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Il DNA e la genetica

🦅 Livello 4 · Facilitato🔬 Scienze🌳 Classe 3ª📅 Dicembre
🔙 Ricordi dalla secondaLa cellula e il nucleo (prima).
🔜 Ti servirà alle superioriAlle superiori: biotecnologie e genetica moderna.
Scienze 3ª · Il DNA e la geneticaLivello 4 – Facilitato

Spiegazione

Dal DNA alle proteine

Il DNA è un acido nucleico formato da due filamenti avvolti a doppia elica; ogni nucleotide contiene uno zucchero, un fosfato e una base (adenina si appaia con timina, citosina con guanina). La sequenza delle basi è il codice genetico. Prima di ogni divisione il DNA si duplica.
Un gene viene “trascritto” in RNA e “tradotto” in una proteina (enzimi, ormoni, proteine strutturali) che determina un carattere. Il genoma umano (sequenziato nel 2003) ha circa 20 000 geni e 3 miliardi di basi; gli esseri umani condividono il 99,9% del DNA.

Le leggi di Mendel

1ª legge (dominanza): incrociando due linee pure diverse, i figli (F1) mostrano tutti il carattere dominante. 2ª legge (segregazione): nella F2 ricompare il carattere recessivo nel rapporto 3:1. 3ª legge (assortimento indipendente): caratteri diversi si trasmettono indipendentemente.
Il quadrato di Punnett prevede le probabilità: Vb × Vb → VV, Vb, Vb, bb (3/4 viola, 1/4 bianco). Omozigote (due alleli uguali) ed eterozigote (diversi); genotipo (alleli) e fenotipo (aspetto).

Oltre Mendel

Codominanza (gruppo sanguigno AB), dominanza incompleta, caratteri poligenici (altezza, colore della pelle) influenzati anche dall’ambiente. Caratteri legati al sesso (sul cromosoma X): daltonismo ed emofilia colpiscono più i maschi.

Mutazioni

Possono essere geniche (una base cambiata: anemia falciforme, fibrosi cistica) o cromosomiche (numero o struttura dei cromosomi: trisomia 21). Cause: errori casuali o agenti mutageni (radiazioni UV, fumo, sostanze chimiche). Le mutazioni sono anche la fonte della variabilità su cui agisce l’evoluzione.

Biotecnologie ed etica

Ingegneria genetica: batteri che producono insulina umana, OGM in agricoltura, terapia genica, CRISPR (“forbici molecolari”, Nobel 2020 a Charpentier e Doudna), test del DNA in medicina e nelle indagini (impronta genetica), clonazione (pecora Dolly, 1996). Pongono domande bioetiche: sicurezza, privacy dei dati genetici, limiti della modifica degli esseri umani.
Esperimento di Mendel con i piselli
GenerazioneFioriPerché
Genitoriviola (VV) × bianchi (bb)linee pure
1ª generazionetutti viola (Vb)viola è dominante
2ª generazione3 viola : 1 biancoil bianco (recessivo) ricompare
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Mappa

Perché assomigliamo ai nostri genitori?

DNA e genetica
  1. è
    Che cos’è il DNA
    • che cos’èun libro di istruzioni
    • dove stadentro le cellule
    • dove di precisonel nucleo
    • formauna doppia elica
  2. lo ricevo
    Da dove arriva
    • da chidai genitori
    • decidecolore di occhi e capelli
    • si chiamanocaratteri ereditari
  3. è organizzato in
    Geni e cromosomi
    • geneun pezzo di DNA, un’istruzione
    • cromosomi“pacchetti” di DNA
    • nell’uomo46, cioè 23 coppie
    • la coppia 23XX femmina, XY maschio
  4. le leggi le scopre
    Mendel
    • studiale piante di pisello
    • dominanteil carattere che si vede
    • recessivoil carattere che resta nascosto

Metà del DNA viene dalla madre e metà dal padre: per questo ognuno è unico.

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Parole importanti

CODICE GENETICOsequenza delle basi che contiene le istruzioni
GENOMAtutto il DNA di un organismo
QUADRATO DI PUNNETTtabella per calcolare le probabilità degli incroci
FENOTIPOcaratteristiche visibili
GENOTIPOcombinazione di alleli
CRISPRtecnica per modificare il DNA con precisione
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Frasi da copiare

Copia le frasi in ordine sul quaderno. Insieme formano il riassunto della lezione: ripetilo a voce per l’interrogazione.
  1. Dal DNA alle proteine: il DNA è un acido nucleico formato da due filamenti avvolti a doppia elica; ogni nucleotide contiene uno zucchero, un fosfato e una base (adenina si appaia con timina, citosina con guanina).
  2. Un gene viene “trascritto” in RNA e “tradotto” in una proteina (enzimi, ormoni, proteine strutturali) che determina un carattere.
  3. Le leggi di Mendel: 1ª legge (dominanza): incrociando due linee pure diverse, i figli (F1) mostrano tutti il carattere dominante.
  4. Il quadrato di Punnett prevede le probabilità: Vb × Vb → VV, Vb, Vb, bb (3/4 viola, 1/4 bianco).
  5. Oltre Mendel: Codominanza (gruppo sanguigno AB), dominanza incompleta, caratteri poligenici (altezza, colore della pelle) influenzati anche dall’ambiente.
  6. Mutazioni: possono essere geniche (una base cambiata: anemia falciforme, fibrosi cistica) o cromosomiche (numero o struttura dei cromosomi: trisomia 21).
  7. Biotecnologie ed etica: Ingegneria genetica: batteri che producono insulina umana, OGM in agricoltura, terapia genica, CRISPR (“forbici molecolari”, Nobel 2020 a Charpentier e Doudna)…
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Esercizi

Scheda:Tre schede diverse sullo stesso argomento: per ripassare, per il compagno di banco, per la verifica.

Scheda A

☆Completa gli esercizi e guadagna le stelle!

1Collega ogni parola al suo significato.

2Completa le frasi con la parola giusta.

Parole: 3 · timina · X · 2003
L’adenina si appaia con la ______.
Il genoma umano fu sequenziato nel ______.
Nella F2 il rapporto è ______:1.
Il daltonismo è legato al cromosoma ______.

3Scegli la risposta giusta.

Vb × Vb: che probabilità di figli bianchi (bb)?

4Scegli la risposta giusta.

Il gruppo sanguigno AB è un esempio di…

5Vero o falso?

Il fenotipo dipende anche dall’ambiente.

6Vero o falso?

Gli esseri umani hanno DNA molto diversi tra loro (solo il 50% uguale).

7Rispondi con parole tue.

Costruisci un quadrato di Punnett per due genitori eterozigoti per il colore degli occhi (M castano dominante, a azzurro recessivo).

8Rispondi con parole tue.

Le biotecnologie: quali vantaggi e quali rischi? Esprimi la tua opinione.

Com’è andata?
Scienze 3ª · Il DNA e la geneticaSoluzioni – Livello 4

✅ Soluzioni

Scheda A

  1. 🔤 CODICE GENETICO → sequenza delle basi che contiene le istruzioni; 🧬 GENOMA → tutto il DNA di un organismo; 🔲 QUADRATO DI PUNNETT → tabella per calcolare le probabilità degli incroci; 🧑 FENOTIPO → caratteristiche visibili; 🧬 GENOTIPO → combinazione di alleli; ✂️ CRISPR → tecnica per modificare il DNA con precisione
  2. timina – 2003 – 3 – X
  3. 1/4
  4. codominanza
  5. VERO
  6. FALSO
  7. Risposta libera.
  8. Risposta libera.

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