istituto tecnico per geometri "g - i.i.s. bruno

LICEO SCIENTIFICO STATALE “GIORDANO BRUNO” VENEZIA – MESTRE
Anno scolastico 2010 – 2011
CLASSE: II sez. B Sperimentazione Parziale Scienze naturali
INSEGNANTE: MEDICI Mara
DISCIPLINA: SCIENZE
Programma effettivamente svolto e relative Competenze
I legami chimici: covalente, ionico, a idrogeno. Gli elementi chimici legati alle molecole organiche.
Glucidi, Lipidi, Protidi e loro funzioni.
Definire i vari tipi di legami e le loro caratteristiche. Saper distinguere le molecole inorganiche ed organiche.
Distinguere le principali differenze di struttura delle molecole organiche.
Cellule autotrofe ed eterotrofe. Tipi di organismi autotrofi ed importanza sul nostro pianeta
Ipotesi chemiosintetica sull’origine delle prime cellule.
Elencare strutture comuni e differenze strutturali dei due tipi di cellule.
Illustrare il modo in cui le cellule autotrofe si procurano le molecole organiche e la teoria chemiosintetica.
Membrana cellulare e sue proprietà: processi di diffusione, osmosi, trasporto attivo e passivo.
Sapere le differenze e le analogie tra i vari processi. Saper eseguire prove pratiche di laboratorio su diffusione ed osmosi.
Organelli cellulari: citoscheletro, membrane, reticolo rugoso e liscio, apparato del Golgi, lisosomi, vacuoli.
Descrivere le caratteristiche e le differenze di funzione degli organelli cellulari e delle loro membrane.
Mitocondri e cloroplasti: cenni su origine e funzione Molecola di ATP
Descrivere le caratteristiche e le differenze di funzione. Descrivere la struttura della molecola di ATP.
Riconoscere l’importanza della molecola di ATP.
Membrana nucleare e pori. Funzione del nucleo. Struttura dei nucleotidi, molecole di DNA e RNA.
Specificare le diverse sub unità dei nucleotidi. Riconoscere la differenza di struttura del DNA e dell’RNA.
Descrivere i ruoli biologici dell’RNA e del DNA.
Classificazione dei batteri in eubatteri e archeobatteri. Batteri eterotrofi: saprofiti e parassiti.
Batteri autotrofi: chemioautotrofi e fotosintetici. Cianobatteri.
Classificare gli eubatteri fotosintetici o non fotosintetici. Classificare gli archeobatteri in base alle loro esigenze metaboliche
Distinguere i batteri eterotrofi in parassiti e saprofiti. Distinguere i batteri autotrofi in fotosintetici e chemioautotrofi
sottolineandone le differenze. Elencare le proprietà dei cianobatteri.
Pluricellularità e specializzazione.
Spiegare cosa ha comportato, in positivo ed in negativo, la comparsa della pluricellularità.
Spiegare la necessità di cellule specializzate.
Definizione di gamete e di zigote. Ciclo vitale (meiosi e fecondazione). Cellule aploidi e diploidi. Cromosomi omologhi.
Principali eventi della divisione meiotica.
Spiegare la differenza tra cellule somatiche e gameti. Comprendere la differenza tra aploide e diploide.
Spiegare perché non è possibile una fecondazione che non sia preceduta da meiosi.
Descrivere le analogie tra cromosomi omologhi, spiegando anche la loro diversa origine.
Processo di crossing over.
Analizzare le fasi della meiosi.
Comprendere il meccanismo del crossing over e la sua importanza per una maggiore variabilità genetica.
Errori nel processo meiotico. Malattie genetiche dovute a errori durante la meiosi
Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali. Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito ad
errori del processo meiotico. Spiegare le cause genetiche della sindrome di Down e descrivere gli aspetti dei portatori di tale sindrome.
Nascita della genetica e leggi di Mendel. Concetto di generazione P, F1 e F2. Gli alleli.
Genotipo omozigote ed Eterozigote. Concetto di genotipo e di fenotipo. Trasmissione dei caratteri umani.
Malattie genetiche umane causate da alleli dominanti o recessivi.
Conoscere gli enunciati delle leggi. Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra omozigote ed eterozigote
Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui che si incrociano. Elencare alcuni caratteri umani
dominanti e recessivi. Distinguere, nella F2 di un incrocio tra due eterozigoti, il rapporto fenotipico da quello genotipico.
Elencare alcune delle malattie genetiche umane recessive o dominanti portate dagli autosomi.
Cromosomi sessuali. Malattie legate ai cromosomi sessuali: emofilia, daltonismo, distrofia muscolare di Duchenne…
Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y. Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei figli.
Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le modalità della sua trasmissione.
Definire il genotipo dei genitori conoscendo il fenotipo dei figli.
Descrivere i sintomi e le modalità di trasmissione delle malattie genetiche umane causate da un’anomalia del cromosoma X.
Struttura e funzioni del DNA ed RNA. Geni e proteine. Duplicazione del DNA. Il codice genetico.
La sintesi proteica.
Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson e Crick e saper identificare analogie e differenze tra DNA ed
RNA. Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione e di traduzione, la relazione tra codoni e amminoacidi.
Spiegare in che cosa consiste l’universalità del codice genetico.
Mutazioni puntiformi e loro conseguenze; genesi spontanea o da agenti esterni.
Spiegare perché uno scambio di basi azotate può essere così importante da causare gravi malattie.
Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per puntiforme. Illustrare le conseguenze della delezione o dell’aggiunta
di una base azotata in un gene.
La genetica dei batteri e dei virus. I cicli riproduttivi.
Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F. Spiegare i meccanismi che sono alla base della coniugazione.
Evidenziare l’importanza del gruppo di geni che conferiscono la resistenza ai farmaci. Descrivere la struttura generale dei virus.
Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno. Illustrare il meccanismo d’azione dei retrovirus a RNA.
La tecnologia del DNA ricombinante. Progetto genoma umano.
Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante. Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione.
Illustrare in che modo sia possibile ottenere brevi segmenti di DNA, il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA
utilizzando i plasmidi. Spiegare che cos’è una libreria genomica.
Descrivere le tappe principali del Progetto Genoma Umano mettendo in risalto obiettivi e difficoltà.
Biotecnologie: applicazioni nella sintesi di ormoni, vaccini. Organismi transgenici. Clonazione di mammiferi.
Fornire una definizione di biotecnologia.
Spiegare in che modo i batteri possono essere utilizzati per produrre proteine utili in campo medico e alimentare.
Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM.
Evidenziare i vantaggi dei prodotti OGM per il coltivatore e gli svantaggi per il consumatore.
Descrivere l’esperimento che ha portato alla nascita della pecora Dolly.
Le teoria evoluzionistiche dell’Ottocento e del Novecento.
Distinguere tra fissismo e creazionismo. Riassumere l’ipotesi creazionista di Linneo. Sottolineare gli aspetti evolutivi
della teoria dell’attualismo di Hutton. Riassumere la teoria di Cuvier e di Lamarck
Lo sviluppo della teoria darwiniana. Prove a favore del processo evolutivo. La selezione naturale.
La selezione artificiale. Strutture omologhe.
Definire il concetto di selezione naturale. Sottolineare l’importanza della varietà di caratteri all’interno di una popolazione
Evidenziare il ruolo dell’ambiente nel selezionare i caratteri fenotipici vincenti.
Evidenziare le differenze tra il pensiero di Darwin e quello di Lamarck. Elencare alcuni casi di selezione artificiale.
Spiegare perché la distribuzione di piante e animali sul nostro pianeta è una prova dei processi evolutivi in atto.
Evidenziare l’importanza evolutiva dello studio delle strutture omologhe e delle similitudini biochimiche tra specie diverse.
Il concetto di pool genico. Ampiezza della variabilità genetica. Origine, mantenimento e incremento della variabilità
Spiegare i termini «genetica di popolazione» e «pool genico»
Spiegare dal punto di vista genetico l’importanza del successo riproduttivo all’interno di una popolazione.
Spiegare perché la variabilità genetica in una popolazione è alla base del suo sviluppo evolutivo.
Sottolineare l’importanza delle mutazioni come base della variabilità dei geni.
Evidenziare l’importanza della riproduzione sessuata nell’incrementare la variabilità genetica.
Frequenze alleliche e frequenze genotipiche. Importanza dei fattori che possono modificare le frequenze
alleliche di una popolazione. Caratteristiche delle mutazioni. Conseguenze del flusso genico.
Distinguere tra frequenza allelica e frequenza genotipica.
Elencare i fattori che possono modificare le frequenze alleliche di una popolazione.
Calcolare l’influenza delle mutazioni sul pool genico di una popolazione.
La selezione naturale. Modelli differenti di selezione naturale. La selezione sessuale ed il dimorfismo.
Mettere in relazione l’influenza della selezione naturale sul pool genico e il concetto di evoluzione.
Spiegare che cosa si intende per fenotipo. Evidenziare che ogni fenotipo è frutto di complicate interazioni tra geni diversi.
Elencare i principali tipi di selezione, descriverne gli effetti e le differenze.
Mettere in relazione la selezione sessuale con la presenza di dimorfismo tra maschi e femmine.
Il risultato della selezione naturale: l’adattamento. I mimetismi.
Specie e speciazione. Mantenimento dell’isolamento genetico. Modelli evolutivi.
Elencare i diversi significati di «adattamento» in biologia. Sottolineare l’importanza dell’adattamento nei processi evolutivi.
Mettere in evidenza le cause e gli effetti del processo di coevoluzione. Distinguere i vari tipi di mimetismo.
Definire i termini «specie» e «speciazione» .Distinguere tra il concetto filogenetico e quello biologico di specie.
Definire il concetto di isolamento riproduttivo. Spiegare il rapporto tra speciazione e isolamento riproduttivo.
Spiegare le possibili origini di una evoluzione convergente. Associare l’evoluzione divergente ai meccanismi di deriva genetica.
Descrivere i fenomeni di cladogenesi e radiazione adattativa.
Definizione di specie e di genere. Linneo e la nomenclatura binomia. Tassonomia e sistematica.
Strutture omologhe e analoghe. Caratteristiche dei cinque regni. Dominio, un livello superiore al regno.
Definire il concetto di specie. Fare qualche esempio di nomenclatura binomia distinguendo tra genere e specie.
Distinguere tra unità tassonomica e categoria. Spiegare quando si applica il termine phylum o quello di divisione.
Elencare le categorie utilizzate nei tradizionali sistemi gerarchici di classificazione.
Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non sono attendibili per classificare correttamente un organismo.
Distinguere fra strutture omologhe e strutture analoghe. Spiegare quali parametri risultano fondamentali nel modello di
classificazione a cinque regni. Motivare il criterio di definizione dei domini.
L’ecologia e i suoi obiettivi .Ecosistema. Fattori biotici ed abiotici. Catene alimentari e livelli trofici.
Comprendere l’importanza del lavoro svolto dagli ecologi al fine di conoscere i meccanismi che regolano i vari processi biologici
sul nostro pianeta. Definire il concetto di ecosistema e le condizioni per la sua realizzazione (importanza del sole).
Riconoscere i diversi fattori. Elencare i livelli trofici facendo alcuni esempi; distinguere tra consumatori e produttori.
Le trasformazioni fisiche della materia
Classificare i materiali in base al loro stato fisico.
Descrivere i passaggi di stato delle sostanze pure e disegnare le curve di riscaldamento e di raffreddamento.
Utilizzare le principali tecniche di separazione dei materiali (filtrazione, cromatografia ecc.).
Le trasformazioni chimiche della materia
Spiegare le differenze tra una trasformazione fisica e una trasformazione chimica. Distinguere un elemento da un composto.
Distinguere tra soluto e solvente; conoscere il concetto di solubilità e di soluzioni sature; elencare le proprietà delle soluzioni.
La quantità chimica: la mole
Conoscere la quantità delle sostanze, calcolando e misurando il numero di moli di una determinata sostanza.
Le leggi dei gas
Descrivere i gas mediante la teoria cinetica-molecolare e applicare nella risoluzione di problemi le leggi di Boyle, di Charles,
di Gay-Lussac, di Avogadro e l’equazione generale dei gas.
Correlare la densità dei gas al volume molare e alla massa molare.
Mestre, 4 giugno 2011
l'insegnante (prof Medici Mara)
gli alunni