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Introdução à Biotecnologia 1o bimestre - Aula 01 Ensino Médio 1 ● Conceito de biotecnologia. ● Investigar o conceito de biotecnologia. O QUE É BIOTECNOLOGIA? Pensando de maneira conceitual, o próprio nome sugere que biotecnologia significa a união entre a Biologia e a tecnologia. Resumidamente, a biotecnologia é um conjunto de técnicas que utiliza organismos vivos, ou parte deles, para desenvolver produtos ou técnicas, além de melhorar processos e tecnologias existentes. A biotecnologia utiliza muito mais do que, simplesmente, os conhecimentos da Biologia e da tecnologia. Por isso podemos dizer que ela é uma ciência interdisciplinar. 2 ● Quais problemas você imagina que poderiam ser solucionados com uso da biotecnologia? A biotecnologia desempenha um papel fundamental na resolução de problemas em várias áreas, oferecendo soluções inovadoras e avanços significativos. Publicado em: 13/07/2021 Disponível em: https://cutt.ly/0wUeBPYx Acesso em: 16 nov. 2023. […] segundo nota técnica que diz respeito à produção científica no Brasil (...). A nota destaca o contraste entre a qualidade da ciência nacional, considerada de alta qualidade, e o investimento insuficiente na área de biotecnologia para permitir seu pleno exercício. Desse modo, os cientistas brasileiros tornam-se dependentes dos insumos e equipamentos do exterior para poder realizar suas pesquisas científicas. (…) Lucia Maria Almeida Brás, doutora em Ciências pela Faculdade de Medicina (FM) da USP e pesquisadora (…) é uma das autoras da nota. De acordo com ela, enquanto países que investem em recursos biotecnológicos, como China e Estados Unidos, conseguiram produzir suas próprias vacinas, a falta de investimentos na área não 3 https://cutt.ly/0wUeBPYx só impediu o Brasil de desenvolver seu próprio imunizante de DNA e RNA para o diagnóstico molecular por PCR, como o fez dependente das importações de recursos básicos para o controle da pandemia, como os kits de extração. Referências: LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. FALTA de investimentos na área de biotecnologia coloca o Brasil na contramão mundial. Jornal da USP, 13 jul. 2021. Atualidades. Disponível em: https://jornal.usp.br/atualidades/falta-de-investimentos-na-area-de-biotecnologia-coloca-o- brasil-na-contramao-mundial/. Acesso em: 30 nov. 2023. O profissional de biotecnologia. Profissão Biotec, [s.d.]. Disponível em: https://profissaobiotec.com.br/o-profissional/. Acesso em: 30 nov. 2023. INTRODUÇÃO à biotecnologia. Khan Academy, [s.d.] .]. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/ap- biology/gene-expression-and-regulation/biotechnology/a/intro-to-biotechnology. Acesso em: 30 nov. 2023. Lista de imagens e vídeos. Slide 3 - https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design- plano_12893245.htm#query=biotecnologia&position=11&from_view=search&track=sph&uuid=7f27b38 9-5d97-41ab-ac39-07dc107869c9 Slide 4 - https://www.pngwing.com/pt/free-png-aosyp/download Slide 6 - https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia- plana_13294771.htm#page=2&query=biotecnologia&position=1&from_view=search&track=sph&uuid= 4fdf55e8-e6d2-473d-be31-b59a9da2b7b9 Slides 8 e 9 - https://br.freepik.com/fotos-gratis/covid-ainda-vida-com- vacina_17804941.htm#query=vacina&position=10&from_view=search&track=sph&uuid=e1236b42- 2d31-4a2e-bad7-0a881feff550 4 https://jornal.usp.br/atualidades/falta-de-investimentos-na-area-de-biotecnologia-coloca-o-brasil-na-contramao-mundial/ https://profissaobiotec.com.br/o-profissional/ https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/biotechnology/a/intro-to-biotechnology https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design-plano_12893245.htm#query=biotecnologia&position=11&from_view=search&track=sph&uuid=7f27b389-5d97-41ab-ac39-07dc107869c9 https://www.pngwing.com/pt/free-png-aosyp/download https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-plana_13294771.htm#page=2&query=biotecnologia&position=1&from_view=search&track=sph&uuid=4fdf55e8-e6d2-473d-be31-b59a9da2b7b9 https://br.freepik.com/fotos-gratis/covid-ainda-vida-com-vacina_17804941.htm#query=vacina&position=10&from_view=search&track=sph&uuid=e1236b42-2d31-4a2e-bad7-0a881feff550 Aplicações biotecnológicas Biotecnologia 1o bimestre – Aula 02 Ensino Médio 5 ● Aplicações biotecnológicas. ● Selecionar, com base em pesquisas, informações sobre as aplicações da biotecnologia. Retomando a aula anterior ●Quais problemas você imagina que poderiam ser solucionados com uso da biotecnologia? Nos slides a seguir: Algumas problemáticas foram elencadas como exemplos de aplicação da biotecnologia na produção de alimentos e nas áreas ambiental e da saúde. Biotecnologia e a resolução de problemas Combate a patógenos que afetam plantações. Saiu na mídia Publicado em: 16/05/2023. Disponível em: https://cutt.ly/RwUsSVUx. Acesso em: 17 nov. 2023. Aplicações da biotecnologia na produção de alimentos/agricultura. 6 https://cutt.ly/RwUsSVUx ● Identificação de doenças e possíveis tratamentos. Aplicações da biotecnologia na área da saúde. Saiu na mídia Publicado em: 30/11/2022. Disponível em: https://cutt.ly/vwUf2rec. Acesso em: 17 nov. 2023. Biotecnologia e a resolução de problemas ● Minimizar os impactos da poluição. Aplicações da biotecnologia na área ambiental. Saiu na mídia Publicado em: 19/04/2023. Disponível em: https://cutt.ly/zwUgQfHg. Acesso em: 17 nov. 2023. Se você retomar a leitura dos títulos das notícias, é possível identificar uma característica em comum entre elas, mesmo noticiando temáticas diferentes. Você consegue apontar qual é o ponto em comum? 7 https://cutt.ly/vwUf2rec https://cutt.ly/zwUgQfHg Você consegue apontar qual é o ponto em comum? Todas as notícias são sobre pesquisas científicas. Os títulos das notícias apresentam termos como "pesquisa", "estudo" e "cientistas". Neste contexto, uma das áreas mais promissoras é a biotecnologia. Isso porque a pessoa formada na área de biotecnologia pode atuar no campo das pesquisas científicas, mas também em áreas como a engenharia genética, a biologia molecular, a engenharia bioquímica, a microbiologia, a nanotecnologia e a genética. A profissão também tem impactos reais na sociedade, porque se baseia na aplicação de tecnologias fundamentadas em organismos vivos. Isso possibilita, por exemplo, a criação de produtos ou a solução de problemas que melhorem a qualidade de vida das pessoas e do meio ambiente. 8 Ou seja, o campo de atuação desse profissional inclui: indústrias de alimentos; desenvolvimento e produção de fármacos; produção de vacinas e bioprodutos diversos; desenvolvimento de novos materiais e bioprocessos para diferentes indústrias; produção de energia; desenvolvimento de tratamentos ou diagnósticos precoces, entre outros. A formação do biotecnólogo é feita por meio de uma graduação que dura entre quatro ou cinco anos, em instituições públicas ou privadas, bem como pelo ingresso em pós-graduações lato sensu ou stricto sensu. Pós graduação Lato sensu compreende programas de especialização e inclui os cursos designados como Master of Business Administration (MBA). Stricto sensu compreende programas de mestrado e doutorado, abertos a candidatos diplomados em cursos superiores de graduação e que atendam às exigências das instituições de ensino e ao edital de seleção dos alunos. 9 ● LEMOV, Doug. Aula Nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. ● Slide 4 – https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/- /noticia/80629507/pesquisa-trabalha-para-identificar-praga-em-plantacoes-de- feijao-caupi ● Slide 5 – https://portal.fiocruz.br/noticia/estudo-avalia-impacto-em-bebes-da- infeccao-materna-por-zika ● Slide 6 – https://super.abril.com.br/ciencia/cientistas-descobrem-fungos-capazes-em alterações no nível do DNA, usando marcadores moleculares. Independentemente do método, o objetivo é produzir plantas melhores para o cultivo ou mais produtivas. A técnica da seleção genômica é um exemplo claro para o maior alcance, precisão da seleção e velocidade com que os resultados são obtidos. Desde o início da agronomia, os profissionais da área selecionaram variedades de culturas para aumentar a produção e a qualidade nutricional, resistência a pragas e doenças, além de melhorar a aparência e o sabor. 93 https://www.youtube.com/shorts/cQat6MXnvOQ (Enem 2020) Os frutos da pupunha têm cerca de 1 g em populações silvestres no Acre, mas chegam a 70 g em plantas domesticadas por populações indígenas. No princípio, porém, a domesticação não era intencional. Os grupos humanos apenas identificavam vegetais mais saborosos ou úteis, e sua propagação se dava pelo descarte de sementes para perto dos sítios habitados. DÓRIA, C. A.; VIEIRA, I. C. G. Iguarias da floresta. Ciência Hoje, n. 310, dez. 2013. Semente, fruto e palmito pupunha (Bactris gasipae) 94 A mudança de fenótipo (tamanho dos frutos) nas populações domesticadas de pupunha deu-se porque houve: a. introdução de novos genes. b. redução da pressão de mutação. c. diminuição da uniformidade genética. d. aumento da frequência de alelos de interesse. e. expressão de genes de resistência a patógenos. Resposta correta: d. aumento da frequência de alelos de interesse. A seleção artificial é uma forma de mudar as características das plantas. Ela é diferente da seleção natural, que acontece naturalmente, sem a interferência do ser humano. 95 Na seleção artificial, os agricultores escolhem as plantas que têm as características que eles querem e as cruzam entre si. Os descendentes dessas plantas terão mais chances de ter as mesmas características dos ancestrais. Eles fazem isso para melhorar as plantas, tornando- as mais produtivas, resistentes a pragas e doenças, ou com características mais atraentes. Por exemplo, selecionar morangos maiores, mais vermelhos e com formato de coração. Ou selecionar plantas de soja mais baixas, com muitas vagens e grande número de grãos por vagem. A seleção artificial é uma ferramenta importante para a agricultura. Ela ajuda os agricultores a produzir mais alimentos e a proteger as plantas de pragas e doenças. Exemplos de seleção artificial Tamanho dos frutos: selecionar plantas que produzem frutos maiores. Isso é feito porque frutos maiores, geralmente, têm mais nutrientes e são mais saborosos. Número de grãos por vagem: selecionar plantas que produzem mais grãos por vagem. Isso é feito porque plantas mais produtivas produzem mais alimentos. Resistência a pragas e doenças: selecionar plantas que são resistentes a pragas e doenças. Isso ajuda a proteger as plantas e a reduzir a necessidade de usar pesticidas. 96 ● Tamanho de folhas e flores: selecionar plantas com folhas e flores maiores. Isso pode ajudar a melhorar a fotossíntese e a produção de frutos. ● Tolerância às mudanças climáticas: selecionar plantas que são tolerantes a mudanças de clima, como secas ou inundações. Isso ajuda as plantas a sobreviver em condições adversas. ● Cor, formato, sabor: selecionar plantas com cores, formatos ou sabores específicos. Isso pode ajudar a atender às preferências dos consumidores. A seleção artificial é uma importante ferramenta, contudo é importante estar atento aos seguintes pontos: Resultar em uma população de plantas com genética muito semelhante: quando todas as plantas de uma espécie têm o mesmo perfil genético, elas são mais vulneráveis a doenças. Não garantir que as qualidades selecionadas irão para os filhos: mesmo que os agricultores selecionem as plantas com as características desejadas, nem todos os descendentes dessas plantas terão essas características. Mudanças na evolução: a seleção artificial interfere no processo evolutivo natural, fazendo com que as plantas se adaptem às necessidades humanas, em vez de se adaptarem ao ambiente natural. Por exemplo, as bananas que comemos hoje são resultado de milhares de anos de seleção artificial. No entanto, as bananas modernas são muito mais suscetíveis a doenças do que as bananas selvagens. 97 A criação e manutenção de bancos de germoplasma são essenciais para a conservação da diversidade genética das espécies. Um banco de germoplasma é formado a partir da identificação, da caracterização e da preservação de células germinativas de alguns seres vivos, sejam eles animais, sejam eles vegetais. Saiu na mídia Maior banco de sementes do mundo A biodiversidade está sofrendo e muitos alimentos podem desaparecer do nosso cardápio no futuro. Uma das estratégias que tem se tornado cada vez mais importante nos últimos anos é criação de banco de sementes, que, além de armazenar sementes de diferentes espécies para o caso de piorar a situação mundial, são utilizadas para desenvolver variedades mais resistentes. 98 Quem trabalha com seleção artificial em vegetais? A aplicação da biotecnologia para seleção de vegetais envolve uma equipe multidisciplinar de profissionais com diferentes especialidades, trabalhando juntos para produzir plantas com características desejáveis e garantir a segurança e a qualidade dos alimentos produzidos. Dentre os quais podemos destacar: 99 Geneticistas: responsáveis por estudar a genética das plantas e identificar os genes associados a características desejáveis. Engenheiros agrônomos: responsáveis por aplicar as técnicas de seleção artificial em vegetais em larga escala, visando a produção de plantas com características desejáveis. Agrônomos: responsáveis por avaliar o desempenho das plantas em diferentes condições ambientais e identificar as melhores variedades para diferentes regiões e culturas Biólogos moleculares: são responsáveis por manipular o DNA das plantas para introduzir ou remover genes específicos. 100 Técnicos em laboratório: responsáveis por realizar as técnicas de manipulação genética em plantas, como a transferência genética e a edição de genes. Especialistas em segurança alimentar: responsáveis por avaliar a segurança e a qualidade dos alimentos produzidos a partir de plantas selecionadas artificialmente. Especialistas em ética: responsáveis por avaliar os impactos éticos e sociais da seleção artificial em vegetais e garantir que as práticas sejam realizadas de forma responsável e ética. 101 LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. Esses vegetais tão te enganando. Disponível em: https://www.youtube.com/shorts/cQat6MXnvOQ. Acesso em: 21 dez. 2023. SELEÇÃO artificial: plantas melhores e mais produtivas! CropLife Brasil, [s.d.]. Disponível em: https://croplifebrasil.org/conceitos/selecao-artificial-de- plantas/#:~:text=A%20sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20pode%20ser,alimentos%20mais%20ac ess%C3%ADveis%20ao%20consumidor. Acesso em: 21 dez. 2023. BIOTECNOLOGIA. EMBRAPA, Contando ciência na web, [s.d.]. Disponível em: https://www.embrapa.br/contando-ciencia/biotecnologia/- /asset_publisher/wNet9XcMlLFn/content/banco-de-germoplasma/1355746?inheritRedirect=false. Acesso em: 22 dez. 2023. BANCOS de sementes, o que são e seu papel para salvar a biodiversidade e a nossa alimentação. LBERDROLA, [s.d.] Disponível em: https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/banco-de-sementes-a- biodiversidade-futura. Acesso em: 21 dez. 2023. Lista de imagens Slide 3 – https://www.facebook.com/NomesCientificos/posts/2271473186336514/?locale=ku_TR Slide 5 – https://croplifebrasil.org/conceitos/selecao-artificial-de- plantas/#:~:text=A%20sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20pode%20ser,alimentos%20mais%20a cess%C3%ADveis%20ao%20consumidor. Slide 6 – https://www.ibflorestas.org.br/conteudo/palmito-pupunha Slide 9 – https://br.freepik.com/fotos-gratis/mulher-de-tiro-medio-trabalhando-ao-ar-livre_19262646.htm#page=2&query=sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20e%20vegetais&position= 24&from_view=search&track=ais&uuid=37f83264-ff6e-44ac-82a5-96e083c01183 Slide 16 – https://www.iberdrola.com/documents/20125/1608717/Biodiversidad_PT.pdf ; https://www.croptrust.org/terms-conditions/ Slide 17 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design- plano_12893245.htm#query=geneticista&position=9&from_view=search&track=sph&uuid=ddbbafe7- 1cd1-41a0-bbfa-a732b44436da Slide 18 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-agricultor- hidroponico_45161231.htm#query=cientista%20agronomia&position=31&from_view=search&track=ais &uuid=364522ef-18b6-4a73-be1f-f7f071d95f5d 102 https://www.youtube.com/shorts/cQat6MXnvOQ https://croplifebrasil.org/conceitos/selecao-artificial-de-plantas/#:~:text=A%20sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20pode%20ser,alimentos%20mais%20acess%C3%ADveis%20ao%20consumidor https://www.embrapa.br/contando-ciencia/biotecnologia/-/asset_publisher/wNet9XcMlLFn/content/banco-de-germoplasma/1355746?inheritRedirect=false https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/banco-de-sementes-a-biodiversidade-futura https://www.facebook.com/NomesCientificos/posts/2271473186336514/?locale=ku_TR https://croplifebrasil.org/conceitos/selecao-artificial-de-plantas/#:~:text=A%20sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20pode%20ser,alimentos%20mais%20acess%C3%ADveis%20ao%20consumidor https://www.ibflorestas.org.br/conteudo/palmito-pupunha https://br.freepik.com/fotos-gratis/mulher-de-tiro-medio-trabalhando-ao-ar-livre_19262646.htm#page=2&query=sele%C3%A7%C3%A3o%20artificial%20e%20vegetais&position=24&from_view=search&track=ais&uuid=37f83264-ff6e-44ac-82a5-96e083c01183 https://www.iberdrola.com/documents/20125/1608717/Biodiversidad_PT.pdf https://www.croptrust.org/terms-conditions/ https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design-plano_12893245.htm#query=geneticista&position=9&from_view=search&track=sph&uuid=ddbbafe7-1cd1-41a0-bbfa-a732b44436da https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-agricultor-hidroponico_45161231.htm#query=cientista%20agronomia&position=31&from_view=search&track=ais&uuid=364522ef-18b6-4a73-be1f-f7f071d95f5d Questões avaliativas: Clique nos links abaixo, e responda as questões: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdR58E4MDMM_xC-53w- _ydmbYaElBhqo0NoQvF2-c9X2h9FuQ/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdQf6UnASW4Yu3WZXPCXXxBBljGLlSEUfSIJarRfXI MxThD5g/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSerqWoeyTduz2w9gEvBNj5TGzV- 7k1Rwosf2GnCTtAh7AegUQ/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdR58E4MDMM_xC-53w-_ydmbYaElBhqo0NoQvF2-c9X2h9FuQ/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdR58E4MDMM_xC-53w-_ydmbYaElBhqo0NoQvF2-c9X2h9FuQ/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdQf6UnASW4Yu3WZXPCXXxBBljGLlSEUfSIJarRfXIMxThD5g/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdQf6UnASW4Yu3WZXPCXXxBBljGLlSEUfSIJarRfXIMxThD5g/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSerqWoeyTduz2w9gEvBNj5TGzV-7k1Rwosf2GnCTtAh7AegUQ/viewform https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSerqWoeyTduz2w9gEvBNj5TGzV-7k1Rwosf2GnCTtAh7AegUQ/viewformde-decompor-plastico-dificil-de-reciclar ● Slides 8, 9 e 10 – https://guiadoestudante.abril.com.br/orientacao- profissional/orientacao-profissional-sera-que-biotecnologia-e-uma-area- promissora/ Lista de imagens e vídeos ● Slide 3 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de- biotecnologia_12893349.htm#query=ci%C3%AAncia%20pesquisa&position=33&fro m_view=search&track=ais&uuid=ced266a5-1678-4ceb-a6a4-417b66f2617b ● Slide 9 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-plana-de- biotecnologia_12982443.htm#page=2&query=bio%20pesquisa&position=14&from_ view=search&track=ais&uuid=09f07f44-ad71-45c3-883a-8aa8d734428e ● Slide 12 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-plana-de-laboratorio-de- biotecnologia_13241862.htm#page=5&query=biotecnologia&position=10&from_vie w=search&track=sph&uuid=9fe3141f-5ab5-40ea-a7b2- 11c2f8a7c529#position=10&page=5&query=biotecnologia 10 https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/80629507/pesquisa-trabalha-para-identificar-praga-em-plantacoes-de-feijao-caupi https://portal.fiocruz.br/noticia/estudo-avalia-impacto-em-bebes-da-infeccao-materna-por-zika https://super.abril.com.br/ciencia/cientistas-descobrem-fungos-capazes-de-decompor-plastico-dificil-de-reciclar https://guiadoestudante.abril.com.br/orientacao-profissional/orientacao-profissional-sera-que-biotecnologia-e-uma-area-promissora/ https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-biotecnologia_12893349.htm#query=ci%C3%AAncia%20pesquisa&position=33&from_view=search&track=ais&uuid=ced266a5-1678-4ceb-a6a4-417b66f2617b https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-plana-de-biotecnologia_12982443.htm#page=2&query=bio%20pesquisa&position=14&from_view=search&track=ais&uuid=09f07f44-ad71-45c3-883a-8aa8d734428e https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-plana-de-laboratorio-de-biotecnologia_13241862.htm#page=5&query=biotecnologia&position=10&from_view=search&track=sph&uuid=9fe3141f-5ab5-40ea-a7b2-11c2f8a7c529#position=10&page=5&query=biotecnologia Ciência, tecnologia, sociedade e ambiente (CTSA) 1o bimestre – Aula 3 Ensino Médio 11 ● Letramento científico; ● Ciência, tecnologia, sociedade e ambiente (CTSA). ● Selecionar informações sobre a dinâmica dos processos tecnológicos. Saiu na mídia Publicado em: 26/10/2023 Disponível em: https://cutt.ly/CwIUdxGu Acesso em: 24 nov. 2023. "Um estudo brasileiro inédito apontou que mais de 80% dos pais afirmam vacinar os filhos e consideram a imunização importante para os cuidados da saúde de crianças e adolescentes. No entanto, o dado se opõe às baixas coberturas observadas nos últimos anos na vacinação infantil. As taxas que antes atingiam entre 90 e 100% caíram para a faixa dos 50 a 70%, configurando um alto risco do retorno de doenças graves já eliminadas ou controladas, como poliomielite e sarampo." No próprio texto é possível identificar uma das causas da diminuição da cobertura vacinal: A perda de percepção de risco é uma das causas. Você sabe o que é isso? 12 https://cutt.ly/CwIUdxGu ● Perda de percepção de risco é deixar de identificar os riscos existentes no ambiente e, consequentemente, deixar de agir para evitar a ocorrência da doença. Nesse caso, deixar de identificar que determinada doença pode ser um risco, e com isso deixar de se vacinar ou vacinar os filhos. Como a ciência e a tecnologia podem interferir na tomada de decisões da sociedade? A sociedade influencia na ciência? E a ciência, influencia na sociedade? ● Percepção de Ciência e Tecnologia (C&T) Conhecer e entender como a sociedade pensa e consome temas relacionados à C&T tornou-se fator de grande importância não apenas para pesquisadores. Cada vez mais, a ciência e a tecnologia fazem parte de importantes debates políticos, sociais e culturais, como mecanismos que auxiliam e aceleram o desenvolvimento sustentável do Brasil. Ao compreender como a sociedade entende, consome e valida a ciência, é possível também inferir o quanto ela é letrada cientificamente. Conhecer e entender como a sociedade pensa e consome temas relacionados à C&T tornou-se fator de grande importância não apenas para pesquisadores. Cada vez mais, a ciência e a tecnologia fazem parte de importantes debates políticos, sociais e culturais, como mecanismos que auxiliam e aceleram o desenvolvimento sustentável do Brasil. 13 ● Uma pessoa letrada cientificamente pode explicar fenômenos, avaliar e planejar investigações e interpretar dados e evidências com base no raciocínio em ciência. Isso não significa formar cientistas, mas permitir que cidadãos compreendam e se posicionem criticamente em relação aos avanços da ciência e da tecnologia. ● CTSA é uma sigla que significa ciência, tecnologia, sociedade e ambiente. É uma abordagem interdisciplinar que busca compreender a relação entre a ciência, a tecnologia, a sociedade e o ambiente, considerando seus aspectos históricos, culturais, políticos, econômicos e ambientais. ● O enfoque CTSA, por sua vez, pode promover o letramento científico e a formação para a cidadania ao possibilitar a compreensão da dimensão social da ciência e da tecnologia de modo contextualizado com a realidade global. Letramento científico e CTSA Foco no conteúdo Ao compreender como a sociedade entende, consome e valida a ciência, é possível também inferir o quanto ela é letrada cientificamente. 14 Foco no conteúdo CTSA e BIOTECNOLOGIA A biotecnologia é uma área da ciência que utiliza organismos vivos ou partes deles para produzir bens e serviços. Como a biotecnologia envolve a manipulação de seres vivos, ela pode gerar questionamentos éticos e sociais relevantes, que precisam ser considerados na tomada de decisões sobre seu uso. Quem faz ciência no mundo? Qual é o perfil de um cientista? De acordo com o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) e o Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), em uma pesquisa sobre "Percepção pública da ciência e tecnologia no Brasil" realizada em 2019, é possível compreender alguns pontos: 15 Foco no conteúdo 16 Exemplo de Termo de Consentimento Livre Esclarecido. Disponível em: https://www.gov.br/ebserh/pt-br/hospitais-universitarios/regiao-nordeste/hupes-ufba/ensino-e- pesquisa/pesquisa-e-inovacao-tecnologica/submissao-de-projetos-1/tcle.doc. Acesso em: 30 nov. 2023. LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. Percepção Pública da C&T no Brasil 2019. Disponível em: https://www.cgee.org.br/web/percepcao/home. Acesso em: 27 nov. 2023. Imagens Slide 4 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-de-pessoas-desenhadas-a-mao-fazendo- perguntas_13233934.htm#query=pessoa%20pensando&position=23&from_view=search&track=ais &uuid=d8b0b630-cda0-471f-9084-53c8136f7618 Slide 8 – Imagem da autora. Slide 10 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/conjunto-de-pessoas-famosas-na- ciencia_40859893.htm#query=einstein&from_query=eistein&position=27&from_view=search&trac k=sph&uuid=e7348607-f6c3-4143-8688-5be353446d26 Slides 15 a 17 – https://www.cgee.org.br/web/percepcao/home 17 https://www.gov.br/ebserh/pt-br/hospitais-universitarios/regiao-nordeste/hupes-ufba/ensino-e-pesquisa/pesquisa-e-inovacao-tecnologica/submissao-de-projetos-1/tcle.doc https://www.cgee.org.br/web/percepcao/home https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-de-pessoas-desenhadas-a-mao-fazendo-perguntas_13233934.htm#query=pessoa%20pensando&position=23&from_view=search&track=ais&uuid=d8b0b630-cda0-471f-9084-53c8136f7618 https://br.freepik.com/vetores-gratis/conjunto-de-pessoas-famosas-na-ciencia_40859893.htm#query=einstein&from_query=eistein&position=27&from_view=search&track=sph&uuid=e7348607-f6c3-4143-8688-5be353446d26 https://www.cgee.org.br/web/percepcao/home Construção do conhecimento científico 1o bimestre – Aula 04 Ensino Médio 18 ● Metodologia científica. ● Compreender as etapas e a importânciado trabalho dos cientistas. Saiu na mídia Cientista negra, integrante da equipe de cientistas brasileiras que sequenciaram o coronavírus em tempo recorde, recebe prêmio mulheres na ciência. Dra. Jaqueline Goes, cientista baiana, integrante da equipe que realizou o sequenciamento do novo coronavírus nos primeiros casos de covid-19 na América Latina na cerimônia de entrega do Prêmio Mulheres na Ciência Amélia Império Hamburger, concedido pela Câmara dos Deputados, a cientistas que se destacaram nas áreas de ciências exatas, naturais e humanas. 19 Como seria a sociedade sem a Ciência? As pesquisadoras da USP (Universidade de São Paulo) responsáveis por esse sequenciamento são Ester Sabino, professora da Faculdade de Medicina (FM-USP) e diretora do Instituto de Medicina Tropical (IMT-USP), e Jaqueline Goes de Jesus, pós-doutoranda do IMT-USP com bolsa FAPESP. Seria limitada em seu progresso, qualidade de vida e compreensão do mundo ao seu redor. A ciência desempenha um papel fundamental na compreensão da natureza, na busca por soluções para problemas de saúde, no desenvolvimento de tecnologias e na melhoria das condições de vida das pessoas. A ciência e a tecnologia têm um impacto significativo na sociedade, influenciando desde a forma como realizamos tarefas simples do dia a dia até o desenvolvimento de soluções para desafios complexos. Portanto, a presença da ciência é essencial para o avanço e bem-estar da sociedade O que é a FAPESP? A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo é uma das principais agências de fomento à pesquisa científica e tecnológica do país. A FAPESP está ligada à Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo. 20 A FAPESP apoia a pesquisa e financia a investigação, o intercâmbio e a divulgação da ciência e da tecnologia produzida em São Paulo. O apoio à pesquisa científica e tecnológica por meio de Bolsas e Auxílios a Pesquisa que contemplam todas as áreas do conhecimento. CIÊNCIA O resultado do trabalho de cientistas/pesquisadores nos proporcionou, por exemplo, compreender o mecanismo das doenças, e, a partir disso, produzir vacinas e/ou medicamentos, como citado no slide anterior. ONDE ACONTECE? E muitos outros... 21 Etapas do método científico A verificação da hipótese também pode ocorrer por: ●coleta de dados; ●pesquisa documental; ●pesquisa de campo; ●revisão da literatura publicada. Pense a respeito: Qual é o caminho percorrido pelos pesquisadores? * 22 SCIENTIA: UMA CONSTRUÇÃO HUMANA Assista ao vídeo e/ou leia a reportagem: https://youtu.be/potgkH1_rs8?si=0FD9341HPk6A47 qt Quais etapas você consegue identificar nessa pesquisa? Qual é a importância do registro e compartilhamento de informações no meio científico? https://revistapesquisa.fapesp.br/flor-polinizada-por- gamba-surpreende-pesquisadores/ 23 https://youtu.be/potgkH1_rs8?si=0FD9341HPk6A47qt https://revistapesquisa.fapesp.br/flor-polinizada-por-gamba-surpreende-pesquisadores/ LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. https://www.camara.leg.br/internet/bancoimagem/banco/2022/07/img20220706172207213MED.j pghttps://www2.camara.leg.br/a-camara/estruturaadm/secretarias/secretaria-da- mulher/noticias/premio-mulheres-na-ciencia-amelia-imperio-hamburger-tem-inscricoes-abertas-ate- 17-de-marco https://www.alumni.usp.br/pt/pesquisadoras-da-usp-sequenciam-o-genoma-do-coronavirus/ https://fapesp.br/sobre/ Slide 3 – https://www.camara.leg.br/internet/bancoimagem/banco/2022/07/img20220706172207213MED.j pg https://www2.camara.leg.br/a-camara/estruturaadm/secretarias/secretaria-da- mulher/noticias/premio-mulheres-na-ciencia-amelia-imperio-hamburger-tem-inscricoes-abertas-ate- 17-de-marco Slide 4 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design- plano_12893245.htm#query=biotecnologia&position=11&from_view=search&track=sph&uuid=7f27b 389-5d97-41ab-ac39-07dc107869c9 Slide 5 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de- pesquisadores_21532502.htm?query=pesquisadores#from_view=detail_alsolike Slide 6 – https://butantan.gov.br/noticias/butantan-recruta-jovens-para-testes-com-vacina-contra- chikungunya-em-nove-cidades--veja-como-participar Slide 7 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/mulheres-falando-ilustracao-de- conceito_24487862.htm#page=2&query=pessoas%20conversando&position=29&from_view=search &track=ais&uuid=1b1ea368-e72e-4c9b-9d9a-f02632d6d174 24 https://www.camara.leg.br/internet/bancoimagem/banco/2022/07/img20220706172207213MED.jpg https://www2.camara.leg.br/a-camara/estruturaadm/secretarias/secretaria-da-mulher/noticias/premio-mulheres-na-ciencia-amelia-imperio-hamburger-tem-inscricoes-abertas-ate-17-de-marco https://www.alumni.usp.br/pt/pesquisadoras-da-usp-sequenciam-o-genoma-do-coronavirus/ https://fapesp.br/sobre/ https://www.camara.leg.br/internet/bancoimagem/banco/2022/07/img20220706172207213MED.jpg https://www2.camara.leg.br/a-camara/estruturaadm/secretarias/secretaria-da-mulher/noticias/premio-mulheres-na-ciencia-amelia-imperio-hamburger-tem-inscricoes-abertas-ate-17-de-marco https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-design-plano_12893245.htm#query=biotecnologia&position=11&from_view=search&track=sph&uuid=7f27b389-5d97-41ab-ac39-07dc107869c9 https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-pesquisadores_21532502.htm?query=pesquisadores#from_view=detail_alsolike https://butantan.gov.br/noticias/butantan-recruta-jovens-para-testes-com-vacina-contra-chikungunya-em-nove-cidades--veja-como-participar https://br.freepik.com/vetores-gratis/mulheres-falando-ilustracao-de-conceito_24487862.htm#page=2&query=pessoas%20conversando&position=29&from_view=search&track=ais&uuid=1b1ea368-e72e-4c9b-9d9a-f02632d6d174 Introdução à engenharia genética Ensino Médio 1o bimestre - Aula 5 25 ● Introdução à engenharia genética. ● Analisar situações- problema que envolvam a engenharia genética. Saiu na mídia Publicado em: 29/11/2022 Disponível em: https://cutt.ly/GwOs8Vw0 Acesso em: 28 nov. 2023. (...) cultivares de milho melhoradas com o evento transgênico de milho BTMAX, que apresenta alta eficácia contra as pragas lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda), considerada a principal praga da cultura do milho e broca-da- cana (Diatraea saccharalis). O evento transgênico BTMAX, obtido com a adição de um gene da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), é resultado de parceria público-privada 100% nacional entre a Embrapa e a Helix e foi aprovado por unanimidade pela CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança) em junho de 2022. 26 https://cutt.ly/GwOs8Vw0 ● Para compreender as etapas que os pesquisadores percorreram, vamos falar um pouco sobre Engenharia Genética: ● A Engenharia Genética permite a identificação de genes específicos, a sua manipulação, além de permitir a construção e introdução de novos genes no DNA de organismos. ● Com isso, vamos compreender as etapas percorridas: Engenharia genética Publicado em: 03/08/2023 Disponível em: https://cutt.ly/jwOc2XF9 Acesso em: 29 nov. 2023. ● O Brasil é considerado um dos maiores exportadores de milho (Zea mays) do mundo, e para manter números elevados e continuar ocupando os topos de produção, tem desenvolvido diversas pesquisas na área, tanto com a finalidade de aumento da produção, quanto para melhoria do produto final. 27 https://cutt.ly/jwOc2XF9 Com isso surgem questionamentos: Como combater e/ou evitar que as plantações sejam alvos desses seres? ● O milho é alimento para diversas espécies de vida, dentre elas, seres que acabam sendo considerados pragas, por devastarem plantações. ● Lagartas como a Lagarta-Rosca, Lagarta-Elasmo, Lagarta-do-Cartucho e Corós são algumas espécies que se alimentam de diferentes partes da planta e podem prejudicar a produção dos grãos. Biotecnologia e engenharia genética Biotecnologia é umconjunto de técnicas que utiliza seres vivos (ou parte deles), para desenvolver processos e produtos que tenham alguma aplicabilidade econômica e/ou social. Uma das formas de se fazer isso é através da engenharia genética. Com a biotecnologia é possível encontrar fragilidades dos seres considerados ameaças para as produções, e foi assim que as pesquisas caminharam. Muitos deles, por exemplo, são vulneráveis a uma bactéria chamada de Bacillus thuringiensis, ou como também é conhecida, Bt. 28 Compreendendo isso, os pesquisadores conseguiram identificar na bactéria os genes responsáveis pela produção dessa proteína, fizeram a extração, copiaram e inseriram no material genético do milho. ● Encontrada naturalmente no solo, o Bacillus thuringiensis (Bt) chama a atenção por ser capaz de matar determinados tipos de insetos. ● Essas bactérias são capazes de produzir uma proteína em forma de cristais, que é tóxica para uma grande variedade de insetos. Ao ingerir estes cristais os insetos têm seu sistema digestório paralisado, ficando impedidos de se alimentar, morrendo de fome. Milho Bt O chamado Milho Bt possui genes do Bacillus thuringiensis que codificam para sua ação inseticida. Isso quer dizer que quando os insetos se alimentam dessas plantas, acabam ingerindo também os mesmos componentes tóxicos produzidos pelas bactérias, e assim, acabam morrendo. Dessa forma, é possível evitar perdas na plantação, e produzir mais alimento. Vale ressaltar, que de acordo com as pesquisas, essa proteína só tem ação tóxica quando entra em contato com o intestino desses seres, que apresentam um ambiente com o pH específico. 29 Embrapa e Helix apresentam milho transgênico totalmente desenvolvido no Brasil. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/76710465/embrapa-e-helix-apresentam- milho-transgenico-totalmente-desenvolvido-no-brasil . Acesso em: 28 nov. 2023. LEMOV, Doug. Aula Nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. Milho Bt: O que é? Como é feito? Como funciona?. Disponível em: https://youtu.be/BCdBYPVs7jQ?si=3py7x5UTuf2aW0Sk . Acesso em: 28 de nov. 2023. RCO+ Material de apoio ao professor: Aula https://docs.google.com/presentation/d/1T6Fa6_q_i91z26GxtVlCLRxDSapK_ EBx/edit#slide=id.g1ad6cac13dc_0_38 Lista de imagens e vídeos Slide 4 - Vetor Freepik https://br.freepik.com/vetores-gratis/quimica-e-conceito-de- laboratorio_9649185.htm#query=pesquisadores&position=18&from_view=search&track=sph&uuid=5fe 1a9a8-7a62-43ba-9972-43593d29a823 Slide 7 - https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/475779/a-lagarta-do-cartucho- na-cultura-do-milho Slide 9 - Vetor Freepik https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-ilustracao- plana_12893244.htm#query=pesquisadores%20com%20d%C3%BAvidas&position=40&from_view=sea rch&track=ais&uuid=bfa4c630-42d5-4eb1-acbd-68f230455557 30 https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/76710465/embrapa-e-helix-apresentam-milho-transgenico-totalmente-desenvolvido-no-brasil https://youtu.be/BCdBYPVs7jQ?si=3py7x5UTuf2aW0Sk https://docs.google.com/presentation/d/1T6Fa6_q_i91z26GxtVlCLRxDSapK_EBx/edit#slide=id.g1ad6cac13dc_0_38 https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/475779/a-lagarta-do-cartucho-na-cultura-do-milho Introdução à genética clássica 1o bimestre - Aula 06 Ensino Médio 31 ● Conceitos básicos de genética. ● Sistematizar, com base em pesquisas, conceitos básicos de genética. Vocês já perceberam que para estudar BIOTECNOLOGIA precisamos conhecer um ramo clássico da Biologia, a GENÉTICA. Essa aula vai ser de retomada para que vocês não se percam daqui por diante. Assistam ao vídeo A Genética dos X-Men do canal Nerdologia até a minutagem 3’06”. https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyP Ef_&t=35 32 https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyPEf_&t=35 DNA: macromolécula que contém informações que orientam as células sobre o que elas serão e como elas deverão reagir. Essas informações estão codificadas em uma sequência de blocos bioquímicos: são os nucleotídeos, compostos de açúcar, fosfato e base nitrogenada. Conceitos básicos de genética Célula Núcleo Cromossomo Telômero Cromátide Centrômero DNA Açúcar - fosfato Gene Cromátides irmãs Genes são trechos de DNA que têm, em sua sequência, o código para formar uma proteína. As bases nitrogenadas são os “signos” desse código: as letras A, T, C e G representam, respectivamente, adenina, timina, citosina e guanina. 33 Na célula, o DNA está associado a proteínas especializadas que o organizam e lhe conferem estrutura. Nos eucariontes, essas proteínas incluem as histonas. O complexo de DNA mais histonas e outras proteínas estruturais é chamado de cromatina. Na maior parte do ciclo celular, a cromatina está descondensada, ou seja, ela existe em fitas longas e finas que parecem rabiscos ao microscópio. A condensação ocorre quando a célula está próxima de se dividir. Quando a cromatina se condensa, o material genético é rearranjado formando os cromossomos. Conceitos básicos de genética Célula Núcleo Cromossomo Telômero Cromátide Centrômero DNA Açúcar - fosfato Gene Cromátides irmãs 34 Conceitos básicos de genética Genoma é o conjunto de todo o material genético. A maior parte do genoma consiste em sequências que controlam e orquestram a ação dos genes e que são os verdadeiros responsáveis pelas diferenças entre organismos, em grande parte por ação de moléculas de RNA com funções regulatórias. O Projeto Genoma Humano revelou que nosso DNA é constituído por uma sequência de mais de três bilhões de pares de base nitrogenadas. Nesta sequência, estão codificadas todas as informações genéticas de um indivíduo, ou seja, todas as informações que herdou de seus ancestrais e que pode transmitir aos seus descendentes. 35 Cada espécie tem seu próprio número característico de cromossomos, denominado cariótipo. As células somáticas dos seres humanos apresentam 46 cromossomos. A maioria das espécies animais e vegetais são diploides (2n), ou seja, a maior parte de seus cromossomos apresentam-se em conjuntos combinados, um cromossomo advindo do pai e outro da mãe, formando pares de cromossomos homólogos. Conceitos Básicos de Genética 36 LEMOV, Doug. Aula Nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. GUIMARÃES, Maria. A era do sequenciamento completo de genomas. Disponível em: https://genoma.ib.usp.br/a-era-do-sequenciamento-completo-de-genomas/231. Acesso em: 05 dez. 2023. Cromossomos. Khan Academy, [s.d.]. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/intro-to-cell-division/a/dna- and-chromosomes-article. Acesso em: 05 dez. 2023. AGUIAR, Ricard. O que é genoma? Disponível em: https://blog.meudna.com/o-que-e- genoma/ Acesso em: 29 nov. 2023. Lista de Imagens Slides 3, 4 e 12 - https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyPEf_&t=35 Slides 5 a 7 - https://www.gettyimages.com.br/detail/ilustra%C3%A7%C3%A3o/cell-chromosome- dna-and-gene-ilustra%C3%A7%C3%A3o-royalty- free/506992506?phrase=cromossomo&adppopup=true Slides 8 e 9 - https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/intro-to-cell- division/a/dna-and-chromosomes-article Slide 13 - https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de- glossario_82647934.htm#page=3&query=caderno%20gloss%C3%A1rio&position=36&from_view=se arch&track=ais&uuid=784409bb-5308-4c18-b05e-fb8af850bb65 37 https://genoma.ib.usp.br/a-era-do-sequenciamento-completo-de-genomas/231 https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/intro-to-cell-division/a/dna-and-chromosomes-article https://blog.meudna.com/o-que-e-genoma/ https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyPEf_&t=35 https://www.gettyimages.com.br/detail/ilustra%C3%A7%C3%A3o/cell-chromosome-dna-and-gene-ilustra%C3%A7%C3%A3o-royalty-free/506992506?phrase=cromossomo&adppopup=truehttps://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/intro-to-cell-division/a/dna-and-chromosomes-article https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-glossario_82647934.htm#page=3&query=caderno%20gloss%C3%A1rio&position=36&from_view=search&track=ais&uuid=784409bb-5308-4c18-b05e-fb8af850bb65 Leis de Mendel 1o bimestre – Aula 07 Ensino Médio 38 ● História da genética mendeliana. ● Sistematizar os conceitos base da 1a Lei de Mendel. Assistam ao vídeo Gregor Mendel – Biologia – Genética, do canal Pieces of the Universe. https://drive.google.com/file/d/1cE8v0rv_6V2KcLEhTpu ewAW9uMgptvpP/view?usp=sharing Experimentos de Mendel 39 https://drive.google.com/file/d/1cE8v0rv_6V2KcLEhTpuewAW9uMgptvpP/view?usp=sharing Gregor Johann Mendel (1822-1884), popularmente conhecido como Mendel, foi um monge que, ao cruzar ervilhas com características diferentes, como cores da flor ou formato da semente, conseguiu identificar a existência do que chamou de fatores genéticos (que hoje denominamos alelos). Mendel estudou a herança de sete características diferentes em ervilhas, incluindo altura, cor da flor, cor da semente e formato da semente. Para fazer isso, ele primeiro estabeleceu linhagens de ervilhas com duas diferentes formas de uma característica, tal como alta vs. baixa. Ele cultivou essas linhagens por algumas gerações até que elas fossem puras (sempre produzindo descendentes idênticos aos genitores), então cruzou-as entre si (autofecundação) e observou como as características eram herdadas. Na autofecundação, os gametas da mesma planta se unem dentro da flor fechada, produzindo sementes que têm uma única planta como “pai” e “mãe”. 1a Lei de Mendel Também conhecida como lei da segregação dos caracteres, a 1a Lei de Mendel afirma que cada característica é condicionada por dois fatores, que se separam na formação dos gametas. Para ilustrar, podemos usar o exemplo da cor das sementes. 40 Mendel cruzou ervilhas puras amarelas com ervilhas puras verdes (chamando de geração P) e observou que todas as plantas da geração F1 eram amarelas. 41 A princípio, Mendel imaginou que a característica para cor verde havia desaparecido, mas ao realizar uma autofecundação com a geração F1, ela reapareceu (geração F2). Foi assim que Mendel percebeu a dominância da semente de cor amarela. Podemos dizer que a cor amarela é dominante (e por isso a representamos com o “V” maiúsculo) e a cor verde é recessiva (a qual representamos com o “v” minúsculo). Para representar o cruzamento entre essas duas plantas, usamos o quadro de Punnett (é um diagrama que permite determinar a herança genética resultada de um cruzamento entre pais). Vale lembrar que: genótipo é a informação presente no genoma, e fenótipo se refere às características de organismo. v v V Vv Vv V Vv Vv Como cada organismo recebe dois alelos (um do pai e um da mãe), podemos dizer que o genótipo das plantas puras de semente amarela é “VV”, enquanto que o genótipo das de semente verde é “vv”. 42 ● Perceba que todas as plantas da geração F1 são heterozigotas (Vv), ou seja, possuem um alelo dominante (que recebeu da ervilha amarela) e um alelo recessivo (que recebeu da ervilha verde). Como o alelo da cor amarela (V) é dominante, mesmo na presença do alelo para a cor verde (v), apenas a cor amarela se manifesta. V v V VV Vv v Vv vv Resumindo... Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores. Um fator era dominante e condiciona sementes amarelas, o outro era recessivo e determina sementes verdes. Essa conclusão é possível aplicar no estudo de uma única característica. 43 Observe a imagem a seguir, com os caracteres analisados por Mendel: 44 45 KHAN ACADEMY. A Lei de Segregação. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of- segregation. Acesso em: 07 dez. 2023. LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. RCO+. Material de apoio ao professor: Aula https://docs.google.com/presentation/d/1iufp_YqYUYuNneXL7hrZA6CQ4o5ajEHC/edit#slide=id.p1 Lista de imagens e vídeos Slides 3, 4 e 5 – https://drive.google.com/file/d/1cE8v0rv_6V2KcLEhTpuewAW9uMgptvpP/view Slides 7 e 8 – https://youtu.be/qNLClizvY3A?si=FK7tCYzh3OSCivXy Slides 13 e 14 – https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian-- genetics/a/the-law-of-segregation 46 https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of-segregation https://docs.google.com/presentation/d/1iufp_YqYUYuNneXL7hrZA6CQ4o5ajEHC/edit#slide=id.p1 https://drive.google.com/file/d/1cE8v0rv_6V2KcLEhTpuewAW9uMgptvpP/view https://youtu.be/qNLClizvY3A?si=FK7tCYzh3OSCivXy https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of-segregation Aprimoramento dos conhecimentos mendelianos Ensino Médio 1o bimestre - Aula 08 47 ● Aprimoramento dos conhecimentos mendelianos. ● Sistematizar os conceitos base das Leis de Mendel; ● Identificar a importância do ato de questionar para a ciência. Biotecnologia clássica f O processo de melhoramento genético não é novo, sendo realizado pela humanidade desde tempos remotos. Na Antiguidade, os agricultores realizavam cruzamentos seletivos entre as plantas e também entre os animais, com o objetivo de obter os melhores indivíduos, resultando em variedades mais produtivas, que consumimos até os dias de hoje. Melhoramento genético é o processo de selecionar ou de modificar intencionalmente o material genético de um ser vivo para obter indivíduos com características de interesse. 48 49 Realizado por meio de cruzamentos entre plantas da mesma espécie ou de espécies próximas. Esse processo é lento e aleatório, pois depende da combinação de genes aleatória que ocorre na reprodução sexuada. As técnicas de melhoramento genético convencional mais utilizadas são: ● Seleção: seleção de indivíduos com as características desejadas. ● Cruzamento: cruzamento entre indivíduos com características diferentes para obter indivíduos com as características desejadas. ●Mutação: indução de mutações em plantas para obter plantas com características novas ou modificadas. Melhoramento genético convencional Biotecnologia moderna A transição da biotecnologia clássica para a moderna teve início com as descobertas pioneiras do monge Gregor Mendel. Retomando... Mendel foi o primeiro a demonstrar a recombinação do DNA, em 1866, por meio de seus experimentos com cruzamento de ervilhas durante a reprodução sexuada. 50 Sua explicação sobre a transferência de características entre organismos vivos abriu caminho para o desenvolvimento de outros organismos, além das plantas com características desejáveis. Isso estimulou diversas pesquisas sobre genética, resultando em marcos significativos na biotecnologia moderna. 51 Na aula anterior, vocês retomaram a 1a Lei de Mendel, também conhecida como Lei da Segregação: ●Durante a produção de gametas, cada um (masculino e feminino) recebe apenas uma das duas cópias do gene presentes no organismo, e a cópia alocada em cada gameta é aleatória. Relembrado... 52 Durante suas experiências, ele se deparou com alguns imprevistos. E é sobre eles que trata o vídeo 1a Lei de Mendel - Casos especiais - Ausência de dominância, codominância e polialelia, do canal Pandêmicos. 1a Lei de Mendel - Casos especiais https://youtu.be/VXjTV1tVLm0?si=DaZobpoQ- oXt2jkq 2a Lei de Mendel Lei da Segregação Independente: Os genes para os diferentes traços são herdados independentemente um do outro. Ou seja, o alelo que um gameta recebe para um gene não influencia o alelo recebido por outro gene. 53 https://youtu.be/VXjTV1tVLm0?si=DaZobpoQ-oXt2jkq f 2a Lei de Mendel O objetivo da Lei da SegregaçãoIndependente é descrever o padrão de herança de diferentes características genéticas, e prever a distribuição de alelos para diferentes genes em gametas durante a reprodução. A aplicação da Segunda Lei de Mendel é fundamental para compreender a herança de características genéticas complexas em organismos. Ela fornece a base para prever a probabilidade de certos traços genéticos aparecerem em descendentes, o que é crucial em áreas como a genética humana, a agronomia, a criação de animais, a biotecnologia e a medicina. 54 f @carlosruas.usq Embora estas duas descobertas tenham sido, inicialmente, independentes, e não tenham sido imediatamente conectadas, o neodarwinismo uniu os princípios da genética mendeliana com a teoria da evolução de Darwin. Isso resultou em uma compreensão mais abrangente dos mecanismos que impulsionam a evolução das espécies. • A constante revisão e os debates sobre os conhecimentos científicos, ao longo do tempo, como ocorre com as Leis de Mendel, são essenciais para o avanço da ciência; • A compreensão histórica e teórica dessas questões pode contribuir para uma abordagem mais crítica e reflexiva do desenvolvimento e da aplicação de biotecnologias. 55 @carlosruas.usq A compreensão das diferentes perspectivas sobre a heredit ariedade biológica é fundamental para o desenvolvimento da biotecnologia. Como os conhecimentos de genética, abordados na aula, podem contribuir para o desenvolvimento de soluções e de novos produtos? Selvagem - C Chinchila - Cch Himalaia - Ch Albino - Ca 56 Marcos da biotecnologia 1o bimestre – Aula 09 Ensino Médio 57 ● Marcos da biotecnologia. ● Selecionar e sistematizar os principais marcos históricos da biotecnologia. Saiu na mídia Publicado em: 19/02/2021 Disponível em: https://cutt.ly/gwS1iRMD Acesso em: 18 dez. 2023. “Graças à biotecnologia, é possível produzir diversos órgãos, mas devido à complexidade das estruturas e de os estudos serem recentes, ainda deve levar algum tempo até a bioimpressão de órgãos complexos. (...) O primeiro passo é produzir tecidos mais simples, como pele, cartilaginosos e ortopédicos. Depois, o objetivo é desenvolver órgãos de média complexidade, como tireoide, pâncreas e fígado. Por último, os órgãos de maior complexidade, como o coração, poderão ser produzidos em laboratório.” 58 https://cutt.ly/gwS1iRMD Relembrando o conceito de biotecnologia, segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), a biotecnologia envolve “qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica”. A biotecnologia não é uma prática recente; ela existe desde os primórdios da civilização. Há cerca de 10 mil anos, nossos ancestrais já utilizavam processos biotecnológicos na agricultura, selecionando e cultivando plantas como fonte de alimento. Além disso, a domesticação de animais também era uma forma primitiva de biotecnologia, envolvendo cruzamentos seletivos. Biotecnologia Várias civilizações usavam diferentes processos biotecnológicos em seu cotidiano. Os chineses, por exemplo, descobriram a fermentação alcoólica por volta de 7000 a.C., produzindo cervejas e queijos artesanais. Egípcios, por volta de 4000 a.C., utilizavam leveduras para fermentação de pães. Até mesmo coalho de soja mofado era usado pelos chineses, por volta de 500 a.C., como um antibiótico para tratar furúnculos. Fermentação O uso de processos fermentativos ocorre desde a Antiguidade; os seres humanos já faziam o uso de microrganismos responsáveis pela fermentação, seja como um método de conservação de alimentos ou para o preparo de bebidas, mesmo sem conhecer o agente causador. 59 ● Essa descoberta só foi realizada no século XVII, quando o pesquisador Anton van Leeuwenhoek (um dos precursores no uso do microscópio) visualizou gotas de cerveja fermentada no microscópio e descreveu a existência de seres minúsculos que eram invisíveis a olho nu. ● No entanto, somente cerca de 200 anos mais tarde, Louis Pasteur, após uma investigação detalhada sobre as leveduras da cerveja e do vinho, concluiu que a causa das fermentações era a ação desses seres minúsculos, os microrganismos. Isso derrubou, por fim, a definição antiga de que fermentação era um processo puramente químico. Assista ao vídeo “Você sabia que leveduras não servem só para fazer pão? #InstanteBiotec 68. https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX- y0Y 60 https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX-y0Y LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. Biotecnologia: a linha do tempo. Disponível em: https://profissaobiotec.com.br/biotecnologia-linha- do-tempo/. Acesso em: 18 dez. 2023. Produção de órgãos em laboratório promete revolucionar pesquisas em medicina. Disponível em: https://jornal.usp.br/universidade/producao-de-orgaos-em-laboratorio-promete-revolucionar- pesquisas-em-medicina/. Acesso em: 18 dez. 2023. Você sabia que leveduras não servem só para fazer pão? #InstanteBiotec 68. Disponível em: https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX-y0Y. Acesso em: 18 dez. 2023. Atividade prática sobre o processo de fermentação: um relato de experiência para o Ensino Médio . Disponível em: https://fisica.ufmt.br/eenciojs/index.php/eenci/article/view/1030/959. Acesso em: 18 dez. 2023. Lista de imagens e vídeos Slide 7 – https://gifer.com/en/STiT Slide 9 – https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX-y0Y Slide 10 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-ilustracao- plana_12893244.htm#query=pesquisadores%20com%20d%C3%BAvidas&position=40&from_view= search&track=ais&uuid=bfa4c630-42d5-4eb1-acbd-68f230455557 Slide 13 – https://fisica.ufmt.br/eenciojs/index.php/eenci/article/view/1030/959 61 https://profissaobiotec.com.br/biotecnologia-linha-do-tempo/ https://jornal.usp.br/universidade/producao-de-orgaos-em-laboratorio-promete-revolucionar-pesquisas-em-medicina/ https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX-y0Y https://fisica.ufmt.br/eenciojs/index.php/eenci/article/view/1030/959 https://gifer.com/en/STiT https://youtu.be/lOP2MdoAnT4?si=Phn6xTUw4hEX-y0Y https://br.freepik.com/vetores-gratis/conceito-de-biotecnologia-de-ilustracao-plana_12893244.htm#query=pesquisadores%20com%20d%C3%BAvidas&position=40&from_view=search&track=ais&uuid=bfa4c630-42d5-4eb1-acbd-68f230455557 https://fisica.ufmt.br/eenciojs/index.php/eenci/article/view/1030/959 Bioética 1o bimestre – Aula 10 Ensino Médio 62 ● Bioética. ● Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza, com base em argumentos consistentes, legais e éticos; ● Reconhecer a importância da bioética. Diversidade preservada pelos indígenas Guarani-Kaiowá, em MS Foto: Flaviane Malaquias Costa/USP Publicado em: jan. 2019 Disponível em: https://cutt.ly/pwSvAAsD Acesso em: 15 dez. 2023. 63 https://cutt.ly/pwSvAAsD ... Passar um dia inteiro sem comer milho, mesmo indiretamente, é quase uma missão impossível. Considera-se que esse cereal seja responsável por 6% das calorias consumidas pela população humana mundo afora, sem falar no que entra como ração na pecuária e está oculto em alimentos processados. Muito antes de existirem as grandes espigas amareladas disponíveis hoje em feiras e supermercados, o ancestral do milho era uma planta mexicana com poucos grãos que se soltavam facilmente da espiga e uma casca praticamente intransponível. Há cerca de 20 anos, o engenheiro-agrônomo Fabio de Oliveira Freitas, atualmente na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Recursos Genéticos e Biotecnologia, em Brasília, recebeu amostras de milho encontradas em sítios arqueológicos em cavernas do norte de Minas Gerais, no vale do Peruaçu. “Era claro que cerca de 1.500 anos atrás essa planta era cultivada por ali demaneira constante e usada em oferendas em enterramentos e rituais”, conta. (...) “Naquela época detectamos duas levas migratórias do milho para a América do Sul, mas conseguíamos sequenciar uma parte muito pequena do genoma”, relembra o brasileiro. 64 (...) Com o avanço das técnicas genômicas, eles recentemente decidiram voltar ao assunto e conseguiram sequenciar por completo tanto amostras arqueológicas de Minas Gerais e do Peru como uma grande diversidade armazenada nas salas geladas da Embrapa. “Temos cerca de 5 mil amostras recolhidas por todo o Brasil”, afirma Freitas. As análises revelaram assinaturas genéticas específicas, indicando que o milho que chegou ao Brasil no período pré- colombiano ainda não estava completamente transformado para agricultura e consumo. Ancestral do milho, o teosinto tinha palha dura e poucas sementes, que se soltavam da espiga Foto: Pedro Tenorio Lezama/CONABIO 65 O processo de domesticação envolve a seleção dos melhores produtos – sejam eles frutos, sementes ou folhas – e otimiza o manejo para que as plantas possam ser cultivadas fora de seu contexto original. (...) “Seres humanos já usavam e manipulavam a forma selvagem do milho, um capim chamado teosinto, por volta de 9 mil anos atrás no México” (...) Comparando as Mudanças na Domesticação Tradicional e na Produção do Milho Bt A domesticação milenar do milho baseou-se na seleção natural e na reprodução seletiva (seleção artificial), permitindo o desenvolvimento de variantes com distintas características morfológicas e adaptativas. Esse processo culminou na criação de variedades com grãos maiores, maior rendimento e resistência a doenças. Contrastando com isso, a produção do milho Bt adota avançadas técnicas de engenharia genética. Nesse processo, genes específicos são introduzidos no DNA da planta para conferir resistência a insetos específicos. Essa abordagem representa uma modificação mais direta e controlada das características do milho, priorizando a resistência às pragas. 66 Estudo de caso Impactos A concentração excessiva na produção de certos tipos de milho pode levar à redução da diversidade genética, tornando as plantações mais vulneráveis a pragas e doenças específicas; Dependendo das práticas agrícolas adotadas, a monocultura do milho pode levar à degradação do solo e a problemas de erosão; Redução significativa no uso de pesticidas químicos, já que o milho Bt é geneticamente modificado para ser resistente a certas pragas, reduzindo a necessidade de pulverização com agroquímicos; Em uma região agrícola importante para a produção de milho, um grupo de agricultores está enfrentando um dilema ético complexo relacionado à introdução de variedades de milho Bt em suas plantações. Após várias temporadas utilizando métodos convencionais de cultivo, os agricultores enfrentaram perdas significativas devido à infestação massiva de uma praga específica que afeta o milho. Ao mesmo tempo, têm testemunhado o sucesso de agricultores em regiões próximas que adotaram o cultivo de milho Bt, observando colheitas mais saudáveis e maiores rendimentos. Entretanto, o grupo de agricultores está dividido em relação à adoção do milho Bt. Alguns defendem a introdução dessas variedades modificadas geneticamente, argumentando que isso reduzirá a necessidade de aplicação de pesticidas e, potencialmente, aumentará os lucros. Outros, porém, expressam preocupações éticas e ambientais, temendo a possível contaminação genética das variedades convencionais e a perda de biodiversidade. 67 Os agricultores estão agora diante de um dilema ético: adotar o milho Bt para enfrentar as pragas e, possivelmente, aumentar a produtividade, ou manter os métodos tradicionais, aceitando as perdas e preservando o que consideram um cultivo mais natural e alinhado com as práticas agrícolas convencionais. Nesse contexto, a questão ética se torna central: qual é o equilíbrio adequado entre a adoção de tecnologias agrícolas modernas, como o milho Bt, e a preservação das práticas agrícolas tradicionais, levando em consideração os possíveis impactos no meio ambiente e na sustentabilidade a longo prazo da comunidade agrícola? Bioética A Ética está relacionada a valores e julgamentos que podem orientar uma tomada de decisão; Bioética é um ramo da ética voltado para o estudo dos conflitos emergentes das interações humanas entre si e com o meio, buscando uma solução para os dilemas éticos decorrentes dessas relações. Bioética é uma ética aplicada às ciências da vida. 68 Assista os vídeos a seguir: Biossegurança: conceitos e definições na Lei 11.105/05. Bioética: o que é e qual sua importância? https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004- 2006/2005/lei/l11105.htm https://www.ecycle.com.br/bioetica/ 69 https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2005/lei/l11105.htm https://www.ecycle.com.br/bioetica/ LEMOV, Doug. Aula Nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. Sociedade Brasileira de Genética. (2016). Genética na Escola | Vol. 11 | Nº 2 Sociedade Brasileira de Genética. (2020). Genética na Escola, Volume 15, Número 2. Recuperado de https://www.sbg.org.br/revista/revista15_2/GE_15(2)_-53-64.pdf https://croplifebrasil.org/conceitos/a-biotecnologia-e-o-desenvolvimento-da-humanidade/ https://www.youtube.com/watch?v=0Vn_ebhG42w https://www.iac.sp.gov.br/publicacoes/publicacoes/fapesp_especial_iac130.pdf https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of- segregation Lista de Imagens e Vídeos Slides 3, 4 e 12 – https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyPEf_&t=35 Slide 5 – https://www.iac.sp.gov.br/publicacoes/publicacoes/fapesp_especial_iac130.pdf Slide 10 – https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian-- genetics/a/the-law-of-segregation Slide 12 – https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian-- genetics/a/the-law-of-independent-assortment Slides 11 e 16 – https://youtu.be/VXjTV1tVLm0?si=bJ8DnLScDTrk8eED Slide 15 – https://www.umsabadoqualquer.com/a-duvida-traz-progresso/ Slide 17 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de- glossario_82647934.htm#page=3&query=caderno%20gloss%C3%A1rio&position=36&fro m_view=search&track=ais&uuid=784409bb-5308-4c18-b05e-fb8af850bb65 70 https://www.sbg.org.br/revista/revista15_2/GE_15(2)_-53-64.pdf https://croplifebrasil.org/conceitos/a-biotecnologia-e-o-desenvolvimento-da-humanidade/ https://www.youtube.com/watch?v=0Vn_ebhG42w https://www.iac.sp.gov.br/publicacoes/publicacoes/fapesp_especial_iac130.pdf https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of-segregation https://youtu.be/rDnMI6fusVY?si=D1aZPLZRnWmyPEf_&t=35 https://www.iac.sp.gov.br/publicacoes/publicacoes/fapesp_especial_iac130.pdf https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of-segregation https://pt.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/mendelian--genetics/a/the-law-of-independent-assortment https://youtu.be/VXjTV1tVLm0?si=bJ8DnLScDTrk8eED https://www.umsabadoqualquer.com/a-duvida-traz-progresso/ https://br.freepik.com/vetores-gratis/ilustracao-do-conceito-de-glossario_82647934.htm#page=3&query=caderno%20gloss%C3%A1rio&position=36&from_view=search&track=ais&uuid=784409bb-5308-4c18-b05e-fb8af850bb65 Seleção artificial 1o bimestre – Aula 11 Ensino Médio 71 ● Seleção artificial. ● Conhecer o histórico da seleção artificial; ● Reconhecer os tipos e as características da seleção artificial; ● Sistematizar a relação entre seleção artificial e biotecnologia. Domesticação de animais e plantas Na aula anterior, conhecemos um pouco sobre a domesticação do milho. Quais outros seres vivos foram domesticados pelos seres humanos? 72 A domesticação é um processo milenar em queas espécies são modificadas para atender às necessidades humanas, como alimento, trabalho, companhia ou outros propósitos específicos. Isso implica na seleção de características favoráveis ao longo de gerações, levando à “adaptação” dessas espécies ao convívio com os humanos. Domesticação de animais e plantas Relembrando... Para compreender a seleção artificial, vamos relembrar a Teoria da Evolução pela seleção natural. 73 https://youtu.be/5pO6FFV- NoE?si=WLsf04T47r1p7aEP Assistam ao vídeo: Domesticação dos animais e plantas | Nerdologia Ensina 10 até a minutagem 2’11”. Nota: A seleção natural ou artificial é feita sobre os organismos. Quem evolui é a espécie ao longo de gerações. Seleção artificial É uma das práticas fundamentais no processo de domesticação. Ela envolve a escolha criteriosa de quais indivíduos serão reproduzidos, levando em consideração certas características desejadas. Por exemplo, na domesticação de plantas, os agricultores escolhem as sementes das plantas com melhores frutos ou características como resistência a pragas, aumentando gradualmente esses traços nas gerações seguintes. Lembram do Mendel? 74 https://youtu.be/5pO6FFV-NoE?si=WLsf04T47r1p7aEP Assistam o vídeo até a minutagem 6’02”. https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV- NoE&t=132s 1.Quais são os tipos de seleção artificial descritos no vídeo? 2.Quais são as características da síndrome da domesticação? Agricultura Representa o conjunto de práticas e técnicas utilizadas para o cultivo de plantas e produção de alimentos, sendo intimamente relacionada ao processo de domesticação e seleção artificial; O desenvolvimento da agricultura mudou o estilo de vida dos humanos ancestrais, uma vez que mudamos de nômades para uma espécie que se organiza em cidades; 75 https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=132s ●Historicamente, a agricultura está profundamente ligada à domesticação de plantas, pois os primeiros agricultores foram responsáveis por selecionar e cultivar espécies selvagens, promovendo características desejáveis ao longo de gerações. https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV- NoE&t=363s ... assistam até a minutagem 7’36”. Como a domesticação interfere no processo de seleção natural? 76 https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=363s https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV- NoE&t=457s Qual é a relação entre biotecnologia e a seleção artificial? 77 https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=457s LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. EVOLUÇÃO BIOLÓGICA. Me Salva Resumos. Disponível em: https://resumos.mesalva.com/evolucao- biologica/. Acesso em: 29 dez. 2023. EVOLUÇÃO: ARTIGO SOBRE SELEÇÃO NATURAL E SELEÇÃO HUMANA. Khan Academy. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/natural-selection/artificial-selection/a/evolution- natural-selection-and-human-selection. Acesso em: 29 dez. 2023. DOMESTICAÇÃO DOS ANIMAIS E PLANTAS. Nerdologia Ensina 10. Canal Nerdologia. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=132s. Acesso em: 29 dez. 2023. Slides 3, 4, 5, 8, 10, 11 e 12 – https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=132s Slide 13 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/variedade-de-esquemas-desenhados-a- mao_1291785.htm#query=mapa%20mental&position=13&from_view=search&track=ais&uuid=0781 df3f-21b6-4dea-84df-b8fca22c7b75 78 https://resumos.mesalva.com/evolucao-biologica/ https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/natural-selection/artificial-selection/a/evolution-natural-selection-and-human-selection https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=132s https://www.youtube.com/watch?v=5pO6FFV-NoE&t=132s https://br.freepik.com/vetores-gratis/variedade-de-esquemas-desenhados-a-mao_1291785.htm#query=mapa%20mental&position=13&from_view=search&track=ais&uuid=0781df3f-21b6-4dea-84df-b8fca22c7b75 Seleção artificial e clonagem Biotecnologia 1o bimestre – Aula 12 Ensino Médio 79 ●Clonagem. ●Retomar os conhecimentos sobre clonagem; ●Reconhecer a relação entre seleção artificial e clonagem; ●Identificar a importância do debate sobre a aplicação da bioética à seleção artificial e à clonagem. Saiu na mídia Publicado em: 04/01/2022 Disponível em: https://cutt.ly/TwDjxjI5 Acesso em: 04 dez. 2023. "Em sua carreira, a cantora e atriz Barbra Streisand raramente se conformou com o segundo lugar. Quando sua querida cadela Samantha morreu no ano passado, uma Coton de Tulear de 14 anos, ela manteve seu estilo e a clonou. Em uma entrevista para a revista Variety, Streisand revela que células obtidas da boca e do estômago do animal foram usadas para fazer dois clones, chamadas Miss Scarlett e Miss Violet." 80 https://cutt.ly/TwDjxjI5 A humanidade tem selecionado artificialmente plantas e animais domésticos por milhares de anos. Essas atividades são exemplos de grandes experimentos práticos de longo prazo que claramente demonstram que espécies podem mudar drasticamente por meio da reprodução seletiva. Retomando... https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=14 9 Assistam ao trecho do vídeo SELEÇÃO ARTIFICIAL – Coisas que as moléculas fazem (dublado) para compreender melhor a história entre humanos, lobos e cães. Canis lupus familiaris Se os cães domésticos (Canis lupus familiaris) fossem descobertos hoje, considerando apenas os aspectos morfológicos, seriam possivelmente classificados como centenas de espécies diferentes e seriam considerados como diferentes dos lobos. Embora seja provável que várias raças de cães foram independentemente domesticadas a partir de diferentes linhagens de cachorros selvagens, não há parentes de lobos em nenhum lugar do mundo que se pareça muito com as raças bassê e collie (próxima imagem). 81 https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=149 Um estudo publicado em 2009, na revista Nature, analisou o DNA de 16 cães domésticos de diferentes raças e de 29 lobos de diferentes subespécies. Os resultados mostraram que os cães domésticos são geneticamente muito semelhantes aos lobos, com uma semelhança de 98%. Essa semelhança é consistente com a hipótese de que os cães são descendentes diretos dos lobos. Semelhança genética entre cães e lobos 82 ● Comparação entre o crânio de um lobo-cinzento e de um chihuahua ● As imagens foram então combinadas preservando a escala. ● O crânio maior é de um lobo cinzento selvagem. O menor é de um cão chihuahua. O estudo também identificou algumas diferenças genéticas entre cães e lobos. Essas diferenças estão relacionadas a características como: ●Tamanho; ●Forma do corpo; ●Comportamento social; ●Dieta. Por exemplo, os cães têm um corpo mais compacto e um focinho mais curto do que os lobos. Além disso, os cães são mais sociáveis e menos agressivos do que os lobos. 98% de semelhança genética não significa que cães e lobos sejam idênticos 83 Analise o storyboard (ou esboço sequencial) com cortes representando algumas das etapas do processo de clonagem. Quais os pontos a serem melhorados? Seleção artificial e clonagem A seleção artificial envolve a reprodução seletiva de organismos com características desejáveis, visando a perpetuação dessas características em gerações futuras. Essa técnica tem sido amplamente utilizada na agricultura e na criação de animais de produção, bem como na criação de animais de estimação. Ela envolve questões éticas relacionadas ao bem-estar dos animais e à diversidade das espécies, especialmente quando a reprodução seletiva resulta em problemas de saúde hereditários ou na perda de diversidade genética. Por outro lado, a clonagem envolve a produção de um organismo geneticamente idêntico a um organismo existente. A clonagem de animais levanta questões éticas relacionadas à identidade, à individualidade e ao bem- estar dos animais clonados, bem como à segurança e eficácia do processode clonagem. 84 A relação entre seleção artificial e clonagem reside no fato de que ambas as técnicas envolvem a manipulação genética e têm implicações éticas e bioéticas significativas. “[...] a estrela dos palcos e vencedora do Oscar [...] disse: “Elas têm personalidades diferentes... estou esperando para que fiquem mais velhas para ver se elas terão os mesmos olhos castanhos e a seriedade.” Poucos detalhes adicionais foram fornecidos quanto ao motivo que levou Streisand a clonar sua cachorrinha [...] ou onde os clones foram feitos, mas para aqueles que têm cerca de 100 mil dólares, esta é uma opção viável para qualquer dono de animal de estimação. Empresas [...] oferecem o serviço a um público de alto poder aquisitivo. Mas ainda é um debate se você deve ou não clonar o seu cachorro." A relação entre seleção artificial e clonagem Ambas as práticas levantam questões sobre: ● A intervenção humana na natureza; ● A preservação da diversidade genética; ● O bem-estar dos organismos envolvidos; ● Os impactos a longo prazo dessas técnicas sobre as espécies e o meio ambiente. O debate sobre a aplicação da bioética à seleção artificial e à clonagem é fundamental para garantir que essas técnicas sejam utilizadas de maneira ética, responsável e socialmente consciente, considerando os valores, princípios e impactos associados a essas práticas. 85 LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. CANAL DOCUMENTÁRIOS EVOLUÇÃO. Seleção artificial – Coisas que as moléculas fazem (dublado). Disponível em: https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=149 Acesso em: ? XELSSON, E.; RATNAKUMAR, A.; ARENDT, ML. et al. The genomic signature of dog domestication. Disponível em: https://www.nature.com/articles/nature11837 Acesso em: ? EVOSITE. Seleção natural. Disponível em: https://evosite.ib.usp.br/lines/IVAartselection.shtml Acesso em: ? Slide 3 - https://gifer.com/pt/BcYW https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coton_de_Tulear_.jpg Slide 4 - https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=149 Slide 5 - https://evosite.ib.usp.br/lines/IVAartselection.shtml Slide 6 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unnatural_selection,_2_heads,_one_species.jpg Slide 9 - https://www.youtube.com/watch?v=weQsXwXnxdY&t=115s Referências: 86 https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=149 https://www.nature.com/articles/nature11837 https://evosite.ib.usp.br/lines/IVAartselection.shtml https://gifer.com/pt/BcYW https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coton_de_Tulear_.jpg https://youtu.be/lWs6Hizimp0?si=dPvBz9sqhTQrsZBa&t=149 https://evosite.ib.usp.br/lines/IVAartselection.shtml https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unnatural_selection,_2_heads,_one_species.jpg https://www.youtube.com/watch?v=weQsXwXnxdY&t=115s O papel da bioética na seleção artificial Biotecnologia Ensino Médio 1o bimestre – Aula 13 87 ● O papel da bioética na seleção artificial. ● Mobilizar conhecimentos sobre bioética e seleção artificial. Retomando... [...] a estrela dos palcos e vencedora do Oscar, [...] disse: “Elas têm personalidades diferentes [...] Estou esperando para que fiquem mais velhas para ver se elas terão os mesmos olhos castanhos e a seriedade.” Poucos detalhes adicionais foram fornecidos quanto ao motivo que levou Streisand a clonar [...] ou onde eles foram feitos, mas, para aqueles que têm cerca de 100 mil dólares, é uma opção viável para qualquer dono de animal de estimação. Empresas [...] oferecem o serviço a um público de alto poder aquisitivo. Mas se você deve ou não clonar o seu cachorro ainda é um debate. A seleção artificial e a clonagem são duas técnicas distintas, mas relacionadas, que têm implicações éticas e bioéticas significativas. Retomando a questão da reportagem: “Podemos clonar cachorros – mas isso é uma boa ideia?” 88 O debate sobre a aplicação da bioética à seleção artificial e à clonagem é de extrema importância por várias razões: 1. Consideração dos princípios éticos: o debate permite a avaliação crítica das práticas de seleção artificial e clonagem à luz dos princípios éticos fundamentais, como beneficência, não maleficência, justiça e autonomia. Isso ajuda a garantir que as decisões relacionadas a essas técnicas sejam tomadas de forma ética e responsável. Bioética e seleção artificial 2.Reflexão sobre os impactos sociais, culturais e políticos: o debate promove a reflexão sobre os impactos mais amplos dessas técnicas na sociedade, na cultura e na política. Isso inclui considerar como essas práticas podem influenciar as relações sociais, as percepções culturais e as políticas públicas relacionadas à ciência e à tecnologia. 3.Avaliação dos riscos e dos benefícios: a discussão ética permite uma avaliação abrangente dos riscos e dos benefícios associados à seleção artificial e à clonagem, ajudando a identificar potenciais impactos negativos e positivos dessas técnicas. 4.Promoção de valores e princípios éticos: o debate promove a conscientização sobre os valores e princípios éticos envolvidos na aplicação da seleção artificial e da clonagem, incentivando a consideração de questões morais e filosóficas relacionadas à intervenção humana na natureza e à manipulação genética. 5.Tomada de decisões informadas: ao promover uma discussão ética e reflexiva, as partes interessadas podem tomar decisões informadas sobre a utilização dessas técnicas, levando em consideração não apenas os aspectos científicos e tecnológicos, mas também as implicações éticas e sociais. 89 Um criador de cães de raça está utilizando a técnica de seleção artificial para reproduzir cães com características desejáveis, como tamanho, cor da pelagem e temperamento. O criador tem por objetivo produzir filhotes que atendam aos padrões de beleza e comportamento da raça, visando à venda para o mercado de animais de estimação. Estudo de caso: seleção artificial em cães de raça A seleção artificial levanta questões relacionadas ao bem- estar dos animais, ao aparecimento de doenças genéticas e à diversidade da raça. Qual(is) o(s) dilema(s) ético(s)? Qual(is) a(s) análise(s) bioética(s)? Referências: Veterinária fala dos princípios éticos no cruzamento de raças de cães. Disponível em: https://canaldopet.ig.com.br/curiosidades/2023-04- 11/principios-eticos-cruzamento-racas-cachorro.html. Acesso em: 21 dez. 2023. Lei no 11.105, de 24 de março de 2005. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2005/lei/l11105.htm. Acesso em: 21 dez. 2023. O que é bioética e qual sua importância? Disponível em: https://www.ecycle.com.br/bioetica/. Acesso em: 21 dez. 2023. 90 https://canaldopet.ig.com.br/curiosidades/2023-04-11/principios-eticos-cruzamento-racas-cachorro.html https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2005/lei/l11105.htm https://www.ecycle.com.br/bioetica/ Seleção artificial em vegetais 1o bimestre – Aula 14 Ensino Médio 91 ● Seleção de vegetais para alimentação. ● Retomar os conhecimentos sobre seleção artificial; ● Identificar e argumentar sobre a seleção artificial e a produção de alimentos. A seleção artificial em vegetais tem sido praticada há milhares de anos, desde que os agricultores começaram a selecionar e cultivar plantas com características desejáveis. Com o avanço da biotecnologia, a seleção artificial em vegetais tornou-se mais precisa e eficiente, permitindo a identificação e a manipulação de genes específicos associados a características desejáveis. 92 Quais seriam as práticas atuais de seleção artificial em vegetais? https://www.youtube.com/shorts/cQat6MXnvOQ As plantas modernas e a seleção artificial Hoje em dia, esses procedimentos de seleção artificial variam de métodos muito simples, parecidos com os feitos na Antiguidade, até a seleção indireta de características, com base