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Transgenia x Hibridismo

Publicado por 
novaescola
Objetivo(s) 
  • Elaborar um painel crítico sobre a agricultura transgênica;
  • Diferenciar transgenia de hibridismo.
Conteúdo(s) 
  • Genética molecular;
  • Ecologia humana;
  • Biotecnologia.

 

Ano(s) 
Tempo estimado 
3 aulas
Material necessário 

Este plano de aula está ligado ao seguinte artigo de VEJA:

Desenvolvimento 
1ª etapa 

Inicie a aula sobre os transgênicos e a agricultura discutindo alguns conceitos de genética com a turma. Essa conversa é fundamental para que os alunos entendam a influência que a biotecnologia exerce na economia mundial.

 

Pergunte aos alunos o que eles sabem sobre transgenia: já ouviram falar no termo? O que vem a ser isso? Por meio de qual ou de quais processos é possível obter organismos transgênicos? E híbridos? Depois de ouvir as respostas dos alunos e anotar algumas observações feitas por eles no quadro, conte ao grupo que organismos são complexidades construídas por células que se organizam em tecidos, órgãos e sistemas. O organismo, resultado final dessa complexa interação vive e interage com o ambiente durante certo tempo deixando determinado número de descendentes diretos.

 

Explique à turma que a ponte entre uma geração e outra é uma pequena célula chamada de reprodutora que carrega um item fundamental: um conjunto de moléculas de DNA responsáveis por uma série de instruções as quais são materializadas pelo maquinário celular em proteínas e em seguida em outras moléculas cuja complexa interação construirá o organismo. Estas instruções são os genes e o DNA (molécula) é o substrato físico do gene. Finalize dizendo que a o descobrimento desta função da molécula de DNA dentro da célula inaugura um campo novo e dentro das biociências: a biologia molecular. Esse é universo conceitual no qual se inserem os transgênicos. Trata-se então de uma tecnologia derivada deste conhecimento.

2ª etapa 

Conte aos alunos que tanto o hibridismo como a transgenia são procedimentos de melhoramento genético para fins agrícolas. No melhoramento genético convencional, existem três técnicas básicas: a primeira consiste no cruzamento de variedades da mesma espécie no qual é feita uma polinização cruzada entre variedades que possuem características desejadas. E uma segunda técnica, variação da primeira a polinização ocorre entre espécies diferentes, porém muito próximas, de modo que formam uma variedade híbrida. Os híbridos são muito utilizados no melhoramento convencional por gerarem espécies mais resistentes, o que aumenta a produtividade da espécie cultivada.

 

Finalmente, explique que existe uma técnica baseada na produção de formas mutantes através da radiação ionizante, técnica muito utilizada aqui no Brasil Pelo Centro de Energia Nuclear para Agricultura (CENA). Estas formas mutantes são testadas quanto às suas características desejáveis do ponto de vista agrícola.

 

Esclareça aos alunos que um organismo transgênico é um tipo de organismo geneticamente modificado (OGM) que recebeu um gene de outra espécie. Polemize: seria um transgênico um híbrido ou um mutante? Trabalhe com estes conceitos e aproveite para detalhar o que vem a ser cada um deles e quais são suas principais diferenças.

 

Reforce a ideia de que um organismo mutante é aquele que apresenta um gene novo, gerado por uma modificação no material genético. Na prática, portanto, o transgênico funciona como um mutante, pois possui um gene novo ainda que introduzido de forma artificial. Em seguida levante outra questão: um transgênico é um híbrido? Explique que híbrido é um organismo que possui genes de espécies muito próximas, misturados por meio da reprodução natural. Neste caso, um transgênico está mais distante dessa situação, porque possui poucos genes de outra espécie, podendo esta ser muito distante do ponto de vista do parentesco evolutivo.

 

Além disso, a forma transgênica mantêm as capacidades reprodutivas com os membros da forma selvagem, já os organismos híbridos não pertencem a qualquer espécie e não são capazes de se reproduzir seja entre si ou com as espécies que o originaram. Esclareça que as formas transgênicas são da mesma espécie que as formas selvagens, pois podem reproduzir-se entre si gerando descendentes férteis. Desta forma, a rigor, transgênicos são organismos da mesma espécie. Alerte-os que este fato constitui um risco biológico, pois o organismo transgênico pode disseminar os transgenes na população selvagem.

 

Comente com os alunos de forma esquemática como se faz um organismo transgênico. Conte que a primeira etapa constitui em identificar e isolar o gene que se deseja transferir para o organismo receptor. Este é o passo mais complicado, pois é preciso identificar os genes de interesse, responsáveis pela característica desejada.

 

Em seguida, esses genes são isolados e inseridos em bactérias que farão milhares de cópias deste ao reproduzir-se em laboratório. O próximo passo é a transformação deste gene antes de inseri-lo no organismo receptor. Associa-se ao gene de interesse pequenas sequências de DNA com função específica: um promotor, um terminador e ainda outro gene marcado com seu respectivo promotor. Este outro gene será importante para identificar o transgene no organismo receptor. Este outro gene poderá ser de resistência a antibiótico ou um herbicida. (Figura 1).



Principais etapas da construção de um organismo transgênico

 

Depois, este complexo que chamaremos de transgene é inserido na planta receptora. Para isso utiliza-se uma massa de células indiferenciadas (ainda sem função definida) da planta receptora, cultivadas em laboratório visto que é impossível a inserção do transgene em cada uma das células da planta. Existem diversas técnicas para a introdução do transgene:

 

- Bombardeamento com micropartículas revestidas de DNA - sistema pelo qual o DNA é revestido em micro esferas de tungstênio e transferidos para dentro do tecido da planta.
- Transferência por electroporação - DNA é introduzido em células expostas a um campo elétrico.
- Microinjeção de DNA - Injeta-se DNA em uma célula através do uso de uma micropipeta.
- Uso de organismo vetor - Agrobacterium tumefaciens - método pelo qual é inserido um gene de característica desejada no genótipo de uma bactéria que ao se associar a uma planta retransmite a mesma característica. Este é o método mais comum.

 

O próximo passo é desenvolver plântulas (embriões vegetais já desenvolvidos) a partir destas células indiferenciadas. Para o reconhecimento das plântulas que contenham realmente o transgene, o meio de cultura deverá conter antibióticos ou herbicidas de modo que apenas as plantas que expressarem o gene marcador favorável ao meio irão sobreviver. Esclareça que o investigador assume que as plantas que sobreviverem neste meio deverão expressar o transgene de interesse. O último passo é a adaptação das novas plantas nos cultivares experimentais e seu desenvolvimento para o mercado.

 

Encerre pedindo aos alunos que tragam uma pequena pesquisa sobre plantas transgênicas. Cada aluno deverá identificar uma planta comercial transgênica, procurando saber qual foi o gene de interesse inserido na planta, assim como a espécie originária do gene. Os alunos deverão comentar também qual é o objetivo, em termos agrícolas, da construção do transgênico escolhido. Como material de apoio e ponto de partida para a discussão que será feita na próxima aula, distribua para os alunos o texto "A China, a Embrapa e o passado", publicado na edição 2257 de Veja.

 

Para que ao alunos compreendam melhor o texto, lembre-os de que a Embrapa (Empresa brasileira de pesquisa agropecuária) é uma empresa que se dedica à pesquisa e ao desenvolvimento de sementes híbridas e transgênicas e que, assim como as grandes multinacionais agroquímicas, também está produzindo variedades de diversos tipos de vegetais.

3ª etapa 

Agora que os alunos já dominam os conceitos de biotecnologia e transgenia, trabalhe com os a turma os impactos desses avanços da ciência e de seus usos a partir das pesquisas feitas por eles. Divida a classe em três grupos. Cada grupo deverá representar um segmento da sociedade envolvido diretamente pela questão dos transgênicos. O primeiro grupo será o da indústria agroquímica, que é a principal personagem na produção e disseminação desta biotecnologia. Caso a escola disponha de computadores, leve os alunos para a sala de informática e peça para que eles procurem o material institucional produzido por essas empresas. Oriente-os a perceber qual é o interesse delas, que tipo de estratégia científica e de mercado as orientam. Peça para que procurem material no qual esta indústria se defende do ataque de seus críticos.

 

O segundo grupo é o dos agricultores. Neste caso, poderão diferenciar o pequeno e o grande agricultor. A ideia seria levantar as questões envolvidas nesse assunto: os ganhos em produtividade e preço do produto agrícola, o aumento da eficiência e as queixas dos agricultores. A questão da dependência dessas sementes é uma delas.

 

O terceiro grupo será o dos consumidores dos produtos transgênicos. Esses alunos poderão abordar as questões de saúde, a questão da qualidade e preço dos produtos de origem transgênica. Vale a pena conhecer um pouco dos mitos e verdades sobre o produto final de origem transgênica.

 

Organize um debate entre estes três. Cada grupo deverá defender seus interesses de modo embasado em suas pesquisas. Estimule cada grupo a criar argumentos fundamentados no trabalho que fizeram em casa, enfatizando que o objetivo não é ganhar o debate, mas sim criar a possibilidade da formação de um posicionamento crítico.

 

É esperado que os estudantes comentem que a genética moderna consegue produzir plantas capazes de crescer situações ambientais totalmente novas e adversas, nas quais a variedade selvagem não se adaptaria. A ideia das empresas que desenvolvem sementes transgênicas é produzir em laboratório sementes que se adaptem a climas inadequados para aquela cultura ou torná-las mais resistentes ao ataque de predadores. Tal ação dispensa o uso de inseticidas, pois trazem genes que causam resistência ou combatem os insetos. Outras características também ligadas ao período de cultivo, como a resistência a determinados herbicidas, facilitando a aplicação destes nas plantas daninhas sem que a planta de interesse seja afetada.

 

Outro interesse das empresas do setor de pesquisa e desenvolvimento de alimentos transgênicos é produzir uma semente, um fruto com determinadas características: cenouras mais doces, tomates mais resistentes ao apodrecimento e uma série de características que valorizam o produto. A ideia seria realçar algumas virtudes e minimizar as vulnerabilidades do vegetal. A tabela 1 lista uma série de plantas exibindo quais características seriam desejáveis em um programa de melhoramento feito por meio da transgenia.

 

Abacaxi: aumento no teor de açúcares
Ameixa, mamão, melão, morango, pêra: amadurecimento retardado.
Alface: menos deterioração pós-colheita
Arroz: maior teor de amido e melhoramento da proteína
Batata: maior teor de amido e maior resistência à doenças
Brócolis: maior tempo de vida útil
Café: redução no teor de cafeína
Girassol: melhor qualidade proteica
Maçã: aumento de carboidratos e alteração no amadurecimento
Mandioca: melhor composição nutricional
Tomate: alteração no perfil de açúcares, elevação na proporção de licopeno, aumento de enzimas antioxidantes
Trigo: melhor digestibilidade e melhor qualidade proteica
Uva: incremento de sabor

 

Conte à turma que essas características todas estão ligadas à produtividade da planta e que são considerados melhoramentos de 1ª. Geração. Relate que numa segunda geração as plantas transgênicas podem produzir alimentos funcionais. Seriam alimentos que trazem outros benefícios, tais como a adição de determinados antígenos que podem tornam o sujeito imune a determinados microrganismos à medida que consome o alimento. As espécies transgênicas poderão conter na sua constituição suplementos como vitaminas, ômega 3 e sais minerais. Algumas plantas transgênicas utilizadas para a produção de tecidos com o algodão geneticamente modificado poderão ser utilizadas para fabricar o jeans desbotado sem utilizar o ácido que provocava o efeito lavado, mas que contamina o meio ambiente.

 

Pondere que é importante notar que existem críticas à tecnologia dos transgênicos assim como a questão dos organismos geneticamente produzidos em geral. O espírito das críticas é que esta nova tecnologia é fascinante e revolucionária, mas pode tornar-se uma caixa de Pandora, principalmente pelo fato de estar sendo aplicada sem uma avaliação mais cuidadosa.

 

É importante explicar aos alunos, caso eles não toquem no assunto, que tal tecnologia, particularmente a dos transgênicos, é capitaneada pelo agronegócio. A partir disso se explica a agressividade na implantação da técnica. Procure trabalhar com os alunos como se dá a lógica da produção das variedades transgênicas do ponto de vista do interesse financeiro e comercial. O produto de alta tecnologia deve ter características que mantenham a fidelidade do cliente, entretanto, esta fidelidade não deve tornar-se dependência. Assim, a produção de alguns transgênicos pode criar a dependência de produtos casados ou ainda a impossibilidade do pequeno agricultor de armazenar e plantar melhores sementes, dado que, propositalmente as transgênicas, podem se tornar estéreis em uma segunda geração. Além destas situações, existem os efeitos colaterais indesejados. Como os marcadores genéticos para obtenção dos transgênicos utilizam genes de resistência a antibióticos e herbicidas estas plantas podem disseminar estes genes. Além disso, existe o problema da contaminação descontrolada das plantações sem transgênicos. A Figura 2 avalia facilidade que este processo pode acontecer em culturas vizinhas.

 

Consequências do uso de sementes transgênicas em plantações de milho no estado do Paraná

 

Conte ainda que outras questões são de caráter de segurança alimentar. Os transgenes geram neoproteínas que podem teoricamente produzir processos alérgicos nos consumidores do alimento transgênico. Assim, há uma reivindicação para que todos os alimentos e produtos de origem transgênica ou que contenham transgênicos sejam identificados como tal. A indústria e os comerciantes resistem a essa ideia por acharem que isso só disseminaria uma série de preconceitos contra os produtos transgênicos.

Avaliação 

O professor poderá avaliar o trabalho pedido no final da primeira aula, assim como um material escrito criado a partir da pesquisa de cada grupo no debate proposto na segunda aula. O debate em si poderá ser evidentemente objeto da avalição, a partir da qualidade e profundidade da argumentação de cada grupo. Lembre-os que a qualidade da pesquisa de cada grupo criará um efeito sinérgico melhorando muito a qualidade do trabalho de toda a classe. É importante que, ao final da sequência, os alunos saibam diferenciar hibridismo de transgenia: quais são os processos biológicos envolvidos em cada uma delas, bem como as vantagens e desvantagens deles. A partir da compreensão dos conceitos, as atividades desenvolvidas com os alunos deverão apontar a compreensão deles sobre o uso comercial da biotecnologia, a importância dele para a economia mundial, bem como os danos que o uso indiscriminado de sementes transgênicas podem causar à natureza e aos produtores agrícolas.

 

Quer saber mais?

Livro produzido pelo Núcleo de Estudos Agrários e Desenvolvimento Rural (NEAD) do Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA) com uma coletânea de 33 artigos críticos sobre transgênicos.
http://aspta.org.br/wp-content/uploads/2011/08/Transgenicos_para_quem.pdf

 

Autor Nova Escola
Créditos:
Ricardo Paiva
Formação:
Professor de Biologia do Colégio Santa Cruz, de São Paulo

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