Bio_kemi_intern_110110, /8

Transkript

1 Bio_kemi_intern_110110, /8

2 Innehåll Organismen Bakterieidentifiering Mikroorganismer Cellen Genetik/DNA Genetik med bananflugor Kriminalteknologi med Pyrosekvensering (kort) Kriminalteknologi med Pyrosekvensensering Diagnostisering med SNP-analys/pyrosekvensering Kemi Doftens kemi Grätzelsolceller Bio_kemi_intern_110110, /8

3 Bakterieidentifiering Biologi, Biokemi, Identifiera bakteriekoloni från odlingsplatta En laboration som ska leda till att öka förståelsen för mikroorganismer/bakterier och begrepp som probiotika, sjukdomsalstrande bakterier och toxiner. Fokus läggs på diagnostisering. Gymnasiet Biol.Nk A, B 3 tim 18 Förkunskaper: Känna till begrepp som eukaryot, prokaryot, infektion och antibiotika. Eleven bör ha viss labvana. Teori: Vi diskuterar våra vanligaste bakterier som förekommer i vår omgivning. Vi tar upp begrepp som humanpatogen, antibiotikaresistent och ett möjligt samband dem emellan. Laboration: Eleverna tittar på bakterier i mikroskop, bestämmer deras form och rörlighet. Eleverna går vidare och utför enzymatiska tester samt Gram-färgning. Vi diskuterar resultaten, vilka sjukdomar de kan ge upphov till och hur att undvika dessa. Mikroorganismer Biologi, Biokemi, Mikrobiologi Laboration med olika typer av celler för att öka förståelsen för mikroorganismer/eukaryota celler. Fokus läggs till igenkännande av celler och förståelse för evolutionära skillnader. Grundskolan Grundskola åk 8-9 ca. 2 tim 16 Förkunskaper: Eleven bör vara bekant med cellens uppbyggnad (cellmembran, cytoplasm, kärna), och känna till skillnaden mellan pro- och eukaryota celler. Gymnasiet Gymnasiet Biol.Nk A, B Ca. 2 tim 16 Förkunskaper: Eleven bör vara bekant med cellens grundläggande beståndsdelar och uppbyggnad. Känna till begrepp som eukaryot, prokaryot, och skillnaden emellan. Bio_kemi_intern_110110, /8

4 Teori: Vi diskuterar våra vanligaste mikroorganismer som förekommer i vår omgivning. Vi tar upp begrepp som levande/icke levande, patogen, zoonos och diskuterar immunitet/antikroppar. Laboration: Vi tittar på olika celler i mikroskop, bestämmer form och rörlighet. Identifierar cellen. I mån om tid finns det utrymme för att utföra enzymatiska tester samt Gram-färgning. Cellen - högstadiet Biologi, cellbiologi/anatomi, mikroskopering Laboration om djurcellen för att öka förståelsen om hur den fungerar och vilka varianter som finns. Grundskola åk 7-9 1,5 tim 16 Förkunskaper: viss labbvana är fördelaktigt samt känna till uttryck som organell. Teori: genomgång av cellen i perspektiv mot kroppen som helhet med vävnader och organ. Organeller, den centrala dogmen, mitos, och andra cellfunktioner/stukturer gås igenom. Laboration: Mikroskopering av egna kindceller som infärgas samt undersökning av färdiga preparat som eleverna får beskriva. Genetik med bananflugor Biologi, genetik, ärftlighet, korsningsscheman Laboration där olika mutationer hos bananflugor studeras. Eleverna får lära sig viktiga genetiska begrepp samt hur man gör korsningsscheman. Grundskola åk 7- Gym Biol Nk A 1,5 tim 16 Grundskolan Förkunskaper: fördelaktigt med grundläggande kunskap om genetik. Teori: genomgång om genetiken och dess begrepp, mutationer och bananflugor. Laboration: Bananflugor av olika stammar undersöks i lupp. Eleverna får göra uppgifter och korsningsscheman. Bio_kemi_intern_110110, /8

5 Gymnasiet Förkunskaper: fördelaktigt med grundläggande kunskap om genetik. Teori: genomgång om genetiken och dess begrepp på högre nivå (t.ex. autosomalt recessiv m.m.), mutationer och bananflugor. Laboration: Bananflugor av olika stammar undersöks i lupp. Eleverna får göra uppgifter och korsningsscheman. Kriminalteknologi med pyrosekvensering (kort) Biokemi, Molekylärbiologi, Kemi, DNA-analys, Kriminalteknologi Laboration kopplad till en påhittad kriminalberättelse. Mördaren ska hittas med hjälp av naturvetenskapliga/kriminaltekniska arbetsmetoder. Elever får del av arbetet med DNA sekvensering, avläser och utvärderar pyrogram. Laborationen är baserad på aktuellt forskningsresultat och teknik. Gymnasiet Biol A, B Nk A, B 1,5 tim 18 Förkunskaper: Eleven bör vara bekant med cellens grundläggande beståndsdelar, DNAstruktur och uppbyggnad. Känna till begrepp som enzym, DNA-replikation, cellens biologiskt användbara energi i form av ATP. Teori: Vi diskuterar kriminaltekniska metoder med tyngdpunkt på den nya DNA-tekniken. Utvinning av DNA från biologiska prov, multiplicering m.h.a. PCR, och teorin bakom Pyrosekvenseringen förklaras och diskuteras. Frågan om legalisering av ett allmänt DNAregister tas upp. Laboration: Demonstration. Pyrogrammet analyseras och mördaren i fallet pekas ut. Kriminalteknologi med pyrosekvensering Biokemi, Molekulärbiologi, Kemi, DNA-analys, Kriminalteknologi Laboration kopplad till en påhittad kriminalberättelse. Mördaren ska hittas med hjälp av naturvetenskapliga/kriminaltekniska arbetsmetoder. Elever arbetar experimentellt med DNAanalys: förbereder PCR-produkt till DNA sekvensering, avläser och utvärderar pyrogram. Bio_kemi_intern_110110, /8

6 Elever resonerar kring resultaten och möjliga felkällor. Laborationen är baserad på aktuellt forskningsresultat och teknik. Gymnasiet Biol A, B Nk A, B 3 tim 18 Förkunskaper: Eleven bör vara bekant med cellens grundläggande beståndsdelar, DNAstruktur och uppbyggnad. Känna till begrepp som enzym, DNA-replikation, cellens biologiskt användbara energi i form av ATP. Teori: Vi diskuterar kriminaltekniska metoder med tyngdpunkt på den nya DNA-tekniken. Utvinning av DNA från biologiska prov, multiplicering m.h.a. PCR, och teorin bakom förberedningen och Pyrosekvenseringen förklaras och diskuteras. Frågan om legalisering av ett allmänt DNA-register tas upp. Laboration: Vi utgår från en PCR produkt som eleverna förbereder och analyserar med hjälp av pyrosekvensering. Kemiska bindningar diskuteras. Pyrogrammet analyseras och mördaren i fallet pekas ut. Diagnostisering med SNP-analys /Pyrosekvensering Biokemi, Molekulärbiologi, Kemi, Diagnostisering av sjukdomsanlag, DNA-analys En laboration där vi analyserar sjukdomsanlag med dagens nyaste DNA analysteknik. Punktmutationer som förekommer i blodkoagulationsfaktorer Faktor II (protrombin) och faktor V analyseras och deras betydelse diskuteras. Elever får del av arbetet med DNA sekvensering, avläser och utvärderar pyrogram. Laborationen är baserad på aktuellt forskningsresultat och teknik. Gymnasiet Biol A, B Nk A, B 3 tim alt 1,5 tim 18 Förkunskaper: Eleven bör vara bekant med cellens grundläggande beståndsdelar, DNAstruktur och uppbyggnad. Känna till begrepp som enzym, DNA-replikation, mutation, cellens biologiskt användbara energi i form av ATP. Teori: SNP (Single Nucleotid Polymorphysm) analys av blodkoagulationsfaktorer med tyngdpunkt på den nya DNA-diagnostiken. Genomgång av blodkoagulationskaskaden och den bakomliggande orsaken till blodpropp. Utvinning av DNA från blodprov, multiplicering m.h.a. PCR, och teorin bakom Pyrosekvenseringen förklaras och diskuteras. Vi diskuterar etiska frågor som för- och nackdelar av DNA-analys som ger insyn i genetiska Bio_kemi_intern_110110, /8

7 avvikelser/sjukdomsanlag. Laboration: Vi förbereder ett PCR produkt av DNA till Pyrosekvensering. Kemiska bindningar diskuteras. Pyrogrammet analyseras, avvikelser/mutationer hittas och deras betydelse för individen diskuteras. Doftens kemi Kemi, biokemi, ekologisk kemi, molekylinteraktioner, parfymer Eleverna får lära sig hur vårt doftsinne fungerar och molekylstrukturer och interaktioner behandlas på lämplig nivå. Vidare kopplas detta till uppbyggnaden av parfymer. Exempel på kommunikation inom djur- och växtriket via dofter/feromoner diskuteras. Grundskola åk 7-9 1,5 tim Upp till 30 Gymnasiet Nk A, B, Ke A, B 1,5 tim Upp till 30 Grundskolan Förkunskaper: fördelaktigt med grundläggande kunskaper om molekylstrukturer. Teori: Genomgång av de biokemiska processerna bakom doftsinnet. Doftmolekylers egenskaper diskuteras. Parfymers uppbyggnad och konstruktion behandlas. Kemisk kommunikation via doft och feromoner exemplifieras. Laboration: Dofter av olika ämnen upplevs och diskuteras. Strukturen analyseras. Eleverna får avslutningsvis komponera och blanda en egen parfym. Gymnasiet Förkunskaper: fördelaktigt med grundläggande kunskaper om molekylstrukturer och intermolekylära krafter. Teori: Mer avancerad genomgång av de biokemiska processerna bakom doftsinnet. Vissa kopplingar och genomgångar av funktionella grupper och intermolekylära krafter. Parfymers uppbyggnad och konstruktion behandlas. Kemisk kommunikation via doft och feromoner exemplifieras. Laboration: Dofter av olika ämnen upplevs och diskuteras. Strukturen analyseras med avseende på funktionella grupper. Eleverna får avslutningsvis komponera och blanda en egen parfym. Bio_kemi_intern_110110, /8

8 Grätzelsolceller Kemi, fysikalisk kemi, ellära, hållbar utveckling, energi Att göra oss oberoende av fossila bränslen är en av de största utmaningar som mänskligheten kommer att ställas inför under de kommande decennierna. Eleverna får under besöket stifta bekantskap med förnybar energi i form av solceller genom att montera dem och mäta deras prestanda. Begrepp som verkningsgrad och enkel ellära (Ohms lag) tas upp. De mätresultat som eleverna erhåller diskuteras och det genomförda kontrollerade experimentet granskas. Grsk åk 7-9 1,5 tim Upp till 12 Gymn Nk A, B, Ke A, B 3 alt 1,5 tim Upp till 12 Grundskolan Förkunskaper: Eleverna bör känna till Ohms lag samt atomens struktur. Teori: Föreläsningen sammanfattar de energiomvandlingar vi har tillgång till idag och fokuserar på en för människan förnybar energikälla, solenergin. Vi går igenom hur solcellen fungerar och berättar om hur den tillförda solenergin omsätts till elenergi. Laboration: Assistenten förbereder laborationen med att ledande glas bestryks med titandioxid och hettas upp till 450 C under 40 minuter en så kallad sintring. Eleverna får det sintrade glaset som de färgar in med ett unikt färgämne. Ett annat glas förbereds av eleven genom att en katalysator tillförs, varefter det två glasbitarna monteras till en färdig solcell. Elektrolyt tillsätts och solcellens kapacitet att omvandla ljust till elenergi mäts. Gymnasiet Förkunskaper: Eleverna bör känna till Ohms lag samt atomens struktur. Teori: Oljans slutliga konsumtion, Peak Oil, är det centrala budskapet i föreläsningen, men också att lyfta fram förnybara energikällor som alternativ. Vi kommenterar såväl den nationella som den globala energiförbrukningen och diskuterar vad energisparåtgärder leder till. Stegvis går vi igenom hur solcellen fungerar och berättar om hur den tillförda solenergin omsätts till elenergi. Laboration: Alt. 1) Tre timmar: Laborationen inleds med att de stryker ut titandioxid på ledande glassom sedan hettas upp till 450 C under 40 minuter en så kallad sintring. Under denna paus tar de del av teorin, enligt ovan. Eleverna färgar sedan in det sintrade glaset med ett unikt färgämne. Ett annat glas förbereds av eleven genom att en katalysator tillförs, varefter det två glasbitarna monteras till en färdig solcell. Elektrolyt tillsätts och solcellens kapacitet att omvandla ljust till elenergi mäts. Alt 2) 1,5 timmar: Se högstadievarianten. Bio_kemi_intern_110110, /8