Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj 2016 Institution Htx Gastro Science, Hotel- og Restaurantskolen Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold htx Biologi B Ditte Elsborg 2.uy Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Titel 10 Genetikken i fødevarer Evolution Fysiologi II Kroppen og kosten DNA og liv Sexologi og forplantning Immunologi Diabetes SØB under LUP - Økologi Enzymer og enzymkinetik Titel 11 Titel 12 Repetition Side 1 af 12
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Genetikken i fødevarer Modul 01: Celler og liv Modul 02: Eukaryoter Modul 46: DNA Modul 47: Fra gen til protein Modul 48: Arvelighedslære Modul 49: togens og polygennedarvning 50: Mutationer og genetiske sygdomme fra Bioaktivator af Henrik Falkenberg, Peder K. Gasbjerg, Bodil Junker Pedersen, Annette Balle Sørensen, Henning Troelsen, Troels Wolf og Chris Østergaard, Systime Fra biotechacademy.dk: afsnit 3.3 om Mutationer: http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/gymnasialeprojekter/darwin/teori/evolution på Biotechacademy Artikel fra kristligt dagblad om gentest BRCA gen: http://www.kristeligtdagblad.dk/debat/lykkelig-uvidenhed-er-borte.-gendiagnostik-giver-nye-dilemmaer Eksperimentelt: Mikroskopi øvelse med repetition af cellen Blodtypebestemmelse Molekylær genetisk øvelse: Identification af GMO i fødevarer vha. PCR og gelelektoforese Teoretiske øvelser: Diverse opgaver om klassisk genetik, herunder stamtræer, krydsningsskemaer med fokus på genetiske sygdomme og planteavl. Klippe-klistre øvelse med DNA og proteinsyntesen Klippe-klistre øvelse med PCR 16 lektioner a 45 min. - cellens opbygning og udvalgte celleorganellers overordnede funktion (grønkorn, mitochondrie, golgi og ER), samt forskelle på eukaryote plante- og dyre-, og prokaryote bakterieceller, samt isolering af DNA fra diverse plantebaserede fødevarer. - grundlæggende genetiske begeber som dominante, recessive og co-dominante gener, alleler, nedarvningsmønstrene et-gensnedarvning, to-gens og polygennedarvning, autosomal og kønsbunden nedarvning, samt Mendels genetik - anvendelse af biologiske fagudtryk, samt kunne evne at bruge disse i konkret sammenhæng (Google dokument) - Planlægge, udføre og efterbehandle biologiske eksperimenter og undersøgelser og foretage fornødne sikkerhedsmæssige foranstaltninger ved omgang med biologisk materiale, apparatur og kemikalier - analysere og diskutere samfundsmæssige og bioetiske perspektiver i tilknytning til problemstillinger med biologisk indhold. Side 2 af 12
Væsentligste arbejdsformer Titel 2 konkretisere et abstrakt koncept (PCR og gelelektoforese) - hands-on erfaring med håndtering af mikropipetter, gel støbning og loading, seperation af DNA fragmenter ved gelelektoforese, opsætning og forsøgsplanlægning af PCR reaktioner - Bioetisk stillingstagen ifht. gentest mht. BRC genet Klasseundervisning/diskussioner Eksperimentelt arbejde Individuelt arbejde Pararbejde Virtuelt arbejde på fælles Google dokument Evolution Supplerende stof: Menneskets Evolution, Peter K. A. Jensen, Videnskab.dk, 2015 Øvelser: Menneskedyret (virtuel øvelse fra Statens Naturhistoriske Museum) Evolutionsleg med blodtyper 14 lektioner a 45 min - evolutionsteori, herunder betydningen af arv og miljø, samt naturlig selektion, tilpasning, biodiversitet, livsbetingelser, genetisk drift, individ, art, population, artsdannelse, livsbetingelser, tilfældigheder i volution - eksempler på samspil mellem arter - formidle biologisk viden såvel mundtligt som skriftligt - indsamle, bearbejde og vurdere biologisk kildemateriale i forhold til en given problemstilling (vekildekritisk at læse artikel om intelligent design) - dokumentere og præsentere eksperimenter og resultater samt diskutere forskellige gengivelsers styrker og svagheder Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning/diskussioner Eksperimentelt arbejde Individuelt arbejde Pararbejde Virtuelt arbejde på fælles Google dokument Titel 3 Menneskets Fysiologi Falkenberg, Henrik (2014), Bioaktivator, ibog, Systime Opslag 11: Energi Opslag 12: Nærringsstoffer i føden Opslag 18: Kroppens organsystemer Side 3 af 12
Opslag 19: Kredsløbet Opslag 20: Muskelsystemet Opslag 21: Åndedrætssystemet Opslag 22: Kondition Opslag 23: Doping Supplerende stof: Antidopingdanmark.dk den historiske udvikling i doping Øvelser: Øvelsesvejeledning: Blodtryk og puls + journal Øvelsesvejledning: Peak flow + journal Andet: Arbejdsspørgsmål om kondition Elevfremlæggelser af udvalgte lunge- og hjertesygdomme 14 lektioner a 45 min - gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og sygdomsforebyggelse og behandling - opsamle og bearbejde resultater fra kvalitative og kvantitative eksperimenter og undersøgelser - formidle biologisk viden mundtligt - udvalgte organsystemers opbygning og funktion - et eksempel på anvendelse af biologisk viden i sygdomsforebyggelse og behandling Væsentligste arbejdsformer Konkrete mål: - Hjertets opbygning og funktion - Lille og store kredsløb - Lungernes opbygning og funktion - Blodet bestanddele og funktion - Sygdomme i lunger og hjerte-karsygdomme Klasseundervisning, elevoplæg, eksperimentelt arbejde, skriftlige arbejde (journal fremstilling). Titel 4 Kroppen og kosten Fra Skadhede, Thomas et al (2015), Yubio: Fordøjelsen s. 171-182 Side 4 af 12
Falkenberg, Henrik (2014), Bioaktivator, ibog, Systime: Opslag 24: Fordøjelsessystemet Opslag 25: Appetitregulering Opslag 26: Hormonsystemet Fra Egebo et al (2012), Biologi til Tiden s. 29-34: Blodsukker og insulin Andet og opgaver: Kageøvelse teoretisk beregningsopgave Gruppeopgave om kostanalyse på forskellige diæter med fokus på jerns betydning i kosten. 6 lektioner a 45 min. formidle biologisk viden såvel mundtligt som skriftligt formulere og analysere biologiske problemstillinger med anvendelse af biologiske fagudtryk og modeller et udvalgt organsystems opbygning og funktion set i et sundhedsmæssigt perspektiv et eksempel på anvendelse af biologisk viden i sygdomsforebyggelse og behandling et eksempel på bioteknologisk produktion (enzymproduktion) Væsentligste Konkrete mål: Eksempler på de organiske stoffer i kostens sammensætning: fedt, protein og kulhydrat, samt deres kemiske opbygning og funktion i forhold til næringsoptagelse, og i hvilke fødevarer de findes. Gennemgang af fordøjelsessystemet. Kostanalyse af elevens fødeindtag gennem en hel dag, med energiberegninger og energifordeling på de 3 makronutrienter fedt, protein og kulhydrat, herunder inddragelse af de 10 kostråd, madpyramiden og mikronutrienter (vitaminer og mineraler) Beregning af energiforbrug og energifordelinger. Opstilling af enkle hypoteser som udgangspunkt for eksperiment med spytamylase, og forklare betydningen af tilhørende kontrolforsøg opbygning og funktion af organsystemer i fordøjelsessystemet set i et sundhedsmæssigt perspektiv grundlæggende energiomsætninger i celle og individ i forhold til nedbrydning af føde og optagelse af denne. Bearbejdning af resultater fra forsøg med spytamylase, ved at lave en videnskabelig poster (i samarbejde med Komm/IT) Klasseundervisning, virtuelle arbejdsform med elev-produktion af Google doku- Side 5 af 12
arbejdsformer ment med begreber, pararbejde, individuelt arbejde, gruppearbejde. Titel 5 DNA og Liv PCR, primere, DNA polymeraser og geleleltroforese på biotechacademy.dk (http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/gymnasialeprojekter/genteknologi/teori/4genteknologisketools/pcr) Falkenberg, Henrik (2014), Bioaktivator, ibog, Systime: Modul 56: Genetiske analyse metoder, særligt om PCR Artikler: - DNA-detektiver finder spor af truet fisk, Lasse Foghsgaard. Januar 2015. Politiken - Miljø-DNA kan revolutionere bevarelsen af truede dyr, Kristian Sjøgren, juni 2014. Videnskab.dk - Et snapseglas vand afslører hele søens liv, Niels Ebdrup, december 2012. Videnskab.dk Radio: DNA-detektiver opsporer sjældent liv, Specialestuderende Jos Kielgast, PhDstuderende Philip Francis Thomsen, og Professor Eske Willerslev. Videnskabens Verden, P1. 31. januar 2012. Andet: Arbejdsspørgsmål til PCR 13 lektioner a 45 min gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og teknologi i miljøbeskyttelse opstille en hypotese og gennemføre eksperimenter til afprøvning af hypotesen, herunder kontrolforsøg udføre og efterbehandle biologiske eksperimenter og foretage fornødne sikkerhedsmæssige foranstaltninger ved omgang med biologisk materiale, apparatur og kemikalier opsamle og bearbejde resultater fra kvantitative eksperimenter og undersøgelser analysere og forklare resultater fra eksperimenter og undersøgelser under hensyntagen til fejlkilder, usikkerhed og biologisk variation og i denne forbindelse diskutere forskelle mellem kontrollerede eksperimenter og undersøgelser i felten Side 6 af 12
dokumentere og præsentere eksperimenter og resultater samt diskutere forskellige gengivelsers styrker og svagheder - eksempler på samspil mellem arter - et eksempel på anvendelse af biologisk viden med henblik på miljøbeskyttelse - nukleinsyrernes opbygning og funktion Væsentligste arbejdsformer Konkrete mål: Forløbet har taget udgangspunkt i Statens Naturhistoriske Museums (SNM) citizen Science tilbud DNA & Liv (http://snm.ku.dk/skole-oggymnasietjenesten/gymnasier/undervisning/dnaogliv/) hvor eleverne har været på ekskursion til SNM og lave forsøg med artsbestemmelse på molekylært niveau vha. Real time PCR og klassisk bestemmelse ved at nøgle fiskearter udfra nøgler. - DNA - DNA oprensning/ekstraktion - PCR og real-time PCR - Primer - Primer-probe system - Arter og artsbestemmelse - Biodiversitet - Naturovervågning og-beskyttelse - Ferskvand - Truede arter - Kortlægning Klasseundervisning, projektarbejde, eksperimentelt arbejde på videregåede uddannelses institution, gruppearbejde. Titel 6 Sexologi og Forplantning Falkenberg, Henrik (2014), Bioaktivator, ibog, Systime: Opslag 37: Seksuelle reaktioner Opslag 38: Kønsorganer Opslag 39: Regulering af kønshormoner Opslag 40: Fra befrugtning til fødsel Opslag 42: Prævention Opslag 43: Kønssygdomme Supplerende stof: Bodybio Film om kønssygdomme Side 7 af 12
Sexsygdomme.dk Præventionsguiden.dk Øvelse: Øvelsesvejledning: Ægløsningstest og graviditetstest 11 lektioner a 45 min gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og teknologi i sygdomsforebyggelse og behandling formidle biologisk viden såvel mundtligt som skriftligt menneskets forplantning, herunder hormonregulering og seksuelt overførte sygdomme eksempler på biologiske reguleringsmekanismer og deres betydningen for opretholdelse af et stabilt indre miljø Konkrete mål: - Hanlige og hunlige kønsorganer, herunder primære og sekundære kønstræk - Regulering af hanlige og hunlige kønshormoner, herunder kvindens menustrationscyklus og sædcelledannelse - Kønssygdomme og smittespredning, herunder vira, bakterier, svampe og insekter - Præventionsformer og deres virkemåder, herunder hormonelle, fysiske og kemiske - Kærlighedens biologi: orgasme, tiltrækning, seksuel selektion, seksuelle reaktioner - Befrugtning og fosterudvikling Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning/diskussioner, Eksperimentelt arbejde, Individuelt arbejde Gruppearbejde, Titel 7 Immunologi Artikler fra biotechacademy.dk under Immunologi og biologisk krigsførelse - Immunforsvaret - Immunisering - Bakterier og virus - Syntetiske antistoffer Side 8 af 12
- Antistoffer som lægemidler - Immunkemiske metoder Øvelser: ELISA detektion af Salmonella i kød Andet: Det Virtuelle Laboratorium 2.0 Produktion af antistoffer 15 lektioner a 45 min opstille en hypotese og gennemføre eksperimenter til afprøvning af hypotesen, herunder kontrolforsøg planlægge, udføre og efterbehandle biologiske eksperimenter og undersøgelser og foretage fornødne sikkerhedsmæssige foranstaltninger ved omgang med biologisk materiale, apparatur og kemikalier opsamle og bearbejde resultater fra kvalitative og kvantitative eksperimenter og undersøgelser formidle biologisk viden såvel mundtligt som skriftligt (tegneserie af immunforsvaret) - menneskets immunforsvar og eksempler på dets betydning - virus opbygning og funktionsmåde cellens opbygning og udvalgte celleorganellers overordnede funktion, herunder forskelle på plante-, dyre-, svampe- og bakterieceller et eksempel på en bioteknologisk metodes anvendelse i produktion Konkrete mål: - Celler i immunforsvaret - Relevante proteiner, receptorer og molekyler i immunforsvaret - Antistoffers produktion og variation Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning, pararbejde, individuelt arbejde, eksperimentelt arbejde, gruppearbejde. Titel 8 Diabetes fra Bioaktivator af Henrik Falkenberg, Peder K. Gasbjerg, Bodil Junker Pedersen, Annette Balle Sørensen, Henning Troelsen, Troels Wolf og Chris Østergaard, Systime: Modul 12: Nærringsstoffer i føden Side 9 af 12
Modul 25: Appetitregulering Modul 27: Insulin Modul 28: Glykemisk index Modul 29: Kostråd Modul 30: Diabetes 78: Lipider Genteknologi om production af insulin fra biotechacademy.dk Artikler: Diverse artikler fra biotechacademy om Diabetes, i forbindelse med projektarbejde. Artikel om produktion af insulin (Novo) Eget indsamlede kildemateriale om diabetes Andet: Film fra Novo om produktion af insulin Øvelser: Påvirkning af blodsukkeret med forskellige carbohydrater Virtuel øvelse: Produktion af insulin i Det Virtuelle Laboratorium 2.0 20 lektioner a 45 min - et eksempel på en bioteknologisk metodes anvendelse i produktion gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og teknologi i produktion, miljøbeskyttelse samt sygdomsforebyggelse og -behandling opstille en hypotese og gennemføre eksperimenter til afprøvning af hypotesen, herunder kontrolforsøg analysere og forklare resultater fra eksperimenter og undersøgelser under hensyntagen til fejlkilder, usikkerhed og biologisk variation og i denne forbindelse diskutere forskelle mellem kontrollerede eksperimenter og undersøgelser i felten indsamle, bearbejde og vurdere biologisk kildemateriale i forhold til en given problemstilling. et eksempel på anvendelse af biologisk viden i sygdomsforebyggelse og behandling (insulins virkemåde) eksempler på biologiske reguleringsmekanismer og deres betydningen for opretholdelse af et stabilt indre miljø opbygning af og eksempler på biologisk betydning af kulhydrater, fedtstoffer, proteiner Konkrete mål: Side 10 af 12
- kendskab til årsager for udvikling af type I og type II diabetes - fremstille teoretiske diæter til type II diabetikere - Insulins opbygning og funktion - Opbygning og omsætning af makronutrienterne, herunder særligt glucose Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning, individuelt arbejde, pararbejde, projektarbejde, eksperimentelt arbejde, gruppearbejde, virtuelt eksperiment. Titel 9 Økologi Opslag 9: Opbygning og nedbrydning Opslag 11: Energi Opslag 59: Fotosyntese og Respiration Opslag 76: Fotosyntesen biokemi Opslag 60: C-kredsløb Opslag 61: Bakterier og Nitrogenforbindelser Opslag 62: Stof og energi i fødenet Opslag 63: Energipyramider Opslag 66: Store og små nedbrydere Opslag 67: Gødning i landbruget Opslag 68: Vandmiljø og miljøbeskyttelse Opslag 69: Spildevandsrensning Opslag 70: Succesion Opslag 71: Søen Artikler: Artikel om produktion af H 2 fra alger Aktuel artikel om tilstanden i danske søer Øvelser: Produktion af fotosyntetiske algebolde som fotobioreaktorer Forsøg med algevækst 20 lektioner a 45 min gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og teknologi i miljøbeskyttelse formulere og analysere biologiske problemstillinger med anvendelse af biologiske fagudtryk og modeller opstille en hypotese og gennemføre eksperimenter til afprøvning af hypotesen, herunder kontrolforsøg Side 11 af 12
opsamle og bearbejde resultater fra kvalitative og kvantitative eksperimenter og undersøgelser analysere og forklare resultater fra eksperimenter og undersøgelser under hensyntagen til fejlkilder, usikkerhed og biologisk variation og i denne forbindelse diskutere forskelle mellem kontrollerede eksperimenter og undersøgelser i felten dokumentere og præsentere eksperimenter og resultater samt diskutere forskellige gengivelsers styrker og svagheder analysere og diskutere samfundsmæssige og bioetiske perspektiver i tilknytning til problemstillinger med biologisk indhold. Væsentligste arbejdsformer energiomsætning i celle, individ og økosystem, herunder fotosyntese, respiration og energistrømme eksempler på samspil mellem arter eksempler på stofkredsløb og betydningen af menneskets indgreb i disse et eksempel på anvendelse af biologisk viden med henblik på miljøbeskyttelse evolutionsteori, herunder betydningen af arv og miljø. Klasseundervisning, pararbejde, individuelt arbejde, projektarbejde, eksperimentelt arbejde i laboratoriet og felten, gruppearbejde. Side 12 af 12