Ημέρα DNA (DNA day) – Τμήμα Βιολογίας του ΑΠΘ

Το Τμήμα Βιολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης σε συνεργασία με την Πανελλήνια Ένωση Βιοεπιστημόνων διοργανώνουν για τρίτη συνεχή χρονιά σειρά εκδηλώσεων με αφορμή τον παγκόσμιο εορτασμό της Ημέρας DNA (DNA day). Στόχος  των εκδηλώσεων είναι η ανάδειξη και επικαιροποίηση των επιτευγμάτων της σύγχρονης Γενετικής και της Βιολογίας γενικότερα, στους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς και η σύνδεση, η συνεργασία  και η διάδραση των πανεπιστημίων με την Β/θμια εκπαίδευση.

Συγκεκριμένα, το Τμήμα Βιολογίας έχει προγραμματίσει να δεχτεί στα εργαστήριά του 80 συνολικά μαθητές της Β’ τάξης Λυκείου από τα σχολεία Ανατολικής και Δυτικής Θεσσαλονίκης για  τη διεξαγωγή τεσσάρων θεματικών εργαστηρίων, περιληπτικό πρόγραμμα των οποίων ακολουθεί. Η δραστηριότητα αυτή προγραμματίζεται για την Τετάρτη 24 και Πέμπτη 25 Απριλίου 2013. Tα εργαστήρια θα κατανεμηθούν σε δύο ημερήσιες ενότητες ως εξής:

Τετάρτη 24 Απριλίου (9.00-13.00), Ενότητα 1^η: Δύο θεματικά εργαστήρια (1. Οργάνωση και κληρονόμηση DNA-Χρωμοσώματα, 2. Ζωή σε μια σταγόνα νερό)

Πέμπτη 25 Απριλίου (9.00-13.00), Ενότητα 2^η: Δύο θεματικά εργαστήρια (1. Ταυτοποίηση DNA και πολυμορφισμός, 2. DNA και περιβάλλον)

Ο αριθμός των μαθητών που θα συμμετέχουν στα θεματικά εργαστήρια θα ανέρχεται σε 40 ανά ημέρα (σύνολο 80 εκπαιδευόμενοι: 40 μαθητές θα παρακολουθήσουν την 1^η ενότητα και άλλοι 40 μαθητές την 2^η ενότητα).

Περιληπτικό πρόγραμμα θεματικών εργαστηρίων
1^ο θεματικό εργαστήριο: Οργάνωση και κληρονόμηση DNA – Χρωμοσώματα

Σκοπός: Να κατανοήσουν οι μαθητές τη δομή και λειτουργία των χρωμοσωμάτων.

Στόχοι: Να αντιληφθούν οι μαθητές ότι:

(α) το σύνολο του DNA του πυρήνα σε κάθε οργανισμό οργανώνεται σε χρωμοσώματα.

(β) τα χρωμοσώματα είναι οι φορείς της κληρονομικότητας .

(γ) η μορφολογία και ο αριθμός των χρωμοσωμάτων είναι χαρακτηριστικός για κάθε είδος (καρυότυπος).

(δ) τα φυλετικά χρωμοσώματα καθορίζουν το φύλο.

(ε) Το γενετικό υλικό μεταβιβάζεται από κύτταρο σε κύτταρο ( μίτωση).

(στ)  Το γενετικό υλικό κληρονομείται από  γενεά σε γενεά (μείωση).

Μέθοδοι: Προετοιμασία παρασκευασμάτων από ακρορίζια,  ειδική χρώση για DNA και παρατήρηση χρωμοσωμάτων και διαφόρων σταδίων της μίτωσης σε οπτικό μικροσκόπιο.

Παρατήρηση με οπτικό μικροσκόπιο έτοιμων παρασκευασμάτων ανθρώπινων μεταφασικών χρωμοσωμάτων.

Μελέτη φωτογραφιών ανθρώπινων μεταφασικών χρωμοσωμάτων και καρυοτύπων.

 

2^ο θεματικό εργαστήριο: Ζωή σε μια σταγόνα νερό – Ποικιλότητα οργανισμών σε μια σταγόνα νερού

Σκοπός: να διαπιστώσουν οι μαθητές ότι μέσα στο νερό υπάρχει ένας αόρατος μικροβιόκοσμος, ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών μικροσκοπικών μονοκύτταρων (προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών) και πολυκύτταρων οργανισμών που διαφέρουν μορφολογικά και λειτουργικά (βιοποικιλότητα). Ταυτόχρονα να διαπιστώσουν ότι πολλοί από αυτούς παρά την φυλογενετική τους απόσταση υιοθετούν κοινές λειτουργικές (οικομορφολογικές) αποκρίσεις στις περιβαλλοντικές συνθήκες  του υδάτινου περιβάλλοντος.

Στόχοι: να αντιληφθούν οι μαθητές ότι (α) κάθε οργανισμός αποτελεί ένα μοναδικό συνδυασμό γενετικών πληροφοριών (γενότυπος), μορφολογικών γνωρισμάτων και λειτουργικών χαρακτηριστικών (φαινότυπος) και (β) τη μεγάλη βιοποικιλότητα που είναι «αόρατη» σε μια σταγόνα νερού

Μέθοδοι: Λήψη δειγμάτων νερού από συγκεκριμένη περιοχή, παρατήρηση και αναγνώριση μορφολογικών διαφορών μεταξύ των οργανισμών (καθοδηγούμενη από εκπαιδευτές) και διάκριση εξελικτικών προσαρμογών (καθοδηγούμενη από τους εκπαιδευτές). Παρακολούθηση βιντεοπροβολής σχετικά με την εξελικτική πορεία των οργανισμών.

 

 3^ο θεματικό εργαστήριο:Ταυτοποίηση DNA και πολυμορφισμός

 Σκοπός: Να διαπιστώσουν οι μαθητές ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν DNA και ότι η μελέτη των διαφορών στην αλληλουχία του (πολυμορφισμός) έχει άμεσες και ποικίλες εφαρμογές.

Στόχοι: (α) Να αντιληφθούν οι μαθητές ότι  η απομόνωση του DNA είναι μια αρκετά εύκολη διαδικασία,

(β) Να παρατηρήσουν πώς ανιχνεύονται οι διαφορές στην αλληλουχία του DNA μεταξύ διαφορετικών ατόμων/ειδών,

(γ) Να ενημερωθούν για κάποιες άμεσες εφαρμογές στην ταυτοποίηση του DNA.

Μέθοδοι:

Απομόνωση DNA, Ηλεκτροφόρηση DNA, Παρατήρηση τμημάτων DNA διαφορετικού μήκους και διαφορών μεταξύ ατόμων/ειδών.

 

4^ο θεματικό εργαστήριο:DNA και περιβάλλον – Διάκριση στρατηγικών ζωής.

Σκοπός: Να διαπιστώσουν οι μαθητές ότι οι φυτικοί οργανισμοί που υπάρχουν σε μια περιοχή δεν είναι όμοιοι μορφολογικά μεταξύ τους (ποικιλότητα), ότι λειτουργούν διαφορετικά και έχουν διαφορετικές στρατηγικές ζωής (διαφορετικότητα), και ότι οι διαφορές αυτές είναι γενετικά καθορισμένες (διαφορές γενοτύπων).

Στόχοι: (α) Να αντιληφθούν οι μαθητές ότι

(α) το σύνολο του DNA σε κάθε οργανισμό (γενότυπος) αποτελεί ένα μοναδικό συνδυασμό γενετικών πληροφοριών, μορφολογικών γνωρισμάτων και λειτουργικών χαρακτηριστικών,

(β) ότι ο γενότυπος κάθε είδους αλληλεπιδρά με το περιβάλλον και καθορίζει το φαινότυπο (φυτικά είδη) και

(γ) ότι κάθε περιοχή μπορεί να έχει το δικό της συνδυασμό λειτουργικών χαρακτηριστικών (λειτουργικό προφίλ).

Μέθοδοι: Επιλογή-οριοθέτηση περιοχών, αναγνώριση μορφολογικών διαφορών μεταξύ φυτών (καθοδηγούμενη από τους εκπαιδευτές), διάκριση εξελικτικών προσαρμογών (καθοδηγούμενη από τους εκπαιδευτές), χρήση απλοποιημένης διχοτομικής κλείδας για διάκριση στρατηγικών ζωής.