Erfelijkheid

Erfelijkheid 6de leerjaar (16 lesuren)
1
Doelstellingen
Voorkennis:
mechanisme celdeling: mitose en meiose
bouw van chromosomen en DNA; replicatie van DNA
geslachtelijke voortplanting
Situering :
Je beschikt al over een duidelijk inzicht in de bouw en werking van een cel. Je hebt ook een kijk op de
verschillende stofwisselingsprocessen en hun regulatie.
Daarnaast heb je ook kennis gemaakt met mechanismen van celvermeerdering en de achtergronden
daarbij: mitose, meiose, structuur en replicatie van DNA.
Geslachtelijke en/of ongeslachtelijke voortplanting zorgen ervoor dat de soort in stand gehouden blijft.
Meer uitgebreid bestudeerde je hoe voortplanting bij de mens in zijn werk gaat.
In dit deel gaan we verder onderzoeken hoe eigenschappen worden overgedragen bij geslachtelijke
voortplanting.
Doelstellingen:
De wetten van Mendel afleiden uit resultaten van zijn proeven.
De resultate van mono-en dihybride kruisingen symbolisch voorstellen en verklaren van uit de
chromosomentheorie.
Een inhoud geven aan de begrippen letale allelen, multiple allelen en polygenie.
Uit de resultaten van experimenten van Morgan en uit genenkaarten afleiden dat sommige genen
gekoppeld zijn en aan de hand van begrippen overkruising (crossing-over) en recombinatiefrequentie
het opstellen van genenkaarten toelichten.
Afleiden hoe het geslacht erfelijk bepaald wordt.
Het begrip geslachtsgebonden erfelijkheid omschrijven en verklaren.
De erfelijkheidswetten toepassen door het oplossen van denkvragen die handelen over reële
voorbeelden van overerving, waaronder ook voorbeelden bij de mens.
Met een voorbeeld de wet van Hardy en Weinberg illustreren en de voorwaarden van toepassing
aangeven.
2
Studieactiviteiten
2.1 Opdracht 1
Datum
Wat moet je doen?
Inleidende verkenning: probeer eerst individueel wegwijs te raken in de
structuur van de studiewijzer. De leerkracht helpt je daarbij.
Opdracht: Voor deze opdracht werk je samen in ploegen van 4
(samengesteld door de leerkracht).
Maak eerst samen een lijst met uitdrukkingen in onze taal die verwijzen naar
de vroegere ideeën over het doorgeven van kenmerken bij de mens. Vb.
adellijk bloed,…
Tijdsduur in
minuten
20 minuten LES
1
INDIVIDUEEL
20 minuten LES
1
GROEPSWERK
Deze lijst breid je thuis verder uit. Zoek eens naar mogelijke bronnen
hierover, vraag ook eens aan je leerkracht Nederlands.
2.2 Opdracht 2
Datum
Wat moet je doen?
Tijdsduur in
minuten
Opdracht: Voor deze opdracht werk je verder samen in dezelfde ploegen
van 4.
Je gaat bij deze opdracht zelf registreren hoe bepaalde kenmerken (zie
onder ‘Bronnen’ voor mogelijkheden) voorkomen doorheen de verschillende
generaties van je eigen familie.
Stap1: Maak binnen je ploeg afspraken over de wijze waarop je de
waarnemingen gaat noteren en bij wie in je familie (grootouders, ouders,
ooms, tantes, nichten, neven, broers, zussen,…). Je gebruikt hier best de
voorstelling in de vorm van een familiestamboom.
GROEPSWERK
10 minuten LES
1
Stap 2: Noteer je waarnemingen en breng ze onder in een schema
volgens de afspraken.
30 minuten
THUIS
Stap 3: Leg de gegevens binnen je ploeg naast elkaar. Ga na of je
bepaalde wetmatigheden kunt vaststellen. Volgende vragen kunnen je
daarbij helpen.
30 minuten LES
2
Is een kenmerk van een persoon altijd bij minstens één van de
ouders aanwezig?
Is een kenmerk van een persoon altijd bij minstens een van de
ouders en/of een van de grootouders (4!) aanwezig?
Zijn er kenmerken die volgens jou “overheersen”, d.w.z. dat als een
van de ouders het kenmerk vertoont, alle kinderen dat kenmerk
vertonen?
Kun je bepaalde wetmatigheden met zo’n grote graad van zekerheid
formuleren dat je er ook voorspellingen mee kunt doen?
Vind je dat je een voldoende groot aantal waarnemingen hebt om met
zekerheid wetmatigheden af te leiden? Of speelt het “toeval” hier een
Datum
Wat moet je doen?
Tijdsduur in
minuten
grote rol?
Noteer de antwoorden op deze vragen, aangevuld met eigen
bedenkingen.
Stap 4: Elke ploeg in de klas stelt kort zijn besluiten voor waarbij afgerond
wordt met een korte gedachtenwisseling. Formuleer tot slot een
algemeen besluit.
KLAS
Resultaat: waarnemingen en resultaten van bespreking worden schriftelijk
vastgelegd.
Bronnen: http://sciconn.mcb.arizona.edu/heredity/worksheet_heredity.html
Hier vind je mogelijke kenmerken die je in je familie kunt onderzoeken.
2.3 Opdracht 3: Mendel ‘monohybride kruising’
Datum
Wat moet je doen?
Opdracht: Uit je eigen beperkte waarnemingen zul je zeker hebben vastgesteld
dat er een veel uitgebreider en systematischer onderzoek nodig is om de
wetmatigheden achter de overerving van kenmerken met zekerheid vast te
leggen. In de 19de eeuw deed Mendel dit al. Het is nog steeds een schitterend
voorbeeld van “wetenschappelijk onderzoek”.
Binnen je ploeg verdeel je volgende opdrachten:
- maak een korte biografie van Mendel (1 leerling)
- beschrijf de proef van Mendel waarbij hij erwten kruiste die slechts voor een
kenmerk verschilden; de info hierover vind je in zeer veel bronnen. (2
leerlingen)
- verklaar de resultaten van de voorgaande proef van Mendel aan de hand
van onze huidige kennis van de chromosomen. (zelfde 2 leerlingen). Verklaar
daarbij ook de begrippen dominantie en codominantie.
- hoe ging Mendel tewerk bij zijn experiment? welke maatregelen nam hij om
een succesvol experiment op te zetten? (kijk daarbij naar materiaalkeuze,
werkwijze,….)
(1 leerling)
Resultaat: Wat wordt er concreet van je verwacht als resultaat?
-
Vanaf hier maak je individueel een begrippenlijst op: ieder nieuw begrip
Tijdsduur in
minuten
20 minuten
LES 2
GROEPSWERK
Verder THUIS
uitwerken
Datum
Wat moet je doen?
Tijdsduur in
minuten
dat je tegenkomt neem je hierin op, met uitleg en waar mogelijk met een
voorbeeld.
-
Werk jou deel van de opdracht schriftelijk, schematisch en overzichtelijk
uit.
-
Eén van de ploegen presenteert telkens één van de drie opdrachten voor
de volledige klasgroep, gevolgd door een bespreking.
50 minuten
LES 3
Bronnen:
http://www.bios.student.kuleuven.ac.be/downloads/woordgen.doc: een
woordenlijst voor genetica
http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/erfelijkheidsleer/Mendel.html
http://www.mendelweb.org/Mendel.html (de oorspronkelijke tekst van Mendel uit
1865, met Engelse vertaling en commentaar)
http://www.uia.ac.be/u/bharding/Genetica/inhoudstafel.html: een prima werktekst
over erfelijkheidsleer
Evaluatie:
-
Evaluatie van de werkwijze en de presentatie in de klas.
Evaluatie van het schriftelijke eindmateriaal (deelopdracht, begrippenlijst)
Werk de vragen en opdrachten in bijlage uit.
2.4 Opdracht 4 Dihybride kruising
Datum
Wat moet je doen?
Opdracht:
- Beschrijf een proef waarbij de overerving van twee kenmerken die niet op
hetzelfde chromosoom gelegen zijn bestudeerd wordt. Bespreek de resultaten.
- Verklaar de resultaten van bovenstaande proef aan de hand van onze huidige
kennis van de chromosomen.
- Los met je ploeg vraagstukken op over volgende onderwerpen: monohybride
en dihybride kruising, dominantie en codominantie, familiestambomen.
Bronnen:
Resultaat:
Tijdsduur in
minuten
2 LESUREN
2.5 Opdracht 5 Letale allelen, polygenie, overerving van het geslacht,
geslachtsgebonden kenmerken.
Datum
Wat moet je doen?
Opdracht:
-
Tijdsduur in
minuten
5 LESUREN
Voor deze onderwerpen maak je zelf een planning.
Kies een werkvorm (groepswerk, individueel, presentatie voor
klasgroep,...)
Bepaal hoe het eindresultaat re moet uitzien.
Bepaal hoe de evaluatie gebeurt (testen voor zelfevaluatie,....)
Werk deze planning schematisch uit en bespreek die dan met
de leerkracht.
Bronnen: Je gaat hier zelf op zoek naar informatie. Zorg dat je
meerdere bronnen gebruikt en verwerkt in je eindresultaat.
2.6 Opdracht 6 Onderzoek vaderschap aan de hand van de bloedgroep
Datum
Wat moet je doen?
Tijdsduur in
minuten
http://www.erfelijkheid.nl/faq/vader.php
Veelgestelde vragen: Bloedgroep/vaderschap
VRAAG
Kan een kind met ouders die beiden A-positief zijn bloedgroep Opositief hebben? Een kennis vraagt zich al zijn hele leven af of zijn
vader ook zijn biologische vader is.
Opdracht: Bij de vraag naar bewijsmateriaal voor biologisch vaderschap
kom je tegenwoordig onvermijdelijk bij DNA-onderzoek terecht
(http://www.sanquin.nl/sanquin-nl/sqn_home_nl.nsf). Maar ook aan de
hand van de bloedgroep kun je in een aantal gevallen deze vraag al
oplossen. Bij deze opdracht ga je na hoe dat in zijn werk gaat. Je zult
dan vragen zoals deze hierboven kunnen oplossen.
Stap 1: zoek de info terug over de verschillende bloedgroepen bij de
mens. Verwerk deze info in een schema.
20 minuten
Stap 2: bestudeer hoe de overerving van dit kenmerk gebeurt. Men
spreekt hier van “multiple allelen”. Verwerk deze info in een schema.
20 minuten
Stap 3: los bovenstaande vraag op. In je handboek vind je nog
andere gelijkaardige vraagstukken.
10 minuten
Stap 4: zoek andere voorbeelden van kenmerken bepaald door
multiple allelen.
Taak THUIS
Datum
Wat moet je doen?
Tijdsduur in
minuten
Bronnen:
http://www.bl.rodekruis.be/leerhoek/groep.htm: info over bloedgroepen
http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/afweer/bloedgroep.html: info
over bloedgroepen met animaties
2.7 Opdracht: video: “Aan genen zijde”
Datum
Wat moet je doen?
Opdracht:
-
-
Bekijk de video: “Aan genen zijde” (Centrum Menselijke
Erfelijkheid Leuven)
Maak in de resterende tijd van het eerste lesuur afspraken voor
een panelgesprek over dit onderwerp tijdens het volgende
lesuur.
Tijdens het tweede lesuur houden jullie een panelgesprek over
met onder meer aandacht voor de ethische aspecten van
erfelijkheidsonderzoek. De concrete uitwerking bepalen je
samen met de klas. Enkele mogelijkheden: een panel met
verschillende rollen (huisarts, wetenschapper, jong koppel,
koppel van middelbare leeftijd in verwachting,...), een panel van
externen (maatschappelijk werker, huisarts, ouders,...)
Tijdsduur in
minuten
100 minuten
(2
LESUREN)
2.8 Opdracht : gekoppelde genen
Datum
Wat moet je doen?
Deze les wordt gedoceerd door de leerkracht. Neem hier een actieve
luisterhouding aan.
Tijdens een tweede les heb je kans om vragen te stellen. Tevens
worden er in groep een enkele voorbeeldvraagstukken opgelost.
Tijdsduur in
minuten
50 minuten
50 minuten
3
Evaluatie
3.1 Toets je kennis (zelfevaluatie)
http://www.trq.nl/school/B4006AN01.php
Nog uit te werken
3.2 Evaluatie
Uit te werken.
3.2.1 Bijlage: Eigen bronmateriaal + eventuele invulbladen
Uit te werken met o.a.
-
Oplossen van vraagstukken:
o vraagstukken oplossen leer je maar door het te doen: hoe meer hoe beter.
o werk systematisch:
 gegeven, gevraagd, oplossingen
 maak een schema van het probleem
 noteer mogelijke geno- en fenotypes
 teken een stamboom waar mogelijk
-
Maak een begrippenlijst
-
Maak een degelijk schema van je cursus erfelijkheid
-
Vergelijk begrippen die sterk op elkaar lijken