Science Camp for folkeskole elever

Transkript

1 Science Camp for folkeskole elever

2 Outbreak Folkeskoler Hvorfor er du som du er? Dine gener sladrer Nogle er rødhårede andre har sort hår, nogle har blå øjne andre har brune øjne, nogle kan ikke tåle mælk, hvor andre kan selvom vi ligner hinanden, er vi alle forskellige. Det der gør os forskellige er vores gener som findes i alle kroppens celler. Generne er opbygget af DNA (Deoxyribonukleinsyre). Hvor får vi vores gener fra? Hvordan er generne forskellige? Hvordan er DNA opbygget? Dette er nogle af de spørgsmål der bliver besvaret i dette her undervisningsforløb. Undervisningsforløbet er målrettet grundskoleelever, og tager udgangspunkt i nogle arvelige egenskaber hos eleverne. Eleverne skal lære om og lave forsøg med DNA s opbygning, isolere DNA og undersøge nedarvning af forskellige egenskaber. Forud for forløbet med folkeskoleeleverne Gynmasieeleverne har selv været afsted på en 2-dages camp omkring forløbet Outbreak og har i perioden op til forløbet med folkeskoleeleverne arbejdet med nedarvningsprincipper. Gymnasieeleverne skal varetage undervisningen af folkeskoleeleverne og derfor skal de have planlagt deres undervisning. I grundskolen bør eleverne have kendskab til atomer og molekyler, celler og opbygningen af disse (dyrecellen). Formål Gymnasieelever I læreplanen for biologi står der, at eleverne skal kunne udtrykke sig både mundtligt og skriftligt om biologiske sammenhænge med inddragelse af relevante faglige begreber. I kernestoffet indgår genetik, opbygning af DNA og eksempler på nedarvningsprincipper, herunder eksempler på arvelige sygdomme hos mennesket. Fokus i dette forløb er DNA molekylet som bærer arveegenskaberne. Gymnasieeleverne skal gennemgå opbygningen af DNA, beskrive sammenhæng mellem DNA og gener og kort komme ind på nedarvningsprincipper. Ved at skulle formidle emnet mundtligt, vil gymnasieeleverne tilegne sig en større forståelse for emnet. Folkeskoleelever Formålet for folkeskoleeleverne er at lære om arvelige egenskaber, gener og DNA.

3 Organisering af samarbejdet med folkeskolen På henholdsvis gymnasiet og i folkeskolen vælges der én koordinerende person, således at kommunikationen imellem institutionerne ikke besværligøres. Hvis der blot er en enkelt klasse på begge institutioner kunne dette typisk være en af klassernes lærere. I god tid inden forløbet tænkes afholdt aftales tid og sted, hvor gymnasieeleverne kan undervise folkeskoleeleverne. I dette forløb blev Universe benyttet som samlingssted, da undervisningen så samtidigt kunne kombineres med et besøg i parken. Dog kan samarbejdet sagtens tænkes at forgå lokalt på de enkelte skoler, hvor de nødvendige udstyr er til rådighed. De koordinerende personer sørger inden mødet imellem gymnasieelever og folkeskoleelever for, at - Gymnasieeleverne har haft om DNA, gener og eksempler på nedarvningsprincipper - Gymnasieeleverne har planlagt et undervisningsforløb / materiale om dette emne. Se evt. bilag 1 og 3. - Gymnasieeleverne har øvet sig på undervisningen af folkeskoleeleverne - Folkeskoleeleverne bør have kendskab til atomer og molekyler, celler og opbygningen af disse (dyrecellen). - Aftale tid og sted (Universe, Gymnasiet eller Folkeskolen) - Aftale transport af elever og evt. udstyr til forsøgene. Se evt. bilag 2 og 4.

4 Program for dagen Før Dagen efter I grundskolen bør eleverne have kendskab til atomer og molekyler, celler og opbygningen af disse (dyrecellen) Afgang med bus til FUF ved Universe Nordborg 9.30 Ankomst FUF og velkomst Oplæg om gener og nedarvning. Se bilag Eksperimentelt arbejde Egne egenskaber Se bilag Oplæg om DNA. Se bilag Eksperimentelt arbejde DNA modelbygning Isolering af DNA Se bilag Frokost Besøg i Universe parken med forskellige aktiviteter. Bla. kørsel på Efter Campen kan eleverne arbejde videre med Arvelige sygdomme og genteknologi. SegWays Hjemrejse med bus Hvis 2 folkeskoleklasser skal af sted på samme dag, kan formiddags- og eftermiddagsprogrammet af praktiske grunde byttes rundt, så de 2 klasser er hvert sit sted.

5 Bilag 1 Oplæg om gener og nedarvning Kort oplæg med fokus på: - Definition af et gen - Antal af kromosomer (23 par, 23 stk. fra moderen og 23 stk. fra faderen) - Genotype versus fænotype - Dominante egenskaber, recessive egenskaber symboliseret ved bogstaver - Eksempel med øjenfarve - Oplæg til undersøgelse af egne egenskaber (se Bilag 2). Der anvendes Powerpoint og skrives på tavlen.

6 Bilag 2 Eksperimentiel arbejde om egne egenskaber Egne egenskaber! Vi har alle vore små sjove og søde (eller latterlige og hæslige) særheder, som tilsammen gør os til noget helt specielt. Nogle af dine særheder deler du dog med andre fx familien. Men der er også en masse særheder som man har tilfælles med rigtigt mange mennesker og mange af dem bestemmes af generne. Her kommer en liste over nogle af de særheder som er bestemt af generne. Kig på dig selv og skriv din genotyper ned i skemaet: ave 12 / 20 Særhed Min genotype Evnen til at rulle tungen til en U-formet rende dominerer over mangelen på denne evne. (AA, Aa ruller tunge, aa kan ikke) Smilehuller (D) dominerer over ingen smilehuller (d) Buet, stor næse (E) er dominerende over middel, lige næse (e) Fregner (F) dominerer over ingen fregner (f) Hår på oversiden af midterleddene af fingrene (H) er dominerende over ingen hår (h) Mørkt hår (I) dominerer over lyst hår (i) En nedadbuet hårrand i panden (widows peak) (L) dominerer over lige eller buet hårrand (l). En af min venner har widows peak og kan fortælle at det er et gennemgående træk i hans familie i mange generationer Højrehåndethed (M) dominerer normalt over venstrehåndethed (m). Fri øreflip (G) dominerer over fastvokset øreflip (g) (Begge fotos: Keld Nørgaard) Kilde:

7 Bilag 3 Oplæg om DNA Kort oplæg med fokus på: - Sammenhæng mellem DNA og kromosomer og gener - Opbygningen af DNA molekylet - Oplæg til at folkeskoleeleverne skal bygge deres egen DNA model - Oplæg til at folkeskoleeleverne skal isolere DNA fra tomat (se Bilag 4), Der anvendes Powerpoint og DNA molekylesæt.

8 Bilag 4 Eksperimentielt arbejde med DNA Isolering af DNA fra celler. Teori. DNA et befinder sig inde i cellernes kerne. Som man kan se af nedenstående figur er både kernen og hele cellen er omgivet af en membran og hos planter desuden en cellevæg. DNA et ligger desuden pakket sammen med proteinmolekyler. Figur 1. DNA s opbygning og placering i cellen.

9 Nedenfor er vist nogle af de metoder man bruger for at få DNA et skilt fra resten af cellen (man siger at man isolerer DNA et): Fremgangsmåde Blendning i en almindelig husholdsningsblender Tilsætning af opvaskemiddel Tilsætning af natriumchlorid (salt). Tilsætning af iskold ethanol (sprit) sådan at der dannes to faser Forklaring Cellerne rives mekanisk i stykker Opvaskemidlet opløser cellemembraner og kernemembraner, så celleindholdet (DNA, proteiner, kulhydrater og salte) frigøres. DNA er opløseligt i vand, fordi phosphatgrupperne i DNA vangerne (kanterne) har en negativ elektrisk ladning og derfor er DNA polært. Na + (natriumioner) fra saltet vil sætte sig på de negative ladninger på DNA et og DNA et vil blive neutralt. Derfor frastøder de enkelte DNA-molekyler ikke hinanden og de vil klumpe sammen og blive synlige (man siger at DNA et fælder ud) Fremmer udfældningen DNA i området mellem to faser. DNA et opløses bedre i saltvandet end i ethanolen. Derved fælder DNA et ud i ethanolen især når den er meget kold! I skal isolere DNA fra tomater.

10 Isolering af DNA fra tomater Her er fremgangsmåden vist som tegneserie:

11 Her er en lidt mere udførlig fremgangsmåde: Materialer Tomat, fint køkkensalt, opvaskemiddel, iskold husholdningssprit, blender, filtrerpapir, reagensglas, tragt, 250 ml måleglas, plastikpipetter, kar til isbad. Fremgangsmåden 1. Fremstil en blanding af en stor teskefuld salt og 10 ml opvaskemiddel i et 250 ml bægerglas med inddeling på. Fyld derefter vand på så blandingen fylder 150 ml. 2. Det hele blandes godt og afkøles derefter på isbad. 3. Imens skæres tomaten i både og kommes sammen med ovenstående blanding i en blender. Der blendes kortvarigt, således at tomaten findeles i opløsningen. 4. Blandingen af tomat, salt, opvaskemiddel og vand filtreres gennem et filter over i reagensglas indtil det er ca. halvt fuldt. Indholdet i filteret kasseres. NB! Det kan være nødvendigt at skifte filter undervejs, hvis filtreringen ikke skal tage for lang tid. 5. Til opløsningen i reagensglasset sættes forsigtigt et lige så stort volumen isafkølet ethanol ved at holde reagensglasset skråt og hælde ethanolen forsigtigt ned langs glassets side, så ethanolen lægger sig oven på den nederste blanding uden at væskerne blandes. 6. Lad blanding stå et stykke uden at røre ved den. Herefter kan man se DNA udfældes i ethanolen. 7. Tag evt. et billede af resultatet. Spørgsmål til Isolering af DNA fra tomat og egne celler De fleste svar kan du finde i vejledningen til eksperimentet Isolering af DNA - ellers brug www. 1. Hvilken funktion har DNA? 2. Hvad består cellemembranen af? 3. Hvorfor skal tomaten blendes? 4. Hvorfor tilsætter man opvaskemiddel? 5. Hvilken ladning har DNA-molekylerne? 6. Hvorfor tilsætter man salt (natriumklorid)? 7. Er ethanol (sprit) polært, upolært eller begge dele? Find formlen og forklar dit svar. 8. Hvilken funktion har protease? 9. Og så skal I komme med et gæt: Hvis man lægger alle DNA molekyler sammen fra én celle hvor lang er den så? Gæt først og find så svaret på internettet.

12