GOVERNO DO ESTADO DO PARANÁ

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO NÚCLEO REGIONAL DA EDUCAÇÃO DE

APUCARANA

CADERNO DE PRÁTICAS

EM LABORATÓRIO

DE CIÊNCIAS DA NATUREZA

NRE/APUCARANA

2016

APRESENTAÇÃO

O Núcleo Regional da Educação de Apucarana apresenta o documento Caderno

de Práticas em Laboratório de Ciências da Natureza, onde estão compiladas atividades

que foram realizadas durante encontros de estudo em 2016, para professores de Biologia

e Ciências sob jurisdição.

Para a construção deste caderno para fins pedagógicos, foram utilizados

vários livros didáticos, sites de IES e de revistas, licença Creative Commons e o Portal da

Educação.

Selecionamos práticas, normas que envolvem o trabalho no laboratório escolar,

bem como a sua utilização nas aulas práticas, como a organização dos equipamentos, do

ambiente e cuidados referentes ao uso desse espaço, com o intuito de subsidiar os

professores que acreditam que as aulas práticas fazem a diferença no aprendizado de

seus educandos.

A proposta de realizar atividades práticas conduz ao desenvolvimento de noções

básicas de percepção, coleta de dados, interpretação dos fenômenos, uso de

metodologia científica, convivência em equipe, além do aprimoramento da lógica, do

pensamento crítico e reflexivo sendo um fator determinante, pois favorece uma

aprendizagem mais eficiente na medida em que torna o aprendizado mais significativo.

Norma Salomão Castilho Maria Onide Ballan Sardinha

Técnico-pedagógica de Biologia Chefe do NRE/Apucarana

CHEFE DO NÚCLEO REGIONAL DA EDUCAÇÃO DE APUCARANA

PROFª MARIA ONIDE BALLAN SARDINHA

COORDENADORA DA EQUIPE DE EDUCAÇÃO BÁSICA DE APUCARANA

PROFª SANTA ELENI PAULINO

ORGANIZADORA

PROFª NORMA SALOMÃO CASTILHO

COORDENAÇÃO DE DESIGN

SAMUEL DELGOBO

COORDENAÇÃO DE REVISÃO

ANA BRITICI VALÉRIO

COLABORADORES

GRACIANA FREITAS PALIOTO

JULIANO DELGADO

IRONICE DA FONSECA

DAIANE LUIZA VOLPATO

DENISE CANESIN MARQUES

EDIANE ZACARIAS

EDNA APARECIDA PEDERSOLI

ELIS CRISTINA CORRER

ELISABETE PELISSARI BISPO PONTARA

ELSA TEREZINHA DA CUNHA NARANHO

ISABEL CRISTINA AMBRÓSIO MARQUETE

IVONE LOPES AIRES

JANICE ALINE FOLEIS

LUCIANA MARIA DA SILVA

MARILANE DE JESUS FERREIRA

ROSANGELA MACULAN CARRENHO

SOLANGE CRISTINA BERTASSO

WANDERSON ANDRADE ABRÃO

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 5

2 NORMAS DE TRABALHO EM LABORATÓRIO ..................................................... 6

3 NORMAS RELATIVAS À AULA PRÁTICA ............................................................. 7

4 PRÁTICA 1: CONSTATANDO A ATIVIDADE DOS LEVEDOS .............................. 8

5 PRÁTICA 2: ABERTURA E FECHAMENTO DOS ESTÔMATOS ........................ 10

6 PRÁTICA 3 - EXTRAÇÃO DO DNA DO MORANGO E DA BANANA E MODELO

DIDÁTICO DO DNA COM JUJUBA .......................................................................... 12

7 PRÁTICA 4: ÁCIDOS OU BASES ........................................................................ 16

8 PRÁTICA 5: PILHA ELÉTRICA DE BATATAS ..................................................... 17

9 PRÁTICA 6: VELA ACESA PRECISA DE AR ...................................................... 18

10 PRÁTICA 7: REINVENTANDO OS “Rs” ........................................................... 19

11 PRÁTICA 8 - OBSERVAÇÃO DE ROBERT HOOKE ......................................... 20

12 PRÁTICA 9 - CASCATA DE FUMAÇA .............................................................. 21

13 PRÁTICA 10 - CORES EM ERUPÇÃO ............................................................. 22

14 PRÁTICA 11 - IDENTIFICAÇÃO DE NÚCLEO E NUCLÉOLO .......................... 23

15 PRÁTICA 12 - CICLOSE EM FOLHAS DE ELÓDEA ......................................... 24

16 PRÁTICA 13:ORGANIZANDO OS CROMOSSOMOS HUMANOS:IDIOGRAMA25

17 PRÁTICA 14 - OS FUNDAMENTOS DA HEREDITARIEDADE -

Teste de paternidade ................................................................................................ 35

18 PRÁTICA 15 - Osmose em pimentão verde ....................................................... 42

19 PRÁTICA 16: Reação ativada pela voz .............................................................. 43

20 PRÁTICA 17 - Jogo da Memória: “Onde está a Organela”? .............................. 45

21 REFERÊNCIAS .................................................................................................. 47

5

1 INTRODUÇÃO

O espaço do laboratório é um local de aprendizagem como um todo, sendo

uma grande oportunidade para exercitar habilidades, como: cooperação,

concentração, organização, manipulação de equipamentos, bem como o registro dos

dados observados, vivenciando o método científico.

As aulas práticas passam a fazer parte de um processo de ensino pensado e

estruturado pelo professor, exigindo planejamento e preparo, inclusive do local onde

possam acontecer, não ficando restritas ao espaço de laboratório. As aulas, desta

forma, não são apenas experimentais ou apenas teóricas, (PARANÁ, 2008, p. 53)

Segundo Santos, o nosso principal papel como professores, na promoção de

uma aprendizagem significativa, é desafiar os conceitos já aprendidos, para que

eles se reconstruam mais ampliados e consistentes, tornando-se assim mais

inclusivos em relação a novos conceitos.

Segundo as DCE de Ciências, as atividades práticas contribuem “para a

superação de obstáculos na aprendizagem de conceitos científicos, não somente

por propiciar interpretações, discussões e confrontos de ideias entre os estudantes,

mas também pela natureza investigativa” (PARANÁ, 2008a, p. 71).

6

2 NORMAS DE TRABALHO EM LABORATÓRIO

É extremamente importante que o aluno siga todas as instruções dadas pelo

professor, no que diz respeito às técnicas e medidas de segurança no laboratório,

pois as atividades experimentais, para serem bem-sucedidas ou produtivas,

requerem vários cuidados.

1. Verificar, com antecedência a atividade do dia, visto que cada aluno deve vir para

o laboratório teoricamente preparado.

2. Quando um aluno recebe a incumbência de trazer determinado material, deve

fazer com que o material chegue ao laboratório mesmo que venha a faltar a aula.

3. Apresentar-se de avental para a aula prática. É fundamental, no trabalho de

laboratório o uso de avental, de preferência de mangas compridas.

4. Não levar para o laboratório, objetos como: pastas, estojos, cadernos e livros de

outras disciplinas. Levar apenas o estritamente necessário ao trabalho a ser ali

realizado.

5. Não trabalhar com material imperfeito, quebrado e nem defeituoso, principalmente

com objetos pontiagudos ou cortantes.

6. A partir do momento em que o aluno receber as instruções, será responsável pelo

que danificar quebrar ou desperdiçar.

7. Não usar a vidraria indiscriminadamente. Para cada substância, usar uma pipeta,

um funil, um conta-gotas, um tubo de ensaio, etc.

8. Conservar limpo o local de trabalho.

9. Durante a aula prática, cada aluno deve limitar-se ao seu local de trabalho. O

aluno não é obrigado a trabalhar sentado, podendo também fazê-lo em pé, nunca

ajoelhado no banco.

10. Somente ao coletar (aluno responsável por levar o material dos armários para a

bancada e vice-versa) de cada grupo, é facultada a entrada na sala de preparo ou

7

acesso aos armários. É aconselhável fazer o revezamento do aluno coletor em cada

aula, mas nunca durante a aula.

3 NORMAS RELATIVAS À AULA PRÁTICA

1. Relacionar o material necessário.

2. Dispor o material sobre a mesa de trabalho, em uma ordem funcional.

3. Colocar os aparelhos a serem usados, em condições de uso.

4. O material recém-preparado deve ser devidamente acondicionado, marcado ou

etiquetado.

5. Seguir, cuidadosamente, o plano ou roteiro.

6. Registrar, fazer desenhos, representações esquemáticas, tudo o que possa

enriquecer a coleta de dados e observações.

7. À medida que for liberando o material, colocá-lo no lugar de origem, respeitando

os critérios de limpeza.

8. Jogar na lixeira, todos os sólidos e pedaços de papel usados. Nunca jogar nas

pias, fósforos, papel de filtro, ou qualquer sólido, ainda que ligeiramente solúvel. Os

restos orgânicos devem ser embrulhados antes de jogados no lixo.

9. Substâncias ácidas não devem ser pipetadas por sucção bucal; procurar acoplar

uma pera de borracha à pipeta. Em última instância, umedecer um algodão e colocá-

lo no bocal da pipeta. Fazer a sucção através dele.

10. Ao lidar com vidrarias, proceder com muito cuidado para evitar quebras e cortes

perigosos.

11. Fim da aula prática, nunca esquecer de conferir o material utilizado.

12. Recolocar tudo em seus devidos lugares. Ao final das aulas práticas, tudo deve

ser deixado em perfeita ordem, tal como foi encontrado no início e como deve ser

mantido no decorrer dos trabalhos.

13. Lavar as mãos com água e sabão antes de sair do laboratório.

8

4 PRÁTICA 1: CONSTATANDO A ATIVIDADE DOS LEVEDOS

Objetivo

Constatar a fermentação realizada pala levedura que constitui o fermento biológico.

MATERIAL NECESSÁRIO PARA O EXPERIMENTO

5 tubos de ensaio Água com açúcar

5 bexigas de borracha Etiquetas para identificar os tubos

Barbante ou elástico de ensaio

1 pacote de fermento biológico seco

PROCEDIMENTO

1. Dissolva o fermento em um pouco de água, de preferência filtrada.

2. No tubo 1, coloque água com açúcar.

3. No tubo 2, coloque água com açúcar.

4. No tubo 3, coloque água com fermento dissolvido.

5. Nos tubos 4 e 5, coloque água com açúcar e o fermento dissolvido.

6. Ferva durante alguns minutos o conteúdo do tubo 5. ( este procedimento deve

ser executado pelo (a) professor (a), devido a risco de queimaduras)

7. Etiquete os tubos 1, 2, 3, 4 e 5, indicando seus conteúdos e ajuste uma

bexiga à boca de cada um, amarrando-a firmemente com barbante ou

elástico.

8. Deixe o conjunto por algumas horas em um ambiente aquecido e observe o

que acontece com as bexigas.

9

Fonte: Castilho/2016 – Atividade dos levedos

Discussão:

1. Podemos dizer que ocorreu alguma reação química em algum dos frascos?

Justifique:_____________________________________________________

______________________________________________________________

2. Observe e anote que reação ocorreu nos tubos 4 e 5.

______________________________________________________________

3. Observe e anote o que ocorreu no tubo 5.

______________________________________________________________

10

5 PRÁTICA 2: ABERTURA E FECHAMENTO DOS ESTÔMATOS

Fonte: Castilho/2016 - Estômatos

Relato:

1. Primeiramente, deve-se explicar aos estudantes a importância dos estômatos na

epiderme das folhas.

2. Depois, com auxílio de uma pinça de ponta fina, destaque um pedaço de

epiderme inferior de folhas para observação de estômatos ao microscópio.

Dobre uma folha de modo a quebrá-la e destaque um pedaço de epiderme com a

pinça, colocando-o na lâmina de microscopia com uma gota de água, cubra com a

lamínula.

Utilize inicialmente o menor aumento para localizar os estômatos. Passe para o

aumento maior e observe a forma típica das células estomáticas, as únicas da

epiderme em que há cloroplastos. Façam desenho esquemático dos estômatos e os

comparem com as ilustrações dos livros.

Desenho:

11

3. FATORES ENVOLVIDOS NA ABERTURA E NO FECHAMENTO DOS

ESTÔMATOS

Condições ambientais Comportamento do estômato

Intensidade luminosa

Alta

Baixa

Concentração de

CO²

Alta

Baixa

Suprimento de água

Alta

Baixa

4. Respondam as questões abaixo

(PUC-SP) O estômato é uma estrutura encontrada na epiderme foliar, constituída

por duas células denominadas células-guarda. Estas absorvem água quando há

grande concentração de íons potássio em seu interior, o que leva o estômato a se

abrir. Se o suprimento de água na folha é baixo, ocorre saída de íons potássio das

células-guarda para as células vizinhas e, nesse caso, as células-guarda tornam-se:

a) flácidas, provocando o fechamento do estômato.

b) flácidas, provocando a abertura do estômato.

c) flácidas, não alterando o comportamento do estômato.

d) túrgidas, provocando o fechamento do estômato.

e) túrgidas, provocando a abertura do estômato.

5. O estômato é uma estrutura formada por células e uma pequena abertura,

denominada de ostíolo, por onde entram gases importantes para a planta. A

abertura do ostíolo é determinada por mudanças que ocorrem:

a) nas células-guarda.

b) nas células subsidiárias.

12

c) nas células epidérmicas típicas.

d) nas células parenquimáticas.

e) nas células do xilema.

6 PRÁTICA 3 - EXTRAÇÃO DO DNA DO MORANGO E DA BANANA E MODELO

DIDÁTICO DO DNA COM JUJUBA

Relato: Extração do DNA do morango e modelo didático do DNA com jujuba.

Preparação

01. 3 ou 4 Morangos

02. Saco plástico tipo zip

03. Tubo de ensaio

04. Filtro de papel

05. Coador

06. Detergente incolor

07. Sal

08. Álcool gelado

09. Palito de madeira (para churrasco)

10. Água morna

13

Como Fazer:

Coloque os morangos, sem os cabinhos e as folhas, dentro do saco plástico e feche.

Por fora, amasse-os bem.

Adicione uma colher rasa de detergente, uma pitada de sal e um pouco de água

morna.

Amasse um pouco mais os morangos para misturar tudo muito bem.

Coe essa mistura para dentro de um copo alto.

Pegue uma quantidade de álcool que seja mais ou menos igual ao volume de suco

que está dentro do copo. Adicione o álcool aos poucos, deixando escorrer pela

lateral do copo para formar uma camada acima da mistura com fruta.

Aguarde um pouco e veja o DNA se formando na parte que separa as duas

camadas (ou fases). Com o palito, você pode "pescar" o DNA. Depois, misture tudo,

usando o palito e veja o DNA se formando.

Fonte: Castilho/2016 – DNA do morango

14

Extraindo o DNA da banana -

Preparação

01. 1 banana

02. Saco plástico tipo zip

03. Tubo de ensaio

04. Peneira

05. Detergente incolor

06. Sal

07. Álcool gelado

08. Palito de madeira (para churrasco)

09. Água morna

Como Fazer:

Coloque a banana em um recipiente que possa amassá-la.

Adicione em um copo uma colher rasa de detergente, uma pitada de sal e um pouco

de água morna.

Adicione a banana e misture tudo muito bem.

Coe essa mistura para dentro de um copo alto.

Pegue uma quantidade de álcool que seja mais ou menos igual ao volume de suco

que está dentro do copo. Adicione o álcool aos poucos, deixando escorrer pela

lateral do copo para formar uma camada acima da mistura com fruta.

Aguarde um pouco e veja o DNA se formando na parte que separa as duas

camadas (ou fases). Com o palito, você pode "pescar" o DNA. Depois, misture tudo

usando o palito e veja o DNA se formando.

Retire um pouco dos filamentos e coloque-os em uma lâmina, pingue uma gota da

solução extratora, cubra com uma lamínula e, em seguida, observe ao microscópio.

Desenhe em forma de esquema o observado.

A objetiva com que se consegue visualizar a estrutura do DNA ao microscópio, é a

de 40 vezes.

15

Proposta de aula – Modelo didático do DNA

Nesta proposta você montará um modelo didático, utilizando balas de goma

(jujubas) para melhor ilustrar a estrutura do DNA. Para montar o seu modelo de

DNA, você precisará de:

-balas de goma (jujubas) que representarão as bases nitrogenadas

-palitos de dente que representarão as ligações de hidrogênio

-arame fino e maleável que representará o açúcar e o fosfato

Organize as jujubas, separando-as por cores. Serão utilizadas quatro cores de

balas, cada uma representando uma base nitrogenada. Coloque as jujubas no

arame e utilize os palitos (três em cada ligação) para unir os pares de bases que

combinam entre si. No final, é só torcer os arames com jujubas ligados pelos palitos

e formar uma dupla hélice.

Fonte: Castilho/2016 - Modelo didático do DNA

16

7 PRÁTICA 4: ÁCIDOS OU BASES

Objetivo: Identificar o caráter ácido ou básico de algumas soluções do cotidiano.

MATERIAL NECESSÁRIO PARA O EXPERIMENTO:

5 tubos de ensaio Pinça metálica

Estante para os tubos de ensaio Detergente

Solução de fenolftaleína Refrigerante (soda limonada)

Papel universal Vinagre

Papel universal Creme dental

Água Leite

PROCEDIMENTO

1. Coloque em cada tubo de ensaio os conteúdos indicados na tabela

abaixo.

2. Utilizando a pinça metálica, mergulhe e retire em seguida, uma fita de

papel universal em cada tubo de ensaio. Faça anotações na tabela.

3. Repita o procedimento 2, utilizando papel universal.

4. Coloque em cada tubo 3 gotas de indicador fenolftaleína. Faça anotações

na tabela.

Tubo Conteúdo Papel

universal

Fenolftaleín

a

Ácido/base

1 Vinagre

2 Creme dental + água

3 Refrigerante

4 Detergente + água

5 Leite

17

8 PRÁTICA 5: PILHA ELÉTRICA DE BATATAS

OBJETIVO

Construir uma pilha elétrica que seja capaz de funcionar um dispositivo eletrônico.

MATERIAL NECESSÁRIO PARA O EXPERIMENTO

2 batatas grandes

2 placas de cobre

2 placas de zinco

5 pedaços de fio de cobre fino

1 esponja de aço

1dispositivo eletrônico

PROCEDIMENTO

5. Limpe bem as placas de cobre e de zinco com a esponja de aço.

6. Em cada uma das batatas, insira uma placa de zinco e uma placa de

cobre.

7. Conecte os dois conjuntos, ligando com o fio de cobre a placa de zinco de

uma batata com a placa de cobre da outra batata.

8. As placas que ainda não foram conectadas são os terminais da pilha de

batata.

9. Ligue os terminais, utilizando os fios de cobre, em um dispositivo

eletrônico e verifique o funcionamento do mesmo.

Fonte: Castilho/2016 – Pilha Elétrica de Batatas

18

9 PRÁTICA 6: VELA ACESA PRECISA DE AR

OBJETIVO

Perceber a necessidade da presença de oxigênio para fazer a combustão da vela, e

observar a diminuição de pressão no interior da garrafa que foi utilizada no

experimento.

MATERIAL NECESSÁRIO PARA O EXPERIMENTO

Prato fundo

Vela

Porca de ferro grande

Fósforo

Garrafa pet

PROCEDIMENTO

1. Encha o prato com água, até a borda.

2. Coloque o toco de vela no centro da porca de ferro e coloque o conjunto na água

do prato.

3. Acenda a vela e coloque a garrafa sem fundo no prato, como indica a figura. A

seguir, tape a garrafa com a tampa da própria garrafa.

Observe todos os fenômenos que ocorrem.

Fonte: www.feiradeciencias.com.br

19

10 PRÁTICA 7: REINVENTANDO OS “Rs”

Objetivo:

Repensar os cuidados com o meio ambiente, através da reciclagem,

observação do meio, destacando a importância das plantas para os

demais seres vivos e para o planeta. Conscientizar os alunos da

importância de se evitar água parada, combatendo a proliferação do

mosquito AEDES AEGYPTI.

Procuramos então desenvolver nossa prática de laboratório, reciclando

diferentes materiais como: garrafas pet, tecidos ou barbante velhos, utilizando

pequena quantidade de terra, redução no consumo de água e diferentes plantas

para o cultivo, podendo ser observados a reprodução e o replantio de mudas, além

de ser um vaso que evita a proliferação do mosquito aedes aegypti.

Materiais necessários:

Garrafas pet, preferência as de coca-cola;

Tecidos velhos ou barbante;

Terra, água e mudas de plantas para replantio;

Etiquetas para identificação das plantas;

Fonte: Castilho/2016 – Reinventando os Rs

20

Procedimento:

- Coloque para brotar folhas de violetas ou adquira mudas de hortaliças, etc.

- Recorte as garrafas, encaixe de modo que fiquem sobrepostas, sem deixar espaço,

evitando a entrada de insetos.

- Coloque um feixe de barbante ou fitas de tecidos saindo pelo bico e acrescente a

terra, fazendo o plantio ou replantio de mudas.

- Na parte inferior, coloque água de modo que o barbante ou tecidos em contato

fiquem embebidos.

11 PRÁTICA 8 - OBSERVAÇÃO DE ROBERT HOOKE

Fonte: Castilho/2016 – Célula da Cortiça

Objetivo:

Repetir como Robert Hooke descobriu a célula.

Material:

lâmina de barbear, lâmina, lamínula, conta-gotas, água, cortiça (rolha) e

microscópio.

Procedimento:

21

1. Com a lâmina de barbear, realizar vários cortes transparentes na cortiça.

2. Com um conta-gotas depositar uma gota de água no centro da lâmina

3. Colocar o pedaço de cortiça no centro da lâmina

4. Cobrir com a lamínula

5. Levar ao microscópio e observar a cada aumento ocorrido.

Atividades:

1. Desenhe a cortiça em todos os aumentos

2. Pesquise sobre a descoberta da célula

12 PRÁTICA 9 - CASCATA DE FUMAÇA

Material

- uma garrafa pet de 2 litros transparente.

- uma folha de papel sulfite.

- fósforo ou vela;

Neste experimento, será demonstrado que a fumaça, trocando calor com um

canudo de papel, diminui sua temperatura, e aumenta sua densidade. E, através da

força gravitacional, a fumaça se acumula na parte inferior da garrafa. Com a

diminuição de temperatura, a fumaça absorverá umidade.

22

13 PRÁTICA 10 - CORES EM ERUPÇÃO

Material:

- placa de petri

- corantes azul, vermelho e amarelo

- detergente

- leite integral

Neste experimento, observa-se que, ao pingar o detergente no corante dentro do

leite, as moléculas de gorduras são destruídas, assim as cores se movimentam, e

originam demais cores, secundárias e terciárias.

Fonte: Castilho/2016

Cores em Erupção

23

14 PRÁTICA 11 - IDENTIFICAÇÃO DE NÚCLEO E NUCLÉOLO

Materiais:

Fígado bovino fresco;

Lâmina;

Lamínula;

Azul de metileno;

Microscópio ótico;

Procedimento:

1. Tocar levemente com uma lâmina na superfície do fígado bovino; deixar secar as

células sobre a lâmina; corar o material por 5 minutos com Azul de metileno; cobrir

com lamínula e observar ao MO em 4X, 10X e 40X;

2. Esquematize o que foi observado.

3. Qual a importância do núcleo para uma célula?

4.O que o nucléolo representa em uma célula eucarionte?

Fonte: Castilho/2016 – Observação de núcleos e nucléolos

24

15 PRÁTICA 12 - CICLOSE EM FOLHAS DE ELÓDEA

Relato:

Esta prática possibilita aos alunos observar nas folhas da Elódea um processo

interessante que ocorre no interior de suas células, a ciclose.

Fonte: Castilho/2016 – Célula de Elódea

MATERIAL NECESSÁRIO PARA O EXPERIMENTO

ramo de Elódea papel de filtro (filtro de café)

(planta de aquário) álcool

microscópio acetona

lâminas e lamínulas água filtrada

pinça pequenos vidros ou copinhos de café

palito etiquetas

sal

PROCEDIMENTO

1- Retirar, com auxílio de pinça ou bisturi, uma folha da Elódea;

2- Depositar o corte sobre uma lâmina de vidro;

25

3- Pingar uma gota de água sobre o corte;

4- Cobrir o material com a lamínula de vidro;

5- Observar ao microscópio;

6- Desenhar e colorir.

16 PRÁTICA 13: ORGANIZANDO OS CROMOSSOMOS HUMANOS: IDIOGRAMA

Material: tesoura e cola.

Introdução

A análise de cromossomos humanos é hoje realizada rotineiramente em

qualquer serviço de aconselhamento genético. Técnicas modernas permitem

preparar lâminas de microscopia com os cromossomos bem individualizados,

condição fundamental para estudá-los.

O conjunto cromossômico de uma célula é o cariótipo. Nas lâminas de

microscopia, cada conjunto cromossômico é fotografado, e os cromossomos são

recortados individualmente da foto. Em seguida, eles são comparados, identificados

e colados sobre uma folha de papel. Essa montagem constitui o idiograma. Neste

número, sugerimos uma atividade de reconhecimento de cromossomos humanos

desenhados e de montagem de um idiograma. O padrão de bandeamento

apresentado nos desenhos segue as normas definidas no 4º Congresso

Internacional de Genética Humana, realizado em Paris, em 1971.

Neste material, apresentamos as informações necessárias para que os

estudantes montem um idiograma humano normal, semelhante aos utilizados pelos

geneticistas ao estudar eventuais desordens cromossômicas nos pacientes.

Para a montagem do idiograma, cada estudante ou grupo de estudantes deve

receber cópias da página de atividades com os cromossomos para recortar e do

gabarito onde o idiograma será montado.

26

A atividade propiciará aos estudantes oportunidade de se familiarizar com

conceitos relativos ao número, forma e classificação dos cromossomos de forma

lúdica.

O processo para identificar os cromossomos é quase um jogo de seguir pistas

e simula o grau de detalhamento necessário ao trabalho do citogeneticista, na

pesquisa de possíveis anormalidades cromossômicas e genéticas.

Apresentamos, a seguir, a descrição dos cariótipos de três pacientes

portadores de anomalias cromossômicas.

O cariótipo nº 1 é de um homem afetado pela síndrome de Down, ou

mongolismo. O cariótipo nº 2 é de uma mulher normal portadora de uma

translocação equilibrada entre os cromossomos 15 e 21. O cariótipo nº 3 é de uma

mulher afetada pela síndrome de Turner.

Sugerimos como atividade complementar, a montagem de um idiograma

humano normal, o que tornará mais fácil o trabalho de análise dos cariótipos

aberrantes.

CARIÓTIPO Nº 1

HOMEM AFETADO PELA SÍNDROME DE DOWN (MONGOLISMO)

A síndrome de Down ou mongolismo é uma anomalia humana congênita,

causada pela trissomia do cromossomo de número 21. As células da pessoa

afetada, neste caso do sexo masculino, apresentam 47 cromossomos. Pessoas

portadoras dessa síndrome manifestam um conjunto de características: retardo

mental, traços faciais mongoloides, prega típica na palma da mão, semelhante à dos

símios (prega simiesca), e expectativa de vida reduzida. A frequência de

nascimentos de crianças com mongolismo é da ordem de 1/700 nascidas vivas

(mais ou menos 0,14%). A causa mais comum dessa anomalia é a não-disjunção

(isto é, a não-separação) dos cromossomos 21 durante a meiose, o que leva à

formação de gametas portadores de dois cromossomos 21.

CARIÓTIPO Nº 2

MULHER PORTADORA DE TRANSLOCAÇÃO EQUILIBRADA ENTRE OS

CROMOSSOMOS 15 E 21

Na espécie humana, pode ocorrer translocação entre um cromossomo 15 e

um cromossomo 21, resultante de quebras simultâneas nos "braços" curtos desses

27

cromossomos, que se soldam em posição trocada. Surgem, assim, dois

cromossomos translocados, um com os braços longos dos cromossomos 15 e 21 e

outro com os braços curtos (o qual se perde). A pessoa portadora da translocação,

neste caso do sexo feminino, é normal, mas pode gerar descendentes afetados pelo

mongolismo. Na página seguinte apresentamos o esquema do processo meiótico de

pessoas com esse tipo de translocação, chamada equilibrada porque seu portador é

normal, uma vez que possui praticamente todo o material genético dos

cromossomos 15 e 21 reunido no cromossomo translocado.

CARIÓTIPO Nº 3

MULHER AFETADA PELA SÍNDROME DE TURNER

A síndrome de Turner é uma anomalia humana congênita, causada pela

ausência de um cromossomo do par sexual. As pessoas afetadas são sempre do

sexo feminino e apresentam 45 cromossomos em suas células, sendo 44

autossomos e apenas um cromossomo sexual X. Características típicas de mulheres

com essa anomalia são: pescoço alado, isto é, com expansões laterais de pele,

estreitamento da artéria aorta e baixa estatura. As gônadas não se diferenciam e

não produzem hormônios, de modo que a mulher afetada não menstrua e seus

pelos pubianos não se desenvolvem. A frequência de nascimentos de meninas com

síndrome de Turner é da ordem de 1/2500 nascidas vivas (mais ou menos 0,04%). A

causa mais comum desse distúrbio é a não-disjunção (isto é, a não-separação) dos

cromossomos sexuais durante a meiose, o que leva à formação de gametas

deficientes quanto ao cromossomo sexual.

28

29

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31

32

33

34

Anexo

35

17 PRÁTICA 14 - OS FUNDAMENTOS DA HEREDITARIEDADE - Teste de

paternidade

Introdução

Essa aula propõe a simulação de um teste de paternidade por meio da

análise de fragmentos de DNA da criança, de sua mãe falecida e de três homens,

um deles o pai biológico da criança.

2. O experimento

2.1 Materiais

• Papel;

• Lápis ou caneta;

• Tesoura.

2.2 Procedimento

Oriente previamente os alunos para que realizem uma pesquisa em casa ou

na biblioteca sobre como os testes de paternidade são atualmente realizados: qual

material biológico costumam usar, o que extraem dele, se necessitam de grande

quantidade de material e em que se baseia a análise dos resultados do teste.

Inicie a atividade com uma discussão sobre os fundamentos da

hereditariedade.

Cada pessoa tem um padrão DNA particular. Um filho herda 50% de suas

moléculas de DNA da mãe e 50% do pai. No núcleo de cada célula somática (célula

dos tecidos que constituem o corpo) há 23 pares de cromossomos homólogos: 23

desses cromossomos vieram do óvulo e os outros 23, do espermatozoide. A união

do óvulo com o espermatozoide deu origem ao zigoto. Esse zigoto originou o

embrião e depois o feto que um dia fomos.

Cada cromossomo é constituído de uma molécula de DNA e de proteínas,

portanto, em cada célula somática há 46 moléculas de DNA.

O teste de paternidade compara o DNA dos pais com o do filho, com

probabilidade de 99,9% de acerto para determinação da paternidade.

Simplificadamente, nessa técnica, o DNA dos indivíduos é isolado e

multiplicado por meio de uma técnica denominada Reação em Cadeia da

Polimerase - PCR, na qual são realizados ciclos de alteração de temperatura e

usadas enzimas, fragmentos para iniciar a síntese de DNA e nucleotídeos que

possibilitarão que uma pequena quantidade de DNA seja aumentada muitas vezes.

36

Após essa etapa de amplificação, o DNA é quebrado em fragmentos através das

chamadas enzimas de restrição, que são capazes de clivar regiões específicas das

moléculas de DNA. Esses fragmentos são separados por tamanho e não por sua

sequência de bases (ou nucleotídeos), através da técnica de eletroforese, gerando

uma espécie de imagem fotográfica semelhante a um código de barras. Esse

“código de barras” é a “impressão digital” do indivíduo. Os resultados são

comparados, podendo identificar os pais do indivíduo. Vale lembrar que o exame de

DNA não compara a informação genética dos indivíduos, mas apenas os tamanhos

dos fragmentos obtidos de suas moléculas de DNA.

O teste é feito pelo DNA com sangue, de onde são obtidos os leucócitos, ou

fio de cabelo. Em caso de pai falecido, extrai-se o DNA dos ossos e dos dentes do

corpo, desde que o material não tenha sido prejudicado pelo calor (cremação, por

exemplo).

Nessa aula, será simulado um teste de paternidade, de maneira simplificada,

com o objetivo de subsidiar a discussão sobre os princípios de transmissão de

características hereditárias.

Proponha um caso:

Caio é um menino de 5 anos. Sua mãe faleceu há um ano atrás e três

homens afirmam ser seu pai. Foi realizado um teste de paternidade para tirar a

prova.

No anexo 2 do Roteiro de Trabalho estão os supostos fragmento de DNA dos

envolvidos (Filho, mãe, suposto pai 1 (P1), suposto pai 2 (P2) e suposto pai 3 (P3).

Peça para os alunos completarem as fitas de DNA com as respectivas bases

complementares dos fragmentos dos DNA dos envolvidos (Anexo 2 do Roteiro de

Trabalho); Os passos da simulação consistem em

1. Quebrar o DNA em fragmentos pela enzima de restrição.

Considere agora que a enzima de restrição utilizada reconhece a sequência

de bases GG e que “corta” o DNA entre o primeiro e o segundo G.

Nota: Lembre-se que, após a etapa de amplificação, o “cromossomo”, uma

estrutura identificável pela sua forma, tamanho e constituída de uma molécula de

DNA específica, deixa de existir. No final desse processo, o que se obtém é uma

37

mistura composta de todas as moléculas de DNA, que constituíam todos os

cromossomos das células do indivíduo.

Quando a sequência GG for encontrada, faça um traço vertical separando G

de G, como no exemplo da figura 1.

Figura 1: Sequência hipotética de DNA exemplificando o traço separando G de G.

As duas sequências indicam as duas fitas de DNA da molécula.

Corte com uma tesoura (representa a enzima de restrição), a fita de DNA

onde foram feitos os traços verticais, obtendo, assim, fragmentos de DNA (Figura 2);

Figura 2: Sequência hipotética de DNA, exemplificando o corte em que foram feitos

os traços

Conte o número de pares de bases nitrogenadas de cada fragmento e

marque no verso da fita.

Figura 3: Frente e verso do fragmento formado pela quebra da sequência hipotética

de DNA mostrada nas figuras 1 e 2.

38

2. Separação dos fragmentos por eletroforese:

Preparo do Gel

O gel é representado pela tabela 1.

Corrida do DNA

Após cortados os fragmentos, pintar os quadrados (representação das

bandas), de acordo com os fragmentos originados na coluna representativa do

material de coleta recebido (Tabela 1).

O DNA possui uma carga negativa, logo, os pares de base (pb) se

deslocarão, no sentido de aproximação do cátodo (polo positivo), e afastamento do

ânodo (polo negativo). Como os fragmentos possuem a mesma carga, eles serão

separados por tamanho no gel. Quanto menor o fragmento, mais fácil passará nos

espaços do gel e migrará mais rapidamente.

No caso proposto, o suposto pai é o sujeito 3. As bandas do DNA do filho que

não correspondem ao DNA da mãe, correspondem ao DNA do suposto pai 3.

Chame atenção para a banda do DNA da mãe que contém 5 pares de base (linha 5,

coluna 1). Ela é mais grossa que as demais, pois é mais densa, ou seja, possuem

vários fragmentos iguais.

Referência:

RODRIGUES, Bianca Caroline Rossi. TRANSMISSÃO DA VIDA ÉTICA E

MANIPULAÇÃO GÊNICA: Teste de paternidade. 2011. Projeto EMBRIAO -

Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP. Disponível em:

<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/19866/48_E_6_1_6_

paternidade.pdf?sequence=2>. Acesso em: 20 out. 2016.

PRÁTICA LABORATORIAL DE BIOLOGIA:

Teste de paternidade

Objetivo da aula prática

Essa aula propõe a simulação de um teste de paternidade por meio da análise de

fragmentos de DNA da criança, de sua mãe falecida e de três homens, um deles o

pai biológico da criança.

39

Procedimento

Abaixo, propomos um caso para ser resolvido, simulando um teste de paternidade.

Caso:

Caio é um menino de 5 anos Sua mãe faleceu e três homens afirmam ser seu pai.

Foi realizado um teste de paternidade para tirar a prova.

Em anexo estão os supostos fragmento de DNA dos envolvidos (Filho, mãe, suposto

pai 1 (P1), suposto pai 2 (P2) e suposto pai 3 (P3).

1. Completar as fitas de DNA com as respectivas bases complementares dos

fragmentos dos DNA dos envolvidos (Anexo);

2. Quebrar em fragmentos pela enzima de restrição:

Considere agora que a enzima de restrição utilizada reconhece a sequência de

bases GG e que “corta” o DNA entre o primeiro e o segundo G.

Quando a sequência GG for encontrada, faça um traço vertical separando G de G;

Corte, com uma tesoura (representa a enzima de restrição), a fita de DNA em que

foram feitos os traços verticais, obtendo, assim, fragmentos de DNA;

Conte o número de pares de bases nitrogenadas de cada fragmento e marque no

verso da fita.

3. Separação dos fragmentos por eletroforese:

Preparo do Gel

O gel é representado pela tabela 1.

Corrida do DNA

Após cortados os fragmentos, pintar os quadrados (representação das bandas) de

acordo com os fragmentos originados, na coluna representativa do material de

coleta recebido (Tabela 1).

O DNA possui uma carga negativa, logo, os pares de base se deslocarão no sentido

de aproximação do cátodo e afastamento do ânodo. Como os fragmentos possuem

a mesma carga, eles serão separados por tamanho no gel. Quanto menor o

fragmento, mais fácil passará nos espaços do gel e migrará mais rapidamente.

40

Tabela 1: Quadro representativo de um gel de eletroforese. Os códigos horizontais

na primeira linha da tabela representam as amostras a serem aplicadas no gel. Os

números de 1 a 30 representam os pares de bases (pb) que ficarão retidos no gel.

Questões:

1. Como é transmitido o material genético dos pais para os filhos?

2. Por que metade das bandas dos pais coincidem com as do filho?

3. Quem é o suposto pai?

4. Cite algumas características humanas que você considera que são hereditárias.

Justifique sua resposta.

ANEXO 1 – TABELA 1

MÃE FILHO PAI 1 PAI 2 PAI 3

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

AMOSTRAS DE DNA

+

−

41

ANEXO 2 – AMOSTRA DE DNA

ESQUEMA DO GEL ( PARA OS RESULTADO DOS PROFESSORES)

A T A G C T C C A T G G C C C A A C T A G C T A C C T C G A

C G A A A A T G C C A A A C C A A C T A G C T A C C T C G A

A A G G C T A C A T A G A T C C T T C A A C T A T G T C G A

T A T G C G G A A C T G A A A C T T G C C G T A T G T C G A

A T A G C T C C A T G G C C C T T T C G G C T A C G T C G A

FILHO

MÃE

SUPOSTO PAI 1

SUPOSTO PAI 2

SUPOSTO PAI 3

42

18 PRÁTICA 15 - Osmose em pimentão verde

Objetivo: Observar a osmose em filetes de pimentão, com diferentes concentrações

de sal.

Material: pimentão verde, água destilada ou filtrada, sal, bisturi, placas de petri

Duração: 1h

Encaminhamento Metodológico:

1.Com o bisturi, corte cuidadosamente 9 filetes de pimentão, retos, do tamanho mais

ou menos ao de um palito de fósforo;

2. Mantenha a película em uma das faces dos filetes. Ela é praticamente

impermeável. Por ali não haverá troca de água com o meio externo.

3. Coloque 3 filetes em cada placa de petri numerada (ou outro recipiente). Na 1ª

placa, adicione somente água filtrada; na 2ª placa, adicione uma pitada de sal com a

água; e, na 3ª placa, adicione duas pitadas de sal com a água.

4. Após 30 minutos, você poderá observar as diferentes curvaturas dos filetes, que

indicarão a entrada ou a saída de água nas células do pimentão.

Resultado esperado:

Na placa 1 – As células recebem água e aumentam de tamanho e o filete de

pimentão curva para fora.

Na placa 2 – As células ganham e perdem a mesma quantidade de água. O filete de

pimentão fica reto.

Na placa 3 – As células perdem água para o meio e encolhem. O filete de pimentão

curva para dentro.

Fonte: Castilho/2016 – Osmose em pimentão

43

ATIVIDADES:

1. Como fica o pimentão em cada placa de petri? Faça um desenho de cada

placa observada.

2. Explique o que aconteceu em cada uma. (qual processo).

1.__________________________________________________________________

___________________________________________________________________

2.__________________________________________________________________

___________________________________________________________________

3.__________________________________________________________________

___________________________________________________________________

19 PRÁTICA 16: Reação ativada pela voz

Materiais e reagentes:

1 erlenmeyers

1 rolha de borracha

Álcool etílico

Azul de bromotimol ou fenolftaleína

Hidróxido de sódio

44

Procedimento:

Neste experimento são adicionadas 4 gotas do indicador fenolftaleína ou azul de

bromotimol a 25 mL de álcool etílico em um erlenmeyer. A seguir, acrescenta-se

uma ou duas gotas de solução 1 mol/L de NaOH.

Então, é solicitado a um aluno que pronuncie algumas palavras na "boca" do

recipiente que contém a solução, pode pedir para assoprar simplesmente. Observe a

reação.

Discussão:

O resultado observado após algumas palavras, é a mudança na coloração da

solução.

A explicação para este fato é a seguinte: Quando o hidróxido de sódio (base) é

adicionado à solução contida no erlenmeyer, esta se torna básica, e a cor do

indicador é a coloração característica de base. Durante o processo da respiração,

quando expiramos, liberamos boa quantidade de gás carbônico, que é um óxido

ácido. Este gás em meio aquoso produz ácido carbônico. Quando alguma palavra é

pronunciada bem perto do erlenmeyer, injetamos grande quantidade de ar, contendo

gás carbônico, e este, em contato com a água, produz ácido carbônico,

neutralizando a pequena quantidade de base. A produção desse ácido vai

neutralizando a solução que, inicialmente, é básica. O efeito visual da neutralização

é a solução mudar sua coloração.

OBS:

O azul de bromotimol apresenta coloração azul em meio básico, amarela em meio

ácido

e verde em meio neutro.

A fenolftaleína apresenta coloração rosa em meio básico e incolor em meio ácido.

45

20 PRÁTICA 17 - Jogo da Memória: “Onde está a Organela”?

Objetivo: Auxiliar no processo de desenvolvimento do aprendizado do conteúdo

célula, estimulando o raciocínio e integrando os alunos.

Material: cartolina ou papel cartão, cola, tesoura sem ponta, folha de sulfite, papel

contacte transparente.

Duração: 3 horas

Encaminhamento Metodológico: Antes de propor esse jogo em sala de aula, é

necessário o professor ter abordado conceitos básicos do conteúdo célula, bem

como suas estruturas e funções. O professor deverá dividir a sala em grupos (2 a 4

jogadores cada grupo).

Confecção do jogo: O professor deverá confeccionar o nº de jogos, de

acordo com o nº de alunos da turma ou poderá confeccionar o jogo com os próprios

alunos, dividindo-os em grupos. Poderá estipular o tempo de jogo. Ex.: 20min.

Deverá imprimir os quatro tipos de cartas propostas e colar no papel cartão ou

cartolina, seguindo as instruções:

9. As cartas de cor laranja possuem os nomes das organelas citoplasmáticas;

10. As cartas de cor azul possuem as imagens das organelas citoplasmáticas; (as

imagens foram obtidas no site http://images.google.com.br)

11. As cartas de cor vermelha possuem as funções das organelas citoplasmáticas;

12. As cartas de cor verde possuem as estruturas das organelas citoplasmáticas;

O professor deverá colar o papel contacte transparente em cada carta do jogo

para maior durabilidade.

Como jogar: O professor poderá propor o jogo para a sala, aumentando o

grau de dificuldade, conforme a intenção.

Por exemplo: primeiro joga-se com apenas dois tipos de cartas, as de cor

laranja (contendo os nomes) e as de cor azul (contendo as imagens). Segundo,

joga-se com três tipos de cartas, as de cor laranja (contendo os nomes), as de cor

azul (contendo as imagens) e as de cor vermelha (contendo as funções). Terceiro,

joga-se com quatro tipos de cartas, as de cor laranja (contendo os nomes), as de cor

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azul (contendo as imagens), as cartas de cor vermelha (contendo as funções) e as

cartas de cor verde (contendo as estruturas).

A seguir, as orientações de como jogar formando quadras, as mesmas

orientações devem ser seguidas para formar trios e duplas.

3. Embaralhar as cartas com as mesmas cores separadamente;

4. Dispor as cartas viradas para baixo uma ao lado da outra, cada cor em uma

coluna, formando quatro colunas;

5. Uma jogada consiste em virar uma carta laranja, uma carta azul, uma carta

vermelha e uma carta verde;

6. Todos visualizam as cartas viradas;

7. Se forem correspondentes, o aluno formará uma quadra e deverá guardá-la

com ele;

8. Se as cartas viradas não formarem correspondência, acabou a jogada,

virando novamente as cartas no seu lugar;

10. Os alunos deverão observar as cartas viradas (memorizando e fixando o

conteúdo) para as jogadas seguintes;

11.O jogo continuará com o próximo a jogar, que procederá da mesma forma que o

anterior;

12.Ganha quem tiver mais quadras relacionadas corretamente ao final do tempo

estipulado pelo professor ou se todas as cartas forem relacionadas;

OBS: As imagens, as funções e as estruturas das organelas citoplasmáticas são

correspondentes ao lugar ocupado pelos nomes de cada uma. Ex. A primeira

organela é o retículo endoplasmático rugoso, logo, a primeira imagem, a primeira

função e a primeira estrutura pertencem ao retículo endoplasmático rugoso. E assim

sucessivamente.

Este jogo é uma adaptação do “Jogo da memória: Onde está o Gene?”

Disponível em http://geneticanaescola.com.br/vol-iv2-artigo-05/ Acesso em 30/10/14

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21 REFERÊNCIAS

AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paulo: Moderna, 1990. CABRAL, Fernando Viana. Técnicas Fundamentais de Laboratório. MARCHAN, Geisiele. Extraíndo o DNA do Morango. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=fef&cod=_extraindoodnadomorango> Acesso em: 16 ago. 2016. Extraíndo o DNA do Morango. Aprendendo química. Disponível em: <http://aprendendo-quimica.blogspot.com.br/2011/12/extracao-caseira-do-dna-do-

morango.html>. Acesso em: 16 ago. 2016. RODRIGUES, Bianca Caroline Rossi. Transmissão da Vida Ética e Manipulação Gênica: Teste de Paternidade. 2011. Projeto EMBRIAO - Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP. Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/19866/48_E_6_1_6_paternid

ade.pdf?sequence=2>. Acesso em: 20 out. 2016.

Dicionário Rossetti de Química, www.rossetti.eti.br/dicuser/index2.asp.

O trabalho em ambientes quentes,

www.laraio.com.br/Trabalho%20em%20Locais%20Quentes.htm.

https://portugal.alphafm.org/document/o-raio-passo-a-passo-5759421

Física na Escola, v. 4, n. 2, 2003 O Raio Passo a Passo p.