REPUBBLICA ITALIANA ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE MINERARIO “GIORGIO ASPRONI” Con annessi Licei Tecnologico e delle Scienze applicate 09016 IGLESIAS-Via Roma, 45 0781\22502-22304-Fax 0781\32419 e-mail: CATF07000E@istruzione.it P I A N O D I L AV O R O D I S C I E N Z E N A T U R A L I ( C H I M I C A , B I O L O G I A E S C I E N Z E DELLA TERRA) LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE CLASSE TERZA Anno scolastico 2014-2015 PROF.ssa MARIA PELLERANO METODOLOGIA Si cercherà di condurre gli alunni al raggiungimento degli obiettivi prefissati per ciascun modulo affrontando le varie tematiche in maniera tale da rispettare i tempi e le modalità di apprendimento relative all' età dei ragazzi. Si farà in modo di stimolare la riflessione degli allievi sia mediante la trattazione teorica sia attraverso l’osservazione dei fenomeni naturali ricorrendo all’uso di opportuno materiale didattico. Si opererà al fine dell’acquisizione di un metodo di studio scientifico in modo che l’apprendimento degli alunni non avvenga in maniera stereotipata e formale. A questo scopo si è farà uso di una metodologia logico-sperimentale che prevede la risoluzione di problemi, la formulazione di ipotesi e la verifica delle stesse. Si è curerà inoltre l’introduzione degli allievi all’uso di espressioni scientifiche proprie delle Scienze della Terra, chiarendo il significato dei termini e stimolando l’arricchimento linguistico. Per guidare gli alunni all’apprendimento dei contenuti si è procederà alla costruzione di schemi, all’uso di grafici, tabelle e disegni. STRUMENTI Il libro di testo verrà sempre utilizzato e rappresenterà un ausilio fondamentale per lo svolgimento dell’attività didattica ma verrà supportato dall' approfondimento tramite riviste specializzate, dalla proiezione di filmati relativi alle unità didattiche, dalla presentazione degli argomenti in formati multimediali. VERIFICHE E VALUTAZIONE La valutazione sarà sia formativa che sommativa. La prima si effettuerà durante il processo di apprendimento e avrà lo scopo di evidenziare in itinere le difficoltà incontrate dagli alunni e permetterà di valutare la qualità del lavoro svolto. La verifica formativa sarà effettuata mediante l’osservazione/registrazione dei comportamenti degli allievi durante le attività svolte in classe (discussione collettiva, controllo del lavoro domestico, lavori di gruppo e questionari proposti durante lo svolgimento dell’attività didattica). La seconda verificherà il raggiungimento degli obiettivi fissati mediante l’utilizzo dei seguenti metodi di verifica: quesiti a scelta multipla, quesiti vero/falso, corrispondenze, quesiti a completamento, saggi brevi, relazioni e colloqui orali. La valutazione trimestrale e pentamestrale terrà conto oltre che del raggiungimento degli obiettivi cognitivi anche degli interventi riassuntivi che i ragazzi sono invitati a fare al termine di ogni lezione o all’inizio della lezione successiva all’argomento preso in esame. I suddetti interventi consentiranno agli stessi alunni di verificare se quanto è stato spiegato è stato appreso, di evidenziare eventuali difficoltà incontrate e di esercitare le loro capacità di sintesi e di schematizzazione. La valutazione finale terrà conto inoltre dell’impegno e interesse mostrati e dei progressi conseguiti rispetto alla situazione iniziale. CHIMICA Unità didattica Competenze Traguardi formativi Attività didattiche Indicatori Laboratorio Saper trarre 1a. Distinguere tra comportamento ondulatorio - Utilizza λ e ν per determinare la Le sostanze che colorano la fiamma conclusioni basate sui e corpuscolare della radiazione elettromagnetica posizione di una radiazione nello 1 risultati ottenuti spettro e stabilisce la relazione tra E e 1b. Riconoscere che il modello atomico di Bohr Dalla struttura ν ha come fondamento sperimentale l’analisi atomica alle Interpreta il concetto di spettroscopica della radiazione emessa dagli proprietà quantizzazione dell’energia e le atomi periodiche degli transizioni elettroniche nell’atomo elementi secondo il modello di Bohr Saper risolvere 2b. Essere consapevole dell’esistenza di livelli e - Attribuisce a ogni corretta terna di situazioni numeri quantici il corrispondente sottolivelli energetici e della loro disposizione problematiche orbitale in ordine di energia crescente verso l’esterno utilizzando linguaggi specifici 2c. Utilizzare la simbologia specifica e le regole di riempimento degli orbitali per la scrittura delle configurazioni elettroniche di tutti gli - Scrive la configurazione degli atomi polielettronici in base al principio di atomi Aufbau, di Pauli e alla regola di Hund 3a. Descrivere le principali proprietà di metalli, - Classifica un elemento sulla base Approfondimenti Scheda storica - Niels Bohr semimetalli e non metalli Saper classificare delle sue principali proprietà 3b. Individuare la posizione delle varie famiglie di elementi nella tavola periodica 3c. Spiegare la relazione fra Z, struttura elettronica e posizione degli elementi sulla tavola periodica - Classifica un elemento in base alla posizione che occupa nella tavola periodica - Classifica un elemento in base alla sua struttura elettronica Saper effettuare connessioni logiche Unità didattica 4a. Comprendere che la legge della periodicità è stata strumento sia di classificazione sia di - Descrive come Mendeleev arrivò a predizione di elementi ordinare gli elementi - Spiegare i criteri di classificazione in 4b. Discutere lo sviluppo del concetto di base all’ordinamento di Z crescente periodicità 4c. Spiegare gli andamenti delle proprietà - Mette in relazione la struttura periodiche degli elementi nei gruppi e nei elettronica, la posizione degli elementi periodi e le loro proprietà periodiche Competenze Traguardi formativi 2 I legami chimici Saper riconoscere e stabilire relazioni Attività didattiche Indicatori 1a. Distinguere e confrontare i diversi legami - Riconosce il tipo di legame esistente chimici (ionico, covalente, metallico) tra gli atomi, data la formula di alcuni composti 1b. Stabilire in base alla configurazione elettronica esterna il numero e il tipo di legami - Scrive la struttura di Lewis di che un atomo può formare semplici specie chimiche che si formano per combinazione dei primi 1c. Definire la natura di un legame sulla base 20 elementi della differenza di elettronegatività - Individua le cariche parziali in un legame covalente polare 2a. Descrivere le proprietà osservabili dei Saper formulare materiali, sulla base della loro struttura - Formula ipotesi, a partire dalle ipotesi in base ai dati microscopica proprietà fisiche, sulla struttura Laboratorio Approfondimenti Animazioni: Il legame covalente Il legame ionico e il legame metallico - La conducibilità di un acquario - La storia delle leghe metalliche Schede storiche: Gilbert Lewis Ronald Nyholm - forniti Unità didattica microscopica di alcune semplici specie chimiche 2b. Prevedere, in base alla posizione nella tavola periodica, il tipo di legame che si può formare tra due atomi. - Utilizza la tavola periodica per prevedere la formazione di specie chimiche e la loro natura 2c. Prevedere, in base alla teoria VSEPR, la geometria di semplici molecole - Spiega la geometria assunta da una molecola nello spazio in base al numero di coppie solitarie e di legame dell’atomo centrale Competenze Traguardi formativi 3 Le forze Saper riconoscere e intermolecolari e glistabilire relazioni stati condensati della materia Attività didattiche Indicatori 1a. Individuare se una molecola è polare o apolare, - Stabilisce la polarità di una molecola dopo averne determinato la geometria in base al sulla base delle differenze di modello VSEPR elettronegatività e della geometria 1b. Correlare le forze che si stabiliscono tra le molecole alla loro eventuale miscibilità 1c. Correlare le proprietà fisiche dei solidi e dei liquidi alle interazioni interatomiche e intermolecolari - Spiega la miscibilità di due o più sostanze in base alla natura delle forze intermolecolari - Mette in relazione le proprietà fisiche delle sostanze alle forze di legame Saper applicare le 2a. Prevedere la miscibilità di due sostanze tra loro - Prende in esame le interazioni fra le molecole per stabilire se due sostanze sono conoscenze acquisite alla miscibili vita reale 2b. Comprendere l’importanza del legame a idrogeno - Giustifica le proprietà fisiche dell’acqua, in natura la struttura delle proteine e di altre molecole in base alla presenza del legame a idrogeno 2c. Comprendere come la diversa natura delle forze interatomiche e intermolecolari determini stati di -Riconduce a un modello il comportamento dello stato solido e dello aggregazione diversi a parità di temperatura Laboratorio Approfondimenti stato liquido Unità didattica Competenze Traguardi formativi Attività didattiche Indicatori Laboratorio Approfondimenti 1a. Classificare le principali categorie di composti - Riconosce la classe di appartenenza dati Dal nomenclator alla inorganici in binari/ternari, ionici/molecolari la formula o il nome di un composto IUPAC 4 Classificazione e nomenclatura dei Saper classificare composti 1b. Raggruppare gli ossidi in base al loro comportamento chimico - Distingue gli ossidi acidi, gli ossidi basici e gli ossidi con proprietà anfotere - Distingue gli idruri ionici e molecolari 1c. Raggruppare gli idruri in base al loro comportamento chimico 2a. Applicare le regole della nomenclatura IUPAC e - Assegna il nome IUPAC e tradizionale ai tradizionale per assegnare il nome a semplici principali composti inorganici composti e viceversa Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici 2b. Scrivere le formule di semplici composti - Utilizza il numero di ossidazione degli elementi per determinare la formula di composti 2c. Scrivere la formula di sali ternari - Scrive la formula di un composto ionico ternario utilizzando le tabelle degli ioni più comuni Unità didattica 5 Competenze Traguardi formativi Le proprietà delle Saper trarre conclusioni basate sui risultati soluzioni ottenuti Attività didattiche Indicatori 1a Interpretare i processi di dissoluzione in base alle - Riconosce la natura del soluto in base a forze intermolecolari che si possono stabilire tra le prove di conducibilità elettrica particelle di soluto e di solvente 1b. Organizzare dati e applicare il concetto di concentrazione e di proprietà colligative 1c. Leggere diagrammi di solubilità (solubilità/temperatura; solubilità/pressione) Laboratorio -Dissociazione ionica, dissoluzione molecolare e reazione di ionizzazione Dissoluzione e - Determina la massa molare di un soluto a concentrazione di una partire da valori delle proprietà colligative soluzione - Stabilisce, in base ad un grafico, le Approfondimenti - Il tasso alcol emico - Scheda storica: Jacobus Hendricus Van’t Hoff condizioni necessarie per ottenere una soluzione satura Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale Video: La preparazione di una soluzione 2a. Conoscere i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni - Valuta correttamente informazioni sui livelli di inquinanti presenti in alcuni fluidi 2b. Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni - Utilizza il concetto di pressione osmotica per spiegare la necessità di un ambiente ipertonico al fine di impedire la decomposizione batterica dei cibi 2c. Comprendere l’influenza della temperatura e della pressione sulla solubilità -E’ in grado di spiegare il rischio di embolia gassosa per chi pratica attività subacquea BIOLOGIA LEZIONE 1 LA DIVISIONE DELLE CELLULE: MITOSI E MEIOSI CONOSCENZE ABILITÀ 1.1 Procarioti ed eucarioti unicellulari si riproducono tramite divisione cellulare • Divisione cellulare nei procarioti. Tempi • Spiegare perché negli organismi della divisione batterica. cellulari la divisione cellulare è anche il sistema di riproduzione degli organismi. • Spiegare nel dettaglio il processo di divisione cellulare dei batteri. 1.2 Il ciclo cellulare negli organismi eucarioti • Il ciclo cellulare: fasi G1, S, G2, mitosi e • Descrivere gli eventi che si verificano citodieresi. nelle fasi G1, S e G2 del ciclo cellulare. • Ritmi della divisione cellulare. • Spiegare perché interfase e mitosi sono processi consecutivi e tra loro dipendenti. COMPETENZE DISCIPLINARI COMPETENZE DI ASSE CULTURALE • Comprendere le modalità del processo di divisione dei batteri. • osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale • Interpretare il ciclo cellulare come un importante processo che consente la continuità della vita di tutti gli organismi eucarioti. • osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità 1.3 La mitosi è un processo che si conclude con la citodieresi • Struttura di un cromosoma. • Descrivere la struttura di un cromosoma. • Fuso mitotico: centrioli e aster. • La mitosi si suddivide in profase, metafase, anafase e telofase. • Spiegare cosa sono i centromeri e i cromatidi. • Descrivere l’origine e la funzione del fuso mitotico. • Evidenziare la precisione con cui ogni fase mitotica porta a una corretta distribuzione del materiale genetico tra le due cellule figlie. • Motivare, attraverso l’osservazione delle fasi mitotiche, l’uguaglianza genetica delle due cellule figlie. • Spiegare la funzione di centrioli e aster. • Spiegare perché i cromosomi, all’inizio della divisione mitotica, hanno una forma a X. • Spiegare i motivi della scomparsa della membrana nucleare durante la profase. • Spiegare perché alla mitosi deve seguire la citodieresi. • Mettere a confronto la citodieresi delle cellule animali con quella delle cellule vegetali. • Descrivere in modo preciso gli eventi di ognuna delle 4 fasi mitotiche • La citodieresi nelle cellule vegetali e in quelle animali. 1.4 Nella riproduzione sessuata è necessaria la presenza di gameti • Comprendere che, nella riproduzione • Riproduzione asessuata e sessuata. sessuata, si uniscono i patrimoni ereditari dei due genitori. • Le cellule somatiche e i gameti. • Spiegare le differenze tra riproduzione • Cellule aploidi e diploidi. sessuata e asessuata. • Distinguere tra corredo cromosomico • I cromosomi omologhi. aploide e diploide. • Spiegare le analogie e le differenze • Una visione d’insieme su come avviene la esistenti tra cromosomi omologhi. meiosi. • Analizzare le fasi della meiosi I, individuando gli eventi che portano alla • Confronto tra meiosi e mitosi. formazione di due nuclei aploidi. • Evidenziare le differenze tra le fasi della prima divisione meiotica e quelle della mitosi. • Descrivere le fasi della meiosi II, sottolineando le analogie con il processo mitotico. Comprendere il significato della meiosi quale processo di dimezzamento del patrimonio genetico dei due genitori in modo che, con la fecondazione, si possa riformare un patrimonio intero. • osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale • Spiegare perché è indispensabile una seconda divisione meiotica, nonostante i nuclei siano aploidi già dopo la prima divisione. • Confrontare il contenuto genetico dei nuclei formatisi al termine della prima divisione meiotica con quelli della seconda divisione meiotica. • Confrontare tra loro i 4 nuclei prodotti al termine della meiosi. • Il meccanismo del crossing over • Sottolineare l’influenza del crossing over nella struttura cromosomica dei gameti. • Comprendere l’importanza del crossing over quale processo che porta a una maggiore variabilità genetica. 1.5 Alcune anomalie o patologie umane sono provocate da errori nel processo meiotico • Distinguere tra autosomi e cromosomi • Cromosomi sessuali e autosomi. sessuali. • La non-disgiunzione e della traslocazione. • Riconoscere le fasi meiotiche in cui • Come si prepara un cariotipo. possono aver luogo i fenomeni di nondisgiunzione. • Errori numerici nei cromosomi sessuali: maschi XYY, femmine XXX, sindrome di • Descrivere il fenomeno della Turner e di Klinefelter. traslocazione. • Spiegare l’utilità e la modalità di preparazione del cariotipo. • Spiegare le cause genetiche della sindrome di Down elencando gli aspetti comuni ai portatori di questa sindrome. • Descrivere il cariotipo e le caratteristiche delle sindromi di Edwards e di Patau. • I gemelli possono essere uguali o diversi. • Motivare l’elevata frequenza di anomalie a carico dei cromosomi sessuali rispetto alle anomalie degli autosomi. • Descrivere frequenze e caratteristiche dei maschi XYY, delle femmine XXX della sindrome di Turner e di Klinefelter. •Determinare quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito a errori del processo meiotico. • Mettere in relazione la presenza di un cromosoma soprannumerario con le caratteristiche delle persone affette da sindrome di Down. • Saper analizzare le più importanti patologie dovute ad anomalie numeriche dei cromosomi sessuali • Spiegare perché possono sopravvivere individui con un cromosoma in più, ma mai con un cromosoma in meno, tranne nel caso della sindrome di Turner. • Distinguere tra gemelli omozigoti e gemelli eterozigoti LEZIONE 2 IL DNA CONTIENE IL CODICE DELLA VITA CONOSCENZE ABILITÀ COMPETENZE DISCIPLINARI Basi azotate degli acidi nucleici; struttura Saper individuare le differenze tra i vari tipi Saper comprendere che il modello teorico di Watson e Crick è stato l’inevitabile punto dei nucleotidi. di nucleotidi. d’arrivo di una lunga e meticolosa raccolta di dati di laboratorio. Esperimento di Hershey e Chase. Ripercorre le tappe che hanno portato a individuare nel DNA la sede dell’informazione ereditaria: esperimento di Principali conclusioni sulla struttura e sulle Hershey e Chase. Interpretare i risultati delle ricerche funzioni del DNA. condotte da Mirsky e da Chargaff sul DNA 2.2 La struttura del DNA Il modello di Watson e Crick. Descrivere la struttura del modello del DNA Mettere in relazione la complessa struttura proposto da Watson e Crick. del DNA con la sua capacità di contenere informazioni genetiche. 2.3 La duplicazione del DNA COMPETENZE DI ASSE CULTURALE Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper effettuare connessioni logiche. Gli enzimi DNA polimerasi, elicasi, topoisomerasi e ligasi. Spiegare le funzioni dei principali enzimi coinvolti nel processo di duplicazione Illustrare il meccanismo con cui un filamento di DNA può formare una copia complementare di sé stesso. La duplicazione semiconservativa. Differenze nella duplicazione del filamento guida e del filamento in ritardo: frammenti di Okazaki. Duplicazione mediante la tecnica della PCR. Duplicazione nelle cellule procariote. Evidenziare le differenze di duplicazione del DNA tra le cellule eucariote e procariote. Mettere in relazione l’invecchiamento delle cellule con il ruolo dell’enzima telomerasi. Descrivere l’azione degli enzimi coinvolti nel processo di proofreading. Spiegare perché è importante per le cellule che il DNA si duplichi in modo rapido e preciso. • Acquisire e interpretare le informazioni. Saper spiegare perché nel corso del tempo si è evoluto nel DNA un preciso meccanismo di autocorrezione delle proprie sequenze nucleotidiche. Scheda: Addio alla vecchiaia con lo studio dei telomeri. Metodi di riparazione del DNA. LEZIONE 3 CODICE GENETICO E SINTESI DELLE PROTEINE CONOSCENZE ABILITÀ 3.1 I geni e le proteine Relazione gene-proteine; esperimenti di Comprendere la relazione tra geni e Beadle e Tatum, e di Linus Pauling proteine. Descrivere l’esperimento di Beadle e Tatum sulla neurospora e quello di L. Pauling sull’emoglobina dei malati di anemia falciforme 3.2 COMPETENZE DISCIPLINARI COMPETENZE DI ASSE CULTURALE Capire il valore di un codice per poter riportare le informazioni del DNA nelle molecole proteiche. Saper effettuare connessioni logiche. Comprendere la necessità di una molecola specializzata nel trasporto delle informazioni dal nucleo al citoplasma. Acquisire ed interpretare le informazioni. Analizzare come l’mRNA si modifica per trasmettere molteplici informazioni a partire Individuare collegamenti e relazioni. Il ruolo dell’RNA Differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA. Processo di trascrizione del DNA: inizio, allungamento e terminazione Descrivere le diverse fasi del processo di trascrizione mettendo in evidenza la funzione dell’RNA messaggero 3.3 Elaborazione dell’mRNA nelle cellule eucariote Introni ed esoni. Distinguere tra introni ed esoni. Elaborazione delle molecole di mRNA Spiegare i meccanismi con cui avviene la durante la trascrizione (splicing). Diverse modalità di maturazione dell’RNA messaggero (splicing alternativo). maturazione dell’mRNA attraverso operazioni di taglio e splicing. da un unico gene. Comprendere in che modo può avvenire uno splicing alternativo. 3.4 Il codice genetico Il codice a triplette di nucleotidi: esperimento di Nirenberg e Matthaei. Universalità del codice genetico. 3.5 La sintesi proteica Struttura e funzione del tRNA e dell’rRNA; l’anticodone. Il processo di traduzione: inizio, allungamento e terminazione. 3.6 Le mutazioni geniche Mutazioni puntiformi: di senso, di non senso e silenti. Mutazioni geniche per delezione o inserimento. Le mutazioni e i relativi agenti mutageni. Spiegare perché un codone è formato da tre nucleotidi. Descrivere le fasi e le conclusioni del lavoro sperimentale di Nirenberg e Matthaei. Utilizzare la tabella del codice genetico per mettere in correlazione i codoni dell’mRNA con i rispettivi amminoacidi. Comprendere perché il codice genetico sia considerato una prova fondamentale dell’origine unica di tutti gli organismi viventi. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Spiegare la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto. Capire l’estrema precisione con cui avviene l’assemblaggio di ogni specifica proteina. Saper effettuare connessioni logiche. Saper comprendere che anche un minimo cambiamento nella sequenza nucleotidica del DNA può indurre la disattivazione di una proteina di importanza vitale per la cellula. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. COMPETENZE DISCIPLINARI COMPETENZE DI ASSE CULTURALE Individuare le principali fasi del lavoro sperimentale di Mendel. Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici. Illustrare le varie fasi del processo di traduzione che avviene a livello dei ribosomi. Descrivere le possibili conseguenze di una sostituzione di nucleotidi nel DNA. llustrare le conseguenze della delezione o dell’aggiunta di una base azotata in un gene. Elencare le cause spontanee o indotte di una mutazione LEZIONE 4 LA GENETICA CLASSICA CONOSCENZE ABILITÀ 4.1 Le leggi di Mendel e le loro eccezioni Elencare i dati a disposizione di Mendel agli Il lavoro sperimentale di Mendel. inizi dei suoi lavori di ricerca. Prima, seconda e terza legge di Mendel. Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Caratteri dominanti e recessivi. Mendel che ha portato alla formulazione Saper interpretare i risultati degli esperimenti di Mendel, applicando le sue tre Genotipo e fenotipo. della legge della dominanza e della segregazione. Quadrato di Punnett. Legge dell’assortimento indipendente Mutazioni. Interazioni alleliche, fenomeni di dominanza incompleta e di codominanza. Alleli multipli. Epistasi, eredità poligenica e pleiotropia. Distinguere dominante da recessivo, genotipo da fenotipo, omozigote da eterozigote. leggi anche ad altri contesti. Comprendere come in una popolazione possano comparire dei fenotipi diversi oppure intermedi rispetto a quelli portati dall’allele dominante e dall’allele recessivo Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui incrociati. Illustrare le fasi sperimentali che hanno portato alla formulazione della legge dell’assortimento indipendente. Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli. Influenze dell’ambiente sui geni. Spiegare perché possano comparire fenotipi completamente diversi da quelli dei genitori. Spiegare come mai alcuni caratteri appaiono con gradualità di alleli differenti. Cogliere le interazioni tra espressione genica e ambiente. 4.2 Gli studi di Morgan sui cromosomi sessuali Il lavoro di Sutton: i geni sono portati dai Mettere in relazione la segregazione degli cromosomi. alleli con laseparazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi I. I cromosomi sessuali e gli autosomi. Illustrare le fasi del lavoro di Morgan su La determinazione del sesso. Drosophila melanogaster e le sue conclusioni. L’esperimento di Morgan sui caratteri portati dai cromosomi sessuali Illustrare l’importanza del lavoro di Morgan. 4.3 Malattie genetiche legate ai cromosomi sessuali Trasmissione dei geni presenti sui cromosomi Dimostrare che è il padre, e non la madre, a sessuali. determinare il sesso dei figli. Comprendere il valore scientifico dei lavori sperimentali di Sutton e Morgan. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Capire il motivo di una differente trasmissione di alcuni caratteri a seconda Saper riconoscere e stabilire relazioni. Daltonismo, emofilia, distrofia di Duchenne, favismo, sindrome dell’X fragile. Descrivere le modalità di trasmissione dei caratteri legati al sesso. Genotipo e fenotipo di una donna portatrice sana di emofilia o di daltonismo. Spiegare le condizioni necessarie perché una donna sia malata di emofilia o di distrofia. del sesso dei discendenti. Costruire quadrati di Punnett che permettano di prevedere i genotipi di figli i cui genitori siano diversamente portatori di caratteri legati al sesso 4.4 Le mappe cromosomiche Il crossing over. Saper collegare le ricombinazioni geniche al crossing over che avviene nella meiosi I. Loci genici. Gruppi di associazione e ricombinazioni geniche. 5.3 Fattori che inducono la variabilità Le mutazioni. Fattori che conservano o incrementano la variabilità genica: diploidia e superiorità dell’eterozigote. Saper effettuare connessioni logiche. COMPETENZE DISCIPLINARI COMPETENZE DI ASSE CULTURALE Comprendere la differenza dal punto di vista evolutivo tra la studio dei patrimoni genetico dei singoli individui e la studio dei pool genici delle popolazioni. Acquisire ed interpretare le informazioni Capire l’importanza evolutiva della variabilità genica presente in una popolazione Acquisire ed interpretare le informazioni Distinguere tra fattori che inducono, mantengono e aumentano la variabilità genetica all’interno di una popolazione. Individuare collegamenti e relazioni. Mettere in relazione la presenza di loci sui cromosomi omologhi con la variabilità offerta dal crossing over. Le mappe cromosomiche: modalità della loro costruzione. LEZIONE 5 LA GENETICA E LO STUDIO DEI PROCESSI EVOLUTIVI CONOSCENZE ABILITÀ 5.1 La genetica di popolazioni Concetto di genetica di popolazione. Spiegare i termini “genetica di popolazione” e “pool genico”. Definizione di pool genico. Interpretare il significato di fitness darwiniana. 5.2 L’importanza della variabilità genica Studio della variabilità genica in una Descrivere l’esperimento sul-le differenze popolazione. enzimatiche pre-senti in D. melanogaster. Esperimento di Hubby e Lewontin. Comprendere l’importanza delle mappe cromosomiche sia a livello diagnostico sia per le applicazioni in campo genetico. Spiegare in che modo è possibile quantificare la variabilità latente di una popolazione. Individuare i meccanismi con cui la variabilità genica può conservarsi e incrementare a favore di una popolazione. Spiegare in che cosa consiste la superiorità dell’eterozigote e la relazione tra questo fenomeno e l’anemia falciforme. Nuove combinazioni ge-netiche: riproduzione sessuata, autosterilità ed esincroci. Evidenziare l’importanza della riproduzione sessuata nell’incrementare la variabilità genica. Illustrare i vantaggi dell’autosterilità nelle piante e negli animali. Spiegare perché l’esistenza dei geni recessivi contribuisce a incrementare la variabilità. 5.4 L’equilibrio di Hardy-Weinberg Frequenze alleliche e genotipiche. Equazione di Hardy-Weinberg e sua importanza. Dimostrare, con l’aiuto della matematica, che il pool genico di una popolazione non tende a cambiare nel corso del tempo. 5.5 Fattori che alterano le frequenze alleliche Caratteristiche delle mutazioni. Mettere in relazione gli effetti di alcuni fattori di natura ambientale o Conseguenze del flusso genico e della comportamentale con i cambiamenti che deriva genetica. si osservano nelle popolazioni a livello del pool genico L’effetto del fondatore e il collo di bottiglia. Scrivere l’equazione di Hardy-Weinberg conoscendo il significato delle lettere utilizzate. Mettere in relazione l’equazione di Hardy-Weinberg col concetto di frequenza allelica. Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici. Elencare i fattori che modificano le frequenze alleliche di una popolazione. Saper effettuare connessioni logiche. Calcolare l’influenza sul pool genico di una popolazione delle mutazioni e del flusso genico. Specificare quali sono i principali tipi di deriva genetica sottolineandone le differenze. Accoppiamenti non casuali nelle specie polimorfe. Spiegare perché un accoppiamento non casuale altera la frequenza genotipica di un pool genico senza modificarne la frequenza allelica. 5.6 La selezione naturale Principali modalità di selezione degli individui all’interno di una popolazione: stabilizzante, divergente e direzionale. Capire l’influenza della selezione naturale nella trasmissione dei caratteri favorevoli all’interno di una popolazione di individui Individuare nella selezione naturale un altro fattore che tende a mantenere la variabilità genica delle popolazioni. Elencare i principali tipi di selezione Saper effettuare connessioni logiche. naturale. Descrivere gli effetti delle selezioni stabilizzante, divergente e direzionale chiarendo le differenze mediante alcuni esempi significativi La selezione bilanciata. Selezione sessuale: concetto di dimorfismo sessuale. Spiegare in che modo agisce la selezione frequenza-dipendente. Mettere in relazione la selezione sessuale con la presenza di dimorfismo tra maschi e femmine. 5.7 L’adattamento delle specie all’ambiente Adattamento come risultato di un percorso Comprendere che il percorso evolutivo di evolutivo. una popolazione di individui è condizionato dalle varie pressioni selettive che tendono a conservare i Clini ed ecotipi. fenotipi meglio adattati. La coevoluzione. Spiegare il significato di cline ed ecotipo. Descrivere gli studi condotti sulla pianta P. glandulosa. Saper effettuare connessioni logiche. Mettere in evidenza le cause e gli effetti del processo di coevoluzione. SCIENZE DELLA TERRA CAPITOLO 1 LA CROSTA TERRESTRE CONOSCENZE 1.1 minerali e rocce I costituenti della crosta terrestre La "chimica" della crosta terrestre I minerali Le rocce Rocce magmatiche o ignee L'origine dei magmi Rocce sedimentarie Rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico ABILITÀ COMPETENZE DISCIPLINARI COMPETENZE DI ASSE CULTURALE Associa la roccia/il minerale al gruppo di appartenenza. Classificare il tipo di roccia. Applicare le conoscenze acquisite a situazioni di vita reale.. Riconoscere le proprietà delle rocce. Riconosce le proprietà dei vari tipi di roccia/minerali. A seconda delle caratteristiche delle rocce/minerali proposte è in grado di scegliere quella più adatta all’utilizzo richiesto. Essere in grado di collegare le caratteristiche di una roccia al suo utilizzo. 1.2 La giacitura e le deformazioni delle rocce La Stratigrafia e la Tettonica nello studio È in grado di identificare l’ordine delle Scienze della Terra cronologico in una serie stratigrafica. Elementi di Stratigrafia Elementi di Tettonica È in grado di effettuare delle correlazioni Il ciclo geologico dirette e indirette tra strati di due colonne le carte geologiche stratigrafiche. Ipotizza le cause che possono aver determinato la formazione di due strati di roccia diversi nello stesso bacino di deposizione. Saper applicare i principi di orizzontalità e di sovrapposizione stratigrafica. Essere in grado di effettuare correlazioni litostratigrafiche Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni.
© Copyright 2024 Paperzz
