9789127409606 by Smakprov Media AB

LÄRARHANDLEDNING

Biologi 1 LÄRARHANDLEDNING

Om Insikt Biologi Vår vision med Insikt Biologi är att ge eleverna insikt, därav bokens namn. Med insikt menar vi att eleverna ska ha en djupförståelse och inte bara kunna rabbla fakta mekaniskt. Vi hoppas att eleverna inte bara kan redogöra för en jordmånsprofil, utan också vet hur jord uppkommer. Eller att de inte bara kan förutsäga utfallet av en korsning mellan två heterozygoter, utan även förstår den molekylärbiologiska bakgrunden till att en blomma blir vit istället för röd. Efter varje kapitel finns en sammanfattning som vi gett rubriken ”Insikter” – kunskaper och insikter som vi hoppas eleven ska bära med sig ut i livet. De insiktsrutor som finns i läroboken har karaktär av överkurs och är tänkta framför allt för de elever som är speciellt intresserade av biologi.

Upplägget i Insikt Biologi De olika kapitlen i Insikt Biologi 1 Lärobok kan läsas i den ordning man önskar, men vi rekommenderar att man startar med kapitel 1 och 2. Kapitel 1 ger en introduktion till biologi som vetenskap: Vad är biologi? Vad studerar man inom biologi som vetenskap? Hur förklarar man saker inom biologi? Vad innebär ett naturvetenskapligt arbetssätt? Tanken med kapitel 2 är att ge eleverna grundläggande kunskaper om livets byggstenar och celler, samt att presentera teorier för hur dessa byggstenar och celler kan ha bildats. Vår övertygelse är att eleverna behöver dessa grundkunskaper för att kunna tillgodogöra sig resterande delar av kursen. I övrigt kan man alltså läsa i den ordning man tycker passar den aktuella elevgruppen. I vissa fall kanske man som lärare väljer att ta upp genetik före evolution och etologi, i andra fall kanske man känner att det kan bli för svårt för eleverna att tillgodogöra sig genetiken så tidigt i kursen. Vår tanke med att placera kapitlet Människan och naturen allra sist är att vi tror att eleverna har mycket större möjlighet att förstå och diskutera miljö och miljöproblem när de har kunskaper i övriga delar av biologi, och då menar vi inte bara ekologi. Man kan dock välja att läsa ekologi följt av Människan och naturen direkt efter kapitel 2. I den här lärarhandledningen finns en presentation av varje kapitel som bl.a. ger exempel på sådant som elever kan uppleva som svårt och vad som kan vara vanliga missuppfattningar.

Texten Texten är skriven på ett resonerande sätt och talar till eleven. På detta sätt hoppas vi locka in eleven i biologins fascinerande värld, men vi tror också att en resonerande text kan gynna elever som har svårt att tillgodogöra sig kortfattade, faktarika texter. Många elever upplever den nya vokabulären de

Biologi 1

Lärarhandledning

OM INSIKT BIOLOGI

möter i biologi som förvirrande och svår. Kursplanen i Biologi 1 (BIOBIO01) Gy2011 liksom många andra kursplaner ställer stora krav på språkliga förmågor för att eleverna ska kunna nå de högre betygsmålen. Eleven ska kunna redogöra för begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder samt kunna värdera modeller och teorier och metoder de väljer att använda med välgrundade och nyanserade omdömen. Eleven ska också utförligt och nyanserat kunna diskutera komplexa frågor som rör biologins betydelse för individ och samhälle med välgrundade och nyanserade argument. Krav ställs också på att eleven ska använda sig av ett naturvetenskapligt språk och kunna anpassa sin kommunikation till syfte och sammanhang. För att nå dessa mål krävs mycket övning och det är viktigt att stötta inte minst de flerspråkiga eleverna. I Skolverkets skrift ”Greppa språket” presenteras didaktiska perspektiv som kan gynna flerspråkiga elevers inlärning. Förslag ges på arbetssätt och verktyg som kan användas för att öka inlärning och ett exempel är att låta eleverna diskutera och arbeta i grupp. För att nå en djupare förståelse för ett ämne är det viktigt att kunna och förstå begrepp inom ämnet, vilket man kan läsa mer om i bl.a. Pauline Gibbons bok ”Lyft språket, lyft tänkandet” (Hallgren & Fallgren 2010 ISBN: 9789173828482). I denna lärarhandledning har vi därför lagt in många övningar som är tänkta att hjälpa elever att lära in nödvändiga begrepp. Förutom instuderingsfrågor som ofta är kopplade till begreppsinlärning har vi bl.a. konstruerat s.k. lucktexter (Fyll i begrepp) och korsord. Dessa övningar är tänkta att användas som inlärning och som en repetition på det som behandlats under lektionerna, alltså inte i testsituationer. I läroboken har vi försökt reda ut vissa av de begrepp vi vet ofta används slarvigt och därför kan upplevas förvirrande av elever. Dessa marginalrutor har markerats med en teckning av en stiliserad undrande gubbe. Till varje kapitel finns också ordlistor med förklaringar. Dessa kan delas ut till eleverna som stöd vid inläsning. Man kan också först låta eleverna göra egna ordlistor som de sedan kan jämföra med ordlistorna i boken.

Uppgifter Uppgifterna i lärarhandledningen är i allmänhet inriktade på faktakunskaper och tänkta som repetitionsfrågor till eleverna. ”Tänk vidare”-frågorna som finns efter varje kapitel i läroboken är av mer reflekterande natur och vår tanke är att eleverna får jobba med dessa under lektionstid. Låt dem gärna först jobba på egen hand för att sedan samlas i grupper där de jämför varandras svar. Inom gruppen kan man sedan komma överens om ett gemensamt svar som man presenterar inför klassen. Att låta eleverna diskutera och argumentera hjälper dem att nå kunskapskraven i Gy2011 ämnesplan, vilka till stor del bygger på denna typ av förmågor. Provuppgifter

I lärarhandledningen (kapitel 3–7) ges förslag på uppgifter som kan användas som övningsuppgifter (för formativ bedömning) eller som provuppgifter (summativ bedömning). Dessa uppgifter testar om eleven uppnått en djupförståelse och kan använda begrepp, modeller och teorier för att söka svar på frågor samt för att beskriva och generalisera kring biologiska samband på olika nivåer, från molekylnivå till ekosystemnivå, och att de

Biologi 1

Lärarhandledning

OM INSIKT BIOLOGI

söker svar på komplexa frågor i bekanta och nya situationer. Förmågor som åberopas i kursplanen för Biologi 1 (BIOBIO01).

Laborationer och övningar Lärarhandledningen innehåller förslag på laborationer och övningar kopplade till respektive kapitel i läroboken. Till i stort sett varje elevinstruktion hör en lärarinstruktion som presenterar mål och ”den tysta kunskap” som vanligen inte finns i skrift utan bygger på att lärare för denna kunskap vidare till varandra muntligt. En del laborationer och övningar är kopplade till databaser och datasimuleringar medan andra handlar om att klippa, klistra och leka med piprensare. Eftersom det finns en mängd olika inlärningsstilar bland elever är det bra att försöka ha en bredd på undervisningen och ge eleverna en chans att använda flera sinnen för att nå förståelse och insikt. Planering av fältstudier och experiment är förmågor som ska testas enligt ämnesplanen i biologi, Gy2011, och i lärarhandledningen finns därför förslag på laborationer och fältstudier som lämpar sig för detta ändamål.

Betygsmatris Vår förhoppning är att den bifogade betygsmatrisen tydliggör (såväl för lärare som för elev) vilka kunskaper eleven ska få möjlighet att utveckla och som senare betygssättningen grundar sig på. Eleverna bör få denna matris vid kursstart så att de tidigt kan se vilka förmågor de förväntas utveckla och vad betygssättningen grundar sig på. Vår tanke är att man även kan använda denna matris vid utvecklingssamtal och helt enkelt markera de rutor som motsvarar den nivå eleven befinner sig på när det gäller ett visst kriterium. När man konstruerar provfrågor och andra betygsgrundande uppgifter (rapporter och muntliga presentationer m.m.) kan denna matris vara utgångspunkt och man kan använda numreringarna i den högra kanten för att visa vilka förmågor som testas. Även vid planering av kursen kan man utgå från matrisen och se till att under kursens gång ge eleven möjlighet att utveckla dessa förmågor. Slutligen hoppas vi att du som lärare kommer att ha nytta av denna lärarhandledning och att den ger det stöd du önskar. Vår avsikt är att handledningen ska komplettera läroboken och att dessa tillsammans med dig som lärare ska ge eleven möjlighet att uppnå uppställda mål. Författarna

Biologi 1

Lärarhandledning

Innehåll

Betygsmatris 7 Provuppgifter 10 Planeringslaborationer 12

Livets vetenskap 13

Hur skriver man en laborationsrapport och varför? 16 LABORATION 1:1 Kidneybönans längd 19 LABORATION 1:2 Att använda ljusmikroskop 22

Så började det 26

LABORATION 2:1 Uppskatta storleken av det man ser i mikroskop 29 LABORATION 2:2 Mikroskopering av olika celler 32 ÖVNING 2:1 Att bestämma synfältsdiametern 35 ÖVNING 2:2 Vad behövs för att bygga en cell? 40 Fyll i begrepp 41 Korsord 46 Ordlista 49 Instuderingsuppgifter 54 FÖRDJUPNING Miller-Urey-experimentet 56 FÖRDJUPNING Endosymbiosteorin – den eukaryota cellens ursprung 58

Livets utveckling och historia 60

LABORATION 3:1 Evolutionära mekanismer – Darwins finkar 62 LABORATION 3:2 Odling av olika Euglena i ljus och mörker 64 LABORATION 3:3 Mikroskopering av Euglena 64 LABORATION 3:4 Klassificering – Att göra en nyckel för bestämning av lövträd 69 LABORATION 3:5 Människans utveckling 72 ÖVNING 3:1 Hur bildas nya arter? 75 ÖVNING 3:2 Botanik 76 ÖVNING 3:3 Vad karakteriserar olika djurgrupper? 80 Fyll i begrepp 81 Korsord 85 Ordlista 88 Instuderingsuppgifter 91 FÖRDJUPNING Darwins jättesköldpaddor 92

Människan och naturen 225

LABORATION 7:1 Effekter av svaveldioxidutsläpp 228 LABORATION 7:2 Svaveldioxids och kväveoxids påverkan på barrträd 230 LABORATION 7:3 Försurning av sjöar 232 LABORATION 7:4 Vad händer när det sura regnet når marken? 234 LABORATION 7:5 Hur påverkas fiskar i starkt försurade sjöar? 237 LABORATION 7:6 Bladjästsvampar – indikatorer på luftföroreningar 240 Fyll i begrepp 243 Ordlista 248 Instuderingsuppgifter 250

LABORATION 4:1 Vinnande färg 95 LABORATION 4:2 Fototaxi hos fluglarver (maggotar) 97 LABORATION 4:3 Vilken miljö föredrar gråsuggor? 100 ÖVNING 4:1 Chitvå-test – klassaktivitet 103 Fyll i begrepp 105 Korsord 110 Ordlista 113 Instuderingsuppgifter 115 FÖRDJUPNING Chitvå-test 117

Lärarhandledning

Genetik 172

LABORATION 6:1 OCH 6:2 DNA-extraktion 174 LABORATION 6:3 Mitos 177 LABORATION 6:4 Labba på datorn – Mitos 180 LABORATION 6:5 Labba på datorn – Kromosomanalys 181 LABORATION 6:6 Bygg en insulinmolekyl 183 ÖVNING 6:1 DNAs uppbyggnad 184 ÖVNING 6:2 Termer för teoretisk genetik 185 ÖVNING 6:3 Klassisk genetik 186 Fyll i begrepp 205 Ordlista 212 Instuderingsuppgifter 217 FÖRDJUPNING Sickelcellanemi 223

Etologi 93

Biologi 1

Ekologi 124

LABORATION 5:1 Vattenpest i ljus och mörker 126 LABORATION 5:2 Hemlaboration kapitel 5 130 LABORATION 5:3 Gråsuggors födoval 132 LABORATION 5:4 Hur tar man reda på hur många lingonplantor det finns i en skog? 135 LABORATION 5:5 Groblad 137 LABORATION 5:6 Fångst och återfångstmetoden 139 ÖVNING 5:1 Kvävets kretslopp 141 ÖVNING 5:2 Vad karaktäriserar en podsoljord respektive en brunjord? 142 ÖVNING 5:3 Hur förändras temperatur, syrehalt och ljustillgång från ytan till botten av en sjö? 143 ÖVNING 5:4 Mjölbaggar 145 Fyll i begrepp 146 Ordlista 153 Instuderingsuppgifter 156 FÖRDJUPNING 5:1 Det livsviktiga vattnet 162 FÖRDJUPNING 5:2 Energiflöden i ett ekosystem 165 FÖRDJUPNING 5:3 Populationsekologi 168

Livets vetenskap

Syftet med detta inledande kapitel är att presentera biologin som vetenskap och framför allt att göra eleven nyfiken på biologi. Genom de exempel som beskrivs hoppas vi att eleven ska förstå att ”allt hänger ihop” och att det behövs forskning och kunskap på alla nivåer – från ekosystemnivå till molekylär nivå – för att kunna förklara hur och varför levande organismer ser ut och fungerar som de gör samt vilka störningar som kan uppstå för organismer eller i ekosystem. Eftersom biologin som vetenskap vilar på evolutionsteorin som förklaringsmodell presenteras den kortfattat redan här. Det är viktigt att påpeka att detta kapitel inte ska behandlas som ett läs-om-du-vill-kapitel eftersom det naturvetenskapliga arbetssättet beskrivs och förklaras. Att förstå och kunna använda sig av ett naturvetenskapligt arbetssätt är naturligtvis en av huvudpunkterna i Skolverkets skrivning av såväl examensmål för naturvetenskapliga programmet som syftet med undervisningen i biologi. Detta bör alltså introduceras redan i början av kurs 1 i biologi och sedan löpa som en röd tråd genom hela kursen. Nedan ges tips på övningar som man kan göra med eleverna för att hjälpa dem att förstå vad ett naturvetenskapligt arbetssätt innebär. Det kan med fördel göras i samarbete med de lärare som undervisar klassen i övriga naturvetskapliga ämnen. Övningarna är också starkt kopplade till innehållet i kursplanen för Biologi 1 (Kurskod: BIOBIO01) om vad eleverna ska lära sig (se de tre första punkterna under ”Biologins karaktär och arbetsmetoder”).

Tips på övningar Vad finns i mjölkpaketet? Syftet med denna övning är att illustrera modellen av den svarta lådan som utgör grunden för mycket av den naturvetenskapliga forskningen. Vi kan inte öppna lådan och få det rätta svaret! Använd tomma lådor t.ex. mjölkkartonger och stoppa några föremål med olika karaktär i dessa, t.ex. bomull, järnspik, plastkula, frigolit. Eleverna jobbar sedan gruppvis med att tillsammans dra en slutsats om vad lådan innehåller genom att göra observationer. Eleverna får be om saker de vill använda för att undersöka lådorna närmare. Kanske någon grupp vill ha en magnet? En annan grupp vill ha en våg och ett stetoskop? Beroende på vad som finns tillgängligt kan man erbjuda dem olika saker. Det kan också vara bra att ha tomma mjölkpaket i beredskap eftersom elever då kan stoppa i föremålen de tror finns i ”den svarta lådan” och se om det blir samma resultat i dessa lådor. Som en avslutning på denna övning kan man ha en forskarkonferens då de olika ”forskargrupperna” presenterar vad de kommit fram till och vilka

Biologi 1

Lärarhandledning

introduktion

livets vetenskap

stöd de har för sin hypotes. Den här övningen är mycket bra att återkoppla till vid vetenskapsteoretiska diskussioner och är användbar för att få eleverna att förstå att forskare aldrig kan öppna upp den svarta lådan och få ett facit. Alltför många elever tror att det man lär sig i skolan i fysik och kemi är den absoluta sanningen. Biologin däremot bygger ju bara på en teori – evolutionsteorin. Det olyckliga med att ha detta epitet är ju att ordet teori används i vårt vardagsspråk och med en helt annan innebörd. Vissa elever tror alltså att evolutionsteorin är mer att jämställa med en idé och vilar på en mycket svagare grund än de teorier som ligger till grund för vad de lär sig i fysik och kemi.

Flyta eller sjunka? Även denna övning fungerar som ett mycket bra diskussionsunderlag när man introducerar det naturvetenskapliga arbetssättet. Här arbetar eleverna i grupp och de får en skål med vatten och några föremål. De ska ta reda på om föremålen flyter eller sjunker. Först måste eleverna ställa upp en hypotes. Vilka föremål tror de kommer att flyta och vilka kommer att sjunka? Eleverna måste också ge en förklaring till hypoteserna de presenterar. Därefter får eleverna testa sina hypoteser och efter sina observationer får de sedan stöd för eller får förkasta sina hypoteser. Man kan använda sig av pasta av olika form (spagetti, skruvar, gnocchi o.d.), men man kan också använda sig av föremål av olika material t.ex. en kork, en spik, en liten bit wettexduk och ett gem. Man kan diskutera tid som en faktor som påverkar vilka resultat man får. Såväl wettexduken som pasta kan först flyta, men om man väntar tillräckligt länge kan de sjunka! I fallet med wettexduken går detta så snabbt att alltid någon grupp (av misstag eller planerat) upptäcker detta. Det gör att en till synes enkel uppgift (korken flyter, spiken sjunker) visar sig vara svårare och mer komplex än man tror. När det gäller gemet så kan man ju också få den att flyta genom att lägga en bit filtrerpapper under. När pappersbiten dragit åt sig vatten och sjunker lyckas ytspänningen bära upp gemet. Då kommer man också in på att observationer och resultat är beroende av den utrustning och teknik man har tillgänglig. Vad skulle hända om man hällde i massor av salt i vattnet? Skulle samma observationer göras då? Ja, det finns många ingångar och sätt att utveckla denna övning på.

Vetenskapsmän på tidslinje För att få en idéhistorisk inblick i naturvetenskapen kan eleverna gruppvis arbeta med att placera in ett urval av vetenskapsmän/kvinnor som haft stor betydelse på en tidslinje. Förutom att redovisa tidslinjen ska eleverna också kunna diskutera vilken tidsanda som rådde under den tid då dessa personer utövade sin forskning och hur det kan ha påverkat dem. Exempel på frågeställningar: Vilket var det rådande paradigmet? Vilken utrustning hade de till förfogande? Kyrkans makt och syn på vetenskap? Politiskt läge? Under ”Centralt innehåll” i Skolverkets kursplan för Biologi 1 står biologins idéhistoria, med tyngdpunkt på evolutionen, med som en punkt.

Biologi 1

Lärarhandledning

introduktion

livets vetenskap

Hur långt är ett tallbarr? I det centrala innehållet i Biologi 1 (se Skolverkets kursplan) ingår bl.a. ”Planering och genomförande av fältstudier, experiment och observationer …”, Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och felkällor” samt ”Bearbetning av biologiska data med enkla statistiska metoder”. Eleverna bör så snabbt som möjligt få träna på dessa moment och följande förslag på övning kan användas för att introducera allt detta samtidigt som eleven får träning i hur man skriver en laborationsrapport. Man bör alltså först ha gått igenom upplägget av en laborationsrapport. Eleverna jobbar i denna övning gruppvis och får en mycket öppen uppgift: ”Hur långt är ett tallbarr?” (saknas tallar i närmiljön kan man byta ut det mot löv). Eleverna får nu planera hur de ska ta reda på detta. Det sker gärna helt utan styrning från läraren, och variationen brukar då bli stor. Vissa elever vill kanske ha linjal när de mäter barren, andra skjutmått. Vissa mäter 5 barr och nöjer sig med det, andra mäter 100 eller fler o.s.v. Eleverna får därefter presentera och diskutera sina resultat genom att skriva en laborationsrapport (gruppvis). Även här brukar man se stora skillnader i vad eleverna presterar beroende på hur mycket träning de fått under högstadietiden. Vissa presenterar endast mätresultatet för de få barr man studerat, andra räknar ut medelvärdet utifrån en stor datamängd, Vissa gör fina tabeller, medan andra bara radar upp resultatet. Någon grupp kanske dessutom presenterar resultatet på ett sätt så att en normalfördelningskurva erhålls. I diskussionsdelen av laborationsrapporten finns många saker som kan tas upp, t.ex. olika arter av tallar har olika längd på barren, miljön kan påverka och så vidare. Förhoppningsvis upptäcker eleverna även brister i sin metod och diskuterar dessa. Denna övning brukar vara mycket bra att ha som utgångspunkt när man diskuterar hur man lägger upp en studie och hur man redovisar resultatet från studien. Som en uppföljning kan man ge eleverna grundläggande kunskaper i statistik genom att göra laboration 1:1 Kidneybönans längd (se kopieringsunderlag).

Biologi 1

Lärarhandledning

FYLL I BEGREPP KOPIERINGSUNDERLAG

SÅ BÖRJADE DET

Fyll i begrepp! Livets molekyler (s. 27–29) Livets byggstenar kallas för _________________________________ och de utgörs av socker, fettsyror, aminosyror och _________________________________ . Dessa byggstenar kan sättas samman till större __________________________________________ .

Glukos består av en enda sockermolekyl och är exempel på en ______________________________________ . Sätts många glukosmolekyler ihop får man _______________________ som används för lagring av energi i växter. Även ___________________________

består av många glukosmolekyler (sitter ihop på ett annat sätt än i stärkelse) och denna molekyl bygger upp växternas __________________________ . Dessa molekyler är båda exempel på ____________________________________ . Ett annat ord för de ämnen som består av sockermolekyler är ______________________________________ .

När fettsyror kopplas samman med glycerol bildas ______________________ . Vissa används för lagring av energi medan andra bygger upp cellernas ____________________________________ , vilka kallas för ________________________________ .

Proteiner bildas då många _______________________________ sätts samman till en makromolekyl. Proteinerna har många viktiga funktioner och ett exempel på detta är rollen som katalysator, d.v.s. de kan påskynda kemiska reaktioner. Denna typ av proteiner kallas för ___________________________ .

Informationen (receptet) om vilka aminosyror som behövs och i vilken ordning de ska sättas ihop för att bilda ett visst protein finns i _______________________________________ som är en makromolekyl som består av ____________________________ . Receptet för ett visst protein avgörs av ordningsföljden av dessa. Denna ordningsföljd kallas för __________________________________________ .

Biologi 1

Lärarhandledning

FYLL I BEGREPP KOPIERINGSUNDERLAG

SÅ BÖRJADE DET

Hur får organsimer kol och energi (s. 30–31) Cellens uppbyggnad (s. 42–45) Beroende på vilken kolkälla som en organism använder sig av delas allt levande in i två stora huvudgrupper. De som använder koldioxid som kolkälla ingår i gruppen _____________________________________ , medan de som använder kol från organiska molekyler

ingår i gruppen _______________________________________ . Det finns också olika sätt att lösa energiförsörjningen på. Man kan antingen utnyttja solenergi eller kemisk energi. De autotrofer som kan utnyttja solenergi som energikälla kallas för ___________________________________________________ , medan de autotrofer som istället använder

den energi som blir över i kemiska reaktioner mellan ämnen har fått namnet ____________________________________________ . Vissa bakterier kan utnyttja solenergi och tar kol

från organiska föreningar och de kallas därför ______________________________________________ .

Alla celler måste ha ett cellmembran och innanför detta cellmembran finns en trögflytande vätska som kallas för ____________________________________ . Alla celler innehåller dessutom DNA. De celler som har ett membran runt DNA-molekylerna (cellkärna) kallas för ____________________________________ . Arkéer och bakterier har sitt DNA fritt i cytoplasman.

För att kunna använda sig av de recept som finns lagrade i DNA och tillverka proteiner måste alla celler dessutom ha ____________________________________ . Nästan alla bakterier har en ______________________________ utanför cellmembranet. Vissa bakterier

har också en eller flera av något som kan liknas vid en propeller, nämligen en ______________________________________________________ .

Eukaryota celler har alla membranombundna organeller, ”små rum” med membran runt sig. Dessa har olika funktioner. De ”rum” i vilka cellandningen sker kallas för ______________________________________ . Alla eukaryota celler har även ett nätverk av membraner

Biologi 1

Lärarhandledning

FYLL I BEGREPP KOPIERINGSUNDERLAG

SÅ BÖRJADE DET

där bl.a. lipider tillverkas. Detta nätverk kallas med en förkortning för _________ . Vissa proteiner tillverkas också med hjälp av de ribosomer som sitter på en del av dessa membraner och paketeras då in i små membranblåsor för vidare transport till ______________________________________________ där något som kan liknas vid en adresslapp sätts på

proteinerna.

De som skiljer djur- och växtceller åt är att växtceller har organeller som gör fotosyntes möjlig, nämligen __________________________________________ . Dessa innehåller det ljusinfångande pigmentet ___________________________________ . Växtcellen har dessutom en cellvägg uppbyggd av ____________________________ samt en stor, vätskefylld ________________________________ . Växtcellen

saknar dock djurcellens ________________________________ TPN JOOFIÇMMFS FO[ZNFS NFE OFECSZUBOEF funktion, samt centrioler.

Biologi 1

Lärarhandledning

E 3 E N D O S Y M B I O S D O P 8 P O L Y S A C K A R I D A 12 S L Y S O S M A T 16 I V S A K K 18 A A U T O 20 N C E L L Ä 24 C Y T O P L A S M A V 27 A R K E E R R 28 K O L H Y D R A T E E T

E T E O R I N I Z B Y 5 K O M E R S M O O M M A E U N T O 17 T A M I N R O T R O F E F E 22 R C E L L V R Ä G 29 O R G A N 4

M 9 10 F L I P I D O T T O 14 O K E V A O 15 U D N A T D O S Y R O R T I R E 19 N O K L 21 F P 23 E U K A R Y O T A R O T E I N E E L L E R

Biologi 1

Lärarhandledning

A K Ä R N A E R O B

O R O P

E R N D O L U T C Y T O S

C E L 13 G L I O N M L E G M I B A R P A P N L A S T E N R T A T M E M B R A N N

SÅ BÖRJADE DET KORSORD FACIT

KORSORD KOPIERINGSUNDERLAG

SÅ BÖRJADE DET

26 19

Biologi 1

Lärarhandledning

KORSORD KOPIERINGSUNDERLAG

SÅ BÖRJADE DET

Vågrätt

28. En gemensam benämning på socker. Såväl

monosackarider som polysackarider ryms i denna grupp.

3. Den teori som förklarar hur mitokondrien och

kloroplasten i eukaryota celler har utvecklats från tidiga bakterier.

29. Strukturer i cellen med bestämda funktioner

kallas för cellens ____________________ . Exempel på ____________________ är mitokondrien, kloroplasten och det endoplasmatiska nätverket.

8. Kolhydrater som består av många

monosackarider som är sammanbundna. Ett exempel är stärkelse.

10. Samlingsnamnet på de molekyler som är olösliga

Lodrätt

i vatten, men som kan lösas i fett och organiska lösningsmedel.

1. Detta är en vidsträckt membranstruktur som

finns i cytoplasman och som kan vara antingen klätt med ribosomer – och då kallas det kornigt – eller slätt – det vill säga utan ribosomer. Den korniga delen av denna membranstruktur har som uppgift att tillverka proteiner och i det släta sker tillverkning av fetter.

12. Membranombunden organell som finns i

cytoplasman hos eukaryota celler som innehåller FO[ZNFS TPN CSZUFS OFS VUUKÅOUB DFMMEFMBS PDI biomolekyler.

14. Processen som beskriver den gradvisa

förändringen som sker hos organismer som ett svar på förändringar i miljön.

2. Biologiska katalysatorer som oftast är proteiner. 4. Denna organell brukar också kallas för cellens

15. Molekylen som utgör arvsmassan hos levande

proteinfabrik. Här sätts aminosyrorna ihop till proteiner.

organismer. Denna molekyl är uppbyggd av repeterande byggstenar som kallas nukleotider. Den består av två nukleotidsträngar som hålls samman av vätebindningar. Molekylen är spiralvriden och kallas därför helix.

5. De autotrofer som använder den energi som blir

över i kemiska reaktioner mellan ämnen.

6. Cellens kraftverk. Här sker cellandningen – en

17. Byggstenarna som bygger upp proteiner kallas

process där energi som kan användas för arbete i cellen skapas.

så. I din kropp har du 20 olika som utgör byggstenarna till alla proteiner i din kropp.

7. Cellens avgränsning utåt, som separerar den inre

18. Dessa organismer använder koldioxid som

miljön från den yttre. Det består av ett dubbelt lager av fosfolipider, proteiner samt kolesterol.

kolkälla.

19. I denna organell sker fotosyntesen.

9. De autotrofer som kan utnyttja solenergi som

energikälla.

20. En sådan kallas för livets minsta funktionella

enhet. Alla organismer är uppbyggda av denna enhet och den utgör grundstrukturen för liv.

11. Process i cellen då vätska eller fasta partiklar tas

in genom att cellmembranet omsluter vätskan eller partikeln. Denna del av cellmembranet snörs av inåt och bildar en vesikel i vilken vätskan eller partikeln transporteras in i cellen.

23. Dessa celler har membranombundna

avdelningar med olika specialiseringar och membranombunden cellkärna. I jämförelse med bakterier är dessa större och har en mer komplicerad uppbyggnad. Exempel är växtceller och djurceller.

13. Denna organell består av membransystem

som ser ut som platta säckar och här sätts ”adresslappar” på proteinerna.

24. Benämning på den trögflytande vattenlösning

16. En membranombunden vätskefylld blåsa inne

som finns innanför cellmembranet där man även finner organellerna. Här sker huvuddelen av cellens kemiska reaktioner.

i cellens cytoplasma. Hos växtceller upptar den större delen av cellens volym.

21. Dessa är uppbyggda av aminosyror och spelar

26. Membran som omsluter arvsmassan i en

en avgörande roll för cellernas funktion. De är också viktiga näringsämnen som vi behöver få i oss med födan.

eukaryot cell.

27. En av de tre domänerna som livet delas in i.

Dessa kallades tidigare för ärkebakterier och saknar cellkärna. Exempel på dessa är termofiler, halofiler och metanogener.

22. Denna struktur finns utanför cellmembranet i

växtceller och de flesta prokaryota celler. Dess funktion är bl.a. att ge stadga och skydd åt cellen.

25. Kallas en process som sker i frånvaro av syre.

Biologi 1

Lärarhandledning

LABORATION 5:5

EKOLOGI

Groblad Tidsåtgång: 120 minuter.

Förkunskaper Man ska kunna identifiera växten.

Syfte Den här laborationen är en inventering av groblad och syftet är att eleverna ska få erfarenhet av ekologisk metodik. Laborationen lämpar sig väl för att låta eleverna redovisa i form av en laborationsrapport. Antalet plantor i rutorna 1–5 (ökat avstånd från gångvägen) kan plottas i en graf och en regressionslinje kan dras m.h.a. funktioner i Excel. På så sätt kan eleverna undersöka om det finns en korrelation mellan avstånd från gångväg och antal grobladsplantor. Dessutom kan hypotesen testas m.h.a. chitvå-test (se fördjupning chitvå-test och övning 4:1 kapitel 4) där man jämför totala antalet plantor i ruta 1 (alla fem linjer) med totala antalet plantor i ruta 5 (alla fem linjer).

Utförande Alla skolor befinner sig inte i närheten av en skog, vilket gör det svårt att utföra fältstudier under ordinarie lektionspass. Denna fältstudie kan utföras i närheten av skolan. Man kan även ge denna laboration som en hemuppgift att göra utanför lektionstid. Den kan i så fall även göras som enskild uppgift och användas för bedömning. Den här laborationen lämpar sig också bra till att låta eleverna skriva rapport på. Man kan under en föreberedande lektion diskutera med eleverna om hur man skulle kunna presentera resultatet i grafisk form (korrelation). Under denna lektion kan man också passa på att visa ett exemplar av växten, så att eleverna lär sig att identifiera den. Med hjälp av ståltråd kan man göra mallar att lägga ut för att markera provrutornas storlek (30 x 30 cm). Detta underlättar mycket vid inventeringen.

Biologi 1

Lärarhandledning

137

LABORATION 5:5 KOPIERINGSUNDERLAG

EKOLOGI

Groblad ”Vanliga Grobladet är så allmänt, växer så allestädes der odlade människor vistas, att det är svårt att bestämma dess egentliga hem. Det inkräktar våra trädgårdar och marker, det bosätter sig mellan stenarna på våra gator och älskar särdeles vägkanter och gångstigar, liksom önskade det att, såsom en ynnest, bli trampadt af våra fötter. Genom sin starka rotstock och sina temligen stora, starknerviga blad, är det härdigt och tål väl den torka och det damm detsamma icke sällan måste uthärda.” Ur Utkast till svenska växternas naturhistoria I av C. F. Nyman (1867). Som du kan läsa i ovanstående utdrag ur en naturhistorisk skrift från 1800talet har växten groblad (Plantago major) länge varit människans följeslagare. Den är en mycket vanlig växt längs vägkanter och gångstigar. I Nordamerika kallades den för ”vit mans fotspår” eftersom den spred sig snabbt kring nybyggen. Namnet groblad har växten fått på grund av att den ansågs ha en läkande effekt och därför lades på sår för att de skulle ”gro samman”.

Syfte I denna fältstudie ska du få undersöka om det stämmer att antalet groblad ökar ju närmare en gångstig man kommer. Detta ska du ta reda på genom att göra en inventering av groblad på olika avstånd från gångstigar. Innan du går ut för att göra denna studie är det naturligtvis viktigt att du först har lärt dig att identifiera växten (d.v.s. hur groblad ser ut).

Material Ståltråd formad till en kvadrat som är 30 x 30 cm eller ett måttband.

Utförande 1. Leta upp en gångstig med omgivande gräsmatta. 2. Markera ut en 30 x 30 cm stor kvadrat i gräset i direkt anslutning till

gångstigen. 3. Räkna antalet groblad inom denna kvadrat och anteckna resultatet. 4. Märk ut en ny kvadrat i direkt anslutning till den andra så att den hamnar

längre ut från gångvägen. Räkna antalet plantor och anteckna resultatet. 5. Upprepa punkt 4 ytterligare tre gånger så att du undersökt totalt

5 kvadrater i direkt anslutning till varandra i gräset vinkelrätt ut från gångvägen. 6. Repetera punkterna 2–5 fyra gånger med en meters intervall längs

gångvägen. Du har då undersökt totalt 25 kvadrater. 7. Presentera dina resultat i en laborationsrapport.

Biologi 1

Lärarhandledning

138

ÖVNING 6:2 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

Termer för teoretisk genetik Nedan ser du ett homologt kromosompar. I bilden nedan ska du koppla rätt begrepp till rätt förklaring. Begreppen du ska använda i finns i rutan nederst på bilden. Varje term kan behöva användas flera gånger. Sägs individen vara för en egenskap om han/hon har två lika alleler som kodar för egenskapen. Sägs heterozygot individ vara som har en recessiv allel som hos en homozygot recessiv individ ger en sjukdom. Ett par alleler som båda uttrycks, dvs syns i fenotypen.

Sägs individen vara för en egenskap om han/hon har två olika alleler som kodar för egenskapen.

Den specifika positionen för en gen på kromosomen.

En persons ________________________________________ är dess genuppsättning, summan av de gener som kodar för de egenskaper en person uppvisar. De egenskaper som en person uppvisar brukar kallas dess ____________________________ . En person som har fria örsnibbar och är heterozygot har ett anlag som kodar för fria örsnibbar och ett anlag som kodar för fasta örsnibbar. Personens ________________________________ är fria örsnibbar. Allelen B som kodar för fria örsnibbar är __________________________ , det vill säga den uttrycks oavsett om individen är __________________________________ eller __________________________________ .

Allelen b som kodar för fasta örsnibbar är __________________________________ och utrycks enbart om individen är ________________________________________ .

Fenotyp Dominant Recessiv Homozygot

Biologi 1

Heterozygot Bärare Ko-dominanta

Lärarhandledning

Genotyp Lokus Fenotyp

185

ÖVNING 6:3 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

Klassisk genetik Introduktion till korsningsscheman – monohybrid klyvning Syftet med denna övning är att du ska lära dig att följa nedärvningen av en viss egenskap mellan olika generationer. Du måste känna till en hel del termer. Börja därför med att läsa igenom sidorna 218–225 i din lärobok. Det första man tar reda på om nedärvning är om genen man studerar sitter på autosomerna (alla kromosomer förutom könskromosomerna) eller på könskromosomerna (X-kromosomen och Y-kromosomen). Vi börjar med att titta på autosomal monohybrid nedärvning, d.v.s. nedärvningen av en egenskap som bestäms av ett enda genpar där generna sitter på en autosomal kromosom. Gregor Mendel var en österrikisk munk som redan på 1800-talet låg långt före alla andra då det gällde att experimentera med och dra slutsatser om hur olika egenskaper förs vidare mellan generationer. Genom att i klosterträdgården göra korsningsförsök med ärtväxter kunde han visa att vår arvsmassa består av en mängd konstanta anlag som ärvs oberoende av varandra och därför kan kombineras på olika sätt. Man brukar tala om Mendels lagar: Mendels första lag: De båda allelerna i ett genpar skiljs åt vid bildandet av könsceller. Den ena hälften av de resulterande könscellerna kommer att bära den ena allelen och den andra hälften av könscellerna kommer att bära den andra allelen. Mendels andra lag: De olika genparen (allelerna) ärvs oberoende av varandra.

Regler vid lösning av genetiska problem Ett allelpar som kodar för en viss egenskap skrivs med bokstäver. En regel här är att man använder samma bokstav för alleler som sitter på samma locus. Man skriver den dominanta allelen med stor bokstav och den recessiva allelen med liten bokstav. För att undvika fel och förväxlingar använd endast bokstäver som ser olika ut som stora och små, t.ex. Ll, Gg och Aa. De individer man utgår från då man löser ett genetiskt problem brukar man kalla för föräldragenerationen och den betecknas med P (efter engelskans Parent). Genom meios bildar föräldragenerationen könsceller som sammansmälter vid befruktningen och de resulterande avkommorna kallas för F1-generationen (filialgenerationen). Nästa generation efter F1-generationen kallas för F2-generationen och så vidare. Fenotypen är de egenskaper en individ uppvisar, och de gener som orsakar fenotypen kallas för individens genotyp. För att bestämma om en individ med en dominant fenotyp är homozygot (AA eller aa) eller heterozygot (Aa) kan man tillämpa återkorsning. Man korsar då en individ med en dominant fenotyp med en individ med en recessiv fenotyp som är homozygot, och tittar på det fenotypiska utfallet bland avkommorna. Blir alla avkommor av dominant fenotyp så vet man att man har en homozygot dominant (AA).

Biologi 1

Lärarhandledning

191

ÖVNING 6:3 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

Har man en homozygot (Aa) uppvisar avkommorna såväl dominant som recessiv fenotyp.

Övningar Mendel använde ärtväxter i sina försök. Han observerade flera olika egenskaper hos dessa. Fyll i genotyp och fenotyp för varje egenskap i luckorna nedan: 1. Lång ärtplanta (L) är dominant över kort ärtplanta (l).

En heterozygot ärtplanta har genotyp: ___________________________________________________________ fenotyp: ___________________________________________________________ Den kan bilda följande könsceller: ___________________________________________ och _____________________________________________. 2. Gul ärtfärg (G) är dominant över grön ärtfärg (g).

En homozygot ärta kan ha genotyp: ___________________________________________________________ fenotyp: ___________________________________________________________ Den kan bilda följande könsceller: ___________________________________________ och _____________________________________________. 3. Slät ärta (A) är dominant över skrynklig ärta (a).

En homozygot skrynklig ärta har genotyp: ___________________________________________________________ fenotyp: ___________________________________________________________ Den kan bilda följande könsceller: ___________________________________________ och _____________________________________________.

Korsningsschema (se läroboken sida 220) I ett klassiskt experiment korsade Mendel homozygota långa ärtplantor med homozygota korta ärtplantor. Dessa utgjorde alltså föräldragenerationen P. Långa ärtplantor

Korta ärtplantor

Könsceller bildade vid meios

L och L

l och l

Biologi 1

Lärarhandledning

192

ÖVNING 6:3 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

För att få reda på fördelningen av genotyper respektive fenotyper i den resulterande F1-generationen görs ett korsningsschema: Förälder 1

Förälder 2

Fenotypen för alla avkommor i F1-generationen är långa ärtplantor. Mendel lät sedan plantorna i F1-generationen självpollinera. Långa ärtplantor

Långa ärtplantor

Könsceller bildade vid meios

L och l

I F2-generationen uppstod följande fördelning mellan långa och korta plantor enligt korsningsschemat nedan: Förälder 1

Förälder 2

Fenotypiskt blev resultatet: 3 långa ärtplantor: 1 kort ärtplanta Klyvningstalet sägs vara 3:1 vilket är karakteristiskt för monohybrid klyvning då man korsar två heterozygota individer. Det är dock viktigt att tänka på att denna fördelning är ett teoretiskt värde och eftersom det är slumpen som avgör vilka könsceller som blandas kommer det att vara en liten avvikelse mellan den teoretiska fördelningen och den verkliga fördelningen mellan långa och korta plantor.

Biologi 1

Lärarhandledning

193

ÖVNING 6:3 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

Exempel

Hos en viss hönsras är brunspräcklig fjäderskrud dominant över gråspräcklig fjäderskrud. En gråspräcklig höna paras med en heterozygot brunspräcklig tupp varvid de får fyra kycklingar. Redogör genotyper och fenotyper för föräldrar respektive barn. Lösning

Allel för gråspräcklig fjäderskrud: b Allel för brunspräcklig fjäderskrud: B Moder Genotyp: bb (Hon måste vara homozygot eftersom gråspräcklig fjäderskrud är en recessiv egenskap) Fenotyp: gråspräcklig fjäderskrud Könsceller: b och b Fader Genotyp: Bb (Heterozygot) Fenotyp: Brunspräcklig fjäderskrud Könsceller: B och b Ägg

Bb brunspräcklig

bb gråspräcklig

Spermier

Svar

Som du ser i tabellen ovan är det 50 % chans att kycklingarna får genotyp bb vilket resulterar i fenotyp gråspräcklig fjäderskrud. Det är också 50 % chans att kycklingarna får genotyp Bb vilket ger fenotyp brunspräcklig fjäderskrud.

Övningar 4. Hos en viss typ av marsvin är svart pälsfärg dominant över vit pälsärg.

En svart homozygot hane korsas med en vit hona. Hur stor del av barnen förväntas få svart respektive vit pälsfärg? Redogör för genotyper och fenotyper för föräldrar respektive barn. 5. En av de resulterande marsvinsungarna i uppgiften ovan rymmer

och några veckor efter det att hon återfunnits får hon marsvinsungar som är både vita och svarta. Vilken genotyp respektive fenotyp måste marsvinspappan ha haft? (Det enda vi vet är att han är av samma typ som marsvinshonan.)

Biologi 1

Lärarhandledning

194

ÖVNING 6:3 KOPIERINGSUNDERLAG

GENETIK

6. En bananfluga med svarta ögon korsas med en bananfluga med röda

ögon. Flugan med svarta ögon är heterozygot och flugan med röda ögon homozygot. Vilka färger på ögonen får deras avkommor? 7. Långa vingar är dominant över korta vingar hos bananflugor. En

bananfluga med långa vingar återkorsades med en bananfluga med korta vingar (recessiv homozygot). Hälften av avkommorna fick korta vingar och hälften långa vingar. Ett försök gjordes då man korsade de flugor i F1-generationen med varandra som hade långa vingar och i F2generationen fick man då 102 flugor som hade långa vingar. Hur många flugor i F2-generationen förväntar man sig ha korta vingar? 8. En trädgårdsmästare korsar röda lejongapsblommor med vita

lejongapsblommor varvid alla avkommor i F1-generationen blir rosa. Vilken typ av nedärvning är det frågan om? Trädgårdsmästaren låter därefter F1-generationen självbefruktas. Vilka förhållanden av fenotyper och genotyper uppvisar då blommorna i F2-generationen? 9. Den kemiska substansen fenyltiokarbamid (PTC) som bl.a. finns i

apelsinskal smakar bittert för vissa individer medan andra individer inte känner någon smak alls av substansen. Oförmåga att känna av denna bittra smak beror på en mutation i en gen som kodar för en receptor som känner av denna smak. Förmågan att känna av PTC är dominant (T) över att inte känna av PTC som är recessivt (t). Ett par som båda känner smaken av PTC skaffar barn tillsammans. Kvinnans pappa har inte förmågan att känna den bittra smaken av PTC och mannen har i sitt tidigare äktenskap en dotter som inte känner av PTC-smaken. Vilken är sannolikheten: a) Att parets första barn inte kan känna av den bittra smaken i PTC? b) Att parets första barn är en flicka som inte kan känna av den bittra smaken i PTC? 10. Cystisk fibros är en recessiv sjukdom hos människan som orsakas av

en recessiv allel (r). Räkna ut sannolikheten för att två individer som är heterozygoter med avseende på cystisk fibros ska få ett sjukt barn? 11. Rex-katter kan ha antingen långa svansar (över 30 cm), eller korta

svansar (under 15 cm). Långa svansar är dominant över korta svansar. Rex-katten Kotte har kort svans medan båda hans föräldrar har långa svansar. Kotte träffar katthonan Rosa, också hon en Rex-katt men med lång svans, och de får tre kattungar som har såväl korta som långa svansar. Vilken är sannolikheten att kattungarna i nästa kull ska ha korta svansar? 12. Monsunfjärilar är blå och har vanligtvis gula fläckar på sina vingar, men

hos vissa monsunfjärilar är fläckarna rosa istället. Allelen för rosa fläckar är recessiv i förhållande till allelen för gula fläckar. En fjärilsuppfödare har en fjäril med gula fläckar på vingarna. Hur kan han ta reda på fjärilens genotyp?

Biologi 1

Lärarhandledning

195

LÄRARHANDLEDNING

Biologi 1 Lena Brynhildsen • Maria Forsberg INSIKT Biologi är ett läromedel anpassat till Gy2011. Läromedlet ger eleven förståelse för biologiska samband, visar spännande inblickar i nya upptäckter och betonar vikten av hållbar utveckling. Denna lärarhandledning hör till INSIKT Biologi 1 Lärobok och innehåller laborationsförslag och övningsmaterial med tydliga lärarinstruktioner. Här ges även tips på planeringslaborationer, fältstudier och provuppgifter. Övningar för begreppsförståelse samt instuderingsuppgifter är andra exempel på vad som finns här. För mer information om INSIKT Biologi, se www.nok.se/laromedel

LÄRARHANDLEDNING

ISBN 978-91-27-40960-6

9 789127 409606