Εξερευνώντας την κληρονομικότητα με μοντελοποίηση διαδικασιών

Εξερευνώντας την κληρονομικότηταμε μοντελοποίηση διαδικασιών

•Γιατί δύο αδέλφια από τους ίδιους γονείς δεν μοιάζουν μεταξύ τους;•Γιατί ένας απόγονος δε ταυτίζεται (μορφολογικά ) με τους γονείς έστω με έναν από αυτούς; Στο υποθετικό μας είδος, το βαρελογούρι, οι γονείς είναι όμοιοι •οι απόγονοι θα είναι ίδιοι μεταξύ τους;•πόσο θα μοιάζουν με τους γονείς;

1Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

Βαρελογούρι (Reebop)

Αυτά τα ζωάκια τα βαρελογούριααναπαράγονται όπως ο άνθρωπος. Θα χρησιμοποιήσουμε κάποια χαρακτηριστικά τουςγια να μελετήσουμε την κληρονομικότητα.


Ας τα κατασκευάσουμεΥλικά :•Καραμέλες –ζαχαρωτά•Φελλοί από μπουκάλια•Πινέζες έγχρωμες απλές και με προεξοχή •Καρφίτσες με έγχρωμο κεφαλάκι•Εύκαμπτα έγχρωμα χνουδωτά σύρματα •Μικρά καρφιά •Ξυλάκια ή οδοντογλυφίδες•Έγχρωμες χάντρες


Οι γονείς

Χρησιμοποιούμε τα υλικά που φαίνονται στην εικόνα, για να φτιάξουμε τον μπαμπά και την μαμά

Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος 4

Χαρακτηριστικά σε κάθε γονέα τα οποία εντοπίζονται σε συγκεκριμένες θέσεις στα χρωμοσώματα

1. Κεραίες2. Χρώμα ματιών3. Χρώμα μύτης4. Μήκος σώματος5. Χρώμα ποδιών6. Σχήμα ουράς 7. Αριθμός

προεξοχών στο κυρίως σώμα


Απαιτούμενες γνώσεις

Τα χαρακτηριστικά καθορίζονται από τα γονίδια που βρίσκονται πάνω στα χρωμοσώματα που τα έχουμε συμβολίσει με γράμματα (κεφαλαία και μικρά)

Τα χρωμοσώματα (DNA και πρωτεΐνες )είναι μία δομή πολύ συσπειρωμένη που εξυπηρετεί στη διαίρεση του κυττάρου και στη διαδικασία δημιουργίας γαμετών (μείωση)

Τα χρωμοσώματα στα φυσιολογικά άτομα είναι σε ζεύγη


Δραστηριότητα 1

Γνωστικοί ΣτόχοιΟι μαθητές •Να συνειδητοποιήσουν γιατί ο κάθε γονέας συνεισφέρει την ίδια ποσότητα γενετικής πληροφορίας•Να διαπιστώσουν ότι η διαδικασία της μείωσης συμβάλλει και στην ποικιλότητα

ΒΗΜΑ 1 Μοιράζουμε σε ομάδες μαθητών (ανά δύο)

τα υλικά για την κατασκευή των απογόνων βαρελογουριών

Μοιράζουμε δύο φακέλους α) χρωμοσώματα μπαμπάβ) χρωμοσώματα μαμάς7 ζεύγη χρωμοσωμάτων για κάθε γονέαάσπρο για το αρσενικό και κόκκινο για το θηλυκό


συνέχεια……. δραστηριότητα 1

Θεωρητικές γνώσειςΠάνω στα χρωμοσώματα έχουμε σημειώσει τα (αλληλόμορφα) γονίδια. Π.χ. στο μεγαλύτερο ζεύγος, τα Α και αΚάθε ζεύγος γονιδίων όταν εκφραστεί φανερώνει (φαινότυπος) ένα χαρακτηριστικόΠιο κάτω δίνεται πίνακας

ΒΗΜΑ 2Ζητάμε από τους μαθητές να ταξινομήσουν τα

χρωμοσώματα του μπαμπά σε ζεύγη ομοίως και της μαμάς βασισμένοι στο μέγεθος.

Στη συνέχεια χωρίς να δουν τα γράμματα (το συμβολισμό των γονιδίων) να ταξινομήσουν τα χρωμοσώματα σε ζεύγη παίρνοντας ένα άσπρο (από του μπαμπά) και ένα κόκκινο (από της μαμάς) ώστε να έχουν τελικά 7 ζεύγη. Αυτά είναι τα χρωμοσώματα του παιδιού που θα «γεννηθεί»Μόλις ολοκληρωθεί η ταξινόμηση σε ζεύγη αναποδογυρίζουν τα χρωμοσώματα και διαβάζουν τα γονίδια που είναι γραμμένα σε κάθε ζεύγος


ΒΗΜΑ 3

• Οι μαθητές καταγράφουν τα αποτελέσματα της διασταύρωσης στον διπλανό πίνακα Π.χ. από το ζεύγοςκαι συνεχίζουνμε όλα τα ζεύγη

Αρσενικά γονίδια

Θηλυκά γονίδια

Α α

Β Β

γ γ

Δ Δ

μ μ

λ λ

Ε ε


ΒΗΜΑ 4

•Δίνουμε στους μαθητές έναν πίνακα στον οποίο παρουσιάζεται ο φαινότυπος σύμφωνα με το γονότυπο.• Με βάση αυτά τα στοιχεία συμπληρώνουν σε έναν άλλο πίνακα τα χαρακτηριστικά (φαινότυπος) που θα εμφανίσει το βαρελογουράκι που θα γεννηθεί από τον τυχαίο συνδυασμό των γαμετών που οι ίδιοι επέλεξαν

ΓΟΝΟΤΥΠΟΣ ΦΑΙΝΟΤΥΠΟΣ

Αα ΑΑ 1 κεραία / 2 κεραίεςαα Χωρίς κεραίαΒΒ Ββ 2 κίτρινα εξογκώματα

ββ 1 κίτρινο εξόγκωμα

ΓΓ Γγ Κόκκινα μάτια

γγ Κίτρινα μάτια

ΔΔ Μπλε μύτη

Δδ Πράσινη μύτη

δδ Κίτρινη μύτη

ΜΜ Μμ Μπλε πόδια

μμ Πράσινα πόδια

ΛΛ Λλ Στριφτή ουρά

λλ Ίσια ουρά

ΕΕ Εε Μήκος σώματος 1 φελλός

εε Μήκος σώματος ½ φελλού


Αποτελέσματα μιας ομάδας μαθητώνγονότυπος φαινότυπος

ΑΑ 2 κεραίες

ΒΒ 2 κίτρινα εξογκώματα

γγ Κίτρινα μάτια

ΔΔ Μπλε μύτη

μμ Πράσινα πόδια

λλ Ίσια ουρά

Εε Μήκος σώματος 1 φελλός


Και τελικά γεννιέται ένα βαρελογουράκι

ΒΗΜΑ 5Η κάθε ομάδα μαθητών χρησιμοποιώντας τα υλικά και με οδηγό το δικό τους πίνακα αποτελεσμάτων, δημιουργούν το βαρελογουράκι Όλοι οι μαθητές, μαζεύουν όλα τα παιδιά _ βαρελογούρια από όλες τις ομάδες και τα συγκρίνουν ως προς τα χαρακτηριστικά που κληρονόμησαν από το αρχικό ζευγάρι γονέων


Και άλλες δραστηριότητες μαθητών

επαναλαμβάνουν τη διαδικασία με γονείς που δεν είναι ετερόζυγοι για όλα τα χαρακτηριστικά

που φέρουν περισσότερα χαρακτηριστικάκαι με φυλετικά χρωμοσώματα


• ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΤΟΥΣ ΜΑΘΗΤΕΣ

Γιατί τα χρωμοσώματα ταξινομούνται σε ζεύγη παρόμοιου μήκους;Γιατί η μείωση ευθύνεται για την τεράστια ποικιλότητα χαρακτηριστικών;Ποιοι είναι οι δυνατοί συνδυασμοί από 7 ζεύγη χρωμοσωμάτων;Έστω ότι έχουμε 128 συνδυασμούς γονιδίων αυτοί οι συνδυασμοί αντιστοιχούν σε 128 διαφορετικά χαρακτηριστικά;

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑThe science Teacher (1992) “Marchmallow Meiosis” by Patti Soderberg


Documents

Εξερευνώντας την κληρονομικότητα με μοντελοποίηση διαδικασιών