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Revista da SBEnBio - Número 9 - 2016
VI Enebio e VIII Erebio Regional 3
COLORINDO A GENÉTICA QUANTITATIVA
Arianne Francielle Silva Brão (SEED-PR)
No ensino das Ciências o uso do lúdico tem apresentado bons resultados, pois despertam o
interesse. Propomos que a Genética Quantitativa seja ensinada através de atividades lúdicas,
utilizando recursos acessíveis economicamente. Foram criadas três atividades, abordando a
cor da pele, dos olhos e do cabelo que foram aplicadas às turmas de 3º ano do Ensino Médio
de um colégio da rede estadual de ensino e a duas turmas de Genética Geral do curso de
graduação em Ciências Biológicas, numa cidade do noroeste do Paraná, Brasil. Os alunos,
tanto de Ensino Médio quanto os acadêmicos, avaliaram de maneira positiva com 100% de
aprovação, mostrando que estas atividades apresentam uma alternativa interessante para
melhorar o processo ensino-aprendizagem da Genética.
Palavras chave: metodologias alternativas, cor da pele, cor do cabelo, cor do olho, atividades
lúdicas.
INTRODUÇÃO
Observamos que ainda hoje no ensino das Ciências, sejam elas físicas, químicas,
sociais ou biológicas, há um predomínio de aulas expositivas, pautadas na transmissão de
informações pelo professor, geralmente apresentando uma lista de termos e conceitos a serem
decorados, baseados no livro didático. Segundo Balbinot (2005), a grande desculpa para o uso
das aulas expositivas é a falta de um laboratório e o fato da matéria ser fragmentada. Tais
aulas, muitas vezes, são consideradas „entediantes e maçantes‟ pelos alunos, desse modo
sendo pouco proveitoso para eles.
Uma estratégia para mudar essa situação tem sido o uso de metodologias alternativas.
Yamazaki e Yamazaki (2006) propõem uma mudança significativa na prática de educadores
que pretendem, de fato, ensinar ciências. Uma metodologia alternativa que vem sendo
utilizada atualmente é o lúdico no ensino.
Uma vez que o interesse despertado pela atividade lúdica produz como resposta, o
empenho intencional para um propósito, a introdução do lúdico no ensino tornou-se uma das
práticas educativas mais eficazes.
Do ponto de vista pedagógico, Rizzi e Haydt (1986), Machado (apud Cabrera, 2006),
Cabrera (2006), Rantichieri (2006) e Alves (2007) concordam que o lúdico é uma atividade
que impulsiona naturalmente o gosto e o prazer pelo estudo, motivando para uma nova
aprendizagem e fixando uma noção já conhecida e não simplesmente promovendo uma
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recreação, assim propiciando ao aluno construir uma aprendizagem consciente e espontânea,
pois o lúdico por ser uma atividade física e/ou mental, aciona e ativa as funções psiconeurológicas e os processos mentais. Contudo, é necessário que a atividade lúdica não seja
imposta tornando-se obrigatória, pois dessa forma rompe com o caráter livre que deve ter.
Em Biologia e principalmente em Genética, muito dos conteúdos são ensinados
utilizando-se apenas de ilustrações esquemáticas de livros didáticos, tornando-os muito
abstratos, e assim dificultando a sua compreensão. Primon (2005) verificou que mesmo
alunos de graduação em Ciências Biológicas têm dificuldades em entender conceitos básicos
de Genética, como mutação, variabilidade genética, conceito e localização do DNA, relação
entre DNA e aminoácidos. Giacóia (2006) fez uma pesquisa semelhante ao de Primon, com
alunos concluintes do Ensino Médio (3º ano) e com graduandos em Ciências Biológicas
também. Os resultados não foram muito diferentes: a maioria dos alunos de Ensino Médio
não conseguia sequer explicar o que é gene, sem dizer que não sabiam o que são as Leis de
Mendel e os acadêmicos se confundiram bastante ao responderem as questões. Segundo
Vilela (2007), a dificuldade no ensino-aprendizagem aumenta quando observamos que muitos
docentes não têm segurança para trabalhar os avanços que a tal área alcançou, pois a inclusão
da Biologia Molecular, Genética e Biotecnologia nos currículos de graduação são
relativamente recentes e muitos professores que estão atuando em sala de aula se formaram se
formaram há anos, não possuindo uma formação teórico/prática atualizada.
Embora exista uma ampla bibliografia sobre o tema, são poucas ou quase inexistentes
aquelas que trazem atividades que possam auxiliar o ensino de fenômenos e conceitos de
genética, de uma maneira lúdica e compreensível.
Quando se trata de Genética Quantitativa, as dificuldades são ainda maiores, pois esse
tipo de herança é considerado complicado pelos alunos, inclusive para alunos de graduação,
uma vez que a Genética Quantitativa engloba as heranças onde há mais de um gene
determinando uma característica. Hancock (2006) verificou em suas pesquisas que estudantes
tradicionalmente acham o campo da genética quantitativa particularmente difícil de entender.
Como exemplo de heranças quantitativas, podemos citar a cor das sementes de trigo, a
cor da pele, olhos e cabelos no ser humano, a altura e o peso de diversos organismos (Amabis
e Martho, 2009; Lopes e Rosso, 2005; Linhares e Gewandsznajder, 2008; Silva Jr e Sasson,
2005). As interações entre esses genes podem ser aditiva (nesse caso cada gene contribui com
uma „parcela‟ para a característica), de dominância e recessividade, (sendo a característica
determinada por mais de um gene, mas é a dominância de cada um e entre eles que dará o
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resultado final) e sobredominância (sendo que o heterozigoto é fenotipicamente „superior‟ aos
dois homozigotos).
Em trabalho anterior, (Brão e Lapenta, 2011) foi analisada a Genética Quantitativa em
14 livros didáticos e mesmo os livros que tinham sido aprovados pelo PNLEM (Programa
Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio) continham erros sobre conceitos básico
desse padrão de herança, como a denominação dos alelos em dominante e recessivo, mesmo
se tratando da interação aditiva, confundindo os alunos e levando-os a falsas conclusões.
Tais fatos tornam ainda mais necessária a utilização de metodologias alternativas para
facilitar o ensino deste conteúdo.
Nas atividades criadas, foram empregadas as cores para demonstrar a Genética
Quantitativa para os alunos, utilizando a cor da pele, cor do cabelo e cor do olho.
A cor da pele é definida pelo efeito aditivo de mais de três diferentes genes, sendo que
cada gene possui dois alelos que contribuem de forma igual para o fenótipo sendo que um dos
alelos que cada gene tem produção máxima de melanina e o outro alelo tem a produção
mínima (Amabis e Martho, 2009; Lopes e Rosso, 2005; Linhares e Gewandsznajder, 2008;
Silva Jr e Sasson, 2005). O alelo de produção máxima é chamado de efetivo ou aditivo e o de
produção mínima, não-efetivo (Linhares e Gewandsznajder, 2008).
Os tons de cabelo do preto ao loiro passando pelos marrons se processam da mesma
forma que a cor da pele, sendo que o diferencial é a cor „ruiva‟, que está relacionada ao
excesso de pigmento pheomelanina (cor vermelha), que não foi convertida a eumelanina (cor
escura) pela proteína codificada no gene MC1R (melanocortin-1 receptor), encontrado no
cromossomo 16 e que também está relacionado à presença de „sardas‟ na pele. Quando se tem
genótipo AA temos a conversão total da pheomelanina em eumelanina e não há a presença da
característica. Se o individuo possuir genótipo aa, não há a conversão da melanina vermelha
em melanina preta e desse modo se manifesta a característica ruiva, pois o excesso de
pheomelanina acaba se acumulando nos tecidos dérmicos (cabelos ruivos, e na pele como
sardas). Quando o genótipo é Aa, o indivíduo apresenta somente sardas na face (Starr e Ding,
2009).
A genética da cor dos olhos é a herança de maior complexidade, pois apresenta caráter
dominante/ recessivo, epistasia e ainda é relacionada ao efeito físico denominado de „Efeito
Rayleigh‟ – a cor do olho resulta do efeito de reflexão da luz, assim a melanina presente na
íris é sempre a mesma, mas a quantidade presente nos olhos faz refletir diferentes cores. Essa
herança é determinada por três genes, sendo o gene EYCL1 (Gey Gene), encontrado no
cromossomo 19, responsável pela produção mediana de melanina na íris, refletindo a cor
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verde (dominante - G) e azul (recessivo - g), o gene EYCL2 (Central Brown Eye Color Gene)
encontrado no cromossomo 15, recentemente descoberto e ainda pouco estudado, e o gene
EYCL3 (Bey Gene) encontrado no cromossomo 15, que tem a produção máxima de melanina
e assim a cor resultante da reflexão da luz é a cor castanha (dominante - B) e azul (recessivo b) e ainda epistático dominante sobre o gene EYCL1 (Amabis e Martho, 2008 e 2009).
AS ATIVIDADES
Primeiramente foi pesquisado como ocorre a herança da cor da pele, dos cabelos e dos
olhos em livros didáticos e em artigos científicos. A partir da teoria, foi elaborado um modelo
ou atividade, de caráter lúdico, para cada herança, sendo denominadas “Pondo a mão na
massa e modelando a herança” (cor da semente de trigo e cor da pele), “Essa morena, como
loira, deu uma bela ruiva” (cor do cabelo) e “Esse brilho dos teus olhos...” (cor dos olhos).
Para a atividade “Pondo a mão na massa e modelando a herança” foi utilizado
massinha de modelar nas cores marrom e salmão (para herança da cor da pele) e nas cores
vermelho escuro e branco (para cor da semente de trigo), onde cada „barrinha‟ (cor) foi
cortada em 64 pedacinhos iguais com o auxilio de um estilete. 32 pedacinhos da cor vermelho
escuro e branco foram enrolados em bolinhas para representar o produto de cada alelo de cada
gene. Uma placa de isopor de medidas 50 cm x 50 cm x 1 cm foi utilizada para realização de
um quadrado de Punnett, onde com a régua e a caneta hidrocor, foi feita uma margem de 5 cm
e dentro do quadrado resultante os quadrados menores com 10 cm (Figura 01). Com a caneta
hidrocor, colocar o resultado de um cruzamento duplo heterozigótico no quadrado, para que
haja a demonstração de todas as possibilidades de cores.
Figura 01. Esquema da placa de isopor com o Quadrado de Punnett
5 cm
10 cm
.
Depois, foram utilizados palitos de madeira („palitos de dente‟) cortados em quatro
pedaços, para fixar as bolinhas de massinha (produtos do gene) com o auxilio de cola de
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isopor no quadrado de Punnett (Figura 02c), onde um dos quadradinhos menores foi deixado
sem colar, para a demonstração durante a aula. No final do cruzamento, misturar as
quantidades correspondentes de produto dos alelos (com as 32 massinhas restantes) para obter
os diferentes tons e colar no quadrado de Punnett, lembrando de deixar sem colar o produto
do quadradinho para demonstração (Figura 02b). Os outros 64 pedacinhos de massinha nas
cores marrom e salmão serão utilizados pelos alunos na realização da atividade (Figura 02a).
Para realizar a atividades com os alunos, precisamos também de pedaços de papel (1 cm x 3
cm) com os alelos dos genes – A, A‟, B, B‟.
Figura 02. Esquemas do modelo. (a) Tons de pele obtidos a partir da mistura de massinha
marrom e salmão. (b) Detalhe do quadrado de Punnett para a cor da semente de trigo, com os
genes, seus produtos e o fenótipo resultante. (c) Modelo da cor da semente de trigo pronto.
a
b
c
Fonte: Fotos da autora.
Para a atividade “Essa morena, como loira, deu uma bela ruiva” foi utilizada cartolina
americana nas cores preto, marrom e amarelo, cortado em quadrados de 10 cm x 10 cm, cada
cor para simbolizar as cores de cabelo cuja herança se processa da mesma forma que a da cor
da pele. Como o diferencial se dá ao ruivo, utilizamos tinta vermelha para trabalhar essa
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opção de cor de cabelo. Precisamos também de pedaços de papel (1 cm x 3 cm) com os alelos
do gene MC1R (A e a)
Já para a atividade “Esse brilho dos teus olhos...”, utilizamos papel cartão nas cores
marrom, verde e azul, cortados em quadrados de 8 cm x 8 cm (para representar o pai) e
círculos de 8 cm de diâmetro (para representar a mãe). Para deixar essa atividade mais
simples para o Ensino Médio, foram colados pedaços de papel de 1 cm x 4 cm com os
genótipos (BBGG; BBGg; BBgg; BbGG; BbGg; Bbgg; bbGG; bbGg) atrás dos cartões –
Figura 03.
Para o Ensino Médio, as atividades foram aplicadas na forma de Oficina de Genética
Quantitativa, em contraturno, em um colégio da rede estadual da cidade de Maringá – PR,
Brasil. Por se tratar de uma atividade não-obrigatória, os alunos interessados em participar se
inscreveram para Oficina, totalizando 21 indivíduos de 15 a 20 anos. Contudo, no dia da
realização da Oficina, houve um temporal na cidade e somente seis alunos conseguiram
chegar ao colégio para a realização das atividades. Dos seis alunos, cinco eram do sexo
feminino e somente um era do sexo masculino.
Figura 03. Material para a atividade pronto.
Fonte: Foto da autora.
As mesmas atividades foram aplicadas a duas turmas do segundo ano de graduação do
curso de Ciências Biológicas - Integral, nas aulas da disciplina Genética Geral, em uma
universidade da região noroeste do Paraná, Brasil. Como as atividades foram aplicadas no
período das aulas, a participação foi maior que no Ensino Médio, num total de 28 indivíduos,
sendo vinte acadêmicas e oito acadêmicos.
Para ambas as turmas, de Ensino Médio e Graduação, o conteúdo já havia sido
trabalhado em sala de aula pelos professores regentes, antes da aplicação das atividades pela
pesquisadora.
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As atividades foram iniciadas com a explicação realizada pela pesquisadora sobre
como ocorre a cor da pele, utilizando um modelo já pronto – Cor da Semente de Trigo –
lembrando que a interação genética que ocorre na cor da semente de trigo é aditiva, como na
cor da pele e para que não haja confusão com a Herança Mendeliana, adotaremos alelo efetivo
A e alelo não-efetivo A‟.
Os alunos, tanto de ensino médio quanto de graduação, foram organizados em grupos
de três a quatro alunos, que sortearam dois conjuntos de cada gene, ou seja, dois genótipos e
fizeram o cruzamento (quadrado de Punnett) entre esses genótipos para a característica cor da
pele. Com o resultado do cruzamento, eles fizeram os possíveis fenótipos da F1 com a
massinha de modelar e verificaram em qual classe seus indivíduos pertencem: negro, mulato
escuro, mulato médio, mulato claro ou branco. Observaram também os resultados obtidos
pelos outros grupos de genótipos diferentes.
A explicação de como a cor do cabelo ocorre foi feita pela pesquisadora. Ainda em
grupos, os alunos sortearam um quadrado com a cor de cabelo (preto, marrom e amarelo) para
cada integrante e um gene MC1R. Aqueles que tiverem a dupla mutação no seu gene
(genótipo aa) pintaram com a tinta vermelha os seus „cabelos‟ e observaram os resultados (o
vermelho ficou mais visível nos „cabelos‟ mais claros e menos notável nos „cabelos‟ mais
escuros, assim temos os vários tons de cabelos ruivos – Figura 04). Os grupos que tiveram a
mutação em somente um dos alelos (genótipo Aa) serão „sardentos‟, mas não ruivos, então
não pintaram seus „cabelos‟, assim como aqueles que não apresentaram a mutação (genótipo
AA).
A próxima atividade aplicada foi a da cor dos olhos, iniciada com a explicação dada
pela pesquisadora sobre o padrão dessa herança. Os grupos sorteiam a cor dos olhos para o
„pai‟ e para a „mãe‟. Para o Ensino Médio, no verso dos cartões estão os genótipos, então os
alunos fizeram somente o cruzamento e representaram F1. Já para a Graduação, os
acadêmicos tiveram que descobrir os possíveis genótipos a partir da cor do olho, e depois de
realizado os cruzamentos, representaram a possível F1.
Figura 04. Resultado da atividade.
Fonte: Foto da autora.
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As atividades foram finalizadas com uma discussão sobre os resultados obtidos, com o
tema: Será que as diferenças entre os indivíduos e o preconceito são produtos biológicos ou
culturais?
Após a discussão, foi realizado um questionário com os alunos para sabermos se o
assunto foi compreendido de maneira mais eficaz com a aplicação das atividades e qual delas
eles gostaram ou que melhor trabalhou o assunto. Para o Ensino Médio elaboramos três
questões, onde perguntamos o que eles achavam das atividades, se eles entenderam melhor a
matéria com a realização delas, por que, qual delas eles acharam mais eficientes e qual mais
gostaram. Já para os acadêmicos pedimos para eles analisarem as atividades do ponto de vista
de aluno, se ajudaram ou não a uma melhor compreensão da matéria e do ponto de vista de
futuros professores, se a atividade ajudaria no processo ensino-aprendizagem com seus
futuros alunos e também de que forma isso aconteceria.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Sobre a opinião dos estudantes em relação às atividades em geral, os alunos do Ensino
Médio responderam que acharam as atividades: interessantes, agradáveis, interativas, legais,
inteligentes, divertidas, esclarecedoras e objetivas e todos ainda responderam que as
atividades ajudaram na compreensão da matéria, sendo as justificativas mais relevantes: “eu
pude visualizar o que acontece realmente.”, “pela didática diferenciada, mais dinâmica a
aula.”, “deu para interagir e ter mais participação coletiva.”, “a matéria ficou mais palpável”.
Os acadêmicos também responderam que a prática ajudou a entender melhor a
matéria, e ainda ressaltaram que “práticas rápidas e bem feitas sempre ajudam a entender
melhor a matéria”, “mostra como funciona a interação dos alelos”, “torna papável a teoria”,
“com a parte prática fica mais fácil entender a teoria”, “foi um experimento bastante
didático”, “a observação da parte prática e da representação das possibilidades de forma a
atrair a atenção ajudaram a entender as variações fenotípicas dentro de uma população”.
Quando perguntamos qual das atividades os alunos do Ensino Médio mais gostaram,
67% disseram que gostaram de todas e 33% afirmaram que gostaram mais da atividade da cor
do cabelo. Em relação à eficiência das atividades, 67 % responderam que todas foram
eficientes, enquanto 16,5% afirmam que a mais eficiente foi a da cor da pele e segundo outros
16,5% declaram que a atividade sobre a cor dos olhos foi a mais eficiente.
Todos os acadêmicos responderam que do ponto de vista de futuros professores, as
atividades melhorariam o processo de ensino-aprendizagem, pois a prática auxilia o
entendimento da teoria e ainda completam que “a pratica possibilita o aluno a pensar por si
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próprio”, “desperta ainda mais o interesse pelo conteúdo – já que é quase divertido”,
“promove uma aproximação aluno-aluno e aluno-professor”, “práticas atraem a atenção do
aluno e fazem com que ele realmente fixe o conteúdo”, “com a massa de modelagem mostra
que a cor da pele é uma herança quantitativa”, “a representação lúdica dos conceitos vistos na
teoria facilitariam a compreensão dos conteúdos”, “além de estimular o raciocínio lógico
(para fazer os cruzamentos), esta prática estimula também a memória visual, fazendo com que
o aluno assimile melhor o conteúdo com a realidade”.
Os relatos obtidos na pesquisa, bem como os questionamentos dos alunos durante a
execução das atividades, indicaram que ao participarem destas, estes alunos e acadêmicos
conseguiram ampliar a compreensão de herança quantitativa, uma vez que a atividade
realizada funcionou como uma ação facilitadora do processo ensino-aprendizagem.
De acordo com os relatos, a atividade mais eficaz foi a da herança da cor da pele, pois
além de ser a que melhor representa o conceito de herança quantitativa apresentado pelos
livros didáticos e de ser o exemplo mais didático e o mais próximo da realidade do aluno, foi
a que mais os alunos se empenharam em realizar.
Isso demonstra que o ensino de genética com o auxilio das atividades lúdicas e
participativas, onde o aluno manuseia o material, fazem com que os conteúdos fiquem mais
próximos da realidade para os alunos, além de estimular a criatividade. Pereira et al (2010), já
havia observado em sua pesquisa com modelo em Genética Populacional que as práticas
lúdico-pedagógicas geram resultados de aprendizagem superiores às clássicas aulas
expositivas.
As respostas dos acadêmicos mostram a grande importância em elaborarmos novos
materiais didáticos que possam auxiliar alunos e professores no processo de ensinoaprendizagem, e comprovam que as atividades aqui propostas podem funcionar como uma
estratégia de ensino.
Ao responder “promove uma aproximação aluno-aluno e aluno-professor” os
acadêmicos ressalvam os resultados encontrados por Pereira et al. (2010) quando este aplicou
o seu modelo a graduandos de Ciências Biológicas e observou de imediato uma interação
maior entre alunos e dos mesmos para com o professor durante a atividade lúdica.
A realização das atividades tornou possível, além do progresso no processo de ensinoaprendizagem, discutir não somente os fatores biológicos das “cores do se humano”, mas
também os fatores sociais que estão interligados a essa questão, como o preconceito racial.
Portando mesmo tratando-se de uma questão biológica, o tema possui caráter multidisciplinar
e foi possível ser trabalhado isso, principalmente durante a realização da atividade da cor da
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pele. Isso possibilitou uma reflexão por parte dos alunos e segundo Antunes e Sabóia-Moraes
(2010), a reflexão é que forma pessoas críticas e capacitadas a gerar mudanças sociais.
Nossa pesquisa indicou que o uso de atividades práticas e de modelos didáticos no
ensino de genética é possível, mesmo em condições escassas como as que temos em escolas
públicas, uma vez que os materiais e a metodologia utilizados foram apropriados, pois são de
baixo custo, sendo acessíveis aos professores e alunos. Também temos que destacar que
devido ao tipo de material utilizado, tanto os alunos quanto os acadêmicos não tiveram
dificuldades em realizar as atividades, o que facilita ainda mais a compreensão e interação
desses alunos com o conteúdo relacionado.
Contudo, devemos observar que como os alunos e os acadêmicos já tinham estudado a
teoria em sala de aula, isso facilitou a aplicação das atividades, embora os alunos do Ensino
Médio tenham relatado que a conteúdo foi „passado muito rápido‟ durante as aulas regulares,
e que eles „não sabiam bem‟ a matéria. Logo não é só o modelo „sozinho‟, mas como ele foi
aplicado, articulado a teoria que fez com que o processo melhorasse. Knechtel e Brancalhão
(2010) afirmam que essas atividades devem ser utilizadas como mais um recurso para facilitar
o ensino de Ciências, porém não deve ser apenas a única ferramenta utilizada.
Nossos resultados corroboram com Orlando et al (2009) e Pereira et al (2010) que
observaram que as atividades que usam de modelos concretos para o ensino de teorias
abstratas aumentam interesse pelo conteúdo, estimulando a participação dos alunos. E assim
como Pereira et al (2010), nós também tivemos 100% de aprovação do modelo e este atendeu
às expectativas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Concluímos que a aplicação das atividades lúdicas aumentou o interesse dos alunos
pelo conteúdo de Genética Quantitativa, principalmente por facilitar a compreensão do
mecanismo de funcionamento dessa importante herança genética.
Desse modo, as atividades realizadas apresentam uma alternativa interessante para
melhorar o processo ensino-aprendizagem da Genética para o Ensino Médio, além de
desenvolver as habilidades dos professores em formação, que futuramente terão que trabalhar
esse conteúdo de difícil compreensão teórica com seus alunos em sala de aula.
AGRADECIMENTOS
À Ana Silvia Lapenta (Universidade Estadual de Maringá - PR) pela colaboração na
formulação deste trabalho.
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