Programmazione annuale
a.s. 2012/2013
Marcon Cristina
Materia: Scienze Classe: 3 BSA
Docente:
1. Nel singolo consiglio di classe sono stati definiti i seguenti obiettivi educativo-cognitivi generali:
v. verbale consiglio di classe
2.
In relazione alla programmazione curricolare, si prevede il conseguimento dei seguenti obiettivi
disciplinari in termini di:
cognitivi
CONOSCENZE
Le leggi dei gas
La mole
La struttura dell'atomo
Il sistema periodico degli elementi
I legami chimici
Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia
La fotosintesi e la respirazione cellulare
La fermentazione
DNA e RNA
Sintesi delle proteine
Regolazione genetica
Microevoluzione e macroevoluzione.
COMPETENZE
Uso dei termini specifici della biologia e della chimica
descrivere i fenomeni chimici e biologici in modo dettagliato
descrivere i fenomeni biologici utilizzando anche conoscenze di fisica e di chimica
uso vocabolario tecnico-scientifico internazionale in preparazione del CLIL in inglese obbligatorio al quinto anno
Cominciare a usare le fonti originali (sempre in inglese per le nuove scoperte scientifiche)
Cogliere il nesso che lega cultura scientifica e tradizione umanistica e in generale le intersezioni fra i saperi
Cogliere, anche in dimensione storica, la logica di sviluppo della ricerca scientifica e tecnologica
Contestualizzare risultati e metodi dello sviluppo scientifico e tecnologico
ABILITÀ
riconosce i collegamenti e le interazioni fra i fenomeni studiati
individua le implicazioni sociali del progresso tecnologico della scienza
riorganizza in sintesi le conoscenze acquisite ristrutturandole secondo percorsi alternativi
Potenziare la consapevolezza che gran parte dei fenomeni consiste in trasformazioni chimiche
Saper progettare semplici esperimenti
Acquisire elasticità mentale passando da linguaggio specifico in lingua madre a quello in inglese
Applicare le conoscenze acquisite alla vita reale
Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti
Saper riconoscere e stabilire relazioni
La classe svolgerà due moduli in lingua inglese con metodologia CLIL : uno il primo quadrimestre sulla tavola
periodica e uno il secondo quadrimestre sul DNA.
Userò una metodologia abbastanza tradizionale inizialmente basata su presentazione multimediale.
Verrà dato agli studenti un foglio per appunti agevolati in lingua inglese
Verrà attuata massima l’interazione, code switching, flag and boss, feedback, documenti originali anche multimediali
per aumentare l’autorevolezza e l’attualità dei temi
Verranno eseguiti esercizi su terminologia (crossword in pairs, vuoto di informazione, creazione di definizioni e
risoluzione di definizioni e risoluzioni di definizioni, grande interattività orale degli studenti,…)
Molto importanti saranno le discussioni e i lavori di gruppo sui temi trattati ( L’attività di dibattito promuove il
pensiero astratto e quello analitico, stimola la creazione di punti di vista personali, sviluppa tecniche di persuasione e di
valutazione critica, rinforza la capacità di parlare in pubblico…)
Anche la ricerca in internet sarà attuata perchè sviluppa la capacità di valutazione critica, di analisi e di sintesi delle
informazioni
4. CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE ESPOSTI PER:Moduli organizzati
in unità didattiche
Monte ore previsto: ore 165
TITOLO DEI MODULI
1. ripasso
2. Leggi dei gas
3. La mole
4. Le particelle dell’atomo
5. La struttura dell’atomo
6. The periodic table
7. I legami chimici
8. Le nuove teorie di legame
9. Le forze intermolecolari e gli stati
condensati della materia
10. La fotosintesi e la respirazione
cellulare
11. la genetica molecolare
12. la regolazione genica
13. microevoluzione e macroevoluzione
Unità
didattica
Capitolo 0
Le proprietà
dello stato
gassoso
ore
5
4
6
7
8
10
8
3
7
PERIODI
settembre
settembre
ottobre
ottobre
ottobre
novembre
novembre
novembre
dicembre
14
Dicembre- gennaio
20
12
15
Febbraio- marzo
marzo
Aprile-maggio
Competenze
Traguardi formativi
Indicatori
1a. Spiegare il comportamento
macroscopico dei gas sulla base della
loro natura particellare
- Descrive il modello particellare di
un gas e lo sa mettere in relazione il
concetto di pressione
Saper riconoscere e
stabilire relazioni
1c. Indicare come la teoria cineticomolecolare spiega le leggi dei gas
- Mette in relazione l’energia cinetica
media della particelle di un gas con
la sua temperatura
Saper trarre
conclusioni basate
sui risultati ottenuti
2a. Descrivere le osservazioni
sperimentali che hanno condotto alla
formulazione delle leggi dei gas
2c. Giustificare sperimentalmente il
principio di Avogadro
- Spiega il comportamento dei gas
ideali in funzione delle variazione di
pressione, volume e temperatura
-conosce e risolve semplici problemi
sulle leggi dei gas
Unità
didattica
Competenze
Traguardi formativi
1a. Essere consapevole della
differenza tra quantità di materia e
quantità di sostanza
Capitolo 1
La quantità chimica:
la mole
Saper effettuare
connessioni
logiche
1c. Comprendere la relazione tra
composizione percentuale in massa
e composizione atomica di un
composto
Indicatori
- Utilizza correttamente le unità di
misura
- Sa spiegare i rapporti di
combinazione tra volumi di
aeriformi
- Comprende che il simbolismo
delle formule ha una corrispondenza
con grandezze macroscopiche
Unità
didattica
Competenze
Traguardi formativi
Indicatori
2a. Determinare la massa molare di - Utilizza la tabella delle masse
una sostanza nota la formula
atomiche per determinare le masse
molecolare/peso formula e molare
di una sostanza
Capitolo 1
La quantità chimica: Saper
riconoscere e
la mole
stabilire relazioni
Unità
didattica
Capitolo 2
2b. Utilizzare il concetto di mole
per convertire la massa/il volume
di una sostanza o il numero di
particelle elementari in moli e
viceversa
- Applica le relazioni
stechiometriche che permettono il
passaggio dal mondo macroscopico
al mondo microscopico
2c. Determinare la formula
empirica e molecolare di un
composto
- Esegue calcoli con cui determinare
la formula minima/molecolare o la
composizione percentuale
Competenze
Traguardi formativi
Indicatori
Le particelle
dell’atomo
Saper
riconoscere e
stabilire relazioni
1a. Comprendere come prove
- Individua i punti di forza e le
sperimentali abbiano determinato il criticità del modello di Rutherford
passaggio dal modello atomico di
Thomson a quello di Rutherford
1b. Spiegare come la composizione
del nucleo determina l’identità
- Utilizza Z e A per stabilire quanti
Cogliere, anche
chimica dell’atomo
nucleoni ed elettroni siano presenti
in dimensione
nell’atomo di una determinata
storica, la logica
specie atomica e viceversa
di sviluppo della 1c. Spiegare come il diverso
ricerca scientifica numero di neutroni, per un dato
- Determina la massa atomica come
e tecnologica
elemento, influenza la massa
valore medio in funzione della
atomica relativa
composizione isotopica
dell’elemento
Unità
didattica
Competenze
Traguardi formativi
Capitolo 2
Le particelle
dell’atomo
2a. Descrivere le principali
trasformazioni del nucleo
correlandole al diverso contenuto
di nucleoni
Saper applicare
2b. Interpretare la legge del
conoscenze
decadimento radioattivo
acquisite alla vita
reale
2c. Descrivere le reazioni nucleari
di maggiore interesse per la
produzione di energia
Unità
didattica
1a. Distinguere tra comportamento
ondulatorio e corpuscolare della
radiazione elettromagnetica
La struttura
dell’atomo
- Valuta in maniera corretta la
misura, gli effetti e le applicazioni
delle radiazioni
- Correla il tempo di dimezzamento
di un isotopo al suo utilizzo e a
eventuali problemi di smaltimento
- Spiega il meccanismo di reazione
a catena adoperando il concetto di
massa critica
Competenze
Traguardi formativi
Capitolo 3
Indicatori
Saper trarre
conclusioni basate
sui risultati ottenuti 1b. Riconoscere che il modello
atomico di Bohr ha come
Cogliere, anche in fondamento sperimentale l’analisi
dimensione storica, spettroscopica della radiazione
emessa dagli atomi
la logica di
sviluppo della
ricerca scientifica e 1c. Comprendere come la teoria di
de Broglie e il principio di
tecnologica
indeterminazione siano alla base di
una concezione probabilistica della
materia
Indicatori
- Interpreta il concetto di
quantizzazione dell’energia e le
transizioni elettroniche nell’atomo
secondo il modello di Bohr
- Illustra la relazione di de Broglie
e il principio di Heisenberg
Unità
didattica
Competenze
Traguardi formativi
Capitolo 3
La struttura
dell’atomo
Saper risolvere
situazioni
problematiche
utilizzando
linguaggi specifici
Unità
didattica
Indicatori
2a. Comprendere il significato di
onda stazionaria e l’importanza
della funzione d’onda ψ
- Utilizza i numeri quantici per
descrivere gli elettroni di un
atomo
2b. Essere consapevole
dell’esistenza di livelli e
sottolivelli energetici e della loro
disposizione in ordine di energia
crescente verso l’esterno
- Attribuisce a ogni corretta terna
di numeri quantici il
corrispondente orbitale
2c. Utilizzare la simbologia
specifica e le regole di
riempimento degli orbitali per la
scrittura delle configurazioni
elettroniche di tutti gli atomi
- Scrive la configurazione degli
atomi polielettronici in base al
principio di Aufbau, di Pauli e alla
regola di Hund
Competenze
Traguardi formativi
1a. Descrivere le principali
proprietà di metalli, semimetalli e
non metalli
1b. Individuare la posizione delle
varie famiglie di elementi nella
Saper classificare
tavola periodica
Capitolo 4
Indicatori
- Classifica un elemento sulla base
delle sue principali proprietà
- Classifica un elemento in base alla
posizione che occupa nella tavola
periodica
1c. Spiegare la relazione fra Z,
struttura elettronica e posizione
degli elementi sulla tavola
periodica
- Classifica un elemento in base alla
sua struttura elettronica
2a. Comprendere che la legge della
periodicità è stata strumento sia di
classificazione sia di predizione di
elementi
- Descrive come Mendeleev arrivò a
ordinare gli elementi
Il sistema periodico
Saper effettuare
connessioni
logiche
Cogliere, anche
2b. Discutere lo sviluppo storico
in dimensione
del concetto di periodicità
storica, la logica
di sviluppo della
ricerca scientifica
e tecnologica
2c. Spiegare gli andamenti delle
proprietà periodiche degli elementi
nei gruppi e nei periodi
Unità
didattica
Competenze
- Mette a confronto i criteri di
classificazione del XIX secolo con
l’ordinamento in base a Z crescente
- Mette in relazione la struttura
elettronica, la posizione degli
elementi e le loro proprietà
periodiche
Traguardi formativi
Capitolo 5
I legami chimici
Saper
riconoscere e
stabilire relazioni
Unità
didattica
1a. Distinguere e confrontare i
diversi legami chimici (ionico,
covalente, metallico)
- Riconosce il tipo di legame
esistente tra gli atomi, data la
formula di alcuni composti
1b. Stabilire in base alla
configurazione elettronica esterna
il numero e il tipo di legami che un
atomo può formare
- Scrive la struttura di Lewis di
semplici specie chimiche che si
formano per combinazione dei primi
20 elementi
1c. Definire la natura di un legame
sulla base della differenza di
elettronegatività
- Individua le cariche parziali in un
legame covalente polare
Competenze
Traguardi formativi
2a. Descrivere le proprietà
osservabili dei materiali, sulla base
della loro struttura microscopica
Capitolo 5
I legami chimici
Indicatori
Saper formulare
ipotesi in base ai
dati forniti
Unità
didattica
2b. Prevedere, in base alla
posizione nella tavola periodica, il
tipo di legame che si può formare
tra due atomi.
2c. Prevedere, in base alla teoria
VSEPR, la geometria di semplici
molecole
Indicatori
- Formula ipotesi, a partire dalle
proprietà fisiche, sulla struttura
microscopica di alcune semplici
specie chimiche
- Utilizza la tavola periodica per
prevedere la formazione di specie
chimiche e la loro natura
- Spiega la geometria assunta da una
molecola nello spazio in base al
numero di coppie solitarie e di
legame dell’atomo centrale
Competenze
Capitolo 6
Traguardi formativi
Le nuove
teorie
del legame
1a. Comprendere il concetto di
risonanza
Saper formulare
ipotesi in base ai
dati forniti
Indicatori
- Scrive le formule limite di una
determinata struttura chimica
1b. Spiegare la teoria del legame di - Utilizza il modello
dell’ibridazione degli orbitali per
valenza e l’ibridazione degli
orbitali atomici
prevedere la geometria di una
molecola e viceversa
1c. Comprendere i diagrammi di
energia degli orbitali molecolari
Saper risolvere
situazioni
problematiche
utilizzando
linguaggi specifici
2a. Utilizzare le diverse teorie sui
legami chimici per spiegare le
proprietà e le strutture delle
molecole
2b. Aver compreso il concetto di
modello in ambito scientifico
2c. Aver compreso l’evoluzione
storica dei modelli riguardanti la
formazione dei legami chimici
Unità
didattica
- Attribuisce il corretto significato
alle diverse teorie di legame
- È in grado di individuare punti di
forza e punti di debolezza delle
diverse teorie di legame
Competenze
Capitolo 7
Le forze intermolecolari e
gli stati condensati
della materia
- Individua i casi limite in cui la
teoria di Lewis non è in grado di
spiegare dati sperimentali e
propone adeguati correttivi
Saper
riconoscere e
stabilire relazioni
Traguardi formativi
Indicatori
1a. Individuare se una molecola è
polare o apolare, dopo averne
determinato la geometria in base al
modello VSEPR
- Stabilisce la polarità di una
molecola sulla base delle differenze
di elettronegatività e della geometria
1b. Correlare le forze che si
stabiliscono tra le molecole alla
loro eventuale miscibilità
- Spiega la miscibilità di due o più
sostanze in base alla natura delle
forze intermolecolari
1c. Correlare le proprietà fisiche
dei solidi e dei liquidi alle
interazioni interatomiche e
intermolecolari
- Mette in relazione le proprietà
fisiche delle sostanze alle forze di
legame
[
Unità
didattica
Competenze
Traguardi formativi
2a. Prevedere la miscibilità di due
sostanze tra loro
Capitolo 7
Le forze intermolecolari e
gli stati condensati
della materia
Saper applicare
2b. Comprendere l’importanza del
le conoscenze
legame a idrogeno in natura
acquisite alla vita
reale
2c. Comprendere come la diversa
natura delle forze interatomiche e
Indicatori
- Prende in esame le interazioni fra
le molecole per stabilire se due
sostanze sono miscibili
- Giustifica le proprietà fisiche
dell’acqua, la struttura delle proteine
e di altre molecole in base alla
presenza del legame a idrogeno
-Riconduce a un modello il
comportamento dello stato solido e
dello stato liquido
intermolecolari determini stati di
aggregazione diversi a parità di
temperatura
Capitolo B1
COMPETENZE
Individuare
collegamenti
relazioni.
e
Acquisire
ed
interpretare
le
informazioni.
La fotosintesi e la respirazione cellulare
TRAGUARDI FORMATIVI
INDICATORI
CONTENUTI
◗ Comprendere
che
la
fotosintesi è il processo che
alimenta la biosfera di
energia disponibile per i
viventi perché è in grado di
costruire
molecole
organiche a partire da
molecole inorganiche.
◗ Collegare la fotosintesi alla
produzione di materia organica.
La fotosintesi immagazzina
energia e rilascia ossigeno
La fotosintesi.
Gli organismi autotrofi.
◗ Comprendere
come
l’energia
contenuta
le
molecole di ATP e NADPH
prodotte durante la fase
luminosa sono utilizzate nel
ciclo
di
Calvin
per
sintetizzare
materia
organica.
◗ Definire gli organismi autotrofi
distinguendoli dagli eterotrofi.
◗ Descrivere i principali pigmenti
foto sintetizzanti.
◗ Descrivere la struttura di una foglia
e del cloroplasto.
◗ Mettere in relazione gli elettroni
emessi dalla clorofilla eccitata dalla
luce con la produzione di ATP.
◗ Evidenziare che l’ossigeno liberato
dalla fotosintesi proviene dalla
molecola di acqua.
◗ Suddividere la fotosintesi in fase
luminosa e ciclo di Calvin.
◗ Mettere in relazione il percorso non
ciclico degli elettroni durante le
reazioni luminose con la produzione
di ATP e di NADPH.
◗ Spiegare in che modo la membrana
del
tilacoide
partecipa
alla
produzione di ATP e NADPH.
◗ Descrivere il ciclo di Calvin
mettendo in relazione i prodotti
della fase luminosa con la riduzione
del CO2.
◗ Evidenziare il ruolo dell’enzima
rubisco e del ribulosio bifosfato.
◗ Identificare nel glucosio e nella
gliceraldeide tre fosfato (G3P) le
molecole chiave del metabolismo
degli organismi autotrofi.
◗ Spiegare in che modo l’attività
fotosintetica contrasta l’effetto
serra.
I pigmenti fotosintetici.
La struttura della foglia, il
cloroplasto.
Il ruolo della luce nella
fotosintesi.
La
sintesi
dell’ATP.
L’ossigeno
fotosintesi.
liberato
dalla
Le due fasi della fotosintesi.
Il percorso degli elettroni
durante la fase luminosa.
Il
ruolo
svolto
dalla
membrana del tilacoide: la
catena di trasporto degli
elettroni e la chemiosmosi.
Il ciclo di Calvin produce
carboidrati
La fissazione del CO2.
L’enzima rubisco.
La riduzione del CO2. La
rigenerazione del ribulosio
bifosfato. La sintesi delle
altre molecole organiche a
partire dal glucosio.
Le foreste tropicali e
l’effetto serra.
Saper effettuare
connessioni
logiche.
Saper
riconoscere
stabilire
relazioni.
e
Saper applicare
le
conoscenze
acquisite
alla
vita reale.
◗ Comprendere
che
attraverso la respirazione
cellulare
la
cellula
trasferisce l’energia dalle
biomolecole, in particolare
dagli zuccheri, all’ATP.
◗ Comprendere in che modo
e in che misura le diverse
tappe della demolizione del
glucosio contribuiscono a
rifornire la cellula di
energia utilizzabile per
svolgere
le
proprie
funzioni.
◗ Comprendere che le nostre
cellule quando si trovano in
difficoltà perché carenti di
ossigeno mettono in atto
una strategia alternativa
d’emergenza per continuare
a ricavare energia dagli
zuccheri.
◗ Scrivere la reazione generale di
demolizione del glucosio in
presenza di ossigeno.
◗ Spiegare il ruolo dei coenzimi
NAD+ e il FAD.
◗ Identificare nella glicolisi la prima
fase della demolizione del glucosio.
◗ Illustrare le due vie che può prendere
il piruvato in presenza e in assenza di
ossigeno.
◗ Elencare le tre fasi in cui può essere
suddivisa la respirazione cellulare.
◗ Riassumere le reazioni
glicolisi
collocandole
citoplasma della cellula.
della
nel
◗ Distinguere la fase preparatoria da
quella di recupero energetico.
◗ Spiegare
il
processo
di
fosforilazione a livello di substrato
che porta alla formazione di ATP
durante la glicolisi.
◗ Spiegare come si forma l’acetilCoA.
◗ Individuare nei mitocondri la sede
del ciclo di Krebs.
◗ Analizzare le tappe fondamentali
del ciclo di Krebs evidenziando
quelle esoergoniche.
◗ Mettere in evidenza che al termine
del ciclo di Krebs l’ossidazione del
glucosio è completa.
◗ Mettere in relazione la discesa degli
elettroni lungo la catena di trasporto
e il processo chemiosmotico.
◗ Seguire il calcolo del guadagno
energetico complessivo che si
ottiene al termine dalla demolizione
completa di una molecola di
glucosio.
◗ Spiegare
i
fermentazione
ossigeno.
vantaggi
della
in carenza di
◗ Identificare nella rigenerazione del
NAD+ lo scopo della fermentazione.
◗ Distinguere
la
fermentazione
alcolica da quella lattica.
◗ Elencare alcuni prodotti alimentari
ottenuti
con
il
processo
fermentativo controllato.
La demolizione del
glucosio libera energia
L’ossidazione del glucosio.
Il NAD+ e il FAD.
La glicolisi.
Il destino aerobico e quello
anaerobico del piruvato.
Le tre fasi della respirazione
cellulare:
la
reazione
preparatoria, il ciclo di
Krebs e la catena di trasporto
degli elettroni.
La respirazione cellulare
produce diossido di
carbonio e acqua
Le fasi della glicolisi.
La reazione preparatoria.
Il ciclo di Krebs.
La formazione dell’acetilCoA.
Le tappe del ciclo di Krebs.
La produzione di CO2.
La catena di trasporto degli
elettroni.
Il
ruolo
svolto
dalle
membrane
mitocondriali
nella produzione di ATP
tramite chemiosmosi.
Il
bilancio
energetico
dell’ossidazione
del
glucosio.
La fermentazione è una via
metabolica alternativa
I pro e i contro della
fermentazione.
La rigenerazione del NAD+.
La fermentazione alcolica e
la fermentazione lattica.
Le applicazioni pratiche
della fermentazione.
Individuare
collegamenti
relazioni.
B2
e
◗ Comprendere
la
complessità
del
metabolismo cellulare e
l’importanza dei punti
chiave in cui degradazione
e sintesi di biomolecole si
incontrano.
◗ Distinguere il metabolismo cellulare
in catabolismo e anabolismo.
◗ Individuare i diversi tipi di
biomolecole degradate dalla cellula
per ottenere energia.
◗ Identificare
nell’acetil-CoA
il
prodotto intermedio attraverso cui
tutte le vie cataboliche confluiscono
nel ciclo di Krebs.
◗ Spiegare cosa s’intende per
anabolismo e quali molecole sono
utilizzate come materia prima per la
sintesi di altre biomolecole.
Le diverse vie metaboliche
hanno punti chiave
comuni.
Il metabolismo cellulare.
Le reazioni cataboliche.
Il ruolo dell’acetil CoA.
Le reazioni anaboliche.
La genetica molecolare
COMPETENZE
Saper formulare
ipotesi in base ai
dati forniti.
TRAGUARDI FORMATIVI
INDICATORI
CONTENUTI
◗ Comprendere come gli
scienziati sono arrivati a
identificare nel DNA il
materiale genetico degli
organismi viventi.
◗ Spiegare come Griffith è giunto a
ipotizzare la presenza di un fattore
trasformante nei batteri.
Il ruolo del DNA
nell’ereditarietà
Il principio trasformante di
Griffith.
Gli esperimenti di Hershey e
Chase.
La struttura dei nucleotidi
che formano il DNA e
l’RNA.
L’organizzazione strutturale
a doppia elica del DNA.
◗ Ripercorrere le tappe e
cogliere l’importanza delle
intuizioni
che
hanno
contribuito a mettere a
punto il modello del DNA
proposto da Watson e
Crick.
Saper effettuare
connessioni
logiche.
◗ Comprendere
il
meccanismo
di
duplicazione del DNA
spiegando l’azione degli
specifici enzimi e il ruolo
svolto dai telomeri.
◗ Saper mettere in relazione
la complessa struttura del
DNA con la sua capacità di
formare una copia identica
di sé stesso.
Acquisire
interpretare
e
le
◗ Comprendere
genotipo
di
che
il
ciascun
◗ Descrivere gli esperimenti di
Hershey e Chase.
◗ Individuare le differenze tra i vari
tipi di nucleotidi.
◗ Descrivere la struttura a doppia
elica del DNA evidenziando la
disposizione antiparallela dei due
filamenti di nucleotidi.
◗ Descrivere
la
duplicazione
semiconservativa del DNA.
◗ Spiegare le funzioni dei principali
enzimi coinvolti nel processo di
duplicazione.
◗ Mettere
in
relazione
l’invecchiamento delle cellule con
la perdita dei telomeri.
◗ Illustrare i meccanismi che portano
alla formazione del filamento leader
del filamento in ritardo.
◗ Identificare il ruolo dei frammenti
di Okazaki.
◗ Descrivere l’azione dell’enzima
ligasi.
◗ Spiegare la relazione che c’è tra un
gene e una proteina.
Il DNA è una molecola
adatta alla duplicazione
I tre stadi della duplicazione
semiconservativa del DNA:
srotolamento e apertura,
appaiamento delle basi,
unione dei due filamenti.
L’azione
degli
enzimi
primasi e DNA polimerasi.
Il ruolo dei telomeri.
La
duplicazione
filamento leader e
filamento in ritardo.
del
del
I frammenti di Okazaki.
L’azione dell’enzima ligasi.
I geni dirigono la sintesi
delle proteine
informazioni.
organismo è legato al
fenotipo tramite un codice
che mette in relazione la
struttura del DNA con
quella delle proteine.
◗ Comprendere
come,
modificando
l’RNA
messaggero, è possibile
ottenere proteine diverse a
partire da un unico gene.
◗ Identificare nel codice genetico il
mezzo per tradurre il messaggio
scritto nel DNA nella sequenza di
amminoacidi di una proteina.
◗ Descrivere come il messaggio
genetico del DNA viene trasferito
all’RNA.
◗ Evidenziare
l’importanza
del
processo di maturazione dell’RNA
messaggero negli eucarioti.
◗ Illustrare il ruolo dell’RNA di
trasporto e dei ribosomi nella sintesi
proteica.
◗ Illustrare le tre fasi del processo di
traduzione.
Il legame tra geni e proteine:
la sintesi proteica.
Il codice genetico.
Il processo di trascrizione: la
formazione
dell’RNA
messaggero.
La maturazione dell’RNA
messaggero:
introni
ed
esoni.
L’RNA di trasporto. Il ruolo
dei ribosomi.
Il processo di traduzione:
inizio,
allungamento
e
terminazione.
Saper
riconoscere
stabilire
relazioni.
e
◗ Mettere in relazione le
mutazioni del DNA con la
funzionalità delle proteine e
il conseguente effetto sul
fenotipo.
◗ Distinguere le mutazioni germinali
da quelle somatiche.
◗ Distinguere le mutazioni puntiformi
da quelle per sfasamento del codice
di lettura.
◗ Illustrare gli effetti delle mutazioni
sulle proteine e sulla funzionalità
delle cellule e degli organismi.
◗ Chiarire gli effetti del processo di
trasposizione sul genotipo e sul
fenotipo.
Acquisire
e
interpretare
le
informazioni.
Capitolo B3
COMPETENZE
Individuare
collegamenti
relazioni.
e
◗ Comprendere come lo
studio di virus e batteri e
dei
rispettivi
cicli
riproduttivi
abbia
contribuito a chiarire i
meccanismi genetici.
◗ Mettere a confronto un ciclo litico
con un ciclo lisogeno.
◗ Illustrare le modalità di infezione
cellulare adottata da un retrovirus
come l’HIV.
◗ Descrivere come i batteri possono
modificare il proprio patrimonio
genetico.
Le mutazioni cambiano la
sequenza delle basi nel
DNA
Mutazioni
germinali
e
somatiche.
Mutazioni puntiformi e di
sfasamento.
Effetto delle mutazioni sulle
proteine.
I trasposoni.
I virus e i batteri sono utili
negli studi e nelle
applicazioni genetiche
Ciclo litico e ciclo lisogeno
dei batteriofagi.
I retrovirus: l’HIV.
Il trasferimento di geni tra
batteri:
trasformazione,
coniugazione, trasduzione.
La regolazione genica
TRAGUARDI FORMATIVI
INDICATORI
CONTENUTI
◗ Saper
collegare
il
meccanismo di attivazione
e disattivazione dei geni
strutturali dei procarioti con
la capacità di questi
◗ Spiegare perché si è arrivati a
ipotizzare
che
i
procarioti
accendano e spengano geni.
I procarioti controllano
l’espressione genica
La regolazione genica nei
procarioti.
Il modello dell’operone.
◗ Illustrare la struttura dell’operone.
Saper formulare
ipotesi in base ai
dati forniti.
Saper applicare
le
conoscenze
acquisite
alla
vita reale.
Acquisire
ed
interpretare
le
informazioni.
organismi di regolare il
proprio metabolismo.
◗ Distinguere l’operone inducibile da
quello reprimibile.
◗ Comprendere che le cellule
degli organismi eucarioti
pluricellulari hanno tutte lo
stesso patrimonio genetico,
ma lo esprimono in modo
diverso.
◗ Mettere
in
relazione
la
specializzazione
delle
cellule
eucariotiche con la regolazione
genica. Correlare la totipotenza
delle cellule con la possibilità di
produrre un intero organismo.
◗ Distinguere
la
clonazione
riproduttiva da quella terapeutica.
Negli eucarioti
l’espressione genica
specializza le cellule
La specializzazione
cellule.
◗ Descrivere l’organizzazione del
materiale genetico all’interno del
nucleo della cellula.
Negli eucarioti
l’espressione genica è
controllata a vari livelli
I nucleosomi.
Eterocromatina
ed
eucromatina.
La
regolazione
della
trascrizione:
fattori
e
attivatori di trascrizione.
L’elaborazione dell’mRNA:
lo splicing e lo splicing
differenziato.
Il controllo di traduzione.
Il controllo post-traduzione.
◗ Comprendere
che
le
complesse strategie messe
in atto dagli eucarioti
durante la produzione delle
proteine sono alla base dei
diversi compiti svolti da
cellule diverse.
◗ Comprendere come le fasi
dello sviluppo embrionale
siano regolate da fattori che
accendono e spengono i
geni.
◗ Comprendere come lo
studio
di
particolari
sequenze
geniche
sia
importante anche per gli
scienziati che si occupano
di evoluzione.
Saper applicare
le
conoscenze
acquisite
alla
vita reale.
◗ Comprendere che stili di
vita poco sani, mutazioni
geniche acquisite nel corso
della vita favorite da agenti
cancerogeni, uniti ad una
predisposizione genetica,
contribuiscono
allo
sviluppo del cancro.
◗ Distinguere
l’eterocromatina
dall’eucromatina.
◗ Spiegare come i fattori e gli
attivatori di trascrizione regolano la
prima fase della sintesi proteica.
◗ Spiegare il processo di splicing
distinguendo gli introni dagli esoni.
◗ Descrivere in che modo può essere
controllato
il
processo
di
traduzione.
◗ Illustrare alcune delle modalità che
possono rendere funzionale una
proteina.
◗ Descrivere
gli
eventi
che
determinano la morfogenesi in un
organismo
modello
come
Drosophila melanogaster.
◗ Definire i geni omeotici.
◗ Spiegare l’importanza evolutiva
della sequenza omeobox.
◗ Evidenziare la presenza dello stesso
omeodominio in organismi anche
distanti dal punto di vista evolutivo.
◗ Descrivere
il
fenomeno
dell’apoptosi.
◗ Mettere in relazione il ciclo
cellulare con lo sviluppo del cancro.
Descrivere l’azione dei geni che
controllano il ciclo cellulare.
◗ Mettere in relazione le mutazioni a
carico di protoncogeni e geni
soppressori
dei
tumori
con
l’alterazione del ciclo cellulare.
◗ Descrivere la
segnale.
◗ Spiegare
il
cancerogenesi.
trasduzione
del
processo
di
Le proteine regolatrici.
delle
La clonazione riproduttiva, e
la clonazione terapeutica.
Nello sviluppo è
importante il controllo
dell’espressione genica
Le tappe fondamentali dello
sviluppo.
I geni omeotici.
L’omeobox.
L’omeodominio.
L’apoptosi.
Le mutazioni genetiche
possono provocare il
cancro
Il controllo del ciclo
cellulare.
I protoncogeni e i geni
soppressori dei tumori. Le
mutazioni nei protoncogeni e
nei geni soppressori dei
tumori.
La trasduzione del segnale.
L’alterazione
del
ciclo
cellulare. Le fasi di sviluppo
di un tumore maligno.
◗ Descrivere le terapie per curare il
cancro.
Capitolo B4
COMPETENZE
Individuare
collegamenti
relazioni.
e
Microevoluzione e macroevoluzione
TRAGUARDI FORMATIVI
INDICATORI
CONTENUTI
◗ Comprendere i meccanismi
responsabili
dell’incremento e della
conservazione
della
variabilità
genetica
all’interno
di
una
popolazione.
◗ Definire con precisione cosa
s’intende per popolazione e pool
genico.
La genetica di popolazione
spiega la microevoluzione
Il pool genico.
Il principio di HardyWeinberg.
◗ Spiegare il principio di HardyWeinberg in termini di frequenza
degli alleli nel pool genico.
◗ Mettere in relazione le mutazioni e
la ricombinazione sessuale con
l’incremento
della
variabilità
genetica.
◗ Spiegare in che modo la variabilità
genetica
all’interno
di
una
popolazione, l’accoppiamento non
casuale e il flusso genico
favoriscono la microevoluzione.
◗ Descrivere i diversi effetti della
selezione naturale.
◗ Illustrare, fornendo esempi, la
deriva genetica e le modalità
attraverso cui si può realizzare.
Saper effettuare
connessioni
logiche.
La diagnosi e la terapia del
cancro.
◗ Acquisire il concetto di
specie e i diversi modi di
definirlo e comprendere i
fattori che mantengono
separate le specie.
◗ Confrontare il concetto evolutivo di
specie con la definizione di specie
biologica.
Le
mutazioni
e
la
ricombinazione sessuale.
L’accoppiamento
non
casuale e il flusso genico.
I tre tipi di selezione
naturale:
stabilizzante,
direzionale, divergente.
La deriva genetica: l’effetto
collo di bottiglia e l’effetto
del fondatore.
L’origine di nuove specie è
alla base della biodiversità
Il concetto evolutivo di
specie. La specie biologica.
Le barriere riproduttive
prezigotiche e postzigotiche.
◗ Illustrare i principali meccanismi di
isolamento prezigotico. Spiegare in
che modo le barriere riproduttive
postzigotiche possono impedire lo
scambio di geni tra popolazioni
diverse.
Individuare
collegamenti
relazioni.
e
◗ Saper
interpretare
i
complessi
processi
evolutivi che portano alla
comparsa di nuove specie
comprendendo come il
successo evolutivo di una
specie sia in relazione con
il suo grado di adattamento
all’ambiente e con la sua
capacità di modificarsi
insieme a esso.
◗ Spiegare in che modo due
popolazioni
separate
geograficamente possono diventare
due specie distinte.
◗ Descrivere mediante esempi il
fenomeno
della
radiazione
adattativa.
◗ Correlare la speciazione simpatrica
con il fenomeno della poliploidia
nelle piante.
◗ Distinguere
l’autoploidia
L’isolamento geografico
può favorire la speciazione
Le barriere geografiche. La
speciazione allopatica
La radiazione adattativa.
La speciazione simpatrica.
Poliplodia,
alloploidia.
autoploidia,
dall’alloploidia.
Saper formulare
ipotesi in base ai
dati forniti.
◗ Comprendere come le
sempre
più
ampie
conoscenze
della
regolazione dello sviluppo
embrionale e in campo
genetico contribuiscano a
scoprire i meccanismi che
determinano l’evoluzione
delle specie.
Saper formulare
ipotesi in base
ai dati forniti.
◗ Esemplificare il modello
speciazione graduale.
della
◗ Delineare
gli
aspetti
significativi della teoria
equilibri intermittenti.
più
degli
◗ Correlare l’individuazione di uno
stesso gene in animali diversi con la
presenza dello stesso tipo di organi.
◗ Spiegare
la
relazione
fra
espressione differenziale dei geni e
l’evoluzione.
La speciazione può essere
graduale oppure rapida
Il modello graduale di
speciazione.
Il modello degli equilibri
intermittenti.
La speciazione rapida si
spiega anche con la
genetica dello sviluppo
Il riconoscimento degli stessi
geni in animali diversi.
L’espressione differenziale
dei geni.
4. METODI
Problematizzazione dell’argomento, lezione frontale e circolare, discussione, schemi riassuntivi, lavoro di gruppo,
recupero curricolare e lavoro domestico, Clill.
5. MEZZI
Testo in adozione: g.Valitutti M. Falasca A.Tifi A.Gentile CHIMICA CONCETTI E MODELLI Zanichelli editore;
Sylvia S. Mader IMMAGINI E CONCETTI DELLA BIOLOGIA Zanichelli editore ,eventuali integrazioni ricavate da
riviste e da testi specializzati, uso computer e videoproiettore e LIM
Prodotti multimediali
Appunti di lezione
6. SPAZI
Il laboratorio, eventuali visite di istruzione, la biblioteca, l’aula audiovisiv
7. CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE
Oltre alle verifiche sommative di fine modulo sono state previste anche verifiche orali individuali e
circolari perché ritenute insostituibili per capire se lo studente è in grado di gestire dal punto di vista
emotivo un colloquio utilizzando un linguaggio adeguato. Le verifiche scritte saranno costituite da
quesiti tipologicamente diversi (a risposta multipla, a completamento, esercizi vero/falso,
accoppiamenti di termini e definizioni, risposte brevi argomentate, risoluzioni di esercizi e
problemi). Le relazioni di laboratorio saranno parte integrante della valutazione finale. Le
valutazioni quadrimestrali saranno per il primo quadrimestre minimo due per lo scritto e due per
l’orale per studente.
Per le griglie di valutazione si rimanda al POF dipartimento di Scienze
Cittadella, 30/10/2012
firma del docente
Cristina Marcon
