BIOLOGIA 1 srie Ensino Mdio

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2 Bimestre

Transmisso da vida

Desde o aparecimento dos primeiros seres vivos, muitas espcies passaram a povoar a Terra. Mesmo tendo a clula como elemento comum, as espcies diferem entre si na aparncia, no ti po de nu-trio, de respirao. E cada indivduo de uma mesma espcie possui, ainda, suas peculiaridades, sua identi dade. Como podemos explicar essa enorme diversidade? De que forma, muitas destas espcies conseguiram se perpetuar?

Neste bimestre iremos discuti r as estratgias encontradas pelos seres vivos para assegurarem a perpetuao de suas espcies, a relao entre os genes, os processos reproduti vos, a variabilidade genti ca, a hereditariedade e a importncia desse conjunto de processos para biodiversidade no Planeta.

Para desenvolvermos estas temti cas o bimestre ser composto pela Unidade:

Genes, Identi dade e Diversidade dos Seres Vivos.

Identi fi cao

Apresentao

Unidade 1

Foco

Genes, Identidade e Diversidade dos Seres Vivos

Trabalharemos, nesta unidade, a diversidade das formas vivas e, ao mesmo tempo, ressaltaremos a manuteno das caractersti cas peculiares de cada espcie. Nessa interao discursiva os conceitos de gene, espcie, hereditariedade e variabilidade sero investi gados e discuti dos. A relao entre a reproduo sexuada e meiose sero enfati zadas como processo importante para gerao da diver-sidade de seres vivos na Terra.

As habilidade propostas no Currculo Mnimo de Biologia a serem conquistadas pelos alunos nesta unidade so:

Identi fi car os mecanismos de transmisso da vida, reconhecendo a relao entre reproduo sexuada, hereditariedade, identi dade e diversidade dos seres vivos;

Associar a reproduo celular transformao do zigoto em adulto e ao desenvolvimento de processos patolgicos;

Relacionar sntese de protenas ao dos genes, identi fi cando, de modo geral, como ocorre a regulao da expresso gnica;

Correlacionar genti ca, evoluo e manuteno da vida na Terra.

Ao desenvolvermos tais habilidades, teremos a oportunidade de abordar vrios assuntos, como:

- Reproduo sexuada e assexuada- Diviso celular: Meiose e Mitose

- Hereditariedade

- Gametognese

Conexes com as Habilidades e Competncias do Currculo Mnimo

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- Clulas tumorais e Doenas Genti cas

- Genes e sua regulao

Considerando a sala de aula um ambiente multi cultural, de fundamental importncia que antes de se introduzir qualquer assunto novo se realize uma avaliao diagnsti ca. O objeti vo que o pro-fessor identi fi que e analise os conhecimentos que os alunos j possuem a respeito do tema e possa traar estratgias pedaggicas adequadas ao perfi l da turma (ver Sugestes de Avaliao)

Seguem alguns exemplos de estratgias pedaggicas:

Ati vidades Desafi adoras

Comece sempre uma aula de biologia com uma pergunta desafi adora:

Como uma nica clula pode dar origem a ti pos celulares to disti ntos?

A reproduo assexuada um ti po de clonagem?

De que forma os organismos crescem?

As clulas so repostas?

Proponha ati vidades como:

a) Apresentao de situao-problema. Para resolver uma situao-problema, os estudantes pre-cisam desenvolver a habilidade de buscar informaes relevantes para resolv-lo e se colocam diante de uma srie de decises a serem tomadas para alcanar um objeti vo que ele mesmo escolheu, o que torna a aprendizagem signifi cati va.

b) Pea que os alunos pesquisem e montem um protocolo experimental, usando material alternati -vo, para visualizao da molcula de DNA. O protocolo experimental dever ser realizado em sala de aula. E cada grupo dever apresentar um protocolo diferente. Acessando: htt p://www.cien-cialivre.pro.br/media/8aab98309035f72 80fc d523.pdf, voc professor acessar uma srie de experimentos de biologia para se nortear. Na pgina 21 h um experimento sobre extrao de DNA. Mas lembre-se que esta ati vidade deve ser construda e realizada pelos alunos.

Explorao do meio

Organize uma visita a uma empresa agrcola ou laboratrio onde se uti lizem/ desenvolvam tcnicas de reproduo vegetal em larga escala em sua cidade e confronte essas prti cas com as uti lizadas pela agricultura tradicional.

Fruns de Discusso/Debates

Organizar dados, em pequenos grupos de alunos, de modo a enumerar, caracterizar e comparar algumas formas de reproduo assexuada, bem como conhecer e analisar criti camente a explorao que o homem faz de alguns desses processos com fi ns econmicos;

Construes de Modelos

a) Apresentao de modelos, maquetes ou esquemas relacionados meiose com nfase no cros-sing-over;

b) O uso do corpo como instrumento pedaggico: Os alunos poderiam fazer uma representao do processo mitti co usando o corpo. Um grupo deveriam se organizar no pti o da escola em grande crculo, que representaria a membrana nuclear e os demais alunos representariam os cromossomos. Eles simulariam o processo de duplicao do DNA e todas as fases do processo de mitose. Esta ati vidade poderia ser considerada como uma das avaliaes.

Orientaes Gerais

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Ati vidades Experimentais

As ati vidades experimentais devem parti r de um problema, de uma questo a ser respondida. Cabe ao professor orientar os alunos na busca de respostas. As questes propostas devem propiciar opor-tunidade para que os alunos elaborem hipteses, testem-nas, organizem os resultados obti dos, refl itam sobre o signifi cado de resultados esperados e, sobretudo, o dos inesperados e usem as concluses para a construo do conceito pretendido. Os caminhos podem ser diversos, e a liberda-de para descobri-los uma forte aliada na construo do conhecimento individual. As habilidades necessrias para que se desenvolva o esprito investi gati vo nos alunos no esto associadas a labora-trios modernos, com equipamentos sofi sti cados. Muitas vezes, experimentos simples, que podem ser realizados em casa, no pti o da escola ou na sala de aula, com materiais do dia-a-dia, levam a descobertas importantes. Neste caso, os alunos poderiam ser orientados na proposio e realizao de experimentos simples para visualizao do processo de mitose.

Experimento:

Observao do processo mitti co em raiz de cebola. O documento disponibilizado pelo Projeto Ge-noma do Insti tuto de Biologia da USP, traz a descrio completa do experimento que pode ser rea-lizado em sala de aula.

Consulte: htt p://genoma.ib.usp.br/educacao/Observacao_Mitose_Cebola.pdf

Objetos educacionais

Animaes

Animaes em Biologia Celular produzidas pela Universidade Federal da Paraba. Disponveis tambm em CD.

Disponvel em: htt p://www.johnkyrk.com/index.pt.html

Animao que demonstra a estrutura helicoidal do DNA e suas principais ligaes, incluindo as pon-tes de hidrognio.

Disponvel em: htt p://www. portaldoprofessor.mec.gov.br/fi chaTecnica.html?id=11084

Filme

Vdeo Mitosis (Somati c cell divison)

Um vdeo com o processo mitti co em tempo real visto ao microscpio de contraste. Muito interes-sante para os alunos perceberem a velocidade real com que o processo mitti co se realiza. uma al-ternati va (real) aos desenhos das diferentes fases deste processo de diviso celular. O professor pode usar o vdeo para ilustrar a aula somente ou para avaliar os alunos a respeito dos processos que esto ocorrendo (os alunos podem identi fi car os processos) e quais no so possveis de serem identi fi cados. Disponvel em: htt p://youtu.be/ZeW8HaCUtOQ

Roteiros de aula

Roteiro de Aula que aborda a importncia da meiose na produo da variabilidade genti ca dos seres que se reproduzem sexuadamente. Alm disso, trata a questo dos valores na sua individuali-dade. Disponvel em: htt p://portaldoprofessor.mec.gov.br/fi chaTecnicaAula.html?aula=556

Roteiro de aula proposto pelo Departamento de Genti ca da UFRJ, com base em construo de modelos didti cos de cromossomos para simulao de mitose, meiose. Disponvel em: htt p://www.ccmn.ufrj.br/curso/trabalhos/PDF/biologia-trabalhos/geneti ca/geneti ca4.pdf

Roteiro de aula que relaciona a estrutura do DNA construo dos diferentes seres vivos. E trata da especifi cidade do DNA para cada ser vivo, percebendo-o como identi dade genti ca. Disponvel em: htt p://portaldoprofessor.mec.gov.br/fi chaTecnicaAula.html?aula=439

Material de apoio para a sala de aula

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Sites

Pgina do DNA vai escola, uma organizao sem fi ns lucrati vos que contm diversos recursos como ati vidades prti cas e textos para debates discuti ndo os aspectos qumicos do processo.

Disponvel em: www.odnavaiaescola.com

Soft ware que apresenta os conceitos de estrutura primria, secundria, terciria e quaternria de protenas. Disponvel em: htt p://portaldoprofessor.mec.gov.br/fi chaTecnica.html?id=10544

Livros aprovados pelo PNLD 2012/1 e escolhidos pelas Escolas Estaduais do Rio de Janeiro

LOPES, S, ROSSO, S. (2010). BIO. Editora Saraiva, volume 1, 1 edio. No volume 1, sugeri-mos o captulo 12 (Ncleo, diviso celular e reproduo), que aborda os mecanismos de transmisso da vida, de uma forma geral (pgs. 371 a 373). A relao entre hereditariedade e identi dade abordada no mesmo captulo (pgs.354 a 370). Nas pginas 360 e 361, apre-senta um pequeno texto ilustrati vo sobre a relao entre o processo de reproduo celular e o desenvolvimento de processos patolgicos.

AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. (2010). Biologia. Editora Moderna, volume 1. Esta obra possui trs volumes . Indicamos o captulo 8 (Diviso celular: mitose e meiose), para trabalhar a relao entre hereditariedade e identi dade (pgs.168, a 370). O captulo 10 (O controle gnico das ati vidades celulares) aborda a natureza qumica dos genes, os processos de transcrio e os mecanismos de sntese protica.

LAURENCE, J; MENDONLA, V.(2010). Biologia. Editora Nova Gerao, volume 1. Este vo-lume no aborda os diferentes ti pos de reproduo, mas o captulo 19 trata da diviso celular e seus diferentes processos, a parti r da pgina 213. Apresenta no fi nal do captulo questes interessantes para debate e trs textos complementares atuais a respeito de Cncer e organelas descobertas no ncleo.

LINHARES, S. ; GEWANDSZ, F. (2010). Biologia Hoje. Editora ti ca, volume 1. Esta obra possui trs volumes.No captulo 1 (pg. 22), o autor apresenta uma rpida defi nio so-bre os ti pos de reproduo Mas os contedos desta unidade podem ser trabalhados a parti r dos captulos 12, 13, 14 e 15. Os captulos apresentam textos complementares com questes coti dianas e boxes interessantes oferecendo uma viso histrica do tema.

SANTOS, F.S.; AGUILAR, J.B.V.; OLIVEIRA, M.M.A. (2010). Ser Protagonista - Biologia. Edi-tora Saraiva., volume 1. O captulo 10 (Diviso celular), aborda a importncia da mitose e da meiose para os seres vivos em uma linguagem clara e de forma sintti ca, sem se deter nos detalhes. No fi nal do captulo, os autores apresentam um modelo para estudo da diviso celular e uma proposta de texto para debate. O captulo 11 trata da estrutura do DNA, o seu papel nas clulas (pg. 192 e 193), a importncia da replicao semiconser-vati va, os processos que envolvem o RNA (pg. 195). Na pgina 211 h uma seo Para explorar com indicaes de livros, sites e vdeos para serem trabalhados com os alunos.

SILVA JR, C., SASSON, S. e CALDINI JR, N. (2010). Biologia. Editora Saraiva, volume 1. O captulo 17 trata da diviso celular. O captulo inicia com um texto que aborda uma ques-to real, que desperta o interesse dos alunos e traz uma viso simplifi cada e didti ca dos processos de mitose e meiose. Este volume no aborda as questes relati vas ao DNA.

BIZZO, N. Novas Bases da Biologia. (2010). Editora ti ca, volume 1. O captulo 5 trata da estrutura dos cidos nuclicos e das estruturas bsicas do DNA e RNA e nucleot deos energti cos (pg. 123 e 124).O captulo 7, traz o diviso celular (mitose) na pgina 189 e a meiose abordada no captulo 8 na pgina 260.

Material impresso

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Interdisciplinaridade Habilidades e Competncias relacionadas a serem trabalhadas no 2o bimestre nas reas do Conhecimento, que podem integrar um projeto multidisciplinar/interdisciplinar.

Fsica

Reconhecer, uti lizar, interpretar e propor modelos explicati vos para fenmenos naturais ou sistemas tecnolgicos.

Educao Fsica

Parti cipar do processo de criao e de improvisao de movimentos rtmicos.

Filosofi a

Identi fi car o discurso fi losfi co.

Sugestes de atividades de avaliao

Avaliao Diagnsti ca

Antes de introduzir qualquer assunto novo, muito importante que se realize uma avaliao diag-nsti ca para que o professor identi fi que e analise os conhecimentos que os alunos j possuem a respeito do tema. Esta etapa essencial para o planejamento da aula. A parti r deste diagnsti co possvel criar estratgias para engajar os alunos, despertando o interesse pelo tema, esti mular os alunos a desvelar e expressar suas representaes a respeito do assunto e reconhecer as dife-rentes interpretaes que os alunos tm do contedo, para avaliar e decidir as estratgias adequadas para iniciar a abordagem/estudo do tema.

Alguns exemplos de ferramentas que podem ser usadas:

- Questi onrios com conceitos bsicos sobre variabilidade genti ca, reproduo assexuada e sexuada e diversidade dos seres vivos;

- Texto Livre: O professor solicita que os alunos escrevam um texto que relacione reproduo sexuada, meiose e variabilidade genti ca;

- Mapa Conceitual: os alunos devem construir um mapa conceitual com a palavra-chave: Diviso celular.

Avaliao Formati va

A avaliao formati va deve ocorrer ao longo de todo o perodo escolar. Pode ser composta por ava-liaes parciais, que tem como objeti vo avaliar as diferentes etapas do processo de aprendizagem de um conceito, Elas ocorrem com frequncia e em qualquer momento da aula. Em geral feitas, individualmente. So compostas por poucas questes. Seu objeti vo evidenciar para o professor a possibilidade da conti nuidade ou da retomada do assunto trabalhado e, para o aluno, buscar a melhora de seu desempenho, se necessrio. O aluno corrige a avaliao e aponta ao professor as questes que apresenta difi culdades. Essas avaliaes no tm carter puniti vo ou classifi catrio. O objeti vo nortear o planejamento para que todos alcancem o sucesso. No entanto, o aluno que realizou a avaliao, a corrigiu e pontuou suas difi culdades poder ser uma pontuao (somati va) para a tal, se o professor achar necessrio.

Sugesto de Avaliao

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Avaliao Quanti tati va

A avaliao quanti tati va no deve ser, de forma alguma, a nica nota do processo avaliati vo dos alunos. Ela deve ser considerada como mais uma ferramenta avaliati va a ser usada. Os instrumentos podem ser provas, testes, questes de vesti bular ou ENEM. Uma estratgia interessante pedir que os alunos construam as questes e as pontuem. Desta forma o professor ter um panorama dos assuntos que os alunos apresentam difi culdades para poder trabalh-los com maior ateno.

Uma outra possibilidade usar resoluo de situaes-problemas para avaliar os alunos quan-ti tati vamente. As questes podem ser construdas da seguinte forma:

Situao-problema: Como ocorre a cicatrizao e a reposio celular?

Durante a aula de Educao Fsica, Pedro sofreu um ferimento extenso na perna, sendo encaminha-do para uma Unidade Bsica de Sade do municpio. O mdico que o atendeu, Sr. Pricles, soube que ele estava concluindo o Ensino Mdio e, aps indicar um medicamento para passar no local, perguntou para ele qual era o ti po de diviso celular que ocorreria para o processo de cicatrizao do seu ferimento.

- Qual seria o ti po de diviso?

Gabarito/Resposta: Mitose.

- Essa diviso formaria clulas iguais ou clulas diferentes?

Gabarito/Resposta: Iguais, salvo em casos de mutaes.

- Por qual moti vo so uti lizados medicamentos como pomadas ou outras substncias, j que a cica-trizao ocorre pela diviso celular?

Gabarito/Resposta: Para evitar complicaes como infeces e assim a mitose ocorrer de forma sa-ti sfatria para a cicatrizao.

Indique outros fenmenos em que a mitose necessria para repor clulas no organismo.

Gabarito/Resposta: As clulas da pele e do epitlio intesti nal, por exemplo.

Para mais exemplos, acesse:

htt p://www.geneti canaescola.com.br/ano6vol2/MS05_005.pdf

Questes ENEM que abordam o tema:

a) ENEM (2011) Prova Azul Questo 61

Nos dias de hoje, podemos dizer que prati camente todos os seres humanos j ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos organismos. Porm, foi apenas em 1952, um ano antes da descrio do modelo do DNA em dupla hlice por Watson e Crick, que foi confi rmado sem sombra de dvidas que o DNA o material genti co.

No arti go em Watson e Crick descreveram a molcula de DNA, eles sugeriram um modelo de como essa molcula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram experimentos uti lizando is-topos pesados de nitrognio que foram incorporados s bases nitrogenadas para avaliar como se daria a replicao da molcula. A parti r dos resultados, confi rmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que ti nha como premissa bsica o rompimento das pontes de hidrognio entre as bases nitrogenadas.

GRIFFITHS, A.J.F. et al. Introduo Genti ca. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.

Considerando a estrutura da molcula de DNA e a posio das pontes de hidrognio na mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicao dessa molcula levaram con-cluso de que

A) a replicao do DNA semiconservati va, isto , a fi ta dupla fi lha recm-sinteti zada e o fi lamento parental conservado.

B) a replicao do DNA dispersiva, isto , as fi tas fi lhas contm DNA recm-sinteti zado e parentais em cada uma das fi tas.

C) a replicao semiconservati va, isto , as fi tas fi lhas consistem de uma fi ta parental e uma recm--sinteti zada.

D) a replicao do DNA conservati va, isto , as fi tas fi lhas consistem de molculas de DNA parental.

E) a replicao semiconservati va, isto , as fi tas fi lhas consistem de uma fi ta molde e uma fi ta codifi cadora.

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Material de apoio para o(a) professor(a)

Resoluo:

A duplicao do DNA semiconservati va. Durante o processo de replicao, ocorre ruptura das ligaes de hidrognio existentes entre as bases dos dois fi lamentos da molcula e, junto cada fi lamento velho, forma-se um novo fi lamento.

Assim, cada molcula-fi lha de DNA formada por um fi lamento velho e por um fi lamento recm-sinteti zado.

Cabe a voc, Professor:

Desenvolver, nos estudantes, uma postura crti ca diante da realidade, das informaes e valores veiculados pela mdia e das infl uncias socioculturais da comunidade envolvida. Para tanto, voc, professor, precisar conhecer o assunto e, em geral, buscar junto com seus alunos mais informa-es em publicaes ou com especialistas. Tal ati tude representar maturidade de sua parte: temas da atualidade, em cont nuo desenvolvimento, exigem uma permanente atualizao; e faz-lo junto com os alunos representa excelente ocasio de, simultaneamente e pela prti ca, desenvolver proce-dimentos elementares de pesquisa e sistemati zao da informao, medidas, consideraes quan-ti tati vas, apresentao e discusso de resultados etc.. Uma arrebatadora oportunidade de produzir conhecimento com seus alunos, ou seja, de fazer cincia na escola.

Arti gos

KLAUTAU GUIMARES, M.N., et. al., Genti ca na Escola. SBG - Entendendo a variao genti ca (2011).

Disponvel em: htt p://www.geneti canaescola.com.br/ano6vol1/MS10_010.pdf

Genti ca Dinmica. Professora da Universidade de Braslia usa domins para ensinar ge-nti ca. A tcnica permite maior interao entre estudantes e melhor apreenso dos con-ceitos cient fi cos envolvidos. Disponvel em: htt p://cienciahoje.uol.com.br/alo-professor/intervalo/2011/10/geneti ca-dinamica

LIMA, R.; FRACETO, L. F. Abordagem qumica na extrao de DNA de tomate. Qumica Nova na escola. n 25, maio 2007.

Disponvel em: qnesc.sbq.org.br/online/qnesc25/eeq04.pdf

Livros

WILLIAM S. Klug; et.al. Conceitos de genti ca. 9. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011

GOODFIELD, J. : Brincando de Deus. Ed. Universidade de So Paulo, 1981.

SALZANO, F.M. DNA: e eu com isso? So Paulo. Ofi cina de textos, 2005.

Sites

Site da Universidade Federal de So Paulo/Escola Paulista de Medicina, onde possvel encontrar textos sobre os seguintes temas: a base cromossmica da hereditariedade, genoma humano, pa-dres de herana monognica, mutaes, aberraes cromossmicas, distrbios das hemoglobinas humanas, etc. Pgina conta ainda com imagens ilustrati vas de excelente qualidade. Disponvel em htt p://www. UNIFESP Virtual - Genti ca -

A sociedade Brasileira de Genti ca disponibiliza os arti gos da revista genti ca na escola, que apre-senta muitas ati vidades educati vas envolvendo o tema.

Disponvel em: www.geneti canaescola.com.br

Ofi cina de Genti ca e Biologia Molecular . Ofi cina com experimentos e histrico sobre a biologia mole-cular. Disponvel em: htt p://www.educacaopublica.rj.gov.br/ofi cinas/ed_ciencias/geneti ca/index.html