LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI»
Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750
35030 SELVAZZANO DENTRO (PD)
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
PIANO ANNUALE DI LAVORO
Prof.ssa Patrizia Roletto Cibin CLASSE 3 SEZ.B
MATERIA: SCIENZE
LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE E DEI SINGOLI ALUNNI ALL’INIZIO DELL’ANNO
Il livello rilevato sembra essere mediamente più che sufficiente con qualche elemento veramente positivo e anche con qualche elemento che
presenta un livello di partenza decisamente basso.
a) Interesse e partecipazione:
In questo inizio d’anno gli studenti dimostrano un discreto interesse e una certa partecipazione in classe.
Si rileva una discreta capacità di attenzione e concentrazione da parte della maggioranza degli studenti, mentre un piccolo gruppo persiste in un atteggiamento
di disturbo durante la lezione, malgrado i ripetuti richiami.
b) Livelli di partenza
Sono variegati e differenziati, ma sostanzialmente omogenei per quanto riguarda i contenuti.
METODI E STRUMENTI
Le lezione frontali costituiscono il principale metodo di lavoro, E si ricercherà comunque nell’ambito della lezione, una continua partecipazione da
parte degli alunni coinvolgendoli nella discussione. Si prevede la massima utilizzazione del materiale didattico ed audiovisivo in particolare l’uso del
computer a scuola ed a casa per l’elaborazione delle schede di laboratorio e ricerche a scopo didattico. Tutti gli argomenti saranno affrontati
cercando di analizzare, interpretare e approfondire ogni particolare fenomeno. Le esperienze di Laboratorio (sia di chimica che di biologia)
affiancheranno sistematicamente la didattica e saranno coordinate in modo da affiancarsi agli argomenti del programma. Inoltre in accordo con
l’insegnante di lingua inglese, verranno proposte delle schede in inglese su approfondimenti del programma da elaborare insieme.
VERIFICHE E VALUTAZIONE
Le verifiche si baseranno su interrogazioni orali e prove scritte (almeno due nel primo periodo, tre nel secondo). Le prove scritte saranno
preferibilmente prove strutturate . Inoltre per l’attività di laboratorio, si considererà anche la valutazione dell’impegno e del comportamento in
laboratorio, nonché la valutazione delle relazioni di laboratorio fatte a casa e a scuola.
La valutazione di fine periodo di ciascun allievo risulterà dalla considerazione di: 1) situazione iniziale; 2) impegno e partecipazione; 3)
comportamento; 4) capacità individuali.5) profitto.
A)
CONOSCENZA
Pertinenza della risposta
Conoscenza contenuti
B)
COMPETENZA
Chiarezza e correttezza espressiva
Proprietà lessicale ed argomentativa
C) CAPACITA’
Di sintesi,di collegamento ed
integrazione delle conoscenze
Rielaborazione personale
Nessuno
Nessuno
Nessuno
NEGATIVO
2-3
Nessuna conoscenza delle più elementari nozioni
Commette gravi errori di comprensione e non
coglie il senso globale
Non è in grado di effettuare l’analisi e la
sintesi delle conoscenze e di affrontare una
situazione comunicativa
SCARSO
4
Conoscenza parziale e/o gravemente lacunosa in un
quadro confuso e disorganico
Commette numerosi errori di comprensione e
nell’applicazione di argomenti fondamentali
Effettua analisi e sintesi imprecise e parziali
Non effettua valutazioni autonome
INSUFFICIENTE
5
Conosce in modo frammentario e lacunoso
Sa applicare le conoscenze in compiti semplici, ma
commette errori, avendo difficoltà a cogliere il
senso specifico
Utilizza in modo frammentario le conoscenze
e le competenze acquisite
SUFFICIENTE
6
Conosce in modo essenzialmente corretto gli
argomenti fondamentali
Sa applicare le conoscenze in compiti semplici
senza errori, cogliendo il senso globale
Utilizza in modo elementare ma corretto le
conoscenze e le competenze
DISCRETO
7
Conosce in modo completo gli argomenti
fondamentali
Coglie il senso globale e gli aspetti particolari dei
fenomeni, svolgendo compiti complessi con
qualche imprecisione
Sa utilizzare le conoscenze e le competenze in
modo corretto e preciso
BUONO
8
Conosce in modo chiaro e dettagliato gli argomenti
fondamentali, dimostrando scioltezza e sicurezza
Coglie perfettamente il senso complessivo e,
autonomamente, gli aspetti particolari, svolgendo
compiti senza errori
Utilizza le conoscenze in modo preciso e
completo e le sa rielaborare
OTTIMO
9-10
Conosce e approfondisce in modo personale e
autonomo tutti gli argomenti
Comprende in maniera completa e approfondita e
si appropria delle conoscenze in modo personale e
critico
Utilizza le conoscenze in modo autonomo e
completo, rielaborandole in altri contesti
NULLO
1
BIOLOGIA
Il metabolismo energetico
COMPETENZE
• Saper identificare i processi attraverso cui le cellule trasformano l’energia contenuta negli alimenti in
energia utilizzabile per compiere le proprie funzioni vitali
Comprendere l’importanza degli organismi autotrofi che si trovano alla base della catena alimentare
perché in grado di costruire molecole organiche a partire da molecole inorganiche
PARAGRAFI
CONOSCENZE
ABILITÀ
1° PERIODO
La cellula e
l’energia
•
•
•
•
•
•
•
Le vie metaboliche
Il metabolismo del glucosio
Reazioni redox e trasporto di
energia
•
Elencare i principi comuni che seguono tutte le vie metaboliche
Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno
Distinguere il metabolismo aerobico da quello anaerobico
Associare il trasferimento di elettroni in una reazione di ossido-riduzione al
trasferimento di energia
Spiegare che ruolo svolgono i trasportatori di elettroni nel metabolismo del
glucosio
•
•
Le due fasi della glicolisi
Il bilancio energetico della
glicolisi
•
•
•
Riassumere le reazioni della glicolisi
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
La fermentazione
rigenera il NAD+
consumato
dalla glicolisi
•
•
•
La fermentazione lattica
La fermentazione alcolica
La resa energetica della
glicolisi e della fermentazione
•
•
•
Spiegare la funzione delle diverse fermentazioni
Distinguere la fermentazione lattica da quella alcolica
Riassumere la resa energetica della glicolisi e della fermentazione
La respirazione
cellulare:
il ciclo di Krebs
•
•
La formazione dell’acetil-CoA
Le tappe del ciclo di Krebs
•
•
•
Spiegare come si forma l’acetil-CoA
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
La glicolisi:
dal glucosio
al piruvato
•
La respirazione
cellulare:
•
La catena di trasporto degli
elettroni
•
Descrivere i componenti della catena di trasporto degli elettroni e il luogo in cui
si trovano
OBIETTIVI
MINIMI
Conoscere
le
principali
tappe
della respirazione
cellulare e della
fotosintesi.
PARAGRAFI
CONOSCENZE
ABILITÀ
il trasporto
degli elettroni
e la fosforilazione
ossidativa
•
•
La teoria della chemiosmosi
La resa energetica della
respirazione cellulare
•
•
•
Spiegare il ruolo fondamentale dell’ossigeno al termine del trasporto di elettroni
Correlare il processo chemiosmotico con la produzione di ATP
Calcolare il guadagno energetico complessivo che si ottiene al termine dalla
demolizione completa di una mole di glucosio
La fotosintesi:
energia dal Sole
•
•
•
Le due fasi della fotosintesi
L’energia luminosa
I pigmenti e il loro spettro
d’assorbimento
•
•
•
Scrivere la reazione generale della fotosintesi
Distinguere le reazioni dipendenti dall’energia luminosa da quelle indipendenti
Mettere in relazione le diverse tappe della fotosintesi con la struttura dei
cloroplasti
Spiegare le interazioni tra luce e molecole
Spiegare la funzione dei pigmenti e la relazione tra spettro d’assorbimento e
spettro d’azione
•
•
•
La fase
luminosa della
fotosintesi
trasforma
l’energia della
luce
in energia
chimica
•
•
La fase
indipendente
dalla luce utilizza
l’energia chimica
per la sintesi
di carboidrati
•
•
•
I fotosistemi
Il flusso di elettroni dall’acqua
al NADPH
La produzione di ATP per
chemiosmosi
•
•
Il ciclo di Calvin
Il destino della gliceraldeide 3fosfato
•
•
•
OBIETTIVI
MINIMI
Spiegare la funzione dei due fotosistemi
Spiegare la provenienza e il percorso che compiono gli elettroni per giungere
all’accettore finale
Spiegare come viene prodotto l’ATP nei cloroplasti
Analizzare le tappe fondamentali del ciclo di Calvin evidenziando quelle
endoergoniche
Spiegare come viene utilizzata dalla pianta la gliceraldeide 3-fosfato
– L’EREDITARIETÀ E L’EVOLUZIONE
La divisione cellulare
COMPETENZE
Essere in grado individuare nei processi di riproduzione cellulare e di riproduzione degli organismi la base per la continuità della vita nonché per la variabilità dei caratteri che
consente l’evoluzione degli organismi viventi
Gli obiettivi minimi sono evidenziati in grassetto nella colonna delle abilità
PARAGRAFI
La divisione
cellulare
nei procarioti
e negli eucarioti
Il ciclo cellulare
CONOSCENZE
•
•
•
La riproduzione sessuata e quella asessuata
I quattro eventi della divisione cellulare
La scissione binaria nei procarioti
•
Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la fase•
mitotica
L’interfase è divisa in sottofasi
•
Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase dalla fase mitotica e
dalla citodieresi
Descrivere le sottofasi G1, S e G2
La preparazione del nucleo alla mitosi
•
Strutture coinvolte nella mitosi
•
Le fasi della mitosi: profase, prometafase,•
metafase, anafase, telofase
•
La citodieresi nelle cellule animali e vegetali
•
Mitosi e riproduzione asessuata
•
Distinguere cromatina e cromosomi
Spiegare perché ciascun cromosoma è formato da due cromatidi fratelli
Spiegare la struttura e la funzione del fuso mitotico e dei centrioli
Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase
Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule vegetali
Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata
•
La mitosi produce •
due nuclei identici •
•
•
•
•
•
•
ABILITÀ
•
•
•
•
Distinguere la riproduzione sessuata da quella asessuata
Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella crescita degli organismi
Elencare i quattro eventi che devono verificarsi affinché avvenga la divisione cellulare
Descrivere la scissione binaria dei procarioti
La riproduzione •
sessuata richiede •
•
la meiosi
e la fecondazione
I cicli biologici degli eucarioti
Riproduzione sessuata e variabilità genetica
Il cariotipo
•
•
•
•
Distinguere i cicli biologici degli eucarioti in aplonti, aplodiplonti e diplonti
Differenziare il gametofito dallo sporofito
Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica
Spiegare in che modo si costruisce un cariotipo
La meiosi produce•
•
quattro cellule
•
aploidi diverse
•
tra loro
La prima divisione meiotica
La seconda divisione meiotica
Mitosi e meiosi a confronto
Meiosi e variabilità genetica
•
•
•
•
•
Spiegare la prima divisione meiotica
Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla variabilità genetica
Spiegare la seconda divisione meiotica
Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e differenze
Evidenziare il contributo della meiosi alla variabilità genetica delle specie
Da Mendel ai modelli di ereditarietà
COMPETENZE
Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina
Acquisire i concetti di base per comprendere la trasmissione dei caratteri ereditari
Essere in grado di costruire, leggere e interpretare grafici rappresentativi della trasmissione dei caratteri ereditari
PARAGRAFI
La prima
CONOSCENZE
•
Le conoscenze sull’ereditarietà dei caratteri ai•
ABILITÀ
Identificare il periodo storico e le conoscenze scientifiche in cui si inquadrano gli studi di
PARAGRAFI
CONOSCENZE
e la seconda legge
•
di Mendel
•
tempi di Gregor Mendel
La legge della dominanza
La legge della segregazione dei caratteri
Le conseguenze •
della seconda legge •
•
di Mendel
Il quadrato di Punnett
Le basi molecolari dell’ereditarietà
Il testcross
ABILITÀ
•
•
•
•
•
•
Distinguere omozigote da eterozigote, fenotipo da genotipo
Prevedere le combinazioni alleliche risultanti da un incrocio costruendo il quadrato di
Punnet
Applicare il test cross per determinare il genotipo di un individuo a fenotipo dominante
•
•
La legge dell’assortimento indipendente dei•
caratteri
•
Gli alberi genealogici
•
Le malattie genetiche
•
Come
interagiscono
gli alleli?
•
•
•
•
•
Mutazioni e nuovi alleli
Poliallelia
Dominanza incompleta
Codominanza
Pleiotropia
•
•
•
•
Distinguere gli alleli selvatici da quelli mutati
Spiegare il fenomeno della poliallelia mettendolo in relazione all’esistenza di più fenotipi
Differenziare la dominanza incompleta dalla codomianza
Spiegare come un singolo allele può influenzare più di un fenotipo
Come
interagiscono
i geni?
•
•
•
•
Epistasi
Geni soppressori
Il vigore degli ibridi
Eredità poligenica
•
•
•
•
Spiegare come un gene può influenzare l’espressione fenotipica di un altro gene
Definire gli alleli soppressori
Spiegare in che cosa consiste il fenomeno del vigore degli ibridi
Spiegare come mai alcuni caratteri compaiono in una popolazione con una enorme gradazione
di fenotipi differenti
In che rapporto
stanno geni
e cromosomi
•
•
Geni associati
•
La ricombinazione genetica dovuta al crossing-•
over
•
Le mappe genetiche
•
La terza legge
di Mendel
•
Mendel
Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel
Distinguere un carattere dominante da uno recessivo, un gene da un allele
Enunciare le leggi della dominanza e della segregazione
•
La determinazione•
•
cromosomica
del sesso
Autosomi e cromosomi sessuali
L’eredità dei caratteri legati al sesso
•
•
•
Mettere in relazione il rapporto fenotipico 9:3:3:1 con la terza legge di Mendel
Collegare la meiosi alla legge dell’assortimento indipendente dei caratteri
Costruire un albero genealogico
Spiegare la differenza tra una malattia genetica determinata da un allele recessivo e quella
determinata da un allele dominante
Definire un gruppo di associazione genica
Spiegare perché alcuni alleli non seguono la legge dell’assortimento indipendente
Collegare il crossing-over con la frequenza di ricombinazione genica
Descrivere come si come si costruiscono le mappe genetiche
Distinguere gli autosomi dai cromosomi sessuali
Distinguere il genotipo emizigote dall’eterozigote e dall’omozigote
Descrivere le modalità di trasmissione dei caratteri legati al sesso
•
•
Il linguaggio della vita
COMPETENZE
Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina
Acquisire la consapevolezza che tutte le informazioni per dare origine a nuove cellule sono contenute nel DNA
PARAGRAFI
CONOSCENZE
•
Come
•
si dimostra
che i geni sono fatti •
•
di DNA?
Qual è
la struttura
del DNA?
•
•
•
La duplicazione •
•
del DNA
è semiconservativa •
•
•
•
•
•
ABILITÀ
Le basi molecolari dell’ereditarietà
Il «fattore di trasformazione» di Griffith
L’esperimento di Avery
Gli esperimenti di Hershey e Chase
•
La composizione chimica del DNA
Il modello a doppia elica di Watson e Crick
La struttura del DNA
•
Le due fasi della duplicazione del DNA
Il complesso di duplicazione
Le DNA polimerasi
Il filamento veloce e il filamento lento
I telomeri
I meccanismi di riparazione del DNA
•
•
•
•
•
•
Ripercorrere le tappe che hanno portato gli scienziati a identificare nel DNA il materiale
genetico
Illustrare gli esperimenti di Griffith, di Avery, di Hershey e Chase
•
Illustrare i dati sperimentali forniti da Rosalind Franklin, Maurice Wilkins, Erwin Chagraff che
hanno contribuito alla decifrazione della struttura del DNA
Descrivere il modello a doppia elica di Watson e Crick
Identificare nel nucleotide l’unità fondamentale del DNA
Correlare la struttura del DNA con la sua funzione
•
•
•
Spiegare perché la duplicazione del DNA si dice semiconservativa
Descrivere i meccanismi di duplicazione del DNA
Spiegare come funzionano le DNA polimerasi
Descrivere le modalità di copiatura del filamento veloce e del filamento lento
Spiegare la funzione dei telomeri
Descrivere i possibili errori di duplicazione e le modalità di riparazione messe in atto dalla
cellula
Il genoma in azione
COMPETENZE
Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina
Acquisire la consapevolezza che le informazioni contenute nel DNA sono trasformate in proteine
PARAGRAFI
CONOSCENZE
ABILITÀ
I geni guidano
la costruzione
delle proteine
•
•
Gli esperimenti di Beadle e Tatum
La relazione tra geni e polipeptidi
•
•
Illustrare gli esperimenti di Beadle e Tatum
Ripercorrere le tappe che hanno portato gli scienziati a collegare i geni ai polipeptidi
In che modo
•
Il «dogma centrale della biologia»
•
Illustrare le due ipotesi di Crick su come l’informazione genetica fluisce dal DNA alle
PARAGRAFI
l’informazione
passa
dal DNA
alle proteine?
CONOSCENZE
•
La trascrizione: •
dal DNA all’RNA •
La traduzione:
dall’RNA
alle proteine
•
•
•
Che cosa sono
le mutazioni?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ABILITÀ
La struttura dell’RNA
•
proteine
Descrivere struttura e funzioni dell’RNA messaggero, tranfert e ribosomiale
La trascrizione del DNA
Il codice genetico
•
•
•
Descrivere le tre tappe in cui può essere suddivisa la trascrizione
Spiegare la relazione tra DNA e proteine
Descrivere le caratteristiche del codice genetico
Il ruolo del tRNA e quello dei ribosomi
Le tappe della traduzione: inizio, allungamento
terminazione
La formazione di una proteina funzionante
•
e•
•
•
Distinguere il codone dall’anticodone spiegandone i rispettivi ruoli
Descrivere struttura e funzioni dei ribosomi
Illustrare le tre tappe della traduzione
Spiegare come si ottiene dal polipeptide una proteina funzionante
Mutazioni somatiche e mutazioni ereditarie
•
Mutazioni puntiformi, cromosomiche e genomiche •
Mutazioni silenti, mutazioni di senso, mutazioni•
non senso, mutazioni per scorrimento della finestra•
di lettura
•
I quattro tipi di mutazioni cromosomiche
•
Le malattie genetiche umane causate da mutazioni
cromosomiche
•
Mutazioni spontanee e indotte
•
Mutazioni ed evoluzione
•
•
•
Distinguere le mutazioni somatiche da quelle ereditarie
Distinguere le mutazioni puntiformi da quelle cromosomiche e da quelle genomiche
Spiegare perché una mutazione può essere silente
Distinguere le mutazioni di senso da quelle non senso
Spiegare gli esiti di una mutazione per scorrimento della finestra di lettura
Distinguere le mutazioni cromosomiche per delezione da quelle dovute a una duplicazione o a
un’inversione oppure a una traslocazione
Illustrare le caratteristiche delle malattie genetiche umane dovute a mutazioni cromosomiche
Spiegare la differenza tra mutazione spontanea e mutazione indotta
Descrivere i fattori che possono determinare mutazioni spontanee
Elencare alcuni degli agenti mutageni più comuni
Spiegare i legami tra mutazioni ed evoluzione
La regolazione genica in virus e batteri
COMPETENZE
Saper cogliere l’importanza della ricerca scientifica per acquisire sempre nuove informazioni sugli agenti infettivi, sulle malattie e sulla loro evoluzione
Disporre di una base di interpretazione della genetica di virus e batteri in modo da saper cogliere l’importanza delle applicazioni di questa disciplina in campo medico e terapeutico
Acquisire le basi per comprendere l’importanza della regolazione genica nei batteri
PARAGRAFI
2°PERIODO
CONOSCENZE
•
La struttura dei virus
ABILITÀ
•
Descrivere la struttura dei virus
PARAGRAFI
La genetica
dei virus
CONOSCENZE
•
•
•
La ricombinazione•
•
genica
•
nei procarioti
I geni
che si spostano:
plasmidi
e trasposoni
•
•
•
L’operone:
come i procarioti •
•
regolano
l’espressione genica
•
•
ABILITÀ
La riproduzione dei batteriofagi: ciclo litico e•
ciclo lisogeno
•
I ciclo riproduttivi dei virus animali
•
I virus a RNA
Distinguere il ciclo litico dal ciclo lisogeno
Distinguere i batteriofagi dai virus animali
Illustrare i cicli riproduttivi dei virus a RNA
La trasformazione
Trasduzione generalizzata e specializzata
La coniugazione
•
•
•
Illustrare le modalità di ricombinazione genica per trasduzione e trasformazione nei batteri
Distinguere la trasduzione generalizzata da quella specializzata
Spiegare il ruolo svolto dalla coniugazione nella ricombinazione batterica
I plasmidi
I trasposoni
•
•
•
Descrivere i plasmidi distinguendone i diversi tipi
Spiegare il ruolo svolto dai plasmidi nella diffusione della resistenza agli antibiotici
Descrivere le caratteristiche dei trasposoni e la loro funzione
L’operone lac
L’operone trp
La formazione di una proteina funzionante
•
•
•
•
Descrivere le sequenze di DNA che formano un operone
Descrivere le funzioni di promotore, operatore e gene regolatore
Spiegare il funzionamento dell’operone lac e dell’operone trp
Spiegare le differenze tra un sistema inducibile e uno reprimibile
La regolazione genica negli eucarioti
COMPETENZE
Comprendere le complesse strategie messe in atto dalle cellule eucariotiche per controllare con precisione l’espressione dei suoi geni
Acquisire la consapevolezza dello stretto legame che intercorre tra espressione genica e corretto sviluppo embrionale
PARAGRAFI
Il genoma
eucariotico
è più complesso
di quello
procariotico
CONOSCENZE
•
•
•
Quali sono
le caratteristiche •
dei geni eucariotici?•
ABILITÀ
Le caratteristiche del genoma eucariotico
Le sequenze ripetitive
•
•
Confrontare il genoma procariotico con quello eucariotico evidenziando le differenze
Distinguere le sequenze altamente ripetitive da quelle moderatamente ripetitive e dai trasposoni
Le sequenze non codificanti
Il processo di splicing
Le famiglie geniche
•
•
•
•
Descrivere un tipico gene eucariotico distinguendo gli esoni dagli introni
Illustrare il processo di maturazione dell’mRNA
Identificare nella presenza delle famiglie geniche nel genoma un’importante fonte di variabilità
Definire gli pseudogeni
PARAGRAFI
ABILITÀ
La regolazione
prima
della trascrizione
•
•
Il processo di trascrizione negli eucarioti
La struttura della cromatina
•
•
•
Confrontare il processo di trascrizione dei procarioti e quello degli eucarioti
Descrivere la struttura e la funzione dei nucleosomi
Distinguere l’eucromatina dall’eterocromatina
La regolazione
durante
la trascrizione
•
•
•
•
•
La trascrizione differenziale
I fattori di trascrizione
Le sequenze di regolazione
L’amplificazione genica
Lo splicing alternativo
•
•
•
•
•
Spiegare il fenomeno della trascrizione differenziale
Spiegare come i fattori di trascrizione regolano la trascrizione genica
Distinguere le sequenze regolatrici da quelle amplificatrici e da quelle con funzione di silenziatori
Spiegare come una cellula può sintetizzare un prodotto genico in quantità molto maggiore rispetto
a un’altra
Spiegare il processo di splicing alternativo
•
•
•
•
•
•
Descrivere e distinguere la proliferazione cellulare, il differenziamento e la morfogenesi
Spiegare come avviene il processo di differenziamento cellulare
Spiegare la morfogenesi di un organismo modello come la drosofila
Definire i geni omeotici
Spiegare l’importanza evolutiva della sequenza homeobox
Descrivere il fenomeno dell’apoptosi
La regolazione
genica interviene
nello sviluppo
embrionale
•
•
•
CONOSCENZE
•
•
•
•
•
•
Le tappe fondamentali dello sviluppo
L’espressione differenziale dei geni
I morfogeni
I geni omeotici
La sequenza homeobox
L’apoptosi
Le biotecnologie
COMPETENZE
Saper cogliere l’importanza della ricerca scientifica per acquisire sempre nuove informazioni nel campo della genetica molecolare
Saper cogliere l’importanza delle biotecnologie per l’agricoltura e l’allevamento, nella diagnostica e nella cura delle malattie
Acquisire gli elementi per valutare le implicazioni pratiche ed etiche delle biotecnologie
PARAGRAFI
La tecnica
del DNA
ricombinante
è alla base
delle moderne
biotecnologie
CONOSCENZE
•
•
•
•
•
Come si fa
a inserire nuovi geni•
•
nelle cellule?
ABILITÀ
Gli enzimi di restrizione
I frammenti di restrizione e l’elettroforesi su gel
Le impronte genetiche
Il DNA ricombinante
•
•
•
•
Descrivere l’azione degli enzimi di restrizione
Descrivere la tecnica utilizzata per separare i frammenti di restrizione
Spiegare come si ottiene un’impronta genetica
Spiegare che cosa s’intende per DNA ricombinante
La clonazione genica
Le cellule transgeniche
I vettori
•
•
•
Definire la clonazione genica
Spiegare come si ottiene una cellula transgenica
Illustrare le caratteristiche che deve avere un vettore per essere efficace
PARAGRAFI
Le genoteche
e il DNA sintetico
CONOSCENZE
•
•
•
•
Il sequenziamento del
genoma
•
•
Le nuove frontiere•
delle biotecnologie •
•
•
•
•
Le genoteche
Il cDNA
Il DNA sintetico
ABILITÀ
•
•
•
Le informazioni fornite dal sequenziamento dei•
genomi
•
Il Progetto Genoma Umano
•
La genomica
Le applicazioni delle biotecnologie
La bioinformatica
L’interferenza dell’RNA e i microRNA
•
•
•
Spiegare che cosa s’intende per genoteca e a che cosa serve
Illustrare come si costruisce una biblioteca di cDNA
Descrivere le tecniche utilizzate per produrre DNA sintetico
Descrivere le tappe che hanno portato al sequenziamento dei genomi
Spiegare gli scopi della genomica
Illustrare gli importanti risultati ottenuti dal Progetto Genoma Umano
Illustrare le applicazioni delle biotecnologie in campo medico e agricolo
Illustrare le attuali applicazioni della bioinformatica e le potenzialità di tale disciplina
Spiegare che cosa sono i microRNA e quali funzioni possono avere all’interno delle cellule
La genetica e lo studio dei processi evolutivi
COMPETENZE
Saper cogliere lo sviluppo storico delle teorie evolutive evidenziando la novità e complessità della teoria darwiniana
Comprendere come lo studio della genetica di popolazioni si integra con la teoria darwiniana della selezione naturale
Individuare i meccanismi responsabili dell’incremento e della conservazione della variabilità genetica all’interno di una popolazione
PARAGRAFI
L’evoluzione
dopo Darwin:
la teoria sintetica
CONOSCENZE
•
•
•
•
I fattori
•
che modificano
la stabilità genetica •
di una popolazione •
La selezione
naturale
•
•
•
•
ABILITÀ
Le questioni lasciate aperte da Darwin: le lacune•
nella documentazione fossile e l’ereditarietà del•
cambiamento
•
Il pool genico e la genetica di popolazioni
La legge di Hardy-Weinberg
Spiegare perché la teoria di Darwin fu messa in discussione
Spiegare perché la genetica di popolazioni risolve i conflitti tra genetisti e teoria darwiniana
Descrivere la legge di Hardy-Weinberg e le condizioni necessarie affinché si realizzi
Le mutazioni
Il flusso genico
La deriva genetica
L’accoppiamento non casuale
•
•
•
Spiegare in che modo le mutazioni e la ricombinazione intervengono nel processo evolutivo
Descrivere la deriva genetica e le modalità attraverso cui si può realizzare: collo di bottiglia
ed effetto del fondatore
Spiegare come l’accoppiamento non casuale modifica le frequenze genotipiche
L’adattamento
Il successo riproduttivo
La selezione stabilizzante
La selezione direzionale
•
•
•
Spiegare l’adattamento come risultato della selezione naturale
Illustrare i diversi effetti della selezione naturale
Spiegare in che modo la selezione sessuale influenza il successo riproduttivo
PARAGRAFI
I fattori
che influiscono
sulla selezione
naturale
•
•
CONOSCENZE
•
•
La selezione divergente
La selezione sessuale
•
•
•
•
•
Le mutazioni neutrali
La selezione dipendente dalla frequenza
Clini ed ecotipi
Instabilità ambientale e variabilità genetica
I vincoli dell’evoluzione
ABILITÀ
•
•
Illustrare la teoria neutralista
Mettere in relazione la selezione dipendente dalla frequenza, l’instabilità ambientale e la diversa
distribuzione geografica delle popolazioni con la variabilità
Spiegare in che cosa consistono i vincoli dell’evoluzione
•
L’origine delle specie
COMPETENZE
Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla comparsa di nuove specie
Comprendere 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
PARAGRAFI
CONOSCENZE
La teoria evolutiva•
•
e il concetto
di specie
ABILITÀ
Specie morfologica e specie biologica
Il processo di speciazione
•
•
•
Definire il concetto di specie
Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica
Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante per il riconoscimento di una
specie
La speciazione
può avvenire
in diversi modi
•
•
La speciazione allopatrica
La speciazione simpatrica
•
•
Descrivere le modalità di speciazione allopatica e simpatrica
Evidenziare le differenze tra la speciazione allopatica e la speciazione simpatrica
La speciazione
richiede
l’isolamento
riproduttivo
•
•
•
Le barriere riproduttive prezigotiche
Le barriere riproduttive postzigotiche
L’isolamento riproduttivo incompleto
•
•
•
Illustrare i principali meccanismi di isolamento prezigotico
Spiegare in che modo le barriere riproduttive postzigotiche possono impedire lo scambio di
geni tra popolazioni diverse
Spiegare i casi in cui si può formare una zona ibrida
•
•
•
•
•
•
Distinguere la microevoluzione dalla macroevoluzione
Individuare i fattori da cui dipende la velocità di speciazione
Spiegare il concetto di coevoluzione
Spiegare l’importanza evolutiva dell’estinzione di specie
Spiegare come avvengono le radiazioni adattative
Delineare gli aspetti principali della teoria degli equilibri intermittenti
La macroevoluzione e•
la storia della vita •
•
•
•
•
La macroevoluzione
Il tasso di speciazione
La coevoluzione
Il tasso di estinzione
La radiazione adattativa
Gli equilibri intermittenti
•
•
L’evoluzione della specie umana
COMPETENZE
Individuare le linee evolutive che negli ultimi quattro milioni di anni hanno portato alla comparsa dei caratteri distintivi degli ominidi
Saper collegare alle principali specie appartenenti al genere Homo le innovazioni culturali che hanno creato le condizioni per l’affermazione di ciascuna di esse
PARAGRAFI
CONOSCENZE
•
L’evoluzione
•
dei primati:
verso gli ominoidei •
•
La comparsa
degli ominidi:
i nostri antenati
fossili
•
•
ABILITÀ
•
•
I caratteri comuni dei mammiferi
•
La comparsa dei primati
•
Le tendenze evolutive dei primati
•
L’aumento delle dimensioni cerebrali in rapporto
alle dimensioni corporee
•
Le cure parentali
•
Gli ominoidei
Descrivere i caratteri comuni a tutti i mammiferi
Individuare gli adattamenti tipici dei primati
Individuare nell’aumento delle dimensioni cerebrali la tendenza evolutiva più importante dei
primati
Correlare le cure parentali con l’instaurarsi di nuclei sociali complessi
Descrivere gli ominoidei
•
•
•
•
•
•
•
Le caratteristiche degli ominidi
Le australopitecine
Il genere Homo
Homo erectus
Da Homo erectus all’uomo di Neanderthal
L’origine dell’uomo moderno
L’origine africana e l’ipotesi multiregionale
•
Evidenziare le caratteristiche che distinguono le specie di ominidi dalle scimmie
antropomorfe
Percorrere le tappe evolutive che, dalla comparsa del genere Homo, hanno portato all’uomo
moderno
Confrontare l’ipotesi dell’origine africana dell’uomo moderno con quella multiregionale
•
•
– IL CORPO UMANO
L’organizzazione del corpo umano
COMPETENZE
Comprendere che il corpo umano è un’unità integrata formata da sistemi autonomi ma strettamente correlati
Saper mettere in relazione il buon funzionamento del proprio corpo con il mantenimento di condizioni fisiologiche costanti
PARAGRAFI
Il corpo umano
presenta
un’organizzazione
gerarchica
CONOSCENZE
•
•
•
•
•
•
•
L’organizzazione dei tessuti
La funzione degli epiteli
I principali tipi di tessuti epiteliali
La funzione del tessuto muscolare
Il tessuto muscolare liscio e striato
Le funzioni del tessuto connettivo
I connettivi propriamente detti
ABILITÀ
•
•
•
•
•
•
•
Descrivere l’organizzazione strutturale dei tessuti
Elencare i tipi e le rispettive funzioni dei tessuti presenti nel corpo umano
Distinguere gli epiteli di rivestimento da quelli ghiandolari e sensoriali
Distinguere le ghiandole esocrine da quelle endocrine
Descrivere e distinguere i tre tipi di tessuto muscolare
Classificare i tessuti connettivi in base alla loro funzione e alla composizione della matrice
Descrivere il tessuto nervoso distinguendo i neuroni dalle cellule gliali
PARAGRAFI
Organi, sistemi
e apparati:
uno sguardo
d’insieme
CONOSCENZE
ABILITÀ
•
•
I connettivi specializzati
Il tessuto nervoso
•
•
Gli organi e i sistemi che formano il corpo umano•
I sistemi di coordinamento del corpo umano:•
nervoso ed endocrino
Le membrane interne
•
La cute
•
•
•
•
La comunicazione • Le modalità di comunicazione tra cellule
• Recettori e molecole segnale
tra le cellule
• La trasduzione del segnale
e la regolazione
• Le giunzioni serrate
dell’attività
Le cellule staminali
cellulare
• Le cellule tumorali
Descrivere l’organizzazione strutturale del corpo umano
Elencare i diversi tipi di sistemi che compongono l’organismo umano indicandone le
funzioni
Indicare le diverse modalità con cui il sistema nervoso e quello endocrino garantiscono
l’equilibrio interno e l’adattamento alle condizioni ambientali
Illustrare le funzioni delle membrane interne distinguendo le sierose da quelle mucose
Descrivere la struttura e le funzioni svolte dalla cute
•
•
•
Illustrare come si svolge la comunicazione tra cellule
Spiegare la trasduzione del segnale
Descrivere le giunzioni serrate
Classificare le cellule staminali in base alle loro caratteristiche
Distinguere le staminali embrionali da quelle adulte
• Illustrare le caratteristiche delle cellule tumorali
• Distinguere i tumori benigni da quelli maligni
• Spiegare che cosa s’intende per metastasi
Laboratorio
Uso del microscopio ottico
Estrazione e cromatografia di pigmenti fogliari
Germinazione di semi
Sezioni di fusto, foglia, radice con la tecnica verde iodio-rosso congo
Mitosi in apici di cipolla.
Estrazione del DNA dalla frutta.
Allevamento di Drosophila melanogaster
Osservazione di un cariotipo
Costruzione di alberi genealogici
Osservazione al M.O. di tessuti animali
Classificazione dei macroinvertebrati della lettiera
Programmazione di Chimica
Testoadottato: Brady Senese Chimica© Zanichelli editore 2012
CAPITOLO
CONOSCENZE
0.
Le leggi dei gas
Caratteristiche degli
aeriformi.
Legge di Boyle
Legge di Charles
Legge di Avogadro
Legge di Gay-Lussac
Equazione di stato dei
gas.
I modelli atomici di
Thomson e Rutherford.
La natura e le
caratteristiche di
elettrone,protone,
neutrone. Il numero
atomico e il numero di
massa .Gli isotopi.
La duplice natura della
luce. Gli spettri di
assorbimento. Il modello
Bohr-Sommerfeld.
Il principio di
indeterminazione
Saper analizzare le
situazioni in cui si
verifica un trasferimento
di energia.La
configurazione
elettronica.
– Spiegare le proprietà
delle tre particelle che
compongono l’atomo .
2.
Le particelle
dell’atomo
3.
La struttura
dell’atomo
COMPETENZE
Descrivere il comportamento
dei gas mediante la teoria
cinetica molecolare e applicare
nella risoluzione di problemi le
leggi di Boyle, Charles e GayLussac, Avogadro e
l’equazione di stato dei gas.
Descrivere la natura delle
particelle elementari che
compongono l’atomo.
Spiegare la configurazione
elettronica a livelli di energia
dell’atomo. Descrivere la
natura delle particelle che
compongono l’atomo.
Spiegare la struttura elettronica
a livelli di energia dell’atomo
OBIETTIVI
ABILITA’
- Interpretare le proprietà fisiche dei gas
mediante il modello cinetico molecolare
.
- Descrivere l’effetto della T e della P sui
gas.
- Usare l’equazione di stato dei gas per
calcolare il volume molare e le altre
variabili dei gas.
- Spiegare le proprietà delle particelle
elementari.
- Confrontare i modelli atomici.
- Descrivere la natura ondulatoria e
corpuscolare della luce.
- Rappresentare la configurazione
elettronica di un elemento.
- Spiegare la struttura elettronica a livelli
di energia dell’atomo.
- Identificare le basi sperimentali della
struttura a livelli e sottolivelli di energia
dell’atomo
STRUMENTI DIDATTICI
nel libro
In Laboratorio
N.1 Verifica
sperimentale
legge Boyle.
OBIETTIVI
MINIMI
Rappresentare
le leggi dei gas.
N.2 Verifica
sperimentale
Legge Charles.
Esercizi di fine
capitolo
N.1
L’elettrizzazione
dei corpi.
Esercizi di fine
capitolo
N.1 saggio alla
fiamma.
Conoscere le
proprietà delle
particelle che
compongono
l’atomo.
Conoscere la
configurazione
elettronica.
4.
Il sistema
periodico
(Ripasso)
– Saper rappresentare la
configurazione
elettronica di un
elemento.
Conoscere le proprietà
periodiche.
Identificare gli elementi
attraverso il loro numero
atomico e mediante le loro
proprietà intensive.
5.
I legami
chimici
– Saper analizzare le
situazioni in cui si
verifica un trasferimento
di energia.
– Saper scrivere le
strutture di Lewis degli
elementi
– Saper spiegare gli
andamenti delle proprietà
periodiche degli elementi
nei gruppi e nei periodi.
I limiti della teoria di
Lewis. Il legame chimico
secondo la meccanica
quantistica. Le molecole
biatomiche secondo la
teoria del legame di
valenza. L’ibridazione
degli orbitali atomici.
– Saper riconoscere la
polarità positiva/negativa
di un legame.
– Saper esprimere i valori
di energia con le diverse
unità di misura.
Spiegare la struttura delle
sostanze che presentano
legame ionico, legame
covalente e legame metallico.
6.
Le nuove
teorie di
legame
7.
Le forze
intermolecolar
i e gli stati
condensati
della materia
- Discutere lo sviluppo storico del
concetto di periodicità.
- Spiegare la relazione fra struttura
elettronica e posizione degli elementi
sulla tavola periodica.
- Descrivere le principali proprietà
periodiche che confermano la struttura a
strati dell’atomo.
- Saper scrivere le strutture di Lewis degli
elementi.
- Descrivere le principali proprietà di
metalli, semimetalli e non metalli.
- Descrivere le proprietà osservabili dei
materiali sulla base della loro struttura
microscopica.
- Comparare i diversi legami chimici.
- Stabilire la polarità dei legami covalenti
e delle molecole sulla base delle
differenze di elettronegatività degli
elementi e della geometria delle
molecole.
Esercizi di fine
capitolo
Indicare le
differenze tra
gruppi, periodi
e blocchi della
tavola
periodica
Esercizi di fine
capitolo
Indicare le
differenze tra i
vari tipi di
legame.
Comprensione della teoria del
legame di valenza.
Comprensione delle modalità
di formazione degli orbitali
ibridi
- Giustificare la natura dei legami con la
sovrapposizione di orbitali o con
l’attrazione elettrostatica.
- Correlare le proprietà delle sostanze con
i relativi legami intra e intermolecolari.
Esercizi di fine
capitolo
Comprensione
delle modalità
di formazione
degli orbitali
ibridi
Spiegare le proprietà fisiche dei
materiali sulla base delle
interazioni microscopiche fra
atomi, ioni e molecole e della
loro struttura cristallina.
- Risalire alle forme geometriche
fondamentali delle molecole e alle loro
proprietà applicando la teoria VSPER.
- Confrontare le forze di attrazione
interatomiche (legame ionico, legame
covalente e legame metallico) con le
forze intermolecolari.
- Spiegare le differenze nelle proprietà
fisiche dei materiali, dovute alle
interazioni interatomiche e
Esercizi di fine
capitolo
N.1Le soluzioni
elettrolitiche.
- Risalire alle
forme
geometriche
fondamentali
delle
molecole e
alle loro
proprietà
applicando la
teoria
8.
Classificazione
e
nomenclatura
dei composti
9.
Le proprietà
delle soluzioni
(Ripasso)
10.
Le reazioni
chimiche
12.
La velocità di
reazione.
intermolecolari.
- Classificare i solidi in base alle
interazioni fra atomi e fra molecole.
- Distinguere le soluzioni elettrolitiche e
non elettrolitiche.
- Classificare i composti secondo la
natura ionica, molecolare, binaria,
ternaria.
- Assegnare il numero di ossidazione.
- Usare le regole della nomenclatura
IUPAC o tradizionale per scrivere le
formule dei composti.
– Saper localizzare i
principali elementi nella
tavola periodica.
– Saper individuare gli
elettroni di legame degli
elementi.
– Classificare gli
elementi come metalli,
semimetalli e non metalli.
Proprietà delle soluzioni
Concentrazione delle
soluzioni: %p/p;
%p/v;M;N;m
Proprietà colligative.
Solubilità
Osmosi e pressione
osmotica
Denominare i sistemi chimici
secondo la nomenclatura
IUPAC e tradizionale.
Preparare soluzioni a
concentrazione data e spiegare
la solubilità nei solventi col
modello cinetico molecolare e
le proprietà colligative delle
soluzioni,
- Provare la solubilità di una sostanza in
acqua
- Preparare soluzioni di data
concentrazione.
- Descrivere le proprietà colligative.
Spontaneità delle reazioni
chimiche.
Entalpia ed entropia.
Reazioni endotermiche
ed esotermiche.
Resa di una reazione.
Il bilanciamento .
Vari tipi di reazione .
Reagente limitante.
La velocità delle reazioni
ed i fattori che la
influenzano.
L’energia di attivazione.
La teoria delle collisioni.
Investigare e bilanciare le
reazioni chimiche che
avvengono, eseguendo calcoli
quantitativi su reagenti e
prodotti
- Effettuare calcoli stechiometrici.
- Bilanciare una reazione chimica.
- Riconoscere il reagente limitante e in
eccesso.
Spiegare l’azione dei diversi
parametri che influenzano la
velocità di reazione(
temperatura,concentrazione,
pressione, superficie di
contatto, presenza di
catalizzatori)
- Usare le teoria degli urti per prevedere
l’andamento di una reazione.
- Descrivere il funzionamento dei
catalizzatori.
VSPER.
Esercizi di
nomenclatura
IUPAC e
tradizionale
N.1 reazioni di
doppio scambio
salino.
Esercizi
applicativi
N.1Preparare
soluzioni a varie
concentrazioni
(p/p;p/v;M;N;m).
Calcoli
stechiometrici
N.2 Diluizioni
delle soluzioni.
N.3 Conducibilità
delle soluzioni.
N.4 Idrolisi
salina.
N.1 tipi di
reazioni
chimiche.
N.1 Fattori che
influenzano la
velocità di
reazione.
Indicare i
criteri della
nomenclatura
IUPAC e saper
riconoscere le
formule dei
principali tipi
di composti
inorganici.
Conoscere il
significato di
una soluzione e
conoscere i
vari modi di
esprimere le
concentrazioni.
Conoscere i
principali tipi
di reazione.
Indicare le
differenze tra
reazioni
endotermiche
ed esotermiche.
Indicare i
fattori
responsabili
della velocità
di reazione.
13.
L’equilibrio
chimico
14.
Acidi e basi
15.
Le
ossidoriduzioni
Conoscere il significato
di equilibrio chimico ed i
fattori che lo influenzano.
La legge di azione di
massa.
La costante di equilibrio.
Il principio di Le
Chatelier
Caratteristiche e
definizioni degli acidi e
delle basi.
Autoprotolisi dell’acqua
Il pH.
Le soluzioni tampone.
Le titolazioni.
Spiegare le proprietà dei
sistemi chimici all’equilibrio e
risolvere problemi quantitativi
riguardanti le costanti di
equilibrio.
Conoscere il nox degli
elementi nelle diverse
specie chimiche.
Conoscere il principio
che governa gli scambi di
elettroni nelle redox
Identificare le reazionidi
ossidoriduzione, bilanciarle e
risolvere problemi quantitativi.
Spiegare le proprietà degli
acidi e delle basi e risolvere
problemi riguardanti queste
sostanze ed il calcolo del pH
delle soluzioni.
- Descrivere l’equilibrio chimico
- Calcolare la costante di equilibrio di una
reazione e dai valori delle
concentrazioni.
- Utilizzare Le Chatelier per predire
l’effetto del cambiamento del numero di
moli, del volume o della T sulla
posizione dell’equilibrio.
- Riconoscere le sostanze acide e basiche
con gli indicatori.
- Misurare il pH.
- Distinguere tra acidi forti e deboli e basi
forti e deboli.
Esercizi
sull’equilibrio
chimico
N.1 Fattori fisici
e chimici che
modificano
l’equilibrio di una
reazione.
Esercizi su
calcolo di pH
di soluzioni di
acidi e basi
forti e deboli.
- Determinare il nox in elementi e
composti
- Bilanciare le redox
- Calcolare il peso equivalente
Esercizi di
bilanciamento
redox e
problemi
stechiometrici
con redox.
N.1 Calcolare il
pH delle
soluzioni
utilizzando
indicatori,
pHmetro e cartine
al tornasole.
N.2Titolazione.
N.1Effetto degli
acidi su metalli
diversi.
N.B. Per tutti gli argomenti si prevedono esercizi di stechiometria ed esperimenti di laboratorio.
Rappresentare
la legge di
azione di
massa.
Enunciare il
principio di Le
Chatelier.
Conoscere le
differenze tra
acido e base e
saper calcolare
il pH di una
soluzione.
Spiegare il
concetto di
ossido
riduzione e
saper bilanciare
semplici redox.
