Nome da disciplina: Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada
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- Gabriel Lombardi Nunes
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1 Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada 1 Syllabus Nome da disciplina: Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada Série: 2.a série do Ensino Médio Carga Horária Semanal: 75 minutos Duração: Semestral 2.o semestre Docente(s) responsável(eis): Lucianne Leigue e Mariana Lorenzin. Equipe de professor(es): Lucianne Leigue, Mariana Lorenzin, Carolina L Abbate Oreb. Número de vagas em 2018: máximo de 45 por turma. Pré-requisitos: não há. Objetivos: Identificar a importância da biotecnologia para a sociedade e relacioná-la a fatos, tendências, fenômenos e/ou movimentos da atualidade. Descrever e discutir novas tecnologias envolvendo material genético. Planejar e executar métodos e técnicas de pesquisa em laboratório. Identificar e definir ferramentas biotecnológicas. Compreender a estrutura molecular do material genético dos seres vivos. Explorar técnicas de manipulação de material genético e suas possibilidades de aplicação em diversos contextos. Discutir aspectos éticos envolvidos na biotecnologia. Ementa: Definição da Biotecnologia como Ciência. Estrutura e comparação de modelos do material genético (DNA e RNA). Implicações éticas na Biotecnologia. Método Científico. Técnicas e aplicações da manipulação de material genético. Clonagem. Transgenia. Organismos geneticamente modificados. Células tronco. Descrição do curso Este curso visa oferecer uma visão molecular e aplicada à Biotecnologia em seus diferentes campos de atuação (ambiental, industrial e médico), bem como introduzir o aluno ao universo do material genético dos seres vivos, construir o processo de pesquisa em ambientes laboratoriais e estimular o desenvolvimento do pensamento crítico sobre situações e problemas oriundos da biotecnologia, envolvendo aspectos éticos, econômicos, ambientais e sociais. Por meio de leituras e discussão de artigos científicos, experimentos de laboratório, debates em classe, realização de projetos de pesquisa, palestras e visitas a empresas ou laboratórios biotecnológicos, os alunos poderão vivenciar aspectos da carreira do profissional de Biotecnologia.
2 Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada 2 As aulas serão essencialmente práticas, buscando a interatividade nas atividades em grupo e a construção de propostas interdisciplinares por meio do diálogo com áreas do conhecimento como biologia, ética/filosofia, inglês, matemática, química e saúde pública. O conhecimento será construído com a participação ativa do aluno (por meio de atividades práticas, debates, pesquisas em fontes confiáveis e levantamento de dados para debates), mediado pela atuação do professor. Ao final da disciplina, será desenvolvido um projeto de conclusão a partir de situações problema identificadas na sociedade, considerando as contribuições e os impactos da Biotecnologia e manipulação do material genético em sua solução ou remediação. Avaliação: Método: Os alunos serão avaliados ao longo de todo curso e por meio de rubricas nas seguintes situações: a) atividades individuais e em grupo realizadas em aula, como a discussão de casos, participação em debates, respostas a questionários etc (AT), b) avaliação de um projeto de conclusão da disciplina (PC), c) entrega e desempenho dos relatórios das aulas práticas (RE) e d) desempenho em debates (DE). Observação: As avaliações proposta também contarão com momentos de autoavaliação dos alunos, a partir de rubricas descritivas. Critério: MÉDIA GERAL é composta pela média das Notas AT (20%), PC (20%), RE (40%) e DE (20%). 20 AT + 20 PC + 40 RE + 20 DE MÉDIA GERAL = 100 Será considerado aprovado o aluno que apresentar MÉDIA GERAL superior ou igual a 5,0. Norma de Recuperação: Entrega de um trabalho escrito sobre os conteúdos estudados durante o semestre a partir das orientações que serão dadas pelo professor. Bibliografia: Albagli, S. Da biodiversidade a biotecnologia: a nova fronteira da informac a o. Ciência da Informac a o, v. 27, Biotechnologist. Disponível em: Canhos, V. P.; manfio, G. P. Recursos Microbiolo gicos para Biotecnologia. Campinas, Malajovich, M. A. Biotecnología. Segunda Edição, atualizada. Rio de Janeiro, e- book. Disponível em:
3 Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada 3 Programação aula-a-aula: 2ºsemestre 2018 Aula Conteúdo Estratégias utilizadas Bibliografia Observações 1 Apresentação do curso 2 Biologia Estrutura do DNA: conceitos básicos e construção de um modelo de DNA dupla hélice. 3 Biologia Duplicação do DNA e Expressão gênica 4 Biologia Estrutura do DNA: processo de extração de DNA bacteriano. Apresentação dos temas a serem abordados, trabalhos a serem desenvolvidos e confecção de rubricas para avaliação de participação. Levantar as motivações e expectativas dos alunos com relação ao curso e ao conteúdo. Organização de calendário das atividades e avaliações. Apresentação da proposta do trabalho de conclusão de curso. Será requisitado o uso de aventais nas datas de práticas Introdução à estrutura do DNA. Aula teórica e prática. O entendimento de alguns conceitos básicos em Genética é fundamental para entender como os genes são transmitidos, manipulados e modificados. Parte prática construção de um modelo de DNA dupla hélice, com materiais diversos (ex: balas) com os conceitos sobre duplicação do DNA e expressão gênica (Transcrição e Tradução). Atividade prática com exercícios em post it. Experimento: extração de DNA. Alguns grupos farão a extração de DNA do morango e outros grupos extrairão o DNA bacteriano pelo método de fervura. A extração de DNA é necessária para várias aplicações na biologia molecular, como PCR, digestão com enzimas de restrição, southern blot, etc., assim como análises Molecular da Ce lula. 4. Ed. Porto S.K, William; Cummings, M, R; Spencer, C A.; Palladino, A, Michael. Conceitos de Genética, Molecular da Ce lula. 4. Ed. Porto Molecular da Ce lula. 4. ed. Porto SAMBROOK J, FRITSCH EF, MANIATIS T Molecular Cloning. A Laboratory Manual. 2nd edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York. Promover uma mesa redonda para descobrir um pouco mais sobre o perfil de cada aluno. Verificar os alunos que fizeram a disciplina eletiva sobre Microorganismos.
4 Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada 4 5 Biologia Técnica da Reação da Polimerase em Cadeia (PCR): Ferramenta para análise de um gene do DNA bacteriano e de um gene do DNA do morango ambos já extraídos previamente 6 Biologia Técnica da Reação da Polimerase em Cadeia (PCR): 7 Organismos geneticamente modificados e transformação bacteriana 8 Organismos Geneticamente Modificados preparo e análise do material para o debate sobre alimentos transgênicos. de amostras forenses, amostras clínicas, amostras de solo e ambientais. Aula teórica sobre amplificação do DNA e pesquisa de genes. Reação de PCR: após extração do DNA os alunos realizarão uma PCR e amplificarão um gene marcador de espécie bacteriana. Grupo que extraiu DNA do morango irá pesquisar um gene no morango. Corrida do gel/eletroforese e discussão de resultados. para a introdução sobre as técnicas de manipulação de material genético, seguida da construção de modelo em papel de um plasmídeo bacteriano. Discussão teórica para o fechamento sobre as implicações dessa manipulação Os alunos irão apresentar os materiais (artigos científicos, opiniões políticas, econômicas, ONGs) encontrados sobre alimentos transgênicos e começarão a preparar argumentos para o debate da próxima aula. Molecular da Ce lula. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, reimpressa o SAMBROOK J, FRITSCH EF, MANIATIS T Molecular Cloning. A Laboratory Manual. 2nd edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York. Apostila LanCe profa. Lygia da Veiga Pereira Nesta aula os alunos deverão trazer material de pesquisa sobre alimentos transgênicos e se organizarem para o debate. 9 Bioética introdução a biotética de aproximadamente 20 a 25 minutos sobre o que é bioética e suas dificuldades. A seguir, preparo para a discussão e resolução de questionário de um case em inglês sobre cultura de Material disponível em: a) Biotech site b) Science cases Buffalo Edu. GOLDIM, J.R. Bioe tica: Origens e Complexidade. Revista HCPA 2006; 26(2): SILVA, I.O.. Biodireito, Bioética e Patrimônio Genético Brasileiro. São Paulo: Ed. Pilates, 2008.
5 Biotecnologia sob uma perspectiva molecular e aplicada 5 tecidos/células tronco ou outro assunto polêmico. Breve introdução teórica sobre clonagem. Atividade proposta: discutir o caso Bringing Back Baby Jason To Clone or Not to Clone Disponível em: sciencecases.lib.buffalo.edu/cs/collection 10 Bioética - Debate sobre os alimentos transgênicos ou clonagem ou células tronco. 11 Cultura de tecidos 12 Apresentação de projeto de conclusão da disciplina O debate será composto por grupos, sendo eles: 1) Grupos dos pesquisadores/cientistas (ecologistas, geneticistas, agrônomos, biólogos) 2) Consumidores 3) Agro-negócio 4) Mediadores Obs.: Eles poderão vir a caráter para melhor interpretação dos papéis. Dentro destes grupos se formarão ainda subgrupos: a) A favor b) Contra Explicação do que é a cultura de tecidos e para que serve. Após parte teórica, discussão sobre um caso polêmico Descrição de uma situação problema, a aplicação do DNA e atuação da Biotecnologia em sua resolução ou proposição de uma nova solução que utilize os princípios biotecnológicos, organismos geneticamente modificados, considerando os impactos econômicos, sociais e ambientais Material bibliográfico deverá ser trazido pelo aluno para auxiliar na defesa das ideias durante o debate. Pereira, LV. Células Troncos Promessas e realidades. 2013, 2ed, São Paulo. Prever momentos durante a disciplina para a elaboração dos projetos, conforme cronograma.
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