ISTITUTO MAGISTRALE GUACCI. Programmazione di SCIENZE III C s.a. a.s. 2015/2016

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1 ISTITUTO MAGISTRALE GUACCI Programmazione di SCIENZE III C s.a. a.s. 2015/2016 Prof.ssa Stefanelli Antonietta Da Mendel agli alberi genealogici umani Interazioni alleliche: dominanza incompleta, codominanza, alleli multipli Interazioni tra più geni: epistasi, eredità poligenica, pleiotropia Influenza dell ambiente sui geni Alberi genealogici umani Relazioni tra geni e cromosomi Determinazione del sesso negli esseri umani Esperimenti di Morgan sui moscerini della frutta Particolarità dei caratteri ereditari legati al sesso Malattie genetiche umane legate ai cromosomi sessuali Gruppi di associazione e ricombinazione genica Mappe cromosomiche Distinguere tra dominanza incompleta, codominanza, alleli multipli Spiegare la comparsa di alcuni caratteri con gradazione di effetti allelici differenti Saper cogliere le interazioni tra espressione genica e ambiente Spiegare cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le modalità della sua trasmissione Prevedere i genotipi dei figli i cui genitori sono portatori di caratteri legati al sesso e definire genotipo e fenotipo di soggetti portatori sani e malati Spiegare che due geni segregano indipendentemente solo se si trovano su cromosomi diversi -Dentro la cellula :biomolecole e metabolismo energetico Basi chimiche Gruppi funzionali - Proprietà delle biomolecole -Il carbonio elemento base del mondo vivente -Le macromolecole biologiche:i glucidi, i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici. -Il metabolismo energetico della cellula -La fotosintesi - La respirazione cellulare - Saper elencare le quattro classi di macromolecole biologiche presenti nelle cellule e conoscerne le principali funzioni. -Comprendere i principali processi metabolici che avvengono nelle cellule Stef - Il DNA : la molecola della vita: 8 ore Macromolecole Nucleotidi Ipotesi sulla natura del materiale Esperimento di Hershey e Chase - esperimento di Avery Differenze tra purine e pirimidine Modello di Watson e Crick Processo di duplicazione del DNA Telomeri Meccanismi di autocorrezione della lettura delle sequenze di DNA Cromosomi delle cellule procariote ed eucariote: differenze Descrivere l esperimento di Hershey e Chase - Descrivere l esperimento di Avery Spiegare in che modo i risultati delle ricerche innovative sul DNA contribuirono alla scoperta della sua struttura Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson e Crick Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento di DNA può formare una copia complementare di se stesso Descrivere il ruolo degli enzimi coinvolti nella duplicazione del DNA Descrivere il processo di proofreading Distinguere tra sequenze codificanti e intergeniche

2 - Dal DNA alle Proteine. Macromolecole Cellula eucariote Duplicazione del DNA Relazione tra geni e proteine Confronto tra i nucleotidi di DNA e di RNA Il ruolo dell RNA messaggero Processo di trascrizione del DNA Elaborazione delle molecole di mrna durante la trascrizione (splicing) Concetto di codice Relazione tra codoni e amminoacidi, determinazione del numero minimo di triplette Esperimento di Nirenberg e Matthaei Precisione e universalità del codice Evidenziare le differenze tra la struttura dell RNA e quella del DNA Spiegare quali osservazioni hanno portato a determinare la funzione dell RNA nelle cellule Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in evidenza la funzione dell RNA messaggero Spiegare i meccanismi con cui avviene la maturazione dell mrna attraverso operazioni di taglio e ricucitura degli esoni Descrivere uno spliceosoma e la sua funzione Spiegare che cosa si intende per codice Spiegare perché un codone è formato da tre nucleotidi Descrivere l esperimento condotto da Nirenberg e Matthaei Utilizzare la tabella del codice per mettere in correlazione i codoni dell mrna con i rispettivi amminoacidi Spiegare in che cosa consiste l universalità del codice Struttura dei ribosomi Funzione dell RNA di trasporto Localizzazione e ruolo degli anticodoni Traduzione: le tre fasi del meccanismo di sintesi proteica Mutazioni puntiformi Mutazioni spontanee o provocate da agenti esterni Descrivere la funzione dei ribosomi e dell RNA di trasporto Mettere in evidenza la particolare struttura del trna Illustrare dettagliatamente le varie fasi del processo di traduzione Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per puntiforme Distinguere tra mutazione di senso, non senso e silente - Regolazione dell espressione genica. Paragrafi Conoscenze Competenze Cromosomi Maturazione dell RNA Sintesi proteica Virus a DNA e Retrovirus. Batteriofagi. Regolazione dell espressione genica nei virus. Geni strutturali e regolatori Regolazione dell espressione genica nei procarioti: l operone Distinguere i vari tipi di virus Descrivere il ciclo litico ed il ciclo lisogeno Spiegare la struttura e il meccanismo di azione di un operone Distinguere tra la funzione di un induttore e di un repressore Regolazione dell espressione dei geni eucarioti Controllo dell espressione genica mediante fattori di trascrizione Regolazione genica successiva alla trascrizione Cellule staminali e regolazione dell espressione genica. La clonazione e la riprogrammazione di cellule adulte differenziate. Spiegare il significato del termine «espressione genica» Descrivere la funzione dei fattori di trascrizione mettendoli a confronto con gli induttori procarioti Sottolineare le differenze tra l azione di enhancer e silencer Spiegare in che cosa consiste lo splicing alternativo Descrivere i meccanismi di controllo di espressione genica nel momento della traduzione Descrivere le principali differenze delle cellule staminali. - Ge- Genetica ed evoluzione -Genetica ed evoluzione Genetica delle popolazioni Descrivere come l evoluzione agisce sulle popolazioni.

3 Batteri DNA batterico Struttura di un virus La legge di Hardy-Weinberg Fattori che modificano le frequenze alleliche di una popolazione Caratteristiche delle mutazioni Conseguenze del flusso genico Modelli di deriva genetica Accoppiamenti non casuali Dalla genetica allo sviluppo dell evoovo. Dalla cellula fecondata all organismo. Geni omeotici Evoluzione e ricombinazione del genoma. -ricombinazione genetica nei batteri: trasformazione, coniugazione e trasduzione. - Caratteristiche del genoma eucariotico -- Evoluzione dell'uomo. - Biotecnologia e genomica - Descrivere la legge di Hardy-Weinberg e come si passa dalla genetica delle popolazioni alla sintesi moderna. Elencare i fattori che possono modificare le frequenze alleliche Specificare quali sono i principali tipi di deriva genetica sottolineandone le differenze Spiegare il flusso genico e perché un accoppiamento non casuale altera la frequenza Descrivere lo sviluppo dell evo-ovo. Spiegare il ruolo dei geni pair-rule -Spiegare come i geni omeotici definiscono la struttura dell embrione. Spiegare in cosa differiscono trasformazione,coniugazione e trasduzione. - Descrivere le tipologie di sequenze che costituiscono il genoma eucariotico. - Descrivere la differenza tra trasduzione generalizzata e specializzata. g Saggio di Benedict per la determinazione degli zuccheri riducenti Osservazioni delle cellule animali in divisione Osservazione delle cellule vegetali in divisione Esame di Drosophila Esercitazioni di genetica Indagine su eredità mendeliana nella specie umana SCIENZE DELLA TERRA MODULO I I MINERALI E LE ROCCE Tempi : 20 ore Elementi di chimica: atomo, molecola, ioni, legami, composti e miscugli, passaggi di stato Elementi di fisica: densità e pressione Conoscere la struttura e la composizione del pianeta Terra Saper riconoscere le principali rocce che compongono la crosta terrestre e conoscerne l origine Saper riconoscere e distinguere una roccia ignea da una sedimentaria o metamorfica Distinguere rocce ignee intrusive ed effusive Spiegare il ciclo lito I minerali, la loro classificazione e le loro proprietà Le rocce: processi di formazione e classificazione Rocce ignee: formazione e classificazione, evoluzione dei magmi Rocce sedimentarie: ambienti di sedimentazione e classificazione Rocce metamorfiche: processo metamorfico, classificazione e ambienti metamorfici Il ciclo lito Osservazione e riconoscimento di campioni di minerali e rocce

4 CHIMICA MODULO II LE PARTICELLE SUBATOMICHE E LA RADIOATTIVITA Descrivere la struttura dell atomo e la natura delle particelle elementari che lo compongono Rappresentare un isotopo Comparare i modelli atomici di Thomson e di Rutherford Descrivere le trasformazioni del nucleo atomico Natura elettrica della materia Particelle fondamentali Modello di Thomson Modello di Rutherford Numero atomico e numero di massa Tipi di decadimento radioattivo Fissione e fusione nucleare MODULO III LA STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA Modello di Rutherford Spiegare lo spettro dei solidi riscaldati Spiegare la differenza tra orbita e orbitale Applicare il concetto di orbitale al modello atomico Rappresentare la configurazione elettronica dei principali elementi La doppia natura della luce Modello di Bohr La doppia natura dell elettrone Principio di indeterminazione di Heisenberg Numeri quantici e orbitali La configurazione elettronica degli elementi MODULO IV LA TAVOLA PERIODICA Orbitali Configurazione elettronica degli elementi Spiegare la relazione tra struttura elettronica e posizione degli elementi nella tavola periodica Spiegare come variano le proprietà periodiche in relazione alla posizione degli elementi Ricavare la configurazione elettronica degli elementi dalla loro posizione nella tavola periodica Distinguere metalli, non metalli semimetalli La classificazione degli elementi Il sistema periodico di Mendeleev La moderna tavola periodica Le proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico energia di ionizzazione affinità elettronica elettronegatività Metalli, non metalli e semimetalli MODULO V IL LEGAME CHIMICO Struttura della tavola periodica Struttura elettronica dell atomo Proprietà periodiche degli elementi Comparare i vari tipi di legame Stabilire il numero e il tipo di legami che un atomo può formare Stabilire la polarità di una sostanza in base alla struttura molecolare Confrontare le forze di attrazione interatomiche e intermolecolari Associare le proprietà delle sostanze nei diversi stati di aggregazione con i legami intra- e intermolecolari che le caratterizzano Il legame chimico e la stabilità energetica Il legame ionico Il legame covalente puro e polare Il legame dativo Il legame metallico Il legame idrogeno Le forze di van der Waals Le nuove teorie del legame La classificazione dei solidi Proprietà intensive dello stato liquido

5 MODULO VI LA NOMENCLATURA Tempi : 10 ore Proprietà periodiche degli elementi Mole Legami Equazioni bilanciate Formula di un composto Saggi alla fiamma Polarità dei liquidi Miscibilità dei liquidi Principali tipi di reazione Preparazione di ossidi e idrossidi Classificare i composti in base alla loro natura Saper assegnare il numero di ossidazione Ricavare la formula di una specie chimica dalla sua denominazione Attribuire ad una specie chimica la denominazione IUPAC e tradizionale in base alla formula La valenza Il numero di ossidazione La nomenclatura dei composti binari e ternari Modalità di lavoro: 1. Presentazione dei singoli contenuti mediante lezione interattiva, lezione multimediale, discussione con gli studenti ed esercitazioni 2. Presentazione di esercitazioni di laboratorio. 3. Verifica del lavoro svolto al termine di ogni argomento con prove diversificate. 4. Recupero svolto in itinere al termine di ogni unità di apprendimento o nelle pause didattiche programmate dal consiglio di classe Strumenti di lavoro: 1. Lavagna, libri di testo. 2. Attrezzature di laboratorio. Tipologie di verifica: 1. Colloqui orali 2. Verifiche scritte (prove strutturate e semi-strutturate) 3. Valutazione di lavori di ricerca assegnati 4. Osservazione dell interesse e della pertinenza di eventuali interventi

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