UNIDADE D

Este capítulo e seus conteúdos conceituais

• Experimentos de MendelMendél sobresôbre hereditariedade
• Cromossomos
• Genes
• Célula haploide
• Célula diploide
• Cromossomos homólogos
• Alelos
• Genótipo
• Fenótipo
• Influência do meio sobresôbre o fenótipo
• Noções sobresôbre doenças here­ditárias e aneuploidia

Nesta unidade, os estudan­tes tomarão contato com aspectos biológicos da hereditariedade e da evolução.

Além disso, a unidade também retoma questões relacionadas ao meio ambiente, várias delas já tratadas nos volumes anteriores, apresentando uma discussão sobresôbre desenvolvimento sustentável e os obstáculos para sua implementação em nível global.

Como parte importante do que é trabalhado nos capítulos desta unidade final está o desenvolvimento das habilidades da unidade temática Vida e evolução propostas pa­ra o 9º ano na BNCCBê êne cê cê.

Este capítulo 10 tem como meta central que os estudantes percebam que genes são transmitidos segundo padrões definidos por leis probabilísticas, que valem para todos os seres vivos, inclusive para os seres humanos e as ervilhas, podendo desenvolver as habilidades EF09CI08ê éfe zero nove cê ih zero oito e EF09CI09ê éfe zero nove cê ih zero nove da BNCCBê êne cê cê.

Ao trabalhar o capítulo, dê destaque especial ao fato de o fenótipo não ser influenciado apenas pelo genótipo, mas também por fatores ambientais.

Conteúdos procedimentais sugeridos

• Realizar experimentos sobresôbre incidência estatística de um evento e probabilidade.
• Tabelar os resultados obtidos e compará-los com os de outras equipes.

Esses conteúdos podem ser desenvolvidos com o experimento de abertura do capítulo, com as sugestões feitas sobresôbre ele (veja-as a seguir, neste Manual do professor) e com o boxe Para fazer no seu caderno do item 8, por meio do qual os estudantes adquirirão o pleno significado dos resultados probabilísticos observados.

O Projeto 4 oferece outra possibilidade de desenvolver esses mesmos conteúdos. Ele se refere à probabilidade de distribuição dos sexos na espécie humana e será sugerido oportunamente, neste capítulo do Manual do professor.

Motivação

A comparação implícita na atividade (e que ficará clara aos estudantes ao longo do capítulo) é que cada vasilha representa o conjunto de gametas de um indivíduo heterozigótico Aareaare, no qual há gametas com o alelo Aá maiúsculo (feijões marrons, por exemplo) e gametas com o alelo aá minúsculo (feijões-pretos).

A distribuição estatística es­perada para os resultados é de 25% de AA (dois feijões marrons), 25% de aaá minúsculo á minúsculo (dois feijões-pretos) e 50% de Aaá maiúsculo á minúsculo (um feijão de cada cor).

Como o número de sorteios realizados por um só estudante/equipe é relativamente pequeno, podem ocorrer desvios da situação prevista. Contudo, ao reunir os resultados de toda a turma (supondo execução correta por parte de todos os estudantes), a amostra ficará maior e os resultados deverão tender ao estatisticamente previsto. No boxe Para fazer no seu caderno do item 8, os estudantes deverão comparar esse experimento ao cruzamento de dois indivíduos heterozigóticos Aaá maiúsculo á minúsculo.

Ao realizar aquela atividade, a distribuição estatística dos resultados obtidos pela turma nesse experimento de abertura adquirirá significado e proporcionará o entendimento das proporções dos descendentes no cruzamento em questão.

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

A proposta da seção Motivação incentiva o desenvolvimento da competência geral 2, no que diz respeito a exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas e elaborar hipóteses.

• EF09CI08ê éfe zero nove cê ih zero oito

“Associar os gametas à trans­missão das características he­­reditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes.”

Essa habilidade é desenvolvida ao longo destedêste capítulo. Os itens 1 e 2 apresentam os estudos de MendelMendél, herança de características pelos descendentes (1ª lei de MendelMendél) e os conceitos de cromossomo e gene, expondo ao estudante a existência de relações hereditárias entre descendentes e ancestrais. Ao conhecer os conceitos de número haploide e número diploide, nos itens 3 e 4, o estudante passará a desenvolver a percepção de que, para um zigoto (célula diploide) ser formado, são necessárias duas células haploides (dois gametas, um masculino e um feminino), retomando e aprimorando os conhecimentos sobresôbre reprodução adquiridos no 8º ano.

Item 1

Ao abordar esse item, apresente os experimentos de MendelMendél e a técnica que ele usou (ilustrações 1 a 5) para realizar cruzamentos entre plantas de ervilha com características conhecidas.

Analise com os estudantes as características consideradas por ele (apresentadas no item) e os exemplos de cruzamentos esquematizados nas ilustrações A e B. Não apresente, neste momento, a razão de certas variações não se manifestarem na 1ª geração, mas reaparecerem na 2ª geração. Isso será discutido oportunamente.

A seguir, explique que os trabalhos de MendelMendél permitiram inferir que a hereditariedade se relaciona a “unidades” provenientes dos dois genitores e transmitidas aos seus descendentes. Essas “unidades”, que atualmente denominamos genes, estão localizadas nos cromossomos (isso será detalhado no item 2). Os genes constituem o material genético presente nas células.

Saliente que os genes são responsáveis por condições necessárias ao metabolismo celular (pois condicionam a síntese de proteínas nas células) e, consequentemente, ao desenvolvimento das características de um organismo. Contudo, enfatize desde já que fatores ambientais também atuam nesse desenvolvimento (isso será abordado no item 8).

Atente!

As antocianinas (corantes naturais) da pétala das flores coloridas de ervilhas podem se apresentar avermelhadas ou violetas, dependendo do pHpê agá das pétalas, que pode ser reflexo, entre outros fatores, do pHpê agá do solo.

Por isso, algumas publica­ções ilustram as flores de ervilhas coloridas em violeta.

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

O item 1 destedêste capítulo favorece o desenvolvimento: da competência geral 1, pois estimula a valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobresôbre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade; e da competência específica 1, porque contribui para compreender as Ciências da Natureza como empreendimento humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

• EF09CI09ê éfe zero nove cê ih zero nove

“Discutir as ideias de MendelMendél sobresôbre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos.”

Essa habilidade é desenvolvida ao longo destedêste capítulo, que se inicia abordando experimentos de MendelMendél e suas ideias sobresôbre a hereditariedade (item 1). Em seguida (itens 2 e 3), são estudados os conceitos de cromossomo, gene, cromossomos homólogos e números haploide e diploide. Isso prepara os estudantes para compreender a formação dos gametas e a fecundação (item 4), a segregação dos alelos nos gametas (item 7), os conceitos de genótipo (item 7) e fenótipo (item 8), e a formação de gêmeos mono e dizigóticos (item 11).

Nos itens 9, 10, 11 e 13, são abordadas aplicações práticas da hereditariedade, como tipos sanguíneos, características externas humanas, doenças genéticas e aneuploidias.

Finalmente, as seções Use o que aprendeu e Explore diferentes linguagens propõem atividades relacionando, de diversas formasfórmas, as conclusões de MendelMendél sobresôbre hereditariedade, a formação de gametas e a fecundação, além de abordarem situações práticas sobresôbre a herança de genes e os respectivos genótipos e fenótipos envolvidos.

Item 2

Ao trabalhar esse item, explique inicialmente que os cromossomos são estruturas presentes nas células e que contêm informações genéticas quimicamente codificada em genes. Nos seres procarióticos, o cromossomo (frequentemente apenas um) fica disperso no citoplasma. Já nos seres eucarióticos, os cromossomos encontram-se no núcleo das células.

Saliente que os cromossomos são estruturas moleculares finas e longas, que, durante determinada fase da divisão celular, se enrolam ao redor de si mesmos e formam uma estrutura condensada visível ao microscópio.

Comente que os cromossomos são constituídos de um material designado pela sigla DNAdê êne á (ou ADNA dê êne, de ácido desoxirribonucleico), que os genes são trechos dos cromossomos e que centenas de genes podem existir ao longo de um único cromossomo.

Analise a esquematização do livro do estudante (constituída pela foto A e pela ilustração B) para esclarecer essa relação entre gene e cromossomo e utilize a tabela Número aproximado de genes na célula para mostrar que a quantidade de genes varia de uma espécie de ser vivo para outra.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• cromossomos Estruturas existentes nas células e que contêm as informações genéticas do indivíduo.
• DNAdê êne á Substância constituinte dos cromossomos.
• gene Trecho de um cromossomo no qual estão codificadas (por meio de um código químico) informações para a produção de substâncias necessárias ao funcionamento celular (ou que nele interferem).

Item 3

Explique que cada célula de um organismo eucariótico (exceto os gametas, discutidos posteriormente) contém cromossomos que, segundo características como o tamanho e a formafórma, são agrupados pelos cientistas em pares. Por exemplo, na espécie humana, são 23 pares; nas ervilhas, 7; nos cavalos, 32; e nos cães, 39. Os cromossomos de um mesmo par são denominados homólogos.

O número de pares de cromossomos homólogos é representado por 2n e é válido para todas as células do organismo, exceto para os gametas (células reprodutivas).

Explique que, na produção dos gametas, cada um deles recebe apenas um cromossomo de cada par de homólogos e que n, denominado número haploide, expressa quantos cromossomos existem nos gametas de determinada espécie. Os gametas são células haploides.

As demais células de um organismo eucariótico contêm um número diploide, 2n, de cromossomos e são denominadas células diploides.

Analise com os estudantes a tabela Número diploide (2n) de algumas espécies e enfatize que não existe uma relação necessária entre o número de cromossomos e o grau de complexidade da espécie ou o tamanho dos organismos.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• cromossomos homólogos Par de cromossomos de uma célula que são semelhantes em tamanho, formafórma e na sequência dos genes.
• célula haploide Célula que con­tém apenas um dos dois cromossomos de cada par de homólogos.
• número haploide (n) Número de cromossomos nas células haploides de uma espécie.
• célula diploide Célula em que existem n pares de cromossomos homólogos; portanto, 2 n cromossomos.
• número diploide (2 n) Número de cromossomos em uma célula diploide de um indivíduo da espécie.

Item 4

Inicie a abordagem retomando, do item anterior, que as células do corpo humano, exceto os gametas, são células diploides (têm 46 cromossomos, 2n = 46) e que os gametas (espermatozoide e óvulo) são células haploides (ou seja, apresentam 23 cromossomos, n = 23).

Na concepção de um novo ser humano, o pai contribui com 23 cromossomos, do espermatozoide, e a mãe, com 23, do óvulo. Na fertilização (fecundação), forma-se uma célula diploide, o zigoto, cujo material genético provém do espermatozoide e do óvulo.

Explique que o desenvolvimento do zigoto ocorre por meio de sucessivas divisões celulares. Em cada uma delas, é feita uma réplica (cópia) do conjunto de 46 cromossomos. Saliente que, embora ocorra multiplicação e diferenciação das células, todas as células diploides mantêm uma réplica do material genético do zigoto. Apenas as células reprodutivas, que são haploides, não contêm o conjunto completo de cromossomos, apenas metade dele.

Para trabalhar em aula o Esquema (simplificado) da reprodução humana, peça aos estudantes que, primeiro, o analisem individual e atentamente. Saliente que se trata de uma esquematização em cores fantasiosas e forafóra de proporção. Enquanto isso, reproduza na lousa um esboçoesbôço da imagem incluindo apenas os números.

Em seguida, solicite a diferentes estudantes que leiam em voz alta, cada qual um dos itens numerados. Siga a se­quência 1 a 3 referente ao homem, 1 a 3 referente à mulher (ou vice-versa) e 4 a 8. Utilize o esboçoesbôço na lousa para apontar o que está sendo lido e discutido. Verifique, após a leitura de cada item, se os estudantes apresentam dúvidas e, se necessário, revise as terminologias utilizadas.

Enfatize na explicação que:

• cada espermatozoide contém n cromossomos;
• cada óvulo contém n cromossomos;
• o zigoto contém todo o material genético que estava no espermatozoide e no óvulo que participaram da fecundação;
• portanto, o zigoto contém 2n cromossomos, n que vieram do pai e n que vieram da mãe;
• sucessivas divisões celulares que ocorrem no desenvolvimento do zigoto formam novas células diploides, cada uma delas com 2n cromossomos.

Retomando um ponto tratado no volume do 8º ano, explique que, quando a mulher ovula, ocorre, de fato, a liberação de um ovócito na tuba uterina. Se um espermatozoide penetrar nesse ovócito, este completará o seu desenvolvimento e originará um óvulo. (Veja os itens 3 e 4 do lado direito da esquematização.)

O óvulo (n) assim formado e o espermatozoide (n) em seu interior participam da fertilização, da qual resulta o zigoto (2n).

Atividades

Ao final da análise do Esquema (simplificado) da reprodução humana, é oportuno propor aos estudantes os exercícios 1 a 5 do Use o que aprendeu.

Itens 5 e 6

No item 5, retome do início destedêste capítulo a existência de características hereditárias e que sua transmissão ocorre por meio de genes. Conceitue Genética e proponha a atividade do boxe Para discussão em grupo, comentada à frente.

No item 6, apresente a conceituação de alelos, genes que ocupam os mesmos locais em cromossomos homólogos. Analise a esquematização apresentada para elucidar esse conceito.

Atividade

Após trabalhar em sala de aula o item 6, proponha aos estudantes que façam o exercício 6 da seção Use o que aprendeu.

Para discussão em grupo

O artigo 5º da Constituição Brasileira de 1988 diz que todos “são iguais perante a lei, sem distinção de qualquer natureza, garantindo-se aos brasileiros e aos estrangeiros residentes no País a inviolabilidade do direito à vida, à liberdade, à igualdade, à segurança e à propriedade”.

Durante a discussão, os estudantes podem elencar diversos tipos de preconceito lamentavelmente existentes ainda hoje em nossa sociedade, entre os quais racismo, machismo, homofobia, xenofobia e capacitismo.

É oportuno que os estudantes percebam que diversos tipos de preconceito estão enraizados no cotidiano, e cabe a todo cidadão que valoriza a cultura da paz refletir sobresôbre sua existência e combatê-los.

Na sua mediação pedagógica, direcione as discussões para que, além do diagnóstico das diversas situações discriminatórias presentes na sociedade, sejam também feitas proposições que possibilitem o combate ao preconceito.

Ajude os estudantes a perceber que essas propostas não podem induzir as pessoas à violência ou a outras formasfórmas de preconceito. Além disso, elas devem valorizar a cultura de paz e o convívio social republicano.

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

O boxe Para discussão em grupo do item 5 incentiva os estudantes: a conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana e reconhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas (competência geral 8); a exercitar a empatia, o diálogo e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza (competência geral 9); e a agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários (competência geral 10).

Item 7

Esse item tem grande relevância no entendimento da transmissão de características hereditárias. Ao abordá-lo, primeiro conceitue genótipo como o conjunto total de genes de um indivíduo.

Explique que a formação dos gametas ocorre por meio de um tipo de divisão celular (denominada meiose, no Ensino Médio) que reduz o número diploide (2n) de cromossomos à metade (n).

Ressalte que, nesse processo, cada gameta recebe apenas um cromossomo de cada par de homólogos e ana­lise com os estudantes as esquematizações do subitem Separação dos alelos nos gametas para elucidar esse ponto.

Em seguida, explique o que acontece no cruzamento de duas plantas de ervilha com diferentes alturas, uma delas (alta) de genótipo AA e a outra (baixa) de genótipo aa, reproduzindo na lousa e analisando com os estudantes o esquema apresentado no subitem Indivíduos homozigóticos versus heterozigóticos.

Comente que, ao nos referirmos especificamente a um par de alelos do genótipo de um indivíduo, utilizamos as expressões homozigótico (ou homozigoto) e heterozigótico (ou heterozigoto), conforme os alelos sejam, respectivamente, iguais ou diferentes.

Explique que, no cruzamento mencionado, os indivíduos parentais com genótipo AA são homozigóticos e os indivíduos descendentes são todos homozigóticos aa.

Mostre que uma conclusão tirada por MendelMendél é que um indivíduo heterozigótico Aaá não apresenta uma altura intermediária entre a de um indivíduo AA e a de um aa, mas sim altura similar à de um AA.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• alelos Genes que se encontram no mesmo local de cro­mossomos homólogos.
• genótipo Conjunto de genes de um indivíduo.

Noções de pensamento computacional

Um algoritmo é um dispositivo que possibilita solucionar problemas similares de uma mesma categoria. O algoritmo apresentado no subitem Indivíduos homozigóticos versus heterozigóticos, do item 7, é denominado quadrado de Punnett.

Sua utilização facilita determinar os possíveis genótipos decorrentes de um cruzamento de indivíduos cujos alelos presentes nos gametas sejam conhecidos.

No caso em questão, a planta representada à esquerda produz gametas contendo exclusivamente o alelo Aá maiúsculo, e a planta representada à direita produz gametas contendo exclusivamente o alelo aá. O uso do quadrado de Punnett facilita a percepção de que todos os descendentes serão heterozigóticos Aaá maiúsculo á minúsculo.

Item 8

Comece a abordagem conceituando fenótipo, conjunto de características observáveis de um indivíduo (formafórma e funcionamento do organismo), tais como a altura de uma planta de ervilha e a cor das suas flores.

Saliente que a terminologia fenótipo também pode se referir aos alelos de uma característica em particular.

Retome os indivíduos parentais e também os descendentes da 1ª geração do cruzamento discutido no item anterior e explique que:

• o genótipo AAá maiúsculo á maiúsculo condiciona o fenótipo “planta alta”;
• o genótipo aaá minúsculo á minúsculo condiciona o fenótipo “planta baixa”;
• o genótipo Aaá maiúsculo á minúsculo condiciona o fenótipo “planta alta”.

Comente, exemplificando com esses fenótipos, que, quando a característica associada a um alelo se manifesta no indivíduo heterozigótico, tal alelo é considerado dominante.

Ao contrário, quando a característica não se manifesta no indivíduo heterozigótico, ele é considerado recessivo.

Explique que, no exemplo em questão, o alelo A é dominante e o alelo aá é recessivo. Saliente o costume, em Genética, de usar letras maiúsculas para representar alelos dominantes e letras minúsculas para os recessivos.

Utilize o quadro do subitem Genes dominantes e genes recessivos para mostrar aos estudantes que os fenótipos contrastantes de cada uma das sete características estudadas por MendelMendél são condicionados por genótipos que contêm alelos dominantes ou recessivos.

Ao abordar o subitem Cruzamento entre indivíduos heterozigóticos, retome com os estudantes o resultado obtido por MendelMendél na 2ª geração esquematizada na figura A do item 1 e explique, por meio do quadrado de Punnett que está nesse subitem, qual é a razão da distribuição porcentual observada.

No subitem O ambiente influencia o fenótipo, enfatize que, apesar de a constituição genética de um indivíduo condicionar características hereditárias, o fenótipo não está relacionado apenas ao genótipo, pois existe influência de fatores ambientais. Aborde isso usando as argumentações que estão no livro do estudante.

Aprofundamento ao professor

Sobresôbre um interessante exemplo do ambiente influenciando o fenótipo, veja, na parte inicial destedêste Manual do professor, na seção Aprofundamento ao professor, o texto “Por que os gatos siameses têm pelos escuros apenas nas extremidades do corpo?”.

Atividades

Após o subitem Cruzamento entre indivíduos heterozigóticos (e antes, portanto, de abordar o subitem O ambiente influencia o fenótipo), você já pode propor aos estudantes a realização das atividades 1 e 2 do Explore diferentes linguagens.

Para fazer no seu caderno

Na atividade do boxe Para fazer no seu caderno do item 8, conforme comentado no início do capítulo, neste Manual do professor, a comparação é que cada vasilha que foi usada no experimento da abertura do capítulo (seção Motivação) representa o conjunto de gametas de um indivíduo heterozigótico Aaá maiúsculo á minúsculo, no qual há gametas com o alelo Aá maiúsculo (feijões marrons, por exemplo) e gametas com o alelo aá minúsculo (feijões-pretos).

Na atividade, espera-se que os estudantes expliquem isso em seu texto e associem as probabilidades da seguinte maneira:

• 25% de AAá maiúsculo á maiúsculo:

25% de ocorrência de dois feijões marrons;

• 50% de Aaá maiúsculo á minúsculo:

50% de ocorrência de um feijão de cada cor; e

• 25% de aaá minúsculo á minúsculo:

25% de ocorrência de dois feijões-pretos.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• indivíduo homozigótico Indivíduo cujos alelos para determinada característica são iguais.
• indivíduo heterozigótico Indivíduo cujos alelos para determinada característica são diferentes.
• fenótipo Conjunto de características observáveis de um organismo, que se devem à influência conjunta do material genético e do ambiente.
• alelo dominante Alelo que pode se manifestar tanto no fenótipo de indivíduos homozigóticos quanto no de heterozigóticos.
• alelo recessivo Alelo que pode se manifestar exclusivamente no fenótipo dos indivíduos homo­zigóticos.

Item 9

No item 9, mostre, conforme desenvolvido no livro do estudante, que a hereditariedade nos seres humanos segue as mesmas linhas gerais percebidas por MendelMendél em seus estudos com ervilhas.

Após discutir o exemplo envolvendo sardas hereditárias, enfatize que dizer que um alelo é dominante não significa dizer que ele existe em maior quantidade do que o recessivo em determinada população.

Saliente também que diversas características hereditárias estão associadas a mais de um par de alelos e, em decorrência disso, os padrões com que tais características aparecem nos descendentes são mais complexos do que os abordados no capítulo.

Atividade

Após a abordagem do item 9, o momento é oportuno para os estudantes trabalharem a atividade 3 do Explore diferentes linguagens.

TCTtê cê tê Saúde

O item 10, por elucidar os tipos sanguíneos nos grupos ABOA bê ó e Rhérre agá, insere-se na abordagem do TCTtê cê tê Saúde, na macroárea de mesmo nome.

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

O item 10 contribui para o desenvolvimento da competência específica 7, no que se refere a conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

Item 10

Os problemas que podem surgir em transfusões de sangue relacionam-se a antígenos associados aos glóbulos vermelhos.

Existem pelo menos 30 variedades comuns de antígenos presentes naturalmente em seres humanos. Além deles, há talvez 100 outros que ocorrem em certos grupos populacionais restritos.

As dificuldades associadas à previsão da compatibilidade sanguínea em transfusões são, portanto, um tema muito complexo que envolve outras variáveis além dos grupos ABOA bê ó e Rhérre agá. O sucesso de uma transfusão também é, por vezes, condicionado pela quantidade de sangue transfundido e pelo fato de ser, ou não, a primeira transfusão.

Em face do exposto, recomenda-se não insistir demais nesse tema, muito menos exigir que os estudantes memorizem as tabelas de compatibilidade apresentadas no livro do estudante. Ao mencionar essas tabelas no capítulo, pretende-se dar uma breve noção aos estudantes, que muito provavelmente já ouviram falar dessesdêsses grupos, e informar que o tipo sanguíneo é característica geneticamente influenciada e, portanto, hereditária. Note que o capítulo não explica como funciona a herança genética dentro do grupo ABOA bê ó, pois se trata de um caso de alelos múltiplos. Informações so­bre alelos múltiplos podem ser encontradas em SADAVA et al. (veja a Sugestão de leitura complementar para professores, na parte inicial destedêste Manual do professor).

Nessa linha de raciocínio, as atividades do final do capítulo que versam sobresôbre os tipos sanguíneos pretendem, na verdade, desenvolver a habilidade de consultar tabelas ou a capacidade de prever os possíveis descendentes de cruzamentos envolvendo indivíduos de genótipo conhecido, ou supostamente conhecido.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• sistema ABOA bê ó Sistema de classificação do sangue em quatro grupos (Aa, Bbê, ABA bê e Oóh), de acordoacôrdo com a presença de certas substâncias na superfície dos glóbulos vermelhos.

Atividades

Ao final do item 10, os estudantes já têm condições de trabalhar os exercícios 7 e 8 do Use o que aprendeu e a atividade 4 do Explore diferentes linguagens.

Noções de pensamento computacional

O boxe Trabalho em equipe propõe uma atividade em grupo para desenvolver a capacidade de reconhecimento de padrões e sua subsequente reunião para elaborar padrões mais abrangentes.

As equipes deverão analisar os padrões de compatibilidade de grupos sanguíneos apresentados nas duas tabe­las do item 10 e, a seguir, unificá-los em uma só tabela.

Existe mais de uma possibilidade para a unificação das informações das duas tabelas. Uma resposta possível é apresentada a seguir.

Fonte: Elaborada a partir de MARIEBMárrie-éb, E. N.; KELLERKéller, S. M. Essentials of Human Anatomy & Physiology. 13. ed.edição Harlow: Pearson, 2022. p.página 366.

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O boxe Trabalho em equipe, comentado anteriormente, favorece o desenvolvimento da competência geral 4, no que diz respeito a utilizar diferentes linguagens, bem como conhecimentos das linguagens matemática e científica, para se expressar e partilhar informações em diferentes contextos.

Nesse item, apresente a diferença entre gêmeos fraternos (ou dizigóticos) e gêmeos idênticos (ou monozigóticos).

Item 11

Ao analisar as esquematizações A e B do livro do estudante, ressalte aos estudantes que gêmeos fraternos não apresentam a mesma bagagem genética, mas gêmeos idênticos sim.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• gêmeos dizigóticos Indivíduos gêmeos (filhos nascidos de uma mesma gestação) originados de dois óvulos diferentes, cada qual fertilizado por um espermatozoide distinto. São geneticamente diferentes.
• gêmeos monozigóticos Gêmeos originados de um único óvulo fertilizado por um esperma­tozoide. O zigoto resultante, em algum momento de seu desenvolvimento posterior, separou-se em dois indivíduos, ambos geneticamente iguais.

Atividades

Após o item 11, os estudantes já têm condições de fazer os exercícios 9 a 12 do Use o que aprendeu.

Itens 12 e 13

No item 12, explique que o sexo biológico está associado a um dos pares de cromossomos. Utilize as fotos dos cromossomos humanos para explicar a presença do par XYxis ípsilon em células diploides de homens e do par XXXis xis em células diploides de mulheres. A seguir, comente que um espermatozoide pode conter, entre os 23 cromossomos, um Xxis ou um Y, e que um óvulo contém necessariamente, entre os 23 cromossomos, um Xxis. Utilize o quadrado de Punnett esquematizado no livro do estudante, para mostrar que a probabilidade da concepção de um zigoto XYxis ípsilon é igual à probabilidade da concepção de um zigoto XXXis xis.

No item 13, explique que doenças hereditárias são condicionadas por determinados alelos e exemplifique mencionando fenilcetonúria e hemofilia. Em seguida, conceitue aneuploidia, condição em que as células de um indivíduo apresentam cromossomos a mais ou a menos que o número normal, exemplificando com a síndrome de Down.

Projeto

A esta altura do capítulo, pode-se propor aos estudantes uma atividade investigativa sobresôbre a probabilidade de o zigoto ser XXXis xis ou XYxis ípsilon.

Trata-se do Projeto 4, do Suplemento de projetos, no final do livro do estudante.

Esse projeto é comentado neste Manual do professor, junto da respectiva ocorrência.

Atividades

Ao final do item 12, proponha aos estudantes o exercício 13 do Use o que aprendeu e as atividades 5 a 7 do Explore diferentes linguagens.

Conteúdos atitudinais sugeridos

• Valorizar os conhecimentos e a pesquisa científica para o entendimento de distúrbios genéticos.
• Perceber a importância da Biotecnologia para a produção em larga escala, por exemplo, de va­cinas, antibióticos e insulina.
• Reconhecer a relevância das tecnologias terapêuticas advindas da Engenharia Genética do estudo do genoma humano.
• Estar atento às múltiplas questões éticas que decorrem das potencialidades da Engenharia Genética.

Essas são algumas atitudes desejáveis que podem ser desenvolvidas a partir do item 13, do texto Em destaque “Biotecnologia e Engenharia Genética” e da Sugestão de atividade feita mais à frente, neste Manual do professor.

Para discussão em grupo

O tema proposto é bastante polêmico e, justamente por isso, permite aos estudantes levantar diversos argumentos tanto favoráveis como contrários à escolha do sexo do bebê a partir da identificação do cromossomo sexual que cada espermatozoide carrega.

Para seu conhecimento, atualmente é possível determinar o sexo de embriões de apenas alguns dias que sejam fruto de fertilização in vitroin vítro. Para isso, é retirada apenas uma célula do embrião, que é enviada a laboratórios especializados em análise genética, que produzem um laudo com diversas características genéticas, além do sexo. A intenção dessedêsse tipo de exame é reduzir as possibilidades de ocorrer uma gestação de um embrião que tenha alguma doença ou síndrome grave e/ou incompatível com a vida (que conduziria a um aborto espontâneo ou à morte do bebê pouco tempo após seu nascimento).

A Resolução nº 1.3581358/92 do Conselho Federal de Medicina proíbe que técnicas de reprodução assistida (que envolvem fertilização in vitroin vítro e análise genética de embriões obtidos dessa maneira) sejam utilizadas para selecionar embriões de um determinado sexo apenas pelo desejo dos genitores. Essa escolha só é permitida em casos de doenças hereditárias relacionadas ao sexo.

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

O item 13 retoma a oportunidade de trabalhar a competência específica 7, já citada neste capítulo. Nesse item, o boxe Para discussão em grupo favorece o desenvolvimento da competência específica 8, pois convida os estudantes a refletir sobresôbre agir pessoal e coletivamente com respeito e responsabilidade, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas, com base em princípios éticos, democráticos e solidários.

Aprofundamento ao professor

Veja, na parte inicial destedêste Manual do professor, na seção Aprofundamento ao professor, os textos “Os genes e o câncer” e “Genética Médica”.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• cromossomos sexuais Um par de cromossomos que é responsável pela determinação do sexo do indivíduo.
• doenças hereditárias Doenças que são provocadas pela presença e pela manifestação de determinados alelos.

Tema para pesquisa

O cromossomo Xxis apresenta uma parte sem correspondência no cromossomo Y, pois é mais longo que ele. Os genes da porção de Xxis sem região homóloga em Y relacionam-se à chamada herança ligada ao sexo. Um homem pode ma­nifestar uma característica recessiva ligada ao sexo com apenas um gene. Já a mulher, para manifestar o caráter recessivo, precisa de dois alelos. A proposta do boxe possibilita que os estudantes saibam que certas doenças são ligadas ao sexo (hemofilia, por exemplo).

Sugestão de atividade

Após trabalhar o item 13 e o respectivo Em destaque, você pode propor uma atividade de debate regrado em que os estudantes, divididos em equipes, pesquisam argumentos para sustentar um ponto de vista. Duas equipes, que defendam pontos de vista distintos, devem argumentar em público, de modo alternado e com tempo de fala definido, para defender sua tese diante de uma banca julgadora constituída de estudantes de outras equipes.

É importante ressaltar que, nessa atividade, os estudantes podem se dispor a defender pontos de vista dos quais discordam, pois a tônica é levantar informações e sustentar argumentos.

A lista de perguntas a seguir instiga temas polêmicos referentes à Genética e serve de ponto de partida para definir posicionamentos antagônicos a serem debatidos.

• Um indivíduo tem direito à privacidade sobresôbre sua própria informação genética?
• Pode haver registro de um gene natural como patente (isto é, como propriedade intelectual) pela companhia que o descobriu?
• É correto diagnosticar possíveis doenças genéticas em um zigoto e só implantá-lo no útero caso ele seja promissoramente “saudável”?
• É ético selecionar as características de um filho a ser gerado?
• É aceitável conceber um filho – seletivamente escolhido por análise genética – que seja compatível com outro, que está doente, para que seja doador em transplante (de medula óssea, por exemplo)?
• Os legisladores devem impor limites à pesquisa científica sobresôbre o DNAdê êne á e às novas tecnologias decorrentes dessas pesquisas?

Você pode encontrar mais algumas questões éticas pertinentes no texto “Genética e a sociedade”, que está na seção Aprofundamento ao professor, na parte inicial des­te Manual do professor.

Essa atividade expõe a necessidade do debate democrático acerca das implicações éticas de avanços científicos. Para que os cidadãos possam opinar, são necessários conhecimentos fundamentais de Ciências. Cabe aqui lembrar as palavras da BNCCBê êne cê cê, segundo a qual “apreender ciência não é a finalidade última do letramento, mas, sim, o desenvolvimento da capacidade de atuação no e sobresôbre o mundo, importante ao exercício pleno da cidadania” (BNCCBê êne cê cê, 2018, p.página 321).

TCTtê cê tê Ciência e Tecnologia

O texto Em destaque, intitulado “Biotecnologia e Engenharia Genética”, insere-se na abordagem do TCTtê cê tê Ciência e Tecnologia (da macroárea de mesmo nome).

De olhoôlho na BNCCBê êne cê cê!

O texto Em destaque intitulado “Biotecnologia e Engenharia Genética”, na medida em que elucida alguns temas contemporâneos das Ciências da Natureza, vai ao encontro da competência geral 1 e da competência específica 1, já citadas neste capítulo.

O debate regrado proposto anteriormente (em Sugestão de atividade) e o texto Em destaque oportunizam o desenvolvimento da competência geral 6, pois convidam a valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que possibilitem ao estudante entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade.

São também favorecidas pelo debate regrado e pelo texto Em destaque a competência geral 10 e competência específica 8, já mencionadas neste capítulo.

O debate regrado proposto favorece também o desenvolvimento de algumas habilidades de Língua Portuguesa, a saber: EF69LP15ê éfe seis nove éle pê um cinco (“Apresentar argumentos e contra-argumentos coerentes, respeitando os turnos de fala, na participação em discussões sobresôbre temas controversos e/ou polêmicos”); EF89LP15ê éfe oito nove éle pê um cinco (“Utilizar, nos debates, operadores argumentativos que marcam a defesa de ideia e de diálogo com a tese do outro: concordo, discordo, concordo parcialmente, do meu ponto de vista, na perspectiva aqui assumida etc.etcétera”); EF89LP22ê éfe oito nove éle pê dois dois (“Compreender e comparar as diferentes posições e interesses em jogojôgo em uma discussão ou apresentação de propostas, avaliando a validade e forçafôrça dos argumentos e as consequências do que está sendo proposto e, quando for o caso, formular e negociar propostas de diferentes naturezas relativas a interesses coletivos envolvendo a escola ou comunidade escolar.”); e EF89LP23ê éfe oito nove éle pê dois três (“Analisar, em textos argumentativos, reivindicatórios e propositivos, os movimentos argumentativos utilizados (sustentação, refutação e negociação), avaliando a forçafôrça dos argumentos utilizados.”).

Aprofundamento ao professor

Sobresôbre a relevância da Enge­nharia Genética, veja, na parte inicial destedêste Manual do professor, na seção Aprofundamento ao professor, o texto “Os organismos submetidos à Engenharia Genética sintetizam um largo espectro de produtos biológicos e farmacêuticos”.

Amplie o vocabulário!

Redações possíveis, conside­rando o nível de compreensão atual dos estudantes:

• biotecnologia Utilização de seres vivos para obter produtos de interesseinterêsse.
• Engenharia Genética Área da Ciência que atua sobretudo na manipulação e recombinação de genes.
• organismo transgênico Organismo que foi geneticamente modificado (OGMó gê ême) com técnicas da Engenharia Genética.

Respostas do Use o que aprendeu

1. a) A célula haploide tem 23 cromossomos, metade do “lote” total encontrado nas células diploides, que é de 46 cromossomos.

b) Os gametas (óvulo e espermatozoide).

c) As demais células do corpo. (Professor, elas são designadas células so­má­ti­cas.)

d) As células haploides (espermatozoide e óvulo).

2. Diploide, pois resulta da junção de dois “lotes” haploides de cromossomos, um de cada gameta.

3. a) 23 do pai e 23 da mãe.

b) Todas essas células se originaram de divisões celulares sucessivas a partir do zigoto. A cada vez que uma célula diploide sofre divisão e origina duas novas células diploides, os cromos­so­mos da célula original são copiados e um “lote” dos 46 cromossomos existirá em cada uma das células resultantes da divisão.

4. a) 31, a metade do número diploide.

b) 32, a metade do número diploide.

c) Espera-se que os estudantes respondam 63, que é a soma do número de cromossomos do espermatozoide do jumento com o número de cromossomos do óvu­lo da égua.

Ao discutir o item c da atividade 4, destaque o fato de haver um número ímpar de cromos­so­mos em uma célula “diploide” e relacione isso com a não existência de perfeita correspondência entre cromossomos paternos e maternos. Em casos co­mo esse, ocorrem problemas na separação cromossômica durante a divisão celular que formafórma os gametas, fazendo com que o descendente seja estéril.

5. a) 7, a metade do número diploide.

b) 14, o número diploide.

6. Não. Cromossomos homó­logos são pares de cromossomos de uma célula que contêm a mesma sequência de genes. Alelos são genes que ocupam o mesmo local nos cromossomos homólogos, um alelo em cada cromossomo do par.

7. a) A tabela do item 10 do capítulo mostra que o tipo sanguíneo, no sistema ABOA bê ó, que pode ser doa­do a todos os demais é o tipo Oóh.

b) O tipo sanguíneo, no sistema ABOA bê ó, que pode receber sangue doado de todos os demais é o tipo ABA bê.

9. Os gêmeos monozigóticos originam-se de um mes­mo zigoto (formado por um óvulo e um espermatozoide). Durante a sequência das divisões celulares a partir dessedêsse zigoto, o conjunto de células divide-se em dois conjuntos, e cada qual origina um embrião.

Já os gêmeos dizigóticos formam-se a partir de dois óvulos provenientes de um mesmo período ovulatório, cada qual sendo fertilizado por um espermatozoide distinto.

Assim, gêmeos monozi­góticos têm exatamente a mesma bagagem genética, enquanto gêmeos dizigóticos não têm.

10. Não. Como os gêmeos monozigóticos têm a mesma bagagem genética, eles são necessariamente do mesmo sexo.

11. Sim. Já que eles têm bagagens genéticas diferentes, são como qualquer par de irmãos e podem, portanto, ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes.

12. Não, pois o texto afirma que são gêmeos monozi­gó­ticos. Eles têm, portanto, o mesmo genótipo. As diferenças observadas no fenótipo não se devem a genótipos diferentes, mas sim à atuação diferenciada de fatores ambientais sobresôbre ambos.

13. Não há como responsabilizar alguém pelo sexo de seus descendentes. Existe 50% de chance de a criança ser menino e 50% de ser menina. É uma questão probabilística.

Respostas do Explore diferentes linguagens

1. O alelo que condiciona flor vermelha é dominante e o que condiciona flor branca é recessivo (quadro do item 8). Se os indivíduos cruzados forem V V e V V, ou V V e Vvôlti vvôlti, não há chance de descendentes com flores brancas (v v ). Se há descendentes com flores brancas, os indivíduos cruzados têm de ser heterozigóticos (V v ).

2. Como B tem flores brancas, é necessariamente homozigótica recessiva v v. Se A fosse homozigótica V V, não haveria a possibilidade de descenden­tes v v (com flores brancas). Descendentes v v só são possíveis se A for heterozigótica V v.

3. a) Sim. b) Não.

A presença de “bico de viúva” deve-se a um alelo dominante (item 9), Bbê maiúsculo : alelo dominante; bbê minúsculo : alelo recessivo.

Nos descendentes de um casal b b (fenótipo sem “bico de viúva”), há apenas a possibilidade de filhos b b, mas não de filhos Bbê maiúsculo Bbê maiúsculo ou Bbáite bbáite (fenótipo com “bico de viúva”).

a) Não podemos garantir que ele não seja o pai.

b) Não é possível assegurar que ele seja o pai.

Comente que os testes de DNAdê êne á abriram uma nova era na elucidação de paternidade.

5. a) Já que os pais têm sardas, o genótipo de cada um pode ser Sésse maiúsculo  Sésse maiúsculo ou S segundossegundo. Como tiveram filho sem sardas (sésse minúsculo sésse minúsculo ), os dois são heterozigóticos (Ssegundo ssegundo ).

b) Sim. Essa outra criança pode ser menina ou menino (50% de chance cada) e pode apresentar sardas (genótipo Sésse maiúsculo  Sésse maiúsculo ou S s) ou não apresentar (genótipo s s), já que os pais são S s.

6. Na espécie humana, indivíduos do sexo feminino têm, nas células diploides, dois cromossomos sexuais do mesmo tipo, o Xdécima, apresentando genótipo XXvigésima. No terceiro quadrinho, o rapaz se refere, portanto, a cromossomos sexuais.

7. Na mulher, todos os gametas produzidos terão cromossomo sexual Xdécima. No homem, metade dos gametas terá cromossomo sexual Xdécima e, a outra metade, Y.