15. Autoavaliação de dedicação e desempenho 16. Avaliações interativas
17. Prática de exames
18. Participação em sala de aula 19. Participação em atividades
20. Avaliação em conselho pedagógico – que inclui reunião para avaliação
discente pelo grupo de professores.
No livro didático as “atividades”, as “dicas” e outras informações destaca-das poderão resultar em avaliação de atitude, quando cobrado pelo professor em relação ao “desempenho nas tarefas”. Poderão resultar em avaliações se-manais de autoavaliação de desempenho se cobrado oralmente pelo professor para o aluno perante a turma.
Enfim, o livro didático, possibilita ao professor extenuar sua criativida-de em prol criativida-de um processo avaliativo retroalimentador ao processo ensino/ aprendizagem para o desenvolvimento máximo das competências do aluno.
Objetivos da Obra
Além de atender às peculiaridades citadas anteriormente, este livro está de acordo com o Catálogo Nacional de Cursos Técnicos. Busca o desenvolvi-mento das habilidades por meio da construção de atividades práticas, fugin-do da abordagem tradicional de descontextualizafugin-do acúmulo de informações. Está voltado para um ensino contextualizado, mais dinâmico e com o suporte da interdisciplinaridade. Visa também à ressignificação do espaço escolar, tor-nando-o vivo, repleto de interações práticas, aberto ao real e às suas múltiplas dimensões.
Ele está organizado em capítulos, graduando as dificuldades, numa linha da lógica de aprendizagem passo a passo. No final dos capítulos, há exercícios e atividades complemen-tares, úteis e necessárias para o aluno descobrir, fixar, e aprofundar os conhecimentos e as práticas desenvolvidos no capítulo.
A obra apresenta diagramação colorida e diversas ilustrações, de forma a ser agradá-vel e instigante ao aluno. Afinal, livro técnico não precisa ser impresso num sisudo preto--e-branco para ser bom. Ser difícil de manusear e pouco atraente é o mesmo que ter um professor dando aula de cara feia permanentemente. Isso é antididático.
O livro servirá também para a vida profissional pós-escolar, pois o técnico sempre necessitará consultar detalhes, tabelas e outras informações para aplicar em situação real. Nesse sentido, o livro didático técnico passa a ter função de manual operativo ao egresso.
Neste manual do professor apresentamos:
• Respostas e alguns comentários sobre as atividades propostas. • Considerações sobre a metodologia e o projeto didático.
• Sugestões para a gestão da sala de aula. • Uso do livro.
• Atividades em grupo. • Laboratório.
• Projetos.
A seguir, são feitas considerações sobre cada capítulo, com sugestões de atividades suplementares e orientações didáticas. Com uma linguagem clara, o manual contribui para a ampliação e exploração das atividades propostas no livro do aluno. Os comentários sobre as atividades e seus objetivos trazem subsídios à atuação do professor. Além disso, apre-sentam-se diversos instrumentos para uma avaliação coerente com as concepções da obra.
Referências Bibliográficas Gerais
FREIRE, P. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1997.
FRIGOTTO, G. (Org.). Educação e trabalho: dilemas na educação do trabalhador. 5. ed. São Paulo: Cortez, 2005.
BRASIL. LDB 9394/96. Disponível em: <http://www.mec.gov.br>. Acesso em: 23 maio 2009. LUCKESI, C. C. Avaliação da aprendizagem na escola: reelaborando conceitos e recriando a prática. Salvador: Malabares Comunicação e Eventos, 2003.
PERRENOUD, P. Avaliação: da excelência à regulação das aprendizagens – entre duas lógi-cas. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 1999.
ÁLVAREZ MÉNDEZ, J. M. Avaliar para conhecer: examinar para excluir. Porto Alegre: Artmed, 2002.
SHEPARD, L. A. The role of assessment in a learning culture. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association. Available at: <http://www.aera. net/meeting/am2000/wrap/praddr01.htm>.
FUNDAMENTOS DE
BIOTECNOLOGIA
Orientações gerais
O livro Fundamentos de biotecnologia foi criado para atender aos requisitos da disciplina de biotecnologia em seus conteúdos teórico e prático. Pois, como bem sabemos, a biotecnologia vem sendo utilizada em diversas áreas: agricultura, alimentação, energia, indústria, meio ambiente, pecuária e saúde.
Na obra, constam temas relacionados com a biotecnologia, assim também como sua aplicação. Divididos em 10 capítulos – desde genética molecular até o projeto genoma humano e cromossomos; figuras explicativas, questionários e notícias sobre os avanços das ciências biológicas.
São abordados temas de natureza ética, que diz respeito às aplicações da biotecnologia. Nesse sentido, além de mostrar que essa profissão está em ascensão, também é nossa intenção, destacar que a biotecnologia faz parte da vida humana desde os tempos remotos, não se tratando apenas de manipulação de material genético, mas sim, da utilização de macro ou micro-organismos para obtenção de produtos destinados à utilização humana, por exemplo. E, não menos importante, é levar ao aluno a uma reflexão sobre a conduta humana.
Objetivos do material didático
• Aprender a definição de "biotecnologia" pela linguagem científica. • Identificar a biotecnologia e sua aplicação em diferentes áreas. • Conhecer a aplicação da biologia molecular na biotecnologia.
• Compreender a evolução das biotecnologias e as suas interações no meio ambiente. • Reconhecer e diferenciar as biotecnologias da atualidade.
• Identificar as principais biotecnologias que afetam nosso cotidiano.
• Associar a solução de problemas de saúde com o desenvolvimento científico e tecno-lógico.
• Avaliar os avanço e obstáculos no desenvolvimento de terapias gênicas. • Identificar em que consiste uma terapia gênica ou genética.
• Reconhecer os mecanismos de clonagem, organismos transgênicos, terapia gênica, vacinas gênicas, genética molecular, teste de DNA e projeto genoma humano.
Princípios pedagógicos
É um material com conteúdos e direcionamentos simples, baseados em técnicas que podem facilitar o dia a dia em sala de aula, ou seja, é uma forma de enriquecer ainda mais o conhecimento a ser compartilhado com o aluno.
Para uma aula mais atrativa, agradável e dinâmica é preciso estimular a participação de todos no processo de ensino-aprendizagem, sempre possibilitando a interação por meio de diálogos, despertando assim, a curiosidade e a capacidade de resolver problemas
utili-13
Articulação do conteúdo
Em diversos momentos, quando a assunto é biotecnologia, pode ser realizada a interdisciplinaridade, relacionando assuntos de outras áreas de conhecimento ao tema a ser estudado.
É possível interdisciplinaridades com os professores de Biologia, Química, Sociologia e Filosofia, que poderão ajudar a aprofundar o tema pelo viés da ética.
Atividades complementares
Além das atividades do livro do aluno, o professor pode solicitar pesquisas sobre os temas mais relevantes; mostrar/sugerir filmes (há algumas sugestões no livro); mesa redonda para discussão de ética (aplicações de biotecnologia, por exemplo); trabalhos indi-viduais e em grupo.
Sugestão de leitura
AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia das células. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2010. _____. Biologia das populações. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2010.
_____. Biologia dos organismos. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2010.
CLONAGEM. Disponível em: <http://www.ghente.org/temas/ clonagem/index_dolly.htm>. Acesso em: 1 jul. 2015.
GEWANDSZNAJDER, F.; LINHARES, S. Biologia hoje. 12. ed. São Paulo: Ática, 2010. v. 3. LOPES, S. Bio. 1 ed. São Paulo: Saraiva, 2010. v. 3.
SILVA JR., C.; SASSON, S. Biologia. 4. ed. São Paulo: Saraiva, 2007. UZURIAN, A.; BIRNER, E. Biologia. 3. ed. São Paulo: Harbra, 2008.
Sugestão de planejamento
Este manual foi elaborado com a finalidade de melhor instruir o professor na elabo-ração de suas aulas. E pode ser utilizado para 30 horas (com média de três horas para cada capítulo) em sala de aula, divididos em dois semestres.
Semestre 1
Primeiro bimestre
Capítulo 1 – Fundamentos de biotecnologia
Capítulo 2 – Genética molecular – ácidos nucleicos
Objetivos
• Definir biotecnologia.
• Considerar o histórico da biotecnologia.
• Conhecer o desenvolvimento da biotecnologia.
• Saber sobre biotecnologia x melhoramento genético clássico. • Identificar aplicações gerais.
• Entender constituição do ácido nucleico.
• Abordar DNA e RNA.
• Saber sobre comparação dos ácidos.
• Aprender sobre gene.
• Entender duplicação ou replicação semiconservativa do DNA. • Saber sobre transcrição gênica e proteínas.
Atividades
Os primeiros capítulos são extremamente importantes para que o professor possa despertar o interesse do aluno pelo tema biotecnologia, pois além de abordar o histórico dessa ciência, também é importante evidenciar assuntos da atualidade. Para tanto, uma boa pesquisa na internet, artigos e reportagens são os meios para despertar esse interesse.
Professor, estimule seus alunos a encontrar livros, artigos, filmes e/ou jornais que
tratam da biotecnologia, incentivando-os a expor o que encontraram para toda a turma.
Segundo bimestre
Capítulo 4 – Genética molecular – síntese proteica e código genético
Capítulo 5 – Células-Tronco
Capítulo 6 – Engenharia genética
Objetivos
• Conhecer síntese proteica; código genético; íntrons e éxons; splicing genético e
splicing alternativo ou diferencial.
• Saber sobre a classificação das células-tronco humanas; retiradas de células-tronco do cordão umbilical.
• Aprender sobre enzimas de restrição ou endocucleases; ligase e transcriptase reversa. • Conhecer vetores ou plasmídios; técnica da reação em cadeia polimerase.
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Atividades
Para enriquecer o conhecimento e a observação, o aluno pode navegar em sites confiáveis. Promover um “bate-papo”, por exemplo, clonagem (assunto do Capítulo 8), assim os alunos terão uma prévia de um estudo/assunto tão fascinante.
Semestre 2
Primeiro bimestre
Capítulo 7 – Identificação de pessoas
Capítulo 8 – Clonagem
Objetivos
• Entender DNA ou impressão digital genética; DNA mitocondrial. • Saber sobre as diferenças entre os tipos de gêmeos.
• Saber sobre clonagem natural; artificial ou produtora; em humanos; terapêutica.
Segundo bimestre
Capítulo 9 – Outras aplicações de engenharia genética
Capítulo 10 – Projeto genoma humano e cromossomos
Objetivos
• Conhecer terapia gênica ou geneterapia; vacinas gênicas; e recuperação de espécies em extinção.
• Saber sobre animais de estimação. • Abordar aconselhamento genético.
• Saber sobre a importância do acompanhamento pré-natal. • Saber o que é genoma; cromossomos das células eucarióticas.
• Conhecer componentes de um cromossomo; cromossomos humanos.
• Entender os tipos de mutações cromossômicas numéricas.
Atividades
Para finalizar os dois últimos capítulos, o professor pode sugerir algumas atividades de laboratório (aquela que achar mais conveniente). Fazer uma roda de discussão sobre as pesquisas feitas durante o ano letivo; resolução de atividades e sanar possíveis dúvidas.
Orientações didáticas e respostas das
atividades
Capítulo 1
Orientações
Para o primeiro capítulo é importante ressaltar a diferença entre engenharia genética e as técnicas tradicionais do melhoramento genético clássico, que visa selecionar espécies que possam gerar maior lucro e/ou produtividade. Também é importante destacar o pensamento de Thomas Malthus em relação à produção de alimentos x consumo e o destaque a Gregor Mendel com a introdução da genética no meio científico.
Professor, por existir várias definições de biotecnologia, discuta com seus alunos
uma definição em comum que possa abranger a manipulação de seres vivos com o objetivo de se obter processos e produtos de interesse específicos.
Portanto, para esse capítulo o professor deverá fazer uma breve introdução sobre os temas que serão discutidos, como engenharia genética, ácidos nucleicos, clonagem, identificação de pessoas, genética molecular, organismos transgênicos, projeto genoma humano, etc.
Exemplificar situações de aplicabilidade da biotecnologia em cada uma das áreas de agricultura, alimentação, energia, indústria, meio ambiente, pecuária e saúde. Pedir para o aluno citar outros exemplos (que eles possam conhecer) e ajudar a compreender o que é tema biotecnológico.
Respostas – páginas 22-25
1) Compreende a manipulação de micro-organismos, plantas e animais, objetivando a obtenção de processos e produtos de interesse.
2) É uma ciência aplicada em animais e plantas, por exemplo, visando aumentar a frequência de alelos favoráveis na população, por meio de cruzamento convencionais. 3) Saúde, indústria, alimentação, energia, meio ambiente, agricultura, pecuária,
alimentação.
4) Segundo os princípios mendelianos, as espécies híbridas são resultantes do cru-zamento de variedades puras para determinadas características contrastantes. Assim, uma planta de estatura média é o resultado do cruzamento de parentais alto e baixo. A plantação de sementes híbridas produzirá a maior variedade possível de descendentes devido à segregação dos alelos determinantes das característi-cas contrastantes e suas combinações possíveis na descendência. O melhoramento genético de variedades vegetais consiste na incorporação de genes exógenos em plantas naturais por meio da tecnologia do DNA recombinante, isto é, a produção
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5) • Separação das variedades de mandioca nos canteiros: o isolamento populacional das variedades promove a uniformidade genética destas.
• Plantação conjunta de até 15 variedades de mandiocas em um local reservado (Casa do Kukurro): permite a troca de material genético entre as variedades (ou hibridização das espécies), favorecendo a recombinação genética, aumentando, assim, a variabilidade gené-tica e a possibilidade do surgimento de cultivares mais resistentes. • Replantação por meio das ramas da maioria dos (outros) pés de
mandioca: processo de clonagem (ou reprodução assexuada ou propagação vegetativa) e a manutenção das características fenotípicas desejadas.
• Aguardar a produção de tubérculos das plantações reservadas: análise de fenótipo (ou da qualidade do tubérculo) para seleção das melhores variedades.
6) As duas interpretações estão erradas, pois o novo tratamento não será capaz de alterar os genes envolvidos na produção da hemoglobina anômala. Dessa forma, a doença continuará sendo transmitida heredi-tariamente pelos indivíduos tratados, quer com o novo medicamento, quer com o transplante de medula.
7) c. O fato de um atleta ter sido submetido à terapia genética rompe com as condições de igualdade entre os competidores, pressuposto ético básico das atividades esportivas.
8) (2) Organismos geneticamente modificados podem ser resistentes a produtos químicos como herbicidas, ou agir como inseticidas. 9) d. Os pesquisadores fizeram uma transformação genética e, como não
houve cruzamento entre duas plantas, apenas o gene de interesse foi transferido, resultando em uma planta transgênica.
10) a. Mesmo que um indivíduo viva mais, isso não afetará sua descen-dência, visto ser essa uma mudança fenotípica.
Capítulo 2
Orientações
O professor deve destacar a diferença entre os dois tipos de ácidos nucleicos, bem como os locais em que eles podem ser encontrados. Também deve diferenciar quanto às suas funções. O professor pode comentar que os ácidos nucleicos são moléculas orgânicas, assim como as proteínas, os lipídios e os glicídios.
Descrever todos os componentes químicos encontrados no DNA e RNA, destacando as diferenças entre os mesmos. O fosfato é um sal encon-trado tanto no DNA quanto no RNA, porém as diferenças estão nas pentoses (desoxirribose no DNA e ribose no RNA) e nas bases nitrogenadas sendo: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G) no DNA e adenina (A), uracila (U), citosina (C) e guanina (G) no RNA. É importante destacar que as bases nitrogenadas são divididas em dois grupos: purinas ou púricas (possuem dois anéis carbônicos) e piriminas ou pirimídicas (um anel carbônico). Outro assunto que pode ser comentado, é que o DNA é uma molécula encontrada nos cromossomos que possui genes, ou seja, regiões que codificam moléculas de proteínas. Dessa forma, o professor pode re-lacionar os genes com o projeto humano (comentar que será discutido no último capítulo do livro), pois inicialmente acreditava-se que a espécie humana apresentava em torno de 100 mil genes e, no entanto foi descoberto que possui em torno de 30 mil genes.
O histórico da descoberta do DNA por Francis Crick e James Watson deve ser destacado, comentando que a partir de então a genética teve um novo rumo, possibilitando o surgimento de novas tecnologias.
O professor pode solicitar aos alunos, notícias relacionadas aos ácidos nucleicos para que os mesmos desenvolvam senso crítico e sejam estimu-lados a compreender o funcionamento do código genético. Se possível, o professor pode fazer uma leitura da história cronológica da genética mole-cular encontrada no final desse capítulo, com o intuito de compreender a evolução das técnicas biotecnológicas ocorridas ao longo dos últimos anos.
Respostas – páginas 37-40
1) e. Estão corretas: 1, 2, 3 e 4.
2) c. 30% guanina; 20% adenina e 20% timina. 3) c. Ácido nucleico.
4) a. Exclusivamente DNA. Ligação de hidrogênio. 5) a. Ácido desoxirribonucleico (DNA).
6) a. 19,6 e 29,0. 7) 20%.
8) b. É uma molécula complexa, constituída de ribose, fosfato e uma base.
9) d. As bases nitrogenadas presentes no DNA são citosina, guanina, adenina e uracila.
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Capítulo 3
Orientações
Nesse capítulo o professor pode destacar a importância da duplicação ou replicação do DNA durante o processo de divisão celular. Se possível, buscar vídeos e/ou slides que demonstrem o processo de duplicação para intensificar o processo de ensino-aprendizagem. O aluno tem dificuldades de entender em que momento ocorre a duplicação do DNA. O professor pode explicar que esse processo ocorre durante a fase S da interfase, período em que a célula está produzindo proteínas e duplicando os centríolos para que, dessa forma, possa entrar no processo de mitose celular, formando assim, duas células genetica-mente iguais. Durante a explicação, ressaltar que o processo de duplicação do DNA ocorre no núcleo celular, porém pode ocorrer em organelas como mito-côndrias e cloroplastos.
Demonstrar a importância da transcrição, processo que também ocorre no núcleo celular para formação de RNA. O professor pode comentar que o vírus HIV (retrovírus) pode realizar transcrição reversa para produção de provírus (DNA viral).
A transcrição do RNA a partir do DNA, nada mais é que um processo em que as mensagens genéticas para a síntese de proteínas são “transcritas” a partir da molécula de DNA. Sendo assim, o professor pode comentar que “erros” na molécula de DNA também podem ser transcritos na formação do RNA mensa-geiro, dessa forma, poderá ocorrer à síntese de moléculas de proteínas defei-tuosas que podem, eventualmente, gerar doenças ou manifestação de caráter anormal, como em casos de fibrose cística, talassemia, siclemia, daltonismos, hemofilia, mal de Alzheimer, etc.
Outro tópico a ser discutido nesse capítulo, é a proteína. Destacar que ela é uma molécula orgânica constituída de aminoácidos. Apresentar aos alunos que o aminoácido é um monômero e que existem 20 tipos de aminoácidos sendo que, destes, nós humanos, só conseguimos produzir oito tipos, os outros doze tipos devem ser adquiridos por meio da alimentação.
Respostas – páginas 45-47
1) e. C U T G A U U T T. 2) b. U A G C G U U A C 3) e. Complementar/idêntica/timinas. 4) a. 5’ T G A C C T A A C T C G G A T T C 3’. b. 5’ U G A C C U A A C T C G G A U U C 3’. c. RNAm ou RNAmensageiro.5) a. São compostos formados por carboidratos e lipídios unidos por pontes de hidrogênio.
6) e. 3’ –GTACCGTAG-5’. 7) d. C–U–U–C–G–A.
8) b. Estão corretas somente as proposições I e III.
9) a. Se em uma molécula de DNA 30% dos nucleotídeos apresentam a guanina, 20% dos nucleotídeos apresentarão a timina.
10) d. É possível obter diferentes variantes proteicas a partir de um mesmo produto de transcrição.
Capítulo 4
Orientações
O professor deve iniciar esse capítulo destacando as três etapas da síntese proteica (transcrição, ativação de aminoácidos e tradução) e os locais onde elas ocorrem. Destacar os tipos de RNAs que participam do processo e, que todos, inde-pendentes de quem são, isto é, são produzidos por transcrição, porém com funções diferenciadas. Outro tema é sobre o dogma central da biologia, escrito por Francis Crick em 1958, que demonstra, de maneira simplificada desde o processo de du-plicação ou redu-plicação do DNA, da transcrição do RNAm a partir do DNA finalizando com o processo de tradução de proteínas (leitura do código genético). Dessa forma, é possível destacar a importância das proteínas para os organismos e a constituição química das mesmas.
Em relação ao código genético, comentar que este é universal, ou seja, é pratica-mente o mesmo em todas as formas de vida, pois codificam os mesmos aminoácidos, independente do organismo.
A dificuldade encontrada pelos alunos pode ser em relação ao código degene-rado, neste caso, o professor pode projetar em um anteparo o quadro de aminoácidos e seus respectivos códons, explicando que um aminoácido pode ser codificado por vários códons, porém um códon codifica um único aminoácido. Ao analisar a tabela do código genético, indicar para o aluno que esta é constituída de 64 códons, porém apenas sessenta e três codificam aminoácidos, pois três representam códons de parada, que não codificam nenhum aminoácido (UAA, UAG e UGA). O professor também pode comentar que a as proteínas apresentam o aminoácido metionina (AUG) no início de sua cadeia de aminoácidos.
Quando um RNAm é produzido por transcrição em um organismo eucarionte, existem trechos que são e não traduzidos em sequências de aminoácidos, denomi-nados éxons e íntrons, respectivamente. Comentar que uma enzima denominada spliciossoma realiza cortes para remoção dos íntrons, permanecendo apenas os
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Respostas – páginas 54-57
1) c. II) Replicação no núcleo celular; III) transcrição no núcleo celular; I) tradução no citoplasma.
2) c. Procariotos – eucariotos – procariotos – procariotos. 3) d. T = 40%; C = 10%; G + 10%.
4) c. O processo C corresponde à tradução.
5) c. Timina representa 35% da quantidade total de vases nitrogenadas. 6) c. III – C.
7) a. d, a, b, a, b.
8) a. I é uma molécula de DNA porque tem, aproximadamente, o mesmo percentual de A e T e de G e C.
9) d. CUA. 10) a. 200.
Capítulo 5
Orientações
Esse capítulo está relacionado às células-tronco adultas e embrionárias. É importante diferenciar esses dois tipos de celulares inclusive, os locais onde as mesmas podem ser encontradas no organismo. Sugere-se que o aluno faça uma pesquisa sobre as células-tron-co, aprofundando mais sobre o assunto. Indicar endereços eletrônicos como <www.ufrgs. br/bioetica/celtron.htm> que trata de artigos relacionados às pesquisas de células-tronco humanas e também de bioética, pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Também destacar a importância da clonagem terapêutica para minimizar problemas de saúde cau-sada por algumas doenças de caráter genético, pois já existe terapia com células-tronco sendo testada para curar cegueira. Pesquisa com células-tronco para obtenção de órgãos embrionários e até mesmo utilização de células-tronco que procuram e destroem células cancerígenas. Esses assuntos podem ser mais pesquisados nos sites disponíveis em:
<http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3812504-EI8147,00.html> <http://www.abril.com.br/noticias/ciencia-saude/pesquisa-celula-tronco-obtem-orgaos- embrionarios-401361.shtml>. <http://oglobo.globo.com/mundo/mat/2009/05/19/celulas-tronco-buscam-destroem- cancer-diz-estudo-755945653.asp>. <http://www.youtube.com/watch?v=inbfCVNa1Uk&feature=related>.
O professor também pode questionar aos alunos sobre o que são as células-tronco e, como as mesmas são obtidas. Dessa forma, poderá promover um debate sobre a obtenção das células-tronco embrionárias e a questão ética de usar embriões para este fim.
Respostas – páginas 62-65
1) d. O Padrão de atividades dos genes.
2) Professor, permita que o aluno pesquise a resposta no próprio livro. 3) d. Da medula óssea.
4) c. Células-tronco, por serem doadas pelo próprio indivíduo receptor, apresentam material genético semelhante.
5) a. Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
6) e. O cordão umbilical é uma excelente fonte de células-tronco para tratamento da leucemia e de outras doenças do sangue.
7) a. I, II, III e IV.
8) e. São capazes de se transformar virtualmente em qualquer tipo de tecido humano. 9) b. Células-tronco são células indiferenciadas, capazes de se transformar nas células
diferenciadas que formam os tecidos. 10) a. I e II.
Capítulo 6
Orientações
Nesse capítulo o foco é a engenharia genética que é um tema muito atual, apresen-tando as enzimas que atuam no processo de obtenção de DNA-recombinante, por meio da manipulação do DNA e suas utilizações práticas. O professor pode iniciar a aula questionando aos alunos qual o possível alcance da engenharia genética. O que é realidade, ou seja, o que é concreto e o que ainda é sonho. Discutir quais as possibilidades que essa engenharia promete para a saúde e desenvolvimento humano. O professor pode solicitar para os alunos buscarem informações da aplicação da engenharia genética no cotidiano, como alimentos modificados geneticamente (nos supermercados) e, também, pesquisar as rotinas e meca-nismos que existem na pesquisa e relacionar os potenciais (da engenharia genética) com a promoção da saúde humana.
É necessário que o professor discuta sobre o tema dos organismos geneticamente modificados, bem como suas implicações biológicas, morais, éticas e religiosas. O mesmo pode apresentar o que são organismos transgênicos, definir o que é manipulação genética, exemplificar casos de manipulação genética ao longo da história e discutir as implicações éticas envolvendo a manipulação genética. Também discutir a relevância dessa tecnologia, quando aplicada em países subdesenvolvidos, destacando a importância de aumentar a produção de alimentos. Diferenciar os tipos de enzimas utilizadas na técnica de manipulação do DNA, principalmente as enzimas de restrição ou endonucleases.
Nesse capítulo as plantas transgênicas constituem um assunto polêmico, assim como animais transgênicos. É interessante que o professor elabore grupos de pesquisas para buscar e apresentar seres transgênicos que não foram mencionados no livro e, qual a importância e benefício de cada um deles. Discutir quais os possíveis riscos ecológicos e fisiológicos que
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Respostas – páginas 79-83
1) b. Transgenia.
2) b. Peixes não poderiam desenvolver patas e mamíferos não podem apresentar asas funcionais.
3) c. O uso de plantas geneticamente modificadas é a melhor alternativa no controle de pragas, sendo que o efeito dos transgênicos em organismos da cadeia alimentar já é bem conhecido.
4) a. A introdução do algodão transgênico em outro país poderia selecionar lagartas que fossem naturalmente resistentes à toxina Bt.
5) b. Algumas variedades são resistentes aos herbicidas, podendo ocasionar o uso exagerado destes pelos agricultores, poluindo o ambiente.
6) Professor, permita que o aluno responda a essa questão depois de fazer uma pesquisa.
7) c. A resistência de uma planta transgênica a uma praga se deve à ação do produto gene inserido na planta, e não à presença do gene em si.
8) d. Transgênicos. 9) c. Transgênicos.
10) a. Enzimas de restrição, ou endonucleases de restrição, são proteínas produ-zidas nos núcleos das células que “picotam” a molécula de DNA sempre em determinados pontos.
Capítulo 7
Orientações
Os processos de identificação de pessoas é uma técnica recente da biotecno-logia. É um marco na ciência para solução de casos que envolvem paternidade e/ou desvendamento de crimes. O professor pode discutir com os alunos as situações do dia a dia em que é mencionado o termo DNA, por exemplo, em jornais, novelas e filmes ou até mesmo em situações vividas por eles. Exemplos de situações que podem surgir: reconhecimento de paternidade ou maternidade, identificação de criminosos, assassinos ou estupradores, determinação de características dos seres vivos, surgimento de doenças genéticas, herança biológica, entre outras. É impor-tante destacar o DNA por meio de modelos gráficos em vídeos ou slides, comentando sobre a variação na sequência das bases nitrogenadas de cada indivíduo, caracte-rizando-o como “único” (com exceção dos gêmeos monozigóticos). Dessa forma, os testes da impressão digital genética (DNA-fingerprint) e do DNA mitocondrial, possibilitou a identificação de pessoas e de outros seres vivos, permitindo a possi-bilidade de encontrar organismos por um DNA completo ou fragmentos.
O professor poderá levantar questões como: Se para cada ser vivo há uma “receita” genética, como será em relação aos seres humanos? Todos os humanos, bem como os demais seres vivos possuem o mesmo DNA? E como explicar as diferenças entre as pessoas? E por que parentes apresentam semelhanças? Será que possuem DNA semelhante? Apresente, em seguida, uma descrição de como é realizado o teste de DNA por meio da técnica de eletroforese. O site do portal do professor, demonstra como é realizada essa técnica. Disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/ recursos/10133/eletroforese2.swf>.
Atividade – Identificando pessoas pelo DNA: uma simulação
Essa atividade foi proposta num folheto publicado pela Editora Moderna em julho de 1995, que autoriza sua reprodução. Foi disponibilizada na internet pelo Programa de pesquisas aplicadas sobre a melhoria do ensino público no Estado de São Paulo – FAPESP - Parceria USP São Carlos e EESOR. Disponível em:
<http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/siteprojeto/2003/7_teste_paternidade_ criminalistica.pdf>.
Respostas – páginas 89-93
1) c. V não pode ser filho biológico deste casal.
2. a. O DNA do filho 1 corresponde ao “outro homem” e, o do filho 2 ao “marido”. b. Não, pois o DNA mitocondrial é utilizado apenas para teste de maternidade,
pois as mitocôndrias são exclusivamente maternas.
3) a. A identificação de corpos utilizando-se a molécula de DNA é possível porque o DNA contém regiões polimórficas em que há repetições particulares para cada pessoa. Enzimas de restrição (endonucleases) fazem a fragmentação do filamento de DNA, produzindo fragmentos de tamanhos variáveis que, após a análise de seu padrão eletroforético, podem ser utilizados para a identificação de pessoas.
b. Sim. É necessário incluir parentes das vítimas porque as amostras de DNA da vítima precisam ser comparadas com as dos parentes para que ocorra a iden-tificação do perfil familiar e assim seja possível identificar o corpo.
4) a. A prova (P) pertence ao suspeito 3 (S3), pois os padrões de VNTRs (bandas escuras) em P e S3 são iguais.
b. Um teste como esse geralmente é feito a partir do DNA extraído de uma amostra de sangue, mas qualquer célula nucleada poderá ceder material genético para esse exame.
c. Como o padrão genético é diferente para cada pessoa (com exceção dos gêmeos univitelínicos), a quebra do DNA de uma pessoa com enzimas de restrição produzirá um padrão de fragmentos típico para cada pessoa, conferindo um
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5) d. Se a amostra V foi retirada da mãe, a amostra III só pode ter sido retirada da filha adotada.
6) c.
7) e. Apenas os exemplares 2 e 3.
8) b. O DNA mitocondrial do animal 4 é igual ao do animal 2. 9) e. Filhos de mães diferentes.
10) b. O Sr. Ramirez deve ser testado, pois a alegada paternidade de Jorge pode ser confirmada por meio do exame do DNA mitocondrial.
Capítulo 8
Orientações
Esse capítulo trata do assunto clonagem. É importante destacar os tipos de clonagens existentes, comentando que a clonagem pode ser natural, como ocorre em alguns animais e, até mesmo, na formação de gêmeos idênticos. A clonagem humana merece discussões aprofundadas, em virtudes dos problemas éticos e reli-giosos envolvidos. Sugerir pesquisas sobre animais que já foram clonados artificial-mente e até mesmo de organismos que apresentam clonagem natural.
É importante ressaltar para os alunos que, embora geneticamente iguais, os clones são indivíduos que, como quaisquer seres vivos, sofrem influência do meio ambiente, alterando o fenótipo dos mesmos. As manifestações mentais e compor-tamentais são alteradas pelo ambiente como, exemplo, a relação familiar, escolar, trabalho, etc. Diferenciar a clonagem terapêutica, natural e artificial, bem como suas aplicações. No caso da clonagem terapêutica o professor deve comentar os conflitos exis-tentes entre o assunto com as religiões, departamentos jurídicos e éticos. O professor pode iniciar esse capítulo comentando sobre as técnicas utilizadas para a clonagem da ovelha Dolly e destacar os erros decorrentes do processo que a levaram à morte precoce, abrindo uma discussão da viabilidade ou não da técnica. É importante explicar aos alunos que apesar dos clones serem geneticamente iguais, os mesmos podem não ser indivíduos totalmente idênticos, devido à influência do meio ambiente e da ação gênica sobre estes.
Um filme que o professor pode passar para os alunos, que retrata muito bem o processo de clonagem, é a A ilha. Depois de assistir o filme, o professor pode debater com os alunos sobre as questões relacionadas com a clonagem e a ética. Pode ser discutido o gasto envolvido em pesquisas de clonagem. Que vantagens podem vir desta técnica? Quais problemas as pessoas veem na clonagem de seres vivos? Há diferença em clonar uma ovelha e clonar um ser humano? Que setores da socie-dade se mobilizam para aceitar ou refutar a clonagem? Quais seus argumentos? É correto criar um ser humano com o propósito de utilizar partes de seu corpo para salvar outra vida?
Respostas – páginas 99-102
1) Todos seriam sensíveis à pneumonia, pois são cópias (clones) genetica-mente idênticas ao animal que forneceu o DNA original.
2) a. Um rebanho de clones seria constituído de indivíduos geneticamente idênticos e igualmente suscetíveis ao impacto ambiental.
b. Clonagem natural pode ser observada na formação dos gêmeos univitelinos, mitose em amebas e bipartição bacteriana, entre outros exemplos.
3) b. W, apenas. 4) c. 50%.
5) c. Se o doador das células possuir um defeito genético, como o albinismo, seu clone possuirá, também, essa anomalia.
6) a. A clonagem está correta, mas não revela a tecnologia necessária para as células “hibernarem” e acertarem o tempo, também necessário, para a transferência do núcleo para o óvulo anucleado.
7) d. O DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA mitocondrial é igual ao da ovelha B.
8) a. Todos os cromossomos do clone são iguais aos da ovelha A.
9) a. Constituição cromossômica da ovelha A e DNA mitocondrial da ovelha B.
10) b. I e II.
Capítulo 9
Orientações
Nesse capítulo é importante ressaltar a importância da engenharia genética na terapia gênica ou geneterapia. Também buscar pesquisas relacio-nadas com a recuperação de animais de estimação, bem como de espécimes em extinção. Aborde as possibilidades de diagnóstico pré-natal, levantando discussões sobre temas polêmicos que são encarados de formas diferentes de acordo com as religiões e culturas, pois envolvem cada vez mais a ética em questões ligadas à manipulação de material genético. O professor pode a associar a solução de problemas de saúde com o desenvolvimento científico e tecnológico, avaliando os avanços e obstáculos no desenvolvimento de terapias gênicas. Avaliar o uso da biotecnologia na produção de vacinas gênicas, expli-cando em que consiste uma terapia gênica ou genética. Identificar os casos em que se aplicam terapias gênicas e pesquisas na área. Também é possível evidenciar os aspectos sociais das terapias e vacinas gênicas.
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Em relação aos animais em extinção, o professor pode comentar que há pouco progresso até o momento, pois animais inteiros ainda não forma recuperados, apenas fragmento de DNA. O que ocorre é que, devido ao tempo, moléculas de DNA completas não têm sido encontradas, impedindo, dessa forma, a construção de um organismo com-pleto. Em relação aos animais de estimação, a situação é oposta. Vários animais já têm sido clonados por seus donos, porém é importante ressaltar que geneticamente são os mesmos animais, mas fenoticamente são diferentes, pois sofrem ação do meio ambiente, se tornando indivíduos diferentes.
Em relação ao aconselhamento pré-natal, é importante o professor destacar a necessi-dade do procedimento pelos pais, para evitar problemas de saúde de sua prole ou, até mesmo, detectá-los e encontrar forma de lidar com a situação de forma ética, moral e racional.
Respostas – páginas 108-109
1) Introduzir em um organismo com determinada doença genética, um gene normal para correção do problema.
2) Detectar antecipadamente se há ou não algum problema fetal para possíveis procedi-mentos, tratamento, quando possíveis, ainda durante a gestação ou após o parto. 3) Doenças que possam estimular a produção de anticorpos por meio de proteínas
produzidas por agentes patogênicos.
4) Coleta do líquido amniótico, por uma seringa introduzida na barriga da mãe, acompa-nhada por ultrassonografia.
5) Detectar possíveis anomalias fetais ou determinação do sexo ainda durante o período gestacional.
6) Retirada de células fetais durante a gestação, para analisar o conjunto cromossômico e detectar possíveis anomalias.
7) Casais normais com doenças genéticas na família, que já apresentam filho com anomalia genética, casamentos consanguíneos, casais com mais de 35 anos de idade, com pelo menos um dos cônjuges que sofreram incidência radioativa ou fez uso de drogas, casos de paternidade duvidosa ou troca de crianças.
8) Conservar o patrimônio genético da espécie e manter a biodiversidade do ecossistema. 9) a. A terapia gênica consiste na alteração de um gene, de forma que ele passa a
codifi-car a produção de uma proteína normal.
b. “A causa da doença da menina era um defeito em um gene que codifica a enzima adenosina desaminase (ADA). Os cientistas do National Institute of Health dos Estados Unidos coletaram sangue da menina, separaram os linfócitos (células brancas) e usaram um retrovírus para introduzir uma cópia correta do gene nestas células. Então, eles reintroduziram os linfócitos na paciente. As células alteradas produziram a enzima que faltava e, hoje, a menina é mais saudável do que antes.” 10) a. I e II são corretas.
Capítulo 10
Orientações
O professor pode iniciar esse capítulo explicando o genoma, dizendo que o mesmo é constante entre indivíduos de uma mesma espécie (com exceção das mutações), porém variável entre indivíduos de espécies diferentes. Apresentar alguns exemplos de seres vivos com número diferente de cromossomos. Também explicar a importância do cariótipo para a detecção antecipada de aberrações cromossômicas e a obtenção deste durante a paralisação da divisão celular na metá-fase com a utilização, por exemplo, da substância colchicina. Explique que o projeto Genoma Humano foi oficialmente iniciado em 1990 e tinha a finalidade de mapear todos os cromossomos humanos e, assim, determinar a sequência de todas as bases nitrogenadas de todos os genes humanos. O mesmo foi previsto para durar 15 anos e contava com um orçamento de três bilhões de dólares. Ao concluir o projeto, foi constado que 3% de nossos genes correspondem verdadeiramente a genes e, os 97% restantes, a genes não-codificantes. Um fato curioso a ser mencionado, é que James Watson, um dos pais do modelo da dupla hélice do DNA, foi convidado para dirigir o projeto e intermediar os conflitos do que já foi chamado de "O maior projeto civil desde a conquista da Lua". Em 1992, Watson deixou a direção do projeto, por ser contra o pedido do Instituto Nacional de Saúde, dos EUA, para patentear três mil genes humanos. O mesmo não concordou, pois com a patente, os estudos científicos ficariam limitados. Levantou então algumas questões que podem ser debatidos com os alunos: O projeto não era mundial? Ou seria norte-americano? A quem pertencem os genes humanos?
Após o anúncio da descoberta da sequência das bases nitrogenadas, pouca coi-sa mudou. Sabe-se, por exemplo, que o número estimado de genes humanos que, antes eram de 100 mil e na verdade temos em torno de 30 mil. Sabemos apenas a sequência, mas não sabemos ainda o que fazer com isso, não somos capazes de transformar moléculas de DNA em seres vivos.
O professor pode solicitar uma pesquisa aos alunos sobre o que se tem conse-guido após o anúncio do sequenciamento. Oriente-os para uma pesquisa em jornais, revistas e internet.
Respostas – páginas 117-119
1) Identificar a sequência de todas as bases nitrogenadas dos genes humanos e determinar o número de genes existentes.
2) O genoma humano é constituído de 23 pares de cromossomos homólogos com tamanhos e formas variadas. O mesmo é constituído de quatro tipos de cro-mossomos classificados, quanto à posição do centrômero, em acrocêntrico, telocêntrico, metacêntrico e submetacêntrico. Em relação ao grau de seme-lhança, todos os seres vivos compartilham o mesmo código genético,
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3) Identificar as sequências de bases nitrogenadas de genes normais para corrigir possíveis defeitos de genes anormais.
4) Com a patente, as pesquisas científicas que envolvessem sequência de bases nitrogenadas poderiam ficar limitadas, dificultando novas desco-bertas e o avanço da ciência neste campo.
5) a. Sequência de substâncias por sequência de nucleotídeos.
6) Como o projeto visava determinar a sequência completa de todos os cromossomos humanos, era importante incluir nesse conjunto o cromossomo Y. Devido o cromossomo Y só existir nos indivíduos do sexo masculino, o doador teria que ser um indivíduo desse sexo.
7) No caso do sequenciamento direto do ADN, os resultados revelam tanto a sequência das regiões codificadoras (os genes) quanto a das não codifi-cadoras, que representam quase 90% do genoma. Com a segunda estra-tégia são sequenciados somente os genes, isto é, regiões codificadoras. 8) c. Garantir a cura de todas as patologias humanas.
9) c. DNA.
