Εξερευνώντας την κληρονομικότητα με μοντελοποίηση διαδικασιών

1. 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, τοβαρελογούρι, οι γονείς είναι όμοιοι οι απόγονοι θα είναι ίδιοι μεταξύ τους; πόσο θα μοιάζουν με τους γονείς; Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

2. Βαρελογούρι (Reebop) Αυτά τα ζωάκια τα βαρελογούρια αναπαράγονται όπως ο άνθρωπος. Θα χρησιμοποιήσουμε κάποια χαρακτηριστικά τους για να μελετήσουμε την κληρονομικότητα. Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

3. Ας τα κατασκευάσουμε Υλικά : 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 Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

4. Οι γονείς Χρησιμοποιούμε τα υλικά που φαίνονται στην εικόνα, για να φτιάξουμε τον μπαμπά και την μαμά Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

5. Χαρακτηριστικά σε κάθε γονέα τα οποία εντοπίζονται σε συγκεκριμένες θέσεις στα χρωμοσώματα Κεραίες Χρώμα ματιών Χρώμα μύτης Μήκος σώματος Χρώμα ποδιών Σχήμα ουράς Αριθμός προεξοχών στο κυρίως σώμα Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

6. 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 Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

7. Δραστηριότητα 1 Γνωστικοί Στόχοι Οι 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 μπαμπά β) χρωμοσώματα μαμάς 7 ζεύγη χρωμοσωμάτων για κάθε γονέα άσπρο για το αρσενικό και κόκκινο για το θηλυκό Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

8. συνέχεια……. δραστηριότητα 1 Θεωρητικές γνώσεις Πάνω στα χρωμοσώματα έχουμε σημειώσει τα (αλληλόμορφα) γονίδια. Π.χ. στο μεγαλύτερο ζεύγος, τα Α και α Κάθε ζεύγος γονιδίων όταν εκφραστεί φανερώνει (φαινότυπος) ένα χαρακτηριστικό Πιο κάτω δίνεται πίνακας ΒΗΜΑ 2 • Ζητάμε 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 Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

9. ΒΗΜΑ 3 Οι μαθητές καταγράφουν τα αποτελέσματα της διασταύρωσης στον διπλανό πίνακα Π.χ. από το ζεύγος και συνεχίζουν με όλα τα ζεύγη Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

10. 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 Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

11. Αποτελέσματα μιας ομάδας μαθητών Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

12. Και τελικά γεννιέται ένα βαρελογουράκι ΒΗΜΑ 5 Η 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 Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

13. Και άλλες δραστηριότητες μαθητών • επαναλαμβάνουν τη διαδικασία με γονείς που δεν είναι ετερόζυγοι για όλα τα χαρακτηριστικά • που φέρουν περισσότερα χαρακτηριστικά • και με φυλετικά χρωμοσώματα Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος

14. 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; ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ The science Teacher (1992) “Marchmallow Meiosis” by Patti Soderberg Κατερίνα Καλόσακα, Βιολόγος