Experimentos
Caso queira doc do roteiro dos experimentos, clique neste link.
1- Extração de DNA
Objetivo: demonstrar a extração e condensação do DNA; mostrar que o DNA pode ser encontrado em diferentes tipos de células; debater e aprofundar questões científicas relacionadas com experimentos genéticos.
Tempo requerido: 40 minutos
- Célula vegetal:
MATERIAIS: cebola, faca, banho-maria, água, Becker, banho de gelo, sal, filme PVC, termômetro, detergente sem corante, corante indicador de DNA, palito, papel filtro, álcool gelado e suporte para filtro.
PROCEDIMENTO:
a) Pica-se a cebola em pedaços pequenos;
b) em um Becker adiciona-se 150mL de água, 4 colheres (sopa) de detergente e 1 colher (chá) de sal;
c) nesta solução coloca-se a cebola picada e cobre com filme de PVC;
d) leva-se ao banho-maria por 20 minutos;
e) após o cozimento filtra-se em papel filtro a mistura, recolhendo o líquido, aproximadamente 100mL;
f) coloca-se em banho de gelo por 5 minutos;
g) após o resfriamento adiciona-se álcool gelado aos poucos, deixando escorrer pela parede do Bécker aproximadamente o mesmo volume da solução recolhida da filtragem;
h) deixa-se de repouso por no mínimo 10 minutos, sendo possível observar a formação de camadas devido a diferença de densidade (inferior = água; intermediária = fragmentos de DNA; superior = álcool);
i) após 30 minutos poderá ocorrer o agrupamento dos fragmentos do DNA ganhando o aspecto de “fios de algodão”.
j) visualização, no microscópio, de lâminas contendo DNA previamente preparadas.
- Célula animal:
MATERIAIS: tubo ensaio, funil, filtro de papel, água, sal, álcool, corante indicador de DNA, palito.
PROCEDIMENTO:
a) Preparar uma solução salina muito concentrada;
b) colocar uma porção dessa solução salina na boca e bochechar vigorosamente durante dois minutos;
c) colocar a mistura obtida em um tubo de ensaio e filtrar em seguida com a ajuda do filtro de papel;
d) marcar duas linhas em um tubo de ensaio, uma no meio do tubo e outra perto da borda;
e) transferir o filtrado para o tubo marcado, até a primeira linha;
f) adicionar, cuidadosamente, álcool até a segunda linha;
g) observar com atenção e registrar.
DISCUSSÃO:
• Onde se encontra o DNA na célula?
• Existe alguma diferença entre o DNA encontrado nas células vegetais e animais?
• Existe diferença entre o DNA das cebolas utilizadas?
• Existe diferença entre o DNA das diferentes amostras colhidas de células da bochecha?
• O DNA da cebola está morto?
• Pode-se extrair e examinar DNA de algum organismo morto?
• Como os investigadores forenses em CSI e Dexter conseguem identificar um assassino através da análise de seu sangue?
2 – Prática das cores
Objetivo: diferenciar as interações alélicas do tipo dominância completa, dominância incompleta e codominância; estimular a capacidade investigativa e produtiva dos alunos.
Tempo requerido: 50 minutos
MATERIAIS: tinta guache branca e vermelha, água, óleo de cozinha, leite integral, colheres (sobremesa), copos, 6 garrafas pet pequenas, 6 rótulos com diferentes sequências de aminoácidos, cola branca, funil, 3 vasilhas plásticas transparentes.
PRERAPAÇÃO:
- Dominância completa.
a) em um copo adicione 3 colheres de tinta guache vermelha;
b) complete metade do copo com água e misture bem;
c) em outro copo coloque meia colher de tinta guache branca;
d) complete metade do copo com água e misture bem;
e) uma dupla de garrafas pet receberá um rótulo com uma diferente sequência de aminoácidos – colar os rótulos nas garrafas;
f) com a ajuda do funil, colocar as misturas em garrafas diferentes, tampa-las e reservar;
- Dominância incompleta.
a) em um copo adicione 1 colher de tinta guache vermelha;
b) complete metade do copo com água e misture bem;
c) em outro copo coloque 1 colher de sobremesa de tinta guache branca;
d) complete metade do copo com água e misture bem;
e) outra dupla de garrafas pet receberá rótulos com diferentes sequências de aminoácidos – colar os rótulos nas garrafas;
f) com a ajuda de um funil, colocar as misturas em garrafas diferentes, tampa-las e reservar.
- Codominância.
a) em outra dupla de garrafas, cole em cada garrafa um rótulo com diferentes sequências de aminoácidos;
b) com a ajuda de um funil coloque meio copo de leite integral em uma das garrafas;
c) com a ajuda de um funil coloque meio copo de óleo de cozinha na outra garrafa;
Em uma vasilha plástica transparente, despeje os conteúdos da dupla de garrafas da preparação “dominância completa” e misture cuidadosamente.
Em outra vasilha plástica transparente, despeje os conteúdos da dupla de garrafas da preparação “dominância incompleta” e misture cuidadosamente.
Em outra vasilha plástica transparente, despeje os conteúdos da dupla de garrafas da preparação “codominância” e misture cuidadosamente.
Compare os resultados.
A mistura dos conteúdos de cada dupla de garrafas correspondem às interações entre os dois alelos e a cor final observada representa a característica fenotípica resultante dessa interação.
DISCUSSÃO:
• Em que momento ocorrem as interações entre alelos?
• No filme “X-men: apocalipse”, existem três personagens que possuem a coloração da pele azul: Mística, Fera e Noturno. Na história dos X-men, é sabido que Mística é mãe biológica de Noturno, assim eles tem algumas características físicas em comum. Considerando a prática das cores, quais características de Mística vocês diriam que são recessivas e dominantes?
• No filme “A Mosca”, o Dr. Seth Brundle acidentalmente fundiu-se com uma mosca doméstica e apresentou modificações físicas. Considerando a prática das cores e as características físicas de um homem e uma mosca, que genes seriam considerados recessivos, dominantes e codominantes?
3 – Eletroforese de ácidos nucléicos
Objetivo: apresentar técnicas utilizadas em laboratórios de genética, estimular o aluno a refletir sobre a forma que a genética é aplicada.
Tempo requerido: 5h
MATERIAIS:
- Cuba eletroforética: recipiente de plástico (4cm de altura x 20cm de comprimento x 12cm de largura), fio de cobre, resina epóxi, fios de aço inox, presilhas do tipo jacaré, fonte de energia (de brinquedos ou impressora, 30 a 20 volts).
- Outros: tampão Bórax 18mM (Borato de sódio, comum em farmácias de manipulação – 3,8 gramas de Borato de Sódio + 1000 ml de água), amido com concentração final de 8% (100ml de tBorax + 8 gramas de amido), fonte de calor (micro-ondas, fogão, bico de Bunsen ou lamparina), fôrma tipo manteigueira (2cm de altura x 14cm de comprimento x 8cm de largura), pente plástico (feito com uma régua recortada), plástico tipo celofane, geladeira, material genético, água, tampão de carregamento de amostra (0,5ml de tBorax, 10 gotas de azul de bromotimol ou corante de bolo), açúcar, caixa de isopor com gelo.
PREPARAÇÃO:
- Cuba eletroforética:
Nas bordas do recipiente de plástico colocar o fio de cobre preso por resina epóxi nas extremidades (cantos do recipiente). Enrolar os fios de aço inox e prender com resina epóxi nas extremidades inferiores das bordas que funcionarão como eletrodos positivos e negativos.
Prender as presilhas do tipo jacaré nas pontas dos fios de cobre e liga-los à fonte de energia.
- Gel e soluções:
Colocar em um recipiente para serem aquecidos os seguintes materiais tampão Bórax 18mM (Borato de sódio, comum em farmácias de manipulação – 3,8 gramas de Borato de Sódio + 1000 ml de água), amido com concentração final de 8% (100ml de tBorax + 8 gramas de amido). Imediatamente após o início da fervura ( gel viscoso) colocar em uma forma tipo manteigueira tomando cuidado para não formar bolhas para dar forma ao gel e solidificar. Esperar por cerca de 30 minutos o resfriamento em temperatura ambiente
Antes de solidificar colocar em uma das extremidades o pente de plástico (não deve alcançar o funda da forma!) que moldará os poços para aplicação dos ácidos nucléicos. Cobrir o gel com saco plástico tipo celofane e colocar na geladeira para solidificar na temperatura de 4° C (durante 2h). Depois de solidificado retira-se o pente de plástico para aplicação do material genético.
- Aplicação do material genético:
Colocar o material genético em um tubo (2 gotas, 1µ) e adicionar 2 gotas de tampão de carregamento de amostra (0,5ml de tBorax, 10 gotas de azul de bromotimol ou corante de bolo, adicionar açúcar em ambos até saturar, cerca de 0,15 gramas). Preparar as amostras a) DNA; b) corante de bolo; c) azul de bromofenol, d) DNA + azul de bromofenol, e) DNA + corante de bolo, f) DNA + Blue Dextran. Aplicar as amostras nos poços do gel de amido.
- Corrida eletroforética:
Colocar a forma do gel na cuba eletroforética contendo tampão Bórax. O gel não pode entrar em contato direto com o tampão, utilizar uma flanela de pano (tipo perfex) em contato com o gel e o tampão nas extremidades positiva e negativa. Prender as presilhas nas extremidades dos fios de cobre e manter a cuba em um recipiente térmico esfriado (caixa de isopor com gelo). Observar a corrida eletroforética.
DISCUSSÃO:
Fontes:
http://materiais.dbio.uevora.pt/LBM/Foco/Extraccao/Extraccao_DNA.html#_Toc485235128
https://www.youtube.com/watch?v=M1QO1iglT5o
https://www.youtube.com/watch?v=vO50-ZRQtuY
https://www.youtube.com/watch?v=LcCbX5f_1w8
MARTIEZ e PAIVA. Eletroforese de ácidos nucléicos: uma prática para o ensino de genética. Genética na Escola, n. 03, v. 01, p. 43-48, 2008.