TECHNIEK-WETENSCHAPPEN DERDE GRAAD

Transcriptie

1 TECHNIEK-WETENSCHAPPEN DERDE GRAAD september 2004 LICAP BRUSSEL

2

3 TECHNIEK-WETENSCHAPPEN DERDE GRAAD TSO LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS LICAP BRUSSEL September 2004 (vervangt D/1992/0279/070) ISBN Vlaams Verbond van het Katholiek Secundair Onderwijs Guimardstraat 1, 1040 Brussel

4

5 Algemene inhoud Lessentabel... 4 TV Toegepaste biologie... 5 TV Toegepaste chemie TV Toegepaste fysica theorie TV Toegepaste fysica laboratorium de graad TSO Techniek-wetenschappen 3 TV Toegepaste biologie

6 Lessentabel Pedagogische uren/week Administratieve vakbenaming vakbenaming Minimum-maximum Godsdienst 2 2 AV Godsdienst Aardrijkskunde 1 1 AV Aardrijkskunde Engels 2 2 AV Engels Frans AV Frans Geschiedenis 1 1 AV Geschiedenis Lichamelijke opvoeding 2 2 AV Lichamelijke opvoeding Nederlands 4 4 AV Nederlands Wiskunde 6 6 AV Wiskunde Toegepaste biologie TV Toegepaste biologie m.i.v. laboratorium Toegepaste chemie TV Toegepaste chemie m.i.v. laboratorium Toegepaste fysica TV Toegepaste fysica m.i.v. laboratorium Leerplannen in deze brochure 4 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

7 TECHNIEK-WETENSCHAPPEN DERDE GRAAD TSO TV TOEGEPASTE BIOLOGIE Eerste leerjaar: 3 uur/week Tweede leerjaar: 2-3 uur/week 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 5 TV Toegepaste biologie

8 Inhoud 1 Beginsituatie Algemene doelstellingen Algemene pedagogisch-didactische wenken didactische middelen Leerinhouden De cel Stofwisselingsprocessen en hun regulatie Microbiologie Voortplanting Erfelijkheid Evolutie Suggesties voor practica Leerplandoelstellingen, leerinhouden en didactische wenken De cel Stofwisselingsprocessen en hun regulatie Microbiologie Voortplanting Erfelijkheid Evolutie Suggesties voor practica Evaluatie Minimale materiële vereisten Bibliografie Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

9 1 Beginsituatie De leerlingen van het eerste leerjaar van de derde graad in de studierichting Techniek-wetenschappen kunnen een sterk verschillende achtergrond voor biologie hebben. Vermoedelijk zullen de meeste leerlingen de basisoptie Techniek-wetenschappen in het tweede leerjaar van de eerste graad en de studierichting Techniekwetenschappen in de tweede graad gevolgd hebben. Leerlingen uit diverse studierichtingen van de tweede graad met goede wetenschappelijke basis, kunnen eveneens de studierichting Techniek-wetenschappen in de derde graad aanvatten. In de eerste graad vertrekt de leerling van observaties in een biotoop. Daarna verwerft hij een eerste inzicht in de bouw van zowel de zaadplant als van het zoogdier (met inbegrip van de mens) door macro- en microscopische observatie, gaande tot op het niveau van de cel. Eventueel komt de functionele bouw van andere gewervelde dieren aan bod. Daarna worden de levensverrichtingen voeding, voortplanting, ademhaling, uitscheiding en transport behandeld. In de scholen die in het tweede leerjaar voor twee lesuren biologie opteren, worden deze functies zowel bij gewervelde dieren als bij zaadplanten grondig bestudeerd. Indien in het tweede leerjaar slechts één lesuur biologie ingericht wordt, bestudeerd de leerling de laatste drie functies (ademhaling, uitscheiding en transport) alleen bij de zoogdieren en in hoofdzaak bij de mens. Gelijkenissen en verschillen van deze functies tussen zaadplanten en gewervelde dieren komen dan niet ter sprake omdat de tijd ontbreekt om deze proefondervindelijk aan te tonen. Het inzicht in deze functies is daarom beperkter. Daarenboven wordt niet uitgegaan van een biotoopstudie, zodat de leerling ook minder inzicht verwerft in het instandhouden van een natuurlijk evenwicht in en buiten het levend organisme. In het vak natuurwetenschappen (5 uur per week) in de basisoptie "Techniek-wetenschappen" werden op biologisch vlak de volgende onderwerpen behandeld: ordenen van levende wezens; inleiding tot microscopie; eenvoudige milieuaspecten. In deze basisoptie wordt het experimenteel werk sterk benadrukt. De beginsituatie van de leerling die de tweede graad bereikt, kan dus sterk verschillen. Dit zal uiteraard gevolgen hebben in de tweede en de derde graad. In de tweede graad wordt het verschil in de verworven leerinhouden en vaardigheden nog groter en deze accumuleren met de voorgaande verschillen. In het eerste leerjaar van de tweede graad observeert de leerling de organismen tegen de achtergrond van een veranderend milieu. Proefondervindelijk onderzoekt hij hoe planten, dieren en de mens op die veranderingen reageren en hoe deze reacties in het organisme gecoördineerd worden. Hierdoor wordt voorlopig een einde gemaakt aan de systematische studie van de verschillende levensverrichtingen. Deze studie vormt een afgerond geheel. De leerstof van het tweede leerjaar vormt in zekere zin een afzonderlijk geheel, maar is toch noodzakelijk om, op een inzichtelijke wijze, de leerstof van de derde graad te verwerven. In dit tweede leerjaar zoekt de leerling naar een zinvol classificatiesysteem van planten, gebaseerd op normen of criteria die niet steeds absoluut zijn. Dieren worden vervolgens geordend en geclassificeerd in een gegeven systeem. Het plantenrijk en het dierenrijk worden aangevuld met het rijk van de zwammen, het rijk van de eencellige organismen en dit van de prokaryoten. Verder onderzoekt hij de verschillende mogelijkheden waardoor individuen met elkaar in relatie staan, en dit voor individuen zowel van dezelfde soort als van verschillende soorten. De leerling stelt vast dat die relaties tot een gezond evenwicht in de natuur leiden en dat dit gemakkelijk door de mens kan verstoord worden. De grondbeginselen hiervan werden reeds bestudeerd in de basisoptie " Techniek-wetenschappen " in het tweede leerjaar van de eerste graad. De leerlingen die in de tweede graad de studierichting "Techniek-wetenschappen" volgden, kregen nog een bijkomend uur laboratorium afgestemd op de lessen theorie. Een aantal leerlingen kunnen inhoudelijke tekorten vertonen op het gebied van de vergelijkende studie van ademhaling, uitscheiding en transport bij andere organismen dan de mens. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 7 TV Toegepaste biologie

10 Sommigen kunnen ook minder achtergrondkennis hebben ten opzichte van andere leerlingen over: biotoopstudie met kennis van enkele lagere planten en dieren; classificatie van planten en dieren; onderlinge relaties van planten en dieren en hun milieu. Tenslotte zullen leerlingen, die in de tweede graad niet de richting Techniek-wetenschappen gevolgd hebben, wat achterstand hebben in vaardigheden bij practica. 2 Algemene doelstellingen De algemene doelstellingen biologie omvatten uiteraard cognitieve, psychomotorische en dynamisch-affectieve componenten. Deze doelstellingen dienen verwezenlijkt te zijn op het einde van het tweede leerjaar van de derde graad. 2.1 Het verwerven van fundamentele biologische inzichten De eenheid van de levende wezens zien in hun complexiteit van vormen. Deze eenheid gaat terug op de chemische samenstelling, de cellulaire opbouw en de specifieke levensfuncties als voeding, ademhaling, transport, voortplanting, groei en ontwikkeling. Inzicht verwerven in de wijze waarop biologisch evenwicht wordt bereikt in de organismen zelf (homeostase) en tussen de organismen en hun milieu. Inzichten verwerven in de erfelijkheid: erfelijkheidswetten, chromosoomstructuur, functie van de genen en vertalen van de genetische informatie, biotechnologie. Argumenten formuleren voor de evolutietheorie. In de evolutie de toename in organisatiegraad herkennen bij de soorten die in de loop van de tijden uit elkaar zijn ontstaan. In dit verband eveneens meer inzicht verwerven in het onafhankelijk worden van organismen ten opzichte van het milieu. De unieke situatie van de mens in de natuur beseffen en de belangrijke plaats die hij daarin bekleedt, aantonen. 2.2 Het beheersen van de volgende technieken Observatietechnieken: gebruik van loep en vooral van microscoop, waarbij de waarnemingen kunnen vastgelegd worden in schetsen. Maken van eenvoudige preparaten. Kwalitatieve en kwantitatieve analyses uitvoeren. Opstellen van proefapparatuur; volgen en controleren van het proefverloop. Meettechnieken uitvoeren voor lengte, oppervlakte, volume, massa, temperatuur, lichtintensiteit, tijd, ph. Vastleggen van biologische gegevens in tabellen en grafieken; dergelijke tabellen en grafieken interpreteren. ICT verantwoord gebruiken. 8 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

11 2.3 Het verwerven van een positief-wetenschappelijke probleemaanpak, gericht op de levende natuur Dit betekent: zien en formuleren van een probleem; opstellen van een hypothese; toetsen van de hypothese aan de werkelijkheid door middel van experimenten; logisch beredeneren van de vaststellingen; formuleren van besluiten die geconfronteerd worden met het uitgangspunt of met het hoofdprobleem, waarbij verbanden worden gelegd. Dit impliceert enerzijds een aantal onderzoeksvaardigheden en oefent anderzijds de attitude om een gegeven probleem wetenschappelijk te benaderen. 2.4 Het verwerven van een verantwoorde attitude tegenover de levende natuur Deze omvat: aandacht en eerbied voor levende wezens; verantwoordelijkheid voor eigen leven en voor het voortbestaan van de soort (hygiëne, erfelijkheid, eugenetica, bio-ethiek); individuele en collectieve milieuverantwoordelijkheid; interesse voor het gevoerde en het te voeren milieubeleid; vanuit de biologie doordringen in problemen met sociale en ethische dimensie zoals: voedselprobleem, alcoholisme, druggebruik, luchtverontreiniging, voortplanting, erfelijkheid, biotechnologie. 3 Algemene pedagogisch-didactische wenken en didactische middelen 3.1 De wetenschappelijke methode In de derde graad staan algemene biologische inzichten centraal. Het is aan te raden zoveel mogelijk uit te gaan van directe observatie of waarneming van levend of bewaard materiaal, eerst op microscopisch niveau om dan geleidelijk de studie op elektronenmicroscopisch niveau en soms tot op moleculair niveau voort te zetten. Na dit onderzoek van levend of bewaard materiaal kan verder stapsgewijze geabstraheerd worden door gebruik te maken van een driedimensionaal model, een dia, een plaat of een schets. Het zelfstandig tekenen kan voor de leerling een hulp zijn in het voorstellen van structuren: één duidelijke figuur kan soms meer zeggen dan duizend woorden. Door gebruik te maken van aangepast didactisch materiaal kunnen de lessen veel verlevendigd worden en zal de motivatie van de leerlingen aangescherpt worden. In de lessen biologie kan ruim gebruikgemaakt worden van levend materiaal, preparaten, driedimensionale modellen, structuren... dingen die een leerboek nooit kan bieden. Tenslotte kan als laatste fase van abstractie de opgedane kennis verbaal geformuleerd worden. De leraar benoemt de geziene structuren. Waarnemingen, besluiten en afgeleide inzichten worden samen met de leerlingen geformuleerd. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 9 TV Toegepaste biologie

12 Het zal niet altijd mogelijk zijn deze stapsgewijze methode te volgen; toch staat de geleidelijke overgang van concreet naar abstract, van macroscopisch naar microscopisch en submicroscopisch, garant voor het vormen van inzicht in structuur en functie van de levende materie. De directe waarneming blijft de steunpilaar van de methode. Dit betekent dat de studie van elke leerinhoud vertrekt van concreet materiaal. Onder de rubriek vaardigheden (2.3) werd reeds uiteengezet dat van de leerlingen verwacht wordt dat ze zich de natuurwetenschappelijke methode eigen maken. Logischerwijze zal de leraar deze methode hanteren bij de uitwerking van de leerstof. Functies en inzichten worden dan ook afgeleid door experimenten in de klas, gedachteexperimenten of weergave van het onderzoek dat door wetenschappers gebeurde. 3.2 Contexten Bij de uitwerking van het leerplan kunnen enkele van de volgende contexten geïntegreerd worden: De levende cel en voortplanting De cel als bouwsteen Informatieoverdracht binnen de cel Voortplanting en vruchtbaarheid Voortplanting bij de mens Regeling van de vruchtbaarheid Seksualiteit en vruchtbaarheid Mens en erfelijkheid Overdracht van erfelijke kenmerken Genetische diagnostiek Mens en evolutie Evolutieleer Evolutie en biodiversiteit Ontstaan van de mens Actuele ontwikkelingen Biotechnologie Voortplantingstechnieken Evolutieleer Biologie en samenleving Historische en conceptuele ontwikkeling Genese en acceptatie van theorieën en begrippen Wisselwerking tussen biologie, techniek en leefomstandigheden Neveneffecten van biologische toepassingen Sociale en ecologische gevolgen van biologische toepassingen Invloed van economische en ecologische belangen 10 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

13 Biologie en filosofie Biologie en cultuur Ethische dimensie van biologie 4 Leerinhouden Opmerkingen: Leerinhouden die in uitbreiding behandeld kunnen worden, zijn met een (U) aangeduid. Minstens 1/3 van de beschikbare lestijden wordt besteed aan practica, gespreid over de leerstof. 4.1 De cel Functionele morfologie van de cel Practicum: microscopische structuur van cellen Submicroscopische structuren in cellen en hun functie Onderscheid tussen plantaardige en dierlijke cellen Processen van stofuitwisseling tussen cellen en hun milieu Passief transport Actief transport Cellen in verband Structuur van meercellige eukaryoten: cel, weefsel, orgaan, orgaansystemen Betekenis van celdifferentiatie bij meercellige organismen 4.2 Stofwisselingsprocessen en hun regulatie Belang van materie en energie Fotosynthese Bouw en werking van een chloroplast Opbouw van sachariden Factoren die fotosynthese beïnvloeden Chemosynthese (U) Heterotrofie Cellulaire vertering: werking van lysosomen Aanmaak, bouw, functie en werking van enzymen Vertering en absorptie van sachariden, lipiden en proteïnen in het darmkanaal (U) 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 11 TV Toegepaste biologie

14 Vertering als noodzakelijke stap voor heterotrofie Ademhaling Celademhaling: vorming van ATP door mitochondriën Respiratorisch quotiënt (U) Aanpassingen van gasuitwisselingsstructuren aan hun functie (U) Gisting: alcoholische gisting en melkzuurgisting Homeostase Homeostatische functies van bloed en lymfe Functies van het bloed in de homeostase Regeling van de bloeddruk Bloedstolling Het lymfatische systeem Functies van de lymfe in de homeostase Homeostatische functies van de nier (U) Microscopische bouw van de nier Functies en werking van de nieren Homeostatische functies van de lever (U) Microscopische bouw Functies Rol in de homeostase Thermoregulatie (U) Afweer tegen lichaamsvreemde stoffen: immuniteit Bloedgroepen Antigeen antilichaamvorming Besmetting en infectie Vaccinatie Biosociaal probleem 4.3 Microbiologie Morfologie van bacteriën Groei van bacteriën Bacteriecultuur 12 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

15 Betekenis van bacteriën 4.4 Voortplanting Celdeling Structuur en duplicatie van DNA Mitose en meiose Voortplanting bij de mens Bouw van het mannelijke en vrouwelijke voortplantingsstelsel Hormonale regeling bij de vorming en de rijping van de voortplantingscellen Bevruchting, beginselen van embryologie, geboorte Regelingsfactoren van de vruchtbaarheid Seksueel overdraagbare aandoeningen (aids, syfilis...) Biosociaal probleem 4.5 Erfelijkheid Klassieke genetica Begrippen variabiliteit, modificatie, fenotype en genotype Mono- en dihybride kruising Vormen van polygenie en multipele allelen Gekoppelde genen, crossing-over Erfelijkheid van het geslacht, geslachtsgebonden erfelijkheid Moleculaire genetica Eiwitsynthese Genexpressie (U) Mutaties Soorten Oorzaken Biotechnologie Isolatie van DNA Replicatie van DNA 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 13 TV Toegepaste biologie

16 DNA-sequentieanalyse Identificatie van DNA Manipulatie van erfelijke informatie 4.6 Evolutie Argumenten voor evolutie Evolutietheorieën Evolutie van de mens 4.7 Suggesties voor practica 5 Leerplandoelstellingen, leerinhouden en didactische wenken Opmerkingen: Leerinhouden die in uitbreiding behandeld kunnen worden, zijn met een (U) aangeduid. Minstens 1/3 van de beschikbare lestijden wordt besteed aan practica, gespreid over de leerstof. 5.1 De cel Functionele morfologie van de cel Practicum: microscopische structuur van cellen Submicroscopische structuren in cellen en hun functie Onderscheid tussen plantaardige en dierlijke cellen 1 Door microscopisch onderzoek van plantencellen en dierlijke cellen de afmetingen schatten van cellen en observeerbare structuren; die structuren ordenen, schematisch voorstellen, benoemen en verschillen weergeven. 2 Op elektronenmicroscopische foto s en schema s van plantencellen en dierlijke cellen submicroscopisch waarneembare celstructuren aan- duiden, benoemen, de functies verwoorden en verschillen tussen beide cellen weergeven. In een practicum kunnen leerlingen verschillende celtypes (of soorten cellen) met hun structuren observeren. Door observatie van ui-, waterpest-, en mondepitheelcellen kunnen de leerlingen de ver- schillen afleiden tussen plantaardige en dierlijke cellen. Tevens kunnen ze vaststellen dat de cel als morfologische basisstructuur fungeert. Een eenvoudige schets van een dierlijke en een plantaardige volstaat. Enkele suggesties vind je onder practicum 1 'Microscopische studie van cellen'. Op het Internet kan gezocht worden naar elektronenmicroscopische foto s. Hieraan kan een ICT-opdracht gekoppeld worden. Het is belangrijk dat leerlingen inzien dat cellen driedimensionaal zijn en dat ze inzicht krijgen in de functies van celorganellen en hun coherentie, waardoor 14 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

17 een cel grotendeels autonoom haar levensfuncties kan vervullen. Waar mogelijk, kan verwezen worden naar eigenschappen van organellen die ook op macroniveau waarneembaar zijn, zoals bv. kleur van chromo- en chloroplasten, smaakstoffen in vacuolen Indien de gelegenheid zich voordoet is het interessant een bezoek te brengen aan een wetenschappelijk instituut dat beschikt over een elektronenmicroscoop. 3 Op elektronenmicroscopische foto s vaststellen dat de meeste celorganellen door membranen begrensd zijn en de bouw van een eenheidsmembraan schematisch weergeven. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 2 'Submicroscopische structuur van cellen'. Het is niet de bedoeling erg diep in te gaan op de biochemische structuur van membranen. Het is voldoende dat de leerlingen beseffen dat de moleculen aan één zijde hydrofiel en aan de andere hydrofoob zijn om de eigenschappen van eenheidsmembranen uit te leggen. De functies van membranen kunnen later aan bod komen Processen van stofuitwisseling tussen cellen en hun milieu Passief transport Actief transport 4 Passief en actief transport van stoffen doorheen een (cel-)membraan omschrijven, factoren die dit transport beïnvloeden verklaren en van elk type voorbeelden bij organismen geven. 5 Aan de hand van voorbeelden een inhoud formuleren voor de begrippen endo- en exocytose. Door een onderwijsleergesprek kan met leerlingen gezocht worden naar factoren (grootte van de moleculen, lading, concentratie ) die de doorgang van stoffen doorheen een membraan beïnvloeden. Hier kan verwezen worden naar de lessen chemie. De fysische processen diffusie en osmose kunnen worden opgefrist. Voorbeelden ervan bij organismen worden behandeld. Als voorbeeld van actief transport kan resorptie van glucose in de nierkanaaltjes, de Na + -K + -pomp in zenuwcellen of resorptie van sommige voedingsstoffen doorheen de darmwand besproken worden. Er kan verwezen worden naar de bouw van een membraan, waardoor de rol van sommige eiwitten (carriers, kanaaleiwitten) in het membraan duidelijk wordt. Hieraan kan een ICT -opdracht gekoppeld worden. Suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 3 'Diffusie en osmose'. Vertrekkend van een waarneming op levende cellen (amoebe, pantoffeldiertje...), op video, op Internet, op een microscopische foto en/of op een schets kunnen de begrippen endocytose (fagocytose, pinocytose) en 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 15 TV Toegepaste biologie

18 exocytose aangebracht worden. Het belang van het Golgi-apparaat voor exocytose wordt besproken Cellen in verband Structuur van meercellige eukaryoten: cel, weefsel, orgaan, orgaansystemen Betekenis van celdifferentiatie bij meercellige organismen 6 Op micropreparaten verschillende celtypen aanduiden, het begrip weefsel omschrijven en weefsels benoemen. 7 Celtypen als aanpassingen aan hun functie verklaren. 8 Een betekenis van celdifferentiatie voor een organisme geven. Zowel op micropreparaten van plantaardig (bv. stengeldoorsnede, worteldoorsnede, worteltop...) en van dierlijk materiaal (spier, been, ruggenmerg, nier, slagader...) wordt de verscheidenheid aan celtypen vastgesteld. Er wordt gewezen op de groepering ervan. De verschillende groeperingen worden als weefsels aangeduid en benoemd. Het is niet de bedoeling van een systematische indeling van de weefsels te geven. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 4 'Microscopische studie van weefsels'. Van enkele celtypen (bv. zenuwcellen, spiercellen, rode bloedcellen, parenchym, houtvaten...) worden de kenmerken als aanpassingen verduidelijkt. Er kan op gewezen worden dat in massieve organismen cellen die binnenin liggen moeilijk aan voedingsstoffen en zuurstofgas geraken, moeilijk hun eindproducten kwijt kunnen... Er is bijgevolg nood aan functieverdeling en dus aan specialisatie. De functieverdeling veronderstelt ook een goede coördinatie. 9 De opbouw van een organisme als een geheel van cellen, weefsels, organen en orgaansystemen (stelsels) verwoorden. Na de microscopische waarnemingen op cellen en weefsels kunnen de begrippen orgaan en stelsel aan de hand van voorbeelden aangebracht worden. Er wordt verduidelijkt dat die laatste begrippen eerder kunstmatig zijn en een gestructureerde studie van een organisme mogelijk maken. Tenslotte wordt als synthese gegeven dat de belangrijke realiteit het goed functionerende organisme is, waarin de coördinatie leidt tot het voortbestaan van individu en soort. De centrale vraag is hoe levende wezens aan hun energie geraken en hoe de energieflow in elkaar steekt. De rol van ATP als energietransporteur wordt hier benadrukt. 16 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

19 5.2 Stofwisselingsprocessen en hun regulatie Belang van materie en energie Fotosynthese Bouw en werking van een chloroplast Opbouw van sachariden Factoren die fotosynthese beïnvloeden Chemosynthese (U) 10 Aantonen hoe de submicropische structuur van een bladgroenkorrel aan fotosynthese is aangepast. 11 Het biochemische proces van de fotosynthese schematisch weergeven. In de 1ste graad werd de fotosynthese van planten proefondervindelijk onderzocht; zo werd de functie van de fotosynthese vastgesteld. Nadien werden de structuren van het blad en hun aanpassingen aan de functie bestudeerd. Hoe de fotosynthese in de bladgroenkorrel verloopt, werd niet behandeld. Dit is nieuw en vraagt een studie van de submicroscopische structuur van de bladgroenkorrel. Het biochemische proces wordt uiteindelijk schematisch voorgesteld. 12 Factoren die fotosynthese beïnvloeden experimenteel onderzoeken zoeken en verklaren. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 5 'Fotosynthese'. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 5 'Fotosynthese'. 13 Een voorbeeld van chemosynthese bespreken. (U) Nitrificerende bacteriën, ijzerbacteriën of kleurloze zwavelbacteriën kunnen hier als voorbeeld besproken worden. Heterotrofie Cellulaire vertering: werking van lysosomen Aanmaak, bouw, functie en werking van enzymen Vertering en absorptie van sachariden, lipiden en proteïnen in het darmkanaal (U) Vertering als noodzakelijke stap voor heterotrofie 14 Een indeling van belangrijke voedselbestanddelen (sachariden, eiwitten en vetten) geven en hun structuur schematisch weergeven. Een sterk vereenvoudigde voorstelling van deze macromoleculen volstaat. 15 De functie van lysosomen in cellulaire afbraak, vertering en voeding bespreken. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 17 TV Toegepaste biologie

20 16 Experimenteel vaststellen dat enzymen reacties katalyseren, dat hun werking beïnvloed wordt door o.a. temperatuur en ph en die invloeden grafisch voorstellen. Uit eenvoudige proeven kunnen leerlingen afleiden dat enzymen de omzetting van stoffen beïnvloeden. De werking van enzymen als biokatalysatoren kan vergeleken worden met de werking van katalysatoren uit de anorganische chemie (bv. MnO 2 ). Deze doelstelling kan in een practicum verwezenlijkt worden. Ook met de computer kan de invloed van diverse factoren op een enzymatische reactie gesimuleerd worden en zelfs met real-time-metingen onderzocht worden. 17 Experimenteel vaststellen dat enzymen uit eiwitten bestaan en dat hun specifieke werking hiermee verband houdt. De enzymwerking schematisch voorstellen. 18 Afleiden dat alle biochemische reacties door enzymen gekatalyseerd worden. (U) 19 Verwoorden wat de betekenis is van een inhibitor voor de enzymatische werking. (U) 20 Een eenvoudig schematisch overzicht geven van de vertering en absorptie van sachariden, lipiden en proteïnen in het darmkanaal. (U) 21 De vertering als noodzakelijke stap voor heterotrofie verduidelijken. Enkele suggesties vind je onder practicum 6 'Enzymen'. Er kan experimenteel worden vastgesteld dat elk enzym slechts één specifieke reactie katalyseert (sleutel-slot-principe). Omdat enzymatische reacties dynamische processen zijn, kan hierbij gebruikgemaakt worden van modellen of van ICT-animaties. Een voorbeeld van de functie van vitaminen als coënzymen kan aangebracht worden. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 6 'Enzymen' Wie over een plaat beschikt waarop een overzicht van de biochemische reacties geboden wordt, kan gemakkelijk aantonen dat alle reacties door (specifieke) enzymen gekatalyseerd worden. Als voorbeeld kan de werking van CO op het cytochroomsysteem aangehaald worden. De invloed van een inhibitor kan grafisch voorgesteld worden. De afbraak van sachariden, eiwitten en vetten kan door middel van een stroomschema voorgesteld worden. De leerlingen komen tot het inzicht dat niet alle stoffen volledig worden afgebroken en dat een restfractie het lichaam verlaat. Ook hier is het inzicht dat voedselbestanddelen enzymatisch worden afgebroken belangrijker dan een reproductie van feiten en reacties. Tenslotte wordt een schematisch overzicht gegeven van de absorptie van voedingsstoffen en van wat hiermee in het lichaam gebeurt. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 7 'Vertering van het voedsel. Ademhaling Celademhaling: vorming van ATP door mitochondriën Respiratorisch quotiënt (U) 18 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

21 Aanpassingen van gasuitwisselingsstructuren aan hun functie (U) 22 Verwoorden hoe organismen energie vrijmaken en die energie in biologisch bruikbare energie (ATP) omzetten. 23 Het proces van de celademhaling in de cel lokaliseren en dit biochemische proces schematisch weergeven. 24 Een verband formuleren tussen het respiratorisch quotiënt en de aard van het verademde substraat. (U) 25 Aanpassingen van gasuitwisselings- structuren aan hun functie vergelijken bij organismen uit verschillende milieus. (U) Uit de beschrijving van een experiment, waarbij een proefdier radioactieve glucose wordt toegediend, kunnen leerlingen afleiden dat uitgeademde CO 2 uit de voedingsstoffen afkomstig is. Glucose is een energierijke stof, maar kan niet rechtstreeks energie leveren. Het moet eerst geoxideerd worden waarbij de energie trapsgewijs in ATP wordt vastgelegd. De rol van ATP als universele energiedrager wordt hierbij belicht. Het ingewikkelde biochemische proces van de celademhaling wordt zeer eenvoudig geanalyseerd. Er kan gewezen worden op elektrische energie bij zenuwgeleiding, mechanische energie bij beweging, chemische energie bij synthese van lichaamseigen stoffen. Dit kan met een labo-oefening worden gerealiseerd. Enkele suggesties vind je onder practicum 8 'Gasuitwisseling, ademhaling en gisting. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 8 Gasuitwisseling, ademhaling en gisting. Gisting: alcoholische gisting en melkzuurgisting 26 Een inhoud formuleren voor het begrip gisting of fermentatie en het verloop ervan schematisch voorstellen. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 8 Gasuitwisseling, ademhaling en gisting De omzetting van pyrodruivenzuur met NADH + H + tot melkzuur door melkzuurbacteriën kan theoretisch besproken worden Homeostase Homeostatische functies van bloed en lymfe Functies van het bloed in de homeostase Regeling van de bloeddruk Bloedstolling Het lymfatische systeem Functies van de lymfe in de homeostase 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 19 TV Toegepaste biologie

22 27 De samenstelling van het bloed schematisch weergeven en de functie van de componenten verwoorden. 28 Een inhoud geven aan het begrip homeostase. 29 De bloeddrukregeling als voorbeeld van een terugkoppelingssysteem in verband met de homeostatische functie van het bloed bespreken. 30 Enkele andere voorbeelden van terugkoppelingssystemen eenvoudig weergeven. 31 Uitleggen hoe door bloedstolling bloedverlies beperkt kan worden en enkele factoren die noodzakelijk zijn voor de bloedstolling toelichten. 32 Bouw en functie van het lymfevatenstelsel met lymfeknopen beschrijven. 33 Organen van het lymfatische systeem opnoemen en op een schema lokaliseren. De samenstelling van het bloed moet enkel gezien worden als een bondige herhaling van een aantal leerstofonderdelen van de 1ste graad. De functies moeten eerder als inleiding tot het begrip homeostase worden gezien. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 9 Bloed en lymfe. Het voorbeeld van de bloeddrukregeling wordt aangegrepen om het algemene principe van terugkoppelingssystemen uit te leggen. Met een gesloten, met water gevuld rubberen buizensysteem waarop een manometer is aangesloten, kan men het principe van vaatvernauwing en drukverhoging demonstreren door op de rubberen buis te knijpen. Rond dit thema kan een practicum uitgebouwd worden: het meten van de bloeddruk, bouw en werking van het hart en bloedvaten Enkele suggesties vind je onder practicum 9 Bloed en lymfe. Men kan nadruk leggen op het feit dat door een complex systeem van verschijnselen, het lichaam erin slaagt de samenstelling van het bloed zo constant mogelijk te houden en vice versa. Zo moet de ph, de temperatuur, het zuurstofgehalte, de bloedsuikerspiegel, het calciumgehalte, het ijzergehalte, de hormonenbalans... fluctueren rond bepaalde waarden. Het bloed speelt een essentiële rol om het lichaam in een soort evenwichtige toestand te houden. Hier volstaat het de rol van bloedplaatjes, fibrinogeen en calcium in de bloedstolling te bespreken. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 9 Bloed en lymfe. Bouw en functie van bloed- en lymfevatenstelsel kunnen hierbij vergeleken worden. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 9 Bloed en lymfe. De lymfefollikels van het maagdarmkanaal, de amandelen, de lymfeknopen van het lymfevatenstelsel, de witte pulpa van de milt en de thymus worden op een schema gelokaliseerd en als deel van het lymfatische systeem aangeduid. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 9 Bloed en lymfe. 20 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

23 34 De rol van het lymfatische systeem in de homeostase aangeven. Het draineren van het overtollige weefselvocht en de afweer van het lichaam behoren tot de belangrijkste functies van het lymfatische systeem. De werking van het immuunsysteem komt later nog uitvoerig aan bod. Homeostatische functies van de nier (U) Microscopische bouw van de nier Functies en werking van de nieren 35 De microscopische bouw van een nier op een schema verduidelijken. (U) 36 De functie van de nieren in verband met het constant houden van de bloedsamenstelling beschrijven. (U) Op een micropreparaat van een nierdoorsnede kunnen de delen onderscheiden worden. Daarna wordt de bouw met een schema verduidelijkt. Hieraan kan een practicum gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 10 Excretie. Aan de hand van een schets van een nefron bespreekt men de werking van de nieren (vorming van voorurine, de reabsorptie en het ontstaan van urine). Daarbij kan de samenstelling van urine besproken worden. Men kan van de algemene werking van de nieren overgaan naar de homeostatische functie. De rol van hormonen in die regulerende werking kan hier aan bod komen. Andere relaties kunnen gelegd worden in verband met nierdialyse en het ontstaan van nierstenen. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 10 Excretie. Homeostatische functies van de lever (U) Microscopische bouw Functies Rol in de homeostase 37 Microscopische bouw van de lever op een schema verduidelijken. (U) 38 De functie van de lever in verband met het constant houden van de bloedsamenstelling beschrijven. (U) Op een micropreparaat van een leverdoorsnede kunnen de delen onderscheiden worden. Daarna wordt de bouw met een schema verduidelijkt. Men kan de lever vergelijken met een grote chemische fabriek waarin een groot aantal stoffen wordt omgezet, afgebroken, opgeslagen of geproduceerd. De functies die kunnen aan bod komen zijn: suikerstofwisseling, vetstofwisseling, eiwitstofwisseling, detoxificatie, opslag, warmte- en galproductie. Er kan hier verwezen worden naar overmatig alcohol- 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 21 TV Toegepaste biologie

24 gebruik en leverdegeneratie, hepatitis Thermoregulatie (U) 39 De samenstelling van zweet bespreken. (U) Het is zeker niet de bedoeling de bouw van de huid in detail te bespreken. De aandacht gaat voornamelijk naar de wisselwerking tussen de bloedvaten (gelegen in de huid) en de zweetklieren. 40 Factoren bespreken die de samenstelling en afscheiding van zweet beïnvloeden. (U) 41 De functie van de huid als warmteregulator beschrijven. (U) Er kan verwezen worden naar: de verandering in bloedsamenstelling en de weerslag op de zweetsamenstelling bv. na inname van medicatie; de regeling van de zweetafscheiding (afhankelijk van de temperatuur van het bloed), door het verlengde merg; de invloed van psychische factoren: we kunnen transpireren van angst. Er kan verwezen worden naar volgende verschijnselen: felle transpiratie bij intense lichaamsactiviteit en kippenvel bij koude Afweer tegen lichaamsvreemde stoffen: immuniteit Bloedgroepen Antigeen antilichaamvorming Besmetting en infectie Vaccinatie Biosociaal probleem 42 Verklaren waarop de indeling van bloedgroepen in het ABO- en resussysteem steunt. 43 Het belang van de resusfactor bij zwangerschap verklaren. (U) 44 Inhoud geven aan de begrippen besmetting, infectie, pathogeen vermogen en afweer. Het is zeker niet de bedoeling hier de erfelijkheid van bloedgroepen te bespreken, maar men kan aanhalen dat bloedgroepen erfelijk zijn. Hieraan kan een labo-oefening gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 10 Bloed en lymfe. Die begrippen worden aan de hand van concrete voorbeelden uitgelegd. 22 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

25 45 De twee afweersystemen (niet-specifieke en specifieke) waarover een organisme beschikt, omschrijven en schematisch voorstellen. 46 Verklaren hoe een vaccinatie een infectie kan voorkomen. 47 Verklaren hoe antibiotica verantwoord gebruikt kunnen worden. 48 Een biosociaal probleem in verband met de immuniteit bespreken. Men kan wijzen op het falen van het immuunsysteem bij aids en bij allergieën, op afstotingsverschijnselen bij orgaantransplantaties, op afweer tegen ontaarde cellen (bv. kankercellen) en op auto-immuunziekten. Eventueel kan vanuit een historische context vertrokken worden (koepokvirus) om het belang en het mechanisme van de vaccinatie aan te brengen. Enkele voorbeelden van de werking van antibiotica (bv. penicilline) kunnen besproken worden. Het belang van het correct innemen van antibiotica wordt benadrukt. Op basis van de informatie op de bijsluiters van geneesmiddelen kan een onderscheid gezocht worden tussen geneesmiddelen die zuiver symptoom- bestrijdend zijn en andere die gericht zijn tegen de ziekteverwekker. Enkele mogelijke onderwerpen zijn: aids; ziekenhuisresistentie; antibioticagebruik in de veeteelt; Het behandelen van een biosociaal probleem biedt een mogelijkheid om leerlingen zelfstandig opzoekingswerk of ook leerlingenonderzoek te laten uitvoeren en geeft zeker kansen om ICT te gebruiken. 5.3 Microbiologie Morfologie van bacteriën Groei van bacteriën Bacteriecultuur Betekenis van bacteriën 49 Een schematische voorstelling van een bacteriële cel tekenen en de functie van de delen noteren. 50 De submicroscopische bouw van een bacteriële cel vergelijken met die van een eukaryote cel. 51 Tijdens een practicum de vaardigheden van aseptisch werken met bacteriën verwerven en consequent toepassen. Er kan vertrokken worden van elektronen- microscopische foto s en op een schets worden de delen benoemd. De basistechnieken van het aseptisch werken worden aangebracht en moeten toegepast worden bij alle volgende praktische oefeningen. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 23 TV Toegepaste biologie

26 52 De verschillende vormen van steriliseren opnoemen en vergelijken. 53 Door toepassen van kleuringen bacteriën onderscheiden. 54 Op een groeicurve de verschillende fasen van de levenscyclus van een bacterie aanduiden en het belang van de exponentiële fase benadrukken. Een aantal sterilisatietechnieken kan bij praktische oefeningen toegepast worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. Men kan vertrekken van hooiculturen of van verse (levende) yoghurt om kleuringen uit te voeren. Men zou toch minstens een enkelvoudige kleuring (met bv. Löfflers methyleenblauw, kristalviolet... ) en de Gramkleuring moeten uitvoeren. Bij onderzoek van tandflora met bv. een negatieve kleuring (met nigrosine of Oost-Indische inkt) kunnen soms spirillen waargenomen worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. Aan de hand van de turbiditeit kan de ontwikkeling van een bacteriecultuur gevolgd worden. De groeicurve ervan wordt bestudeerd. Men berekent het aantal bacteriën dat onder optimale omstandigheden na een bepaald tijdsverloop uit de vermenigvuldiging van één bacterie met een bepaalde ontdubbelingstijd kan ontstaan. Uit die berekening zal duidelijk de noodzaak van strenge veiligheidsnormen in een microbiologisch laboratorium blijken. 55 Oorzaak en betekenis van sporenvorming verwoorden. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 11 Microbiologie. Sporenvorming kan men bekomen door sporenvormende reinculturen te laten verouderen (bv. door een tweetal weken te laten staan ) en er dan een sporenkleuring op uit te voeren. Men kan ook gebruikmaken van een gevriesdroogde cultuur van Bacillus subtilis (te verkrijgen in de apotheek) die bij diarree kan ingenomen worden om de darmflora te herstellen. Het gevaar voor sporenvorming in de voeding (bij het terug invriezen van ontdooid voedsel) kan men gemakkelijk aantonen. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. 56 Steriele voedingsbodem maken en beënten. Bij het bereiden en steriliseren van een voedingsbodem leren de leerlingen de principes van het kweken van micro-organismen in de praktijk toepassen. Men kan enttechnieken aanleren door gebruik te maken van kolonies die uit lucht of grond geïsoleerd worden; men kan ook een microbiologische vergelijking maken tussen steriel water, leiding- en slootwater of het effect van pasteuriseren van melk en UHT-behandeling van melk nagaan... Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. 24 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

27 57 Invloed van temperatuur, ph, osmotische druk en zuurstofbeschikbaarheid op bacteriën onderzoeken. 58 Een overzicht van courante bacterieremmende middelen geven. 59 Met voorbeelden aantonen dat micro-organismen niet alleen ziekteverwekkers zijn maar ook nuttig kunnen zijn. Het effect van verschillende factoren op de groei kan men via een eenvoudige praktische oefening, over voedselbewaring (of -bederf) illustreren. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. Om de werking van ontsmettingsmiddelen te illustreren kan een proef gebaseerd op het principe van een antibiogram, opgezet worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 11 Microbiologie. Bij het bespreken van een ziekteverwekker kan men zich laten leiden door de actualiteit en door de interesse van de leerlingen: ziekte van Lyme, Salmonella, hersenvliesontsteking, Shigella Voorbeelden van toepassingen van nuttige microorganismen vindt men in de voedingssector (yoghurt, kaas... ). Men kan ook het voorbeeld van symbiotische darmflora uitwerken. 5.4 Voortplanting Celdeling Structuur en duplicatie van DNA Mitose en meiose 60 Op een micropreparaat een reuzenchromosoom observeren en de bouw ervan verduidelijken. 61 In een celcyclus de DNA-replicatie situeren en het verloop ervan beschrijven. 62 Het verloop van een mitose en de betekenis ervan voor het organisme toelichten. Hieraan kan een labo-oefening gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 12 DNA en celdelingen. Aan de hand van elektronenmicroscopisch materiaal, een model en schetsen kan de structuur van het chromatine en van de DNA-molecule uitgelegd worden. De begrippen diploïd, haploïd, homologe chromatinedraden, genen, allelen, chromosomen kunnen hier aangebracht worden. Illustratieve software kan helpen het replicatieproces van het DNA in stappen te behandelen. Door microscopisch onderzoek van bijvoorbeeld overlangse doorsneden van worteltoppen (ui, hyacint, tulp ) en door het interpreteren van de waarnemingen krijgen de leerlingen een inzicht in de uitzonderlijke rol van de celkern bij dit verschijnsel. Door observatie van micropreparaten, microdia s of fotomateriaal leren de leerlingen de typische fasen van de gewone kernen celdeling herkennen. Hieraan kan een labo-oefening gekoppeld worden. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 25 TV Toegepaste biologie

28 Enkele suggesties vind je onder practicum 12 DNA en celdelingen. Er kan tevens wat tijd uitgetrokken worden voor een zinvol onderwijsleergesprek in verband met klonen waarbij ook het ethische aspect aan bod komt. 63 Factoren bespreken die een mitose beïnvloeden. (U) 64 Het verloop van een meiose beschrijven en de betekenis ervan voor organismen toelichten. 65 Verschilpunten tussen een mitose en een meiose samenvatten. Zowel fysische als chemische factoren die een remmend of stimulerend effect hebben op de celdeling, kunnen worden besproken. In dit verband kan ook aandacht besteed worden aan kanker: oorzaken, preventie en therapieën worden toegelicht. Er wordt op gewezen dat cellen die ontstaan door meiose, een genetisch verschillende aanleg hebben en dat dit het resultaat is van twee verschillende processen: enerzijds crossing-over en anderzijds het herschikken van de twee sets ouderlijke chromosomen tijdens de metafase en hun verdeling tijdens de anafase van de meiotische deling (mixing). Het belang van deze reductiedeling voor het constant houden van het chromosomenaantal (van een soort in opeenvolgende generaties) wordt vermeld. Polyploïdie kan ook behandeld worden. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 12 DNA en celdelingen Voortplanting bij de mens Bouw van het mannelijke en vrouwelijke voortplantingsstelsel Hormonale regeling bij de vorming en de rijping van de voortplantingscellen Bevruchting, beginselen van embryologie, geboorte Regelingsfactoren van de vruchtbaarheid Seksueel overdraagbare aandoeningen (aids, syfilis...) Biosociaal probleem 66 Primaire en secundaire geslachtskenmerken bij man en vrouw beschrijven en hun functies opnoemen. De voortplanting bij de mens werd ook reeds in de eerste graad bestudeerd. Daarom ligt het voor de hand ruggespraak te houden met de leerkrachten biologie uit de eerste graad, enerzijds om te sterke herhalingen te vermijden, anderzijds om zinvolle uitdiepingen te kunnen geven. Enkele suggesties voor een leerlingenproef vind je onder practicum 13 Voortplanting. 26 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie

29 67 De hormonale regeling van de voortplanting bij de mens beschrijven. 68 De periode van vruchtbaarheid bij de vrouw berekenen. Het is aan te raden zaadcelvorming en eicelvorming te behandelen terwijl men de structuur van de testes en ovaria bespreekt. Er wordt natuurlijk naar de meiose verwezen en de stadia van de meiose worden in beide processen aangeduid. De periodiciteit in de eicelrijping wordt uitgelegd in het licht van de hormonen- concentraties in het bloed. Dit is meteen de aanleiding om de terugkoppelingen binnen deze hormonale regelingen uit te leggen. Het parallelle verloop van eicelrijping, verloop van hormonenconcentraties, temperatuursveranderingen, aangroei en afbraak van het baarmoederslijmvlies... kunnen in een schema verwerkt worden. De interpretatie van deze berekeningen moet met de nodige omzichtigheid aangebracht worden. 69 Het verloop van coïtus en bevruchting beschrijven. Hier kunnen ook ethische aspecten aan bod komen en kan gewezen worden op de verantwoordelijkheid binnen een relatie. 70 De ontwikkeling van het embryo en de foetus beschrijven. Belangrijke ontwikkelingsfasen van de bevruchte eicel tot de geboorte worden aan de hand van modellen, videofilms, foto s of schetsen... besproken. Hieraan kan een labo-oefening gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 13 Voortplanting. 71 Het verloop van de geboorte beschrijven. Naast het normale verloop van de geboorte kan ook aandacht besteed worden aan een vroegtijdige beeindiging van de zwangerschap en de bespreking van factoren die dit kunnen beïnvloeden. 72 Belangrijke middelen voor de regeling van de vruchtbaarheid beschrijven en de voor- en nadelen aangeven. 73 Enkele seksueel overdraagbare aandoeningen bespreken. 74 Een biosociaal probleem vanuit wetenschappelijk en ethisch standpunt benaderen. Het is belangrijk dat de leerlingen op een vakkundige en verantwoorde wijze kennis maken met de meest voorkomende middelen tot regeling van de vruchtbaarheid. De betrouwbaarheid, de voor- en nadelen van de verschillende methoden moeten besproken worden. De leerlingen moeten erop attent gemaakt worden dat deze leerstof ontoereikend is als handleiding om deze methoden in de praktijk toe te passen. Zeker wat het pilgebruik betreft, moeten ze aangezet worden om hun arts te raadplegen. Het biologische inzicht in het verloop van SOA, in de behandeling en in de preventie ervan, zou bij de leerlingen moeten resulteren in een verantwoord gedrag. Bij de behandeling van dit onderwerp doet men er goed aan het schoolwerkplan en collega s te raadplegen om eventuele overlappingen te vermijden. Deze doelstelling kan zeer breed opgevat worden. Enkele onderwerpen die aan bod kunnen komen zijn kunstmatige inseminatie (KID), in-vitrofertilisatie (IVF), Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) Er kan bij voorkeur aangesloten worden met de maatschappelijke context van het moment. 3de graad TSO Techniek-wetenschappen 27 TV Toegepaste biologie

30 5.5 Erfelijkheid Klassieke genetica Begrippen variabiliteit, modificatie, fenotype en genotype Mono- en dihybride kruising Vormen van polygenie en multipele allelen Gekoppelde genen, crossing-over Erfelijkheid van het geslacht, geslachtsgebonden erfelijkheid 75 Een inhoud voor de begrippen variabiliteit, fenotype en modificatie formuleren. 76 Uit de resultaten van proeven de wetten van Mendel afleiden. 77 Een inhoud formuleren voor de begrippen gen, dominant en recessief allel, homozygoot en heterozygoot, genotype, dominante/recessieve en intermediaire overerving. 78 De resultaten van mono- en dihybride kruisingen verklaren en symbolisch voorstellen. Door waarnemingen op organismen van eenzelfde soort of delen ervan (aantal ribben bij kokkels, lengte van bladeren van een boom, lengte of gewicht van bonen, verschillen bij katten...) kan vastgesteld worden dat er onderlinge verschillen zijn. De leerlingen kunnen de invloed van het milieu op het fenotype afleiden uit volgende voorbeelden: de proef van Bonnier met paardebloemen; het ontwikkelen tot werkster of koningin bij bijen als gevolg van verschil in voedsel; verschillende bladeren bij de waterranonkel en pijlkruid;... Hieraan kan een labo-oefening gekoppeld worden. Enkele suggesties vind je onder practicum 13 Erfelijkheid. Om het mechanisme van overerving in te leiden worden proeven van Mendel als voorbeeld van een wetenschappelijk onderzoek besproken. De klemtoon wordt gelegd op de logische stappen van het onderzoek en het afleiden van de wetten uit de resultaten. Uit de proeven van Mendel blijkt dat planten met eenzelfde fenotype voor een kenmerk een verschillende erfelijke aanleg kunnen hebben. Hierop kan het begrip genotype aangebracht worden. De terminologie die Mendel gebruikte wordt geleidelijk vervangen door de huidige gangbare begrippen en uitgebreid met latere inzichten zoals intermediaire overerving. Vertrekkend van de positie van genen op de chromosomen tijdens de meiose worden de resultaten van Mendel verklaard en symbolisch voorgesteld. Door te refereren naar het jaar van de ontdekkingen door Mendel (1865), van de chromosomen (1873), van de meiose (1885) en van de locatie van de genen (1902) kan het geniale inzicht van Mendel nog eens beklemtoond worden. 28 Techniek-wetenschappen 3de graad TSO TV Toegepaste biologie