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3 LSSA SCIENZE - Istituto Minerario "Giorgio Asproni"

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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: [email protected]
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.
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