Genetik - Digibib
Genetik - Digibib
Genetik - Digibib
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
<strong>Genetik</strong><br />
Formål<br />
• At eleverne lærer om grundlæggende forhold i arvelighed<br />
og evolution. At de kender til gener som<br />
bærere af biologisk information, og at de ved, hvordan<br />
proteiner opbygges af aminosyrer.<br />
De skal vide, hvad begreber som kromosomer og<br />
DNA betyder, og de skal kende til begreber som<br />
vigende og dominerende gener. Desuden skal de<br />
lære om mutationer, hvorfor de kan være gavnlige<br />
for en organisme, og hvorfor de kan være skadelige.<br />
Arvelige sygdomme, som skyldes mutationer, skal<br />
også behandles.<br />
• At eleverne prøver at arbejde med eksempler på<br />
vigende og dominerende arveanlæg hos mennesker<br />
gennem opgaverne i kopimappen, og at de gennem<br />
arbejdet med grundbogen og kopimappens opgaver<br />
får overblik over arvegangen for forskellige egenskaber<br />
hos dyr og planter.<br />
• At eleverne ud fra egne erfaringer taler om avl af dyr<br />
med forskellige egenskaber fx hunde og katte. I undervisningen<br />
kan også inddrages elevernes viden og erfaringer<br />
med arvelige sygdomme hos mennesker.<br />
• At eleverne opnår forståelse for forskellige holdninger<br />
til, hvordan vores viden om genetik bør<br />
udnyttes. Hvilke ekstremer bør vi holde os fra, når vi<br />
avler på dyr til brug i landbruget eller som kæledyr?<br />
CKF og slutmål<br />
De levende organismer<br />
og deres omgivende natur<br />
Arbejdet med dette kapitel giver mulighed for at<br />
opfylde det slutmål, der hedder: “Eleverne skal være i<br />
stand til at redegøre for grundlæggende forhold i<br />
arvelighed og evolution”.<br />
Miljø og sundhed<br />
Viden om genetik er nødvendig for at forstå, hvad forskellen<br />
på kønnet og ukønnet formering er, hvordan<br />
proteinerne i kroppen dannes, og hvorfor nogle egenskaber<br />
er arvelige og andre ikke er det.<br />
Biologiens anvendelse<br />
Eftersom avlsarbejde er en vigtig forudsætning for<br />
udvikling i landbruget, er viden om genetik nødvendig<br />
for at forstå, hvordan landbrugsproduktionen<br />
fungerer og forandrer sig.<br />
Arbejdsmåder og tankegange<br />
Arbejdet med de øvelser, der hører til kapitlet <strong>Genetik</strong>,<br />
er en uddybning af grundbogens stof, men også præget<br />
af egne undersøgelser af arvelige egenskaber.<br />
147<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
Fælles mål, som dækkes ved arbejdet med<br />
kapitlet <strong>Genetik</strong><br />
• De levende organismer og deres omgivende natur<br />
Kende og beskrive udvalgte organismer<br />
og deres systematiske tilhørsforhold<br />
samt anvende begreber om livsytringer,<br />
herunder fødeoptagelse, respiration,<br />
vækst formering og bevægelse i forbindelse<br />
med forskellige typer af organismer<br />
Sammenligne forskellige typer organismer<br />
og deres livsbetingelser som føde,<br />
næringsstoffer, vand, ilt, lys og temperatur<br />
samt forholdet til andre organismer<br />
Kende til levende cellers bygning og<br />
funktion<br />
Give eksempler på forskellige arters tilpasninger<br />
i bygning, funktion og adfærd<br />
til forskellige typer af levesteder og livsbetingelser<br />
Gøre rede for hovedtræk af fotosynteseprocessen<br />
og dens grundlæggende betydning<br />
i økosystemerne<br />
Beskrive udvalgte stoffers kredsløb i<br />
naturen<br />
Gøre rede for eksempler på naturlige og<br />
menneskeskabte ændringer i økosystemer<br />
og deres betydning for den biologiske<br />
mangfoldighed<br />
Give eksempler på gener som bærere af<br />
biologisk information<br />
Kende til funktionen af kønnet og ukønnet<br />
formering på celle- og organismeniveau<br />
148<br />
x<br />
x<br />
x<br />
x<br />
x<br />
Kende til vigtige principper for artsdannelse<br />
og livets udvikling og sammenhængen<br />
med biologisk mangfoldighed<br />
• Miljø og sundhed<br />
Beskrive funktionen af og sammenhængen<br />
mellem skelet, muskler, sanser og nervesystem<br />
Redegøre for de vigtigste funktioner af<br />
de indre organer og deres indbyrdes samspil,<br />
herunder i fordøjelsessystemet,<br />
lunger og blodkredsløbet<br />
Kende til regulering af det indre miljø<br />
gennem nerve- og hormonsystem, bl.a.<br />
vedrørende vand, kuldioxid, temperatur<br />
og affaldsstoffer<br />
Kende til hvordan kroppen forsvarer sig<br />
mod bakterier og vira<br />
Kende til menneskets forplantning og<br />
udvikling<br />
Forklare den biologiske baggrund for<br />
sundhedsproblemer knyttet til livsstil og<br />
levevilkår<br />
Redegøre for menneskers anvendelse<br />
af naturgrundlaget i forskellige erhverv,<br />
bl.a. landbrug og fiskeri<br />
Give eksempler på, hvordan bæredygtig<br />
udvikling indgår i forskellige erhverv og<br />
som led i naturforvaltningen<br />
Give eksempler på aktuelle lokale og<br />
globale miljø- og sundhedsproblemer.<br />
x<br />
x<br />
x
• Biologiens anvendelse<br />
Forklare biologiske processer knyttet til<br />
råvareproduktion, herunder i landbrug<br />
og fiskeri.<br />
Forklare vigtige biologiske processer<br />
knyttet til fødevareforarbejdning, herunder<br />
gæring, fremstilling af mejeriprodukter,<br />
konservering<br />
Redegøre for menneskets syn på og brug<br />
af produktionsdyr og kæledyr<br />
Forklare vigtige typer af genteknologi<br />
anvendt på forskellige organismer, herunder<br />
mennesket<br />
Give eksempler på fordele og risici ved<br />
anvendelse af genmodificerede organismer<br />
Give eksempler på positive og negative<br />
konsekvenser af at ændre på menneskers<br />
arveanlæg i såvel krops- som kønsceller<br />
• Arbejdsmåder og tankegange<br />
Arbejdsmåder og tankegange<br />
Planlægge, gennemføre og evaluere enkle<br />
undersøgelser og eksperimenter i naturen<br />
og laboratoriet<br />
Anvende enkelt udstyr til undersøgelser<br />
og eksperimenter i naturen og i laboratoriet,<br />
herunder mikroskoper og udstyr til<br />
analyse af fysiske og kemiske forhold<br />
Undersøge udvalgte danske og udenlandske<br />
biotoper med henblik på at forstå<br />
økologiske sammenhænge<br />
x<br />
x<br />
x<br />
Give eksempler på hvordan biologisk<br />
viden bliver til gennem eksperimenter,<br />
systematiske undersøgelser og tolkning<br />
af data<br />
Skelne mellem faktuelle spørgsmål og<br />
holdningsspørgsmål<br />
Give eksempler på interessemodsætninger<br />
og forskellige holdninger i forbindelse<br />
med sundhedsforhold og udnyttelse af<br />
naturressourcer<br />
Give forslag til løsnings- og handlemuligheder<br />
vedrørende miljø- og sundhedsproblemer<br />
Generelt om dette emne<br />
Indholdet i dette kapitel er nødvendig basisviden for<br />
at kunne forstå biologiske begreber som: mutationer,<br />
arvelighed, evolution, arvelige sygdomme, dannelse af<br />
enzymer og andre proteiner. Det er også nødvendigt<br />
at arbejde med dette kapitel, før kapitlet Pelsdyravl<br />
tages op. I kapitlet om pelsdyr er nemlig medtaget et<br />
afsnit om, hvordan nogle avlere får fremavlet en<br />
bestand af lyse mink ved hjælp af indkøb af få hvide<br />
mink. For at forstå dette, skal man vide noget om<br />
vigende og dominerende arveanlæg.<br />
Det faglige indhold i dette kapitel er svært, måske<br />
lige i overkanten af den sværhedsgrad, som er rimelig i<br />
Folkeskolen. Vanskelighederne består i, at meget af<br />
stoffet må behandles abstrakt og ved hjælp at modeller.<br />
Men det er en viden, som er uomgængelig for at forstå<br />
væsentlige områder indenfor evolution, bioteknologi,<br />
avl af dyr og planter, forskellen på kønnet og ukønnet<br />
formering, arvelige sygdomme og kræftsygdomme.<br />
Udfordringen for læreren er at fylde undervisningen<br />
med eksempler fra den konkrete verden, og<br />
med gode “billeder”, som kan illustrere de faglige<br />
begreber og sammenhænge.<br />
149<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
Elevernes forforståelse<br />
Eleverne kender til udtrykkene gener og DNA, de véd,<br />
at begreberne har noget med hinanden at gøre, og de<br />
har også brugt udtrykkene i biologiundervisningen i<br />
7. klasse. Eleverne ved også, at vi arver noget fra vore<br />
forældre, fx øjenfarve og hud- og hårfarve. Desuden er<br />
mange elever klar over, at nogle sygdomme er arvelige.<br />
De færreste ved, hvordan DNA er bygget op.<br />
De fem spørgsmål, der indleder kapitlet, kan bruges<br />
som udgangspunkt for en samtale med eleverne.<br />
Denne klassesamtale vil kunne fortælle læreren og eleverne<br />
noget om, hvilken fælles viden om genetik, der<br />
er i klassen. Nogle af spørgsmålene kan ikke besvares<br />
præcist. Vi ved ikke, hvornår det første liv på Jorden<br />
viste sig. Formodentlig var der liv allerede for knap<br />
fire milliarder år siden. Man har i klipper fra den tid<br />
fundet spor, som kunne være sat af bakterier.<br />
DNA kaldes livets kode, fordi DNAs opbygning<br />
koder for, hvilke proteiner, cellerne skal producere.<br />
Ligeledes koder DNA i kromosomerne for, hvordan vi<br />
ser ud, og hvordan vores krop fungerer.<br />
Hvis man har en far, der er body-builder med<br />
store muskler, kan man arve anlæg til at udvikle store<br />
muskler ved træning. Men man arver ikke egenskaber,<br />
som er udviklet ved træning.<br />
Når man avler på beslægtede dyr, kalder man det<br />
indavl, fx hvis man lader forældre-dyr få unger med<br />
deres afkom. Indavl kan resultere i, at et dyr arver fx<br />
sygdoms-gener fra begge sine forældre, og risikoen for<br />
at få arvelige sygdomme og svagheder er større.<br />
Undervisningens tilrettelæggelse<br />
Undervisningen i genetik er overvejende teoretisk.<br />
Derfor er det vigtigt at inddrage så mange praktiske<br />
eksempler som muligt og at bruge de øvelser, som<br />
findes i kopimappen. <strong>Genetik</strong> og bioteknologi er ofte<br />
emner i dagspressen, og det kan anbefales at inddrage<br />
artikler, TV-udsendelser osv. På den måde bliver eleverne<br />
bevidste om, at viden om genetik er væsentlig<br />
for meget af det videnskabelige og produktionsmæssige<br />
arbejde i dag.<br />
150<br />
Erfaringer fra undervisning i genetik i 8. klasse er<br />
først og fremmest, at emnet er svært for eleverne, men<br />
også spændende. Undervisningen må i sagens natur<br />
foregå på et højt abstrakt niveau, og ikke alle elever er<br />
i stand til at mobilisere abstrakt tænkning på det<br />
plan. Derfor har vi gjort os så mange anstrengelser<br />
som muligt for at “lette” stoffet om genetik i grundbogen<br />
og på kopiarkene.<br />
Vi har fx ikke brugt udtrykket “baser” om de fire<br />
baser, der udgør “trinene” på DNA-stigen. Eleverne forbinder<br />
ingenting ved udtrykket “baser”, udtrykket er<br />
fremmed for dem, og derfor vil det kun mystificere dem.<br />
Indkøb<br />
Hos skolematerielfirmaer (se adresser i lærernes linksamling<br />
på www.bsb.gyldendal.dk) kan købes modeller<br />
med “byggesten”, så man kan bygge DNA- og<br />
RNA-modeller. Udstyret er dog ret dyrt.<br />
Faglig baggrund<br />
Kromosomer<br />
“Kromo” betyder farve, og kromosomer hedder sådan,<br />
fordi de er lette at farve. Da mikroskopet var opfundet,<br />
opdagede man, at der i cellen var nogle “klumper”,<br />
som let tog farve. Disse “klumper” var kun synlige i<br />
visse stadier af cellens liv, nemlig når cellen delte sig.<br />
Forklaringen på dette fænomen kom først langt<br />
senere: kromosomerne findes som lange tynde DNAstrenge,<br />
når cellen ikke er ved at dele sig, mens de rulles<br />
kraftigt op, når cellen er i delingsfase. Kun når<br />
DNA er rullet kraftigt op, kan det ses i mikroskopet.<br />
Foruden DNA består kromosomer af nogle kugleformede<br />
proteinmolekyler, histoner, som fungerer som en<br />
slags skelet i kromosomet. I kromosomerne er DNA<br />
rullet op omkring histonerne.<br />
Når cellerne deler sig, fordobles kromosomerne.<br />
Der bliver dannet en kopi af hvert kromosom i cellen.<br />
De to ens kromosomer “hænger sammen” ved et<br />
punkt, som kaldes centromeret. Når man afbilder kromosomer,<br />
er det ofte i denne fase, og kromosomerne<br />
ligner X-er.
Det mindste kromosom hos mennesket (nr. 21)<br />
indeholder ca. 50 millioner basepar, mens det største<br />
(nr. 1) indeholder ca. 250 millioner basepar. En stor<br />
del af DNA koder ikke for proteiner. Det kaldes for<br />
nonsens-DNA eller det mere neutrale intron. Vi ved<br />
ikke, hvad funktionen af denne del af DNA er.<br />
DNA<br />
DNA betyder deoxyribose-nucleotid-acid, altså et<br />
molekyle sat sammen af deoxyribose, et kulhydrat og<br />
af kernesyrer.<br />
Hvert kromosom består af et langt molekyle. Det<br />
kaldes et DNA-molekyle. Dette molekyle danner en<br />
dobbeltspiral. Dobbeltspiralen er opbygget som en<br />
stige, hvor de fire kvælstofholdige baser (adenin, cytison,<br />
guanin og thymin) danner trinene. Trinene holdes<br />
sammen af en “rygrad” af fosfat- og kulhydratmolekyler<br />
Opbygning af DNA-molekylet<br />
Skelet af kulhydratog<br />
fosfatmolekyler<br />
Baser<br />
Læg mærke til at vi i teksten ikke har nævnt udtrykkene<br />
“baser, fosfatmolekyler” eller “kulhydratmolekyler,”<br />
da det er svære begreber for eleverne, og vi fokuserer<br />
på, at eleverne forstår “systemet” i DNA-koden.<br />
Alle levende organismer indeholder DNA, men<br />
det kan være organiseret på anden måde, oftest som<br />
ringformede DNA-kæder. Der findes organismer,<br />
bl.a. bakterier og blågrønalger, som ikke har en cellekerne,<br />
og hvis DNA ikke er samlet i kromosomer. Her<br />
findes DNA som ringformede kæder i cellens cytoplasma.<br />
Når cellen skal dele sig, går DNA-molekylet op<br />
som en lynlås. Hver side af DNA-molekylet danner en<br />
ny spiral, idet nye baser og fosfat- og kulhydratmolekyler<br />
sætter sig på de tomme pladser. Resultatet bliver<br />
to DNA-strenge, som er identiske med den første.<br />
DNA-koden<br />
DNA-koden er bygget op af såkaldte “tripletter”. Det<br />
vil sige, at tre efterfølgende baser er koden til en<br />
bestemt aminosyre, fx koder tripletten: thymin, cytosin,<br />
cytosin for aminosyren serin. Et andet eksempel<br />
er tripletten: guanin, guanin, guanin der koder for<br />
aminosiren glycin. Da der kun er 20 forskellige aminosyrer,<br />
er der flere forskellige tripletter, som koder<br />
for den samme aminosyre. Nogle tripletter koder for<br />
start eller stop af proteindannelse.<br />
Proteinsyntesen<br />
Kromosomernes DNA består, som nævnt, af to komplementære<br />
strenge. Kun en af disse indeholder genet<br />
og dermed de koder, som skal bruges til proteindannelsen.<br />
Derfor skal strengene adskilles, før koderne<br />
kan aflæses. Det sker ved hjælp af et bestemt enzym,<br />
som samtidig kopierer genets tripletter til stoffet<br />
RNA, der på nær to forskelle er en enkeltstrenget<br />
udgave af DNA. De to forskelle er, at RNA indeholder<br />
kulhydratet ribose i stedet for kulhydratet deoxyribose<br />
og basen uracil i stedet for basen thymin.<br />
Budbringer-RNA<br />
RNA-kæden kalder vi budbringer-RNA, fordi denne<br />
kæde skal fungere som kodemeddeler fra cellekernens<br />
151<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
DNA til de ribosomer, som ligger uden for cellekernen<br />
i cellens cytoplasma.<br />
Budbringer-RNA bevæger sig ud igennem en pore<br />
i cellekernens membran og ud til de ribosomer, hvor<br />
proteinet skal sammensættes.<br />
I faglitteratur kaldes dette RNA for m-RNA, som<br />
betyder messenger-RNA.<br />
Ribosomer<br />
Ribosomer er små legemer i celleslimen. De er cellernes<br />
vigtigste produktionsapparat, som skal sørge for<br />
dannelse af alle de forskellige proteiner, der medvirker<br />
ved andre processer. En celles indhold af ribosomer vil<br />
derfor som regel sige noget om, hvor aktiv den er. En<br />
hurtigtvoksende colibakterie-celle har således ca.<br />
15.000 ribosomer. Ribosomernes arbejdshastighed er<br />
imponerende, når man tænker over, hvor kompliceret<br />
en proces, proteinsyntesen er. Et ribosom kan danne<br />
en proteinkæde på 400 aminosyrer på 10 sekunder.<br />
Budbringer-RNA bevæger sig hen til et ribosom.<br />
Her “læser” ribosomet koden i form af de tripletter,<br />
som budbringer-RNA er sat sammen af. Hver triplet<br />
er koden til en bestemt aminosyre. Disse aminosyrer<br />
Homologe kromosomer<br />
To homologe gener med to gener<br />
der sidder på samme sted. Et sted<br />
på et kromosom hedder et locus.<br />
De to gener, som koder for<br />
samme egenskab, kaldes allele<br />
gener. En organisme, som har to<br />
ens alleler på de pågældende loci,<br />
kaldes homozygot. Hvis de to alleler<br />
er forskellige, kaldes organismen<br />
for heterozygot.<br />
Generne er tilfældigt valgte<br />
eksempler. I virkeligheden ligger de<br />
nævnte gener andre steder på<br />
kromosomsættet.<br />
152<br />
Gen for blodtype 0<br />
Gen for mørk hudfarve<br />
Gen for stor højde<br />
bringes hen til det pågældende ribosom af en anden<br />
form for RNA, kaldet T-RNA.<br />
Transport-RNA<br />
I grundbogen betyder forkortelsen T-RNA, transport-<br />
RNA. På engelsk kaldes det også T-RNA, det står for<br />
transfer-RNA. T-RNA-molekyler er relativt små. I den<br />
ene ende kan de binde en ganske bestemt aminosyre,<br />
mens de i den modsatte ende har en “anti-triplet”, der<br />
er i stand til at lave bindinger til den tilsvarende triplet<br />
på budbringer-RNA. Ved ribosomet afleverer T-<br />
RNA den aminosyre, den bærer på, og aminosyrerne<br />
kobles sammen til den færdige kæde. Når aminosyrekæden<br />
kommer fri af ribosomet, folder den sig i den<br />
rumlige struktur, som er karakteristisk for netop<br />
dette protein, og proteinet er færdigdannet.<br />
Arvelige egenskaber<br />
Alle højere organismer indeholder et lige antal kromosomer.<br />
De findes i par, hvor det ene kromosom i<br />
hvert par er kommet fra moderen og det andet fra<br />
faderen. Disse såkaldte homologe (ens) kromosomer<br />
indeholder gener for de samme arveegenskaber.<br />
Kromosom fra<br />
sædcelle (far)<br />
Allele gener<br />
Allele gener<br />
Allele gener<br />
Kromosom fra<br />
ægcelle (mor)<br />
Gen for blodtype A<br />
Gen for lys hudfarve<br />
Gen for lav højde
Desuden har de fleste organismer et par kønskromosomer,<br />
hvor det hunlige kaldes X-kromosom og det<br />
hanlige Y-kromosom. Hunner har to X-kromosomer<br />
(XX) og hanner har et X-kromosom og et Y-kromosom<br />
(XY). Kun hos hunner kan man tale om homologe kromosomer,<br />
når det drejer sig om kønskromosomerne.<br />
Hos hanner er kønskromosomerne ikke homologe.<br />
To gener virker sammen<br />
Det er altså de to allele gener på de homologe kromosomer,<br />
som bestemmer, hvordan en arveegenskab<br />
kommer til udtryk. I de tilfælde, hvor en organisme er<br />
homozygot, er der ingen tvivl om udfaldet. Et menneske,<br />
hvor begge alleler koder for kruset hår, vil<br />
naturligvis få kruset hår. Men hvis det ene koder for<br />
glat hår og det andet for kruset hår, vil det pågældende<br />
menneske få blødt krøllet hår, altså en mellemting<br />
mellem kruset og glat hår. I dette tilfælde indvirker<br />
begge alleler. Vi siger, at de er co-dominante.<br />
Det ene gen dominerer over det andet<br />
I andre tilfælde overtrumfer det ene gen det andet. Et<br />
får, som er homozogot med gener for mørk pelsfarve,<br />
er selvfølgelig mørkt, men et får, der er heterozygot<br />
med hensyn til pelsfarve, således at det har et gen for lys<br />
pels og et andet gen for mørk pels, vil blive lyst. Genet<br />
for lys pels overtrumfer altså genet for mørk pels. De<br />
gener, som blot skal være til stede i et enkelt allel for at<br />
komme til udtryk, kaldes for dominante gener.<br />
De gener, som overtrumfes, og derfor skal være til<br />
stede i dobbelt portion for at komme til udtryk, kaldes<br />
recessive eller vigende gener.<br />
Ved krydsningsforsøg giver man ofte de forskellige<br />
gener bogstavbetegnelser efter følgende retningslinjer:<br />
Dominante gener betegnes med store bogstaver<br />
fx L for lys pels hos får, og det tilsvarende vigende gen<br />
m for mørk pels.<br />
Mutationer<br />
Ændringer i de arvelige anlæg sker hele tiden. Der er<br />
forskellige former for ændringer.<br />
Genmutationer skyldes, at en eller flere baser går<br />
tabt, at de bliver skiftet ud med andre baser eller der<br />
skyder sig baser ind i DNA-strengen, hvor de ikke<br />
hører hjemme.<br />
En enkelt base kan falde ud, og virkningen heraf<br />
kan være uden betydning. Men den kan også være<br />
drastisk, hvis det betyder, at der dannes et uvirksomt<br />
protein, eller det oprindelige protein bliver erstattet af<br />
et helt andet. Seglcelle-anæmi skyldes en fejl i de røde<br />
blodlegemers hæmoglobin. Årsagen er, at en enkelt<br />
base på DNA-strengen, nemlig thymin, er blevet<br />
erstattet af adenin.<br />
Hele tripletter kan også falde ud, eller de kan skiftes<br />
ud med nogle andre. Sådanne mutationer opstår<br />
hele tiden. Nogle af fejlene repareres, andre, som ikke<br />
er skadelige, bærer vi rundt på, og vi ophober mutationer<br />
i kropscellerne gennem hele livet.<br />
Mutationer kan også ske i æg- og sædceller. Er<br />
mutationen så alvorlig, at afkommet ikke lever så<br />
længe, at det kan nå at formere sig, arves mutationen<br />
ikke videre.<br />
Kromosommutationer skyldes fejl vedrørende<br />
hele kromosomet eller dele heraf. Der kan ske ombytninger<br />
af materiale mellem to kromosomer, eller dele<br />
af et kromosom kan “knække af” og sætte sig på et<br />
andet.<br />
Mutationer opstår som følge af miljøpåvirkninger,<br />
kemiske stoffer, stråling eller andre påvirkninger,<br />
der kan skade cellens DNA. Mutationer kan også<br />
opstå spontant. Mutationerne opstår i forbindelse<br />
med DNAs replikation eller i forbindelse med celledelingen<br />
Mutationer kan være virkningsløse, fx hvis en<br />
kode ændres til en anden kode, men for samme aminosyre.<br />
De fleste mutationer vil være skadelige, men<br />
der kan opstå mutationer, der giver en fordelagtig<br />
ændring. Sådan en fordelagtig ændring kunne det<br />
være, da der skete en mutation hos mennesker, der<br />
levede under de nordlige himmelstrøg. Mutationen<br />
bevirkede, at de fik lys hud, og derved bedre kunne<br />
udnytte solens stråler, som danner D-vitamin i huden.<br />
Sygdomme, som skyldes mutationer<br />
De fleste sygdomsfremkaldende gener er vigende, dvs.<br />
man skal have dem i dobbelt portion for at få syg-<br />
153<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
dommen. Det gælder fx blødersygdom, hvor patientens<br />
blod ikke kan størkne, når der kommer et sår.<br />
Vedkommende vil altså være i fare for at forbløde, hvis<br />
der kommer en læsion. Også sygdommen cystisk<br />
fibrose skyldes et vigende gen. Et menneske, der kun<br />
har et disse sygdomsgener, kaldes bærer af sygdomsgenet.<br />
Nogle sygdomme skyldes dog dominante gener.<br />
Det gælder sygdommen thallasæmi, som omtales i<br />
grundbogen s 110. Det gælder også en sygdom som<br />
Huntingtons chorea. Det er en sygdom, som ødelægger<br />
hjerne og nervesystem, og som i løbet af nogle år<br />
fører til døden. Da sygdommen først bryder frem efter<br />
40 års-alderen, opdager man som regel først genet,<br />
efter at patienten selv har sat børn i verden.<br />
IT og medier og bøger<br />
Nyttige internetadresser<br />
På www.bsb.gyldendal.dk, Biologisystemet BIOS’s<br />
hjemmeside, findes en linksamling til kapitlet.<br />
Bøger<br />
Vibeke Maniche<br />
Hvad gør gener<br />
Gyldendal 1997<br />
Juhl Larsen, Mark og Selchau<br />
<strong>Genetik</strong> og gen-etik<br />
Gyldendal 2003<br />
Jens Bøgeskov,<br />
Genetisk viden<br />
Munksgaard 1991<br />
Peter K. A. Jensen,<br />
Kromosomafvigelser hos mennesket<br />
Gads Forlag 1998<br />
Eigil Holm<br />
Arvelighedslære og udviklingslære<br />
Eigil Holms forlag<br />
154<br />
Film<br />
På Amtscentrene For Undervisning<br />
kan følgende titler lånes:<br />
Dit genkort<br />
DR2 2000, video<br />
Bakterier, der lystrer<br />
DR2 2000, video<br />
Evaluering<br />
Ved evalueringen kan eleverne arbejde med centrale<br />
begreber på begrebskort.<br />
Forslag til begrebskort, der kan vise proteinsyntesen:<br />
1. kromosomer, DNA, gen, budbringer-RNA, transport-RNA,<br />
ribosomer, aminosyrer, proteiner<br />
Forslag til begrebskort, der kan vise flere forskellige<br />
sammenhænge:<br />
1. kromosomer, mutationer, stråling, thymin, adenin,<br />
guanin, cytosin, gener, DNA, RNA, arvelige egenskaber,<br />
vigende gener, dominerende gener.<br />
Undervisningen kan evalueres ved at bruge<br />
• Kopiark 149: Min forklaring på begrebet<br />
• Kopiark 150: Tjek din viden<br />
De udfyldte ark kan benyttes som grundlag for en<br />
klassesamtale, som runder forløbet af. Evaluerin kan<br />
udbygges ved hjælp af lærerevejledningens første del<br />
med evalueringsmuligheder indenfor rapportskrivning<br />
(s. 38), portfolio (s. 38), begrebskort (s. 38), elevernes<br />
egne mål (s. 39), skriftlig evaluering og mundtlig<br />
evaluering (s. 39)
Eksempler på fælles<br />
berøringsflader med geografi<br />
og fysik/kemi<br />
Geografi<br />
• Jorden forandrer sig<br />
Viden om mutationer og deres betydning for evolutionen<br />
kan være en del af undervisningen i geografi,<br />
når emnet er pladetektonik, vulkanisme og andre geologiske<br />
ændringer. Samtidig med, at der sker geografiske<br />
ændringer på jorden, vil dyrelivet også ændre sig,<br />
og mutationer giver mulighed for tilpasning.<br />
Brug de generelle kopiark<br />
• Kopiark 21: Planlægning i biologi – Evaluering 1<br />
• Kopiark 22: Planlægning i biologi – Evaluering 2<br />
• Kopiark 30: Fremlæg din viden<br />
Se desuden afsnittet De generelle kopiark s. 51-56 i<br />
lærervejledningen.<br />
Kopiark til <strong>Genetik</strong><br />
Kopiark 135: Celledeling hos en bananflue<br />
Øvelsen handler om antal af kromosomer før celledeling<br />
og efter celledeling. Eleverne kan finde antallet af<br />
kromosomer hos bananfluen i boksen i grundbogen s.<br />
106. Tegneserien på arket skal vise, hvordan de 8 kromosomer<br />
fordobles i den oprindelige celle, hvorefter<br />
cellen deler sig til to celler med hver 8 kromosomer.<br />
Ægcellen og sædcellen skal have hver 4 kromosomer,<br />
således at det befrugtede æg i alt får 8 kromosomer.<br />
Kopiark 136: En DNA-streng<br />
Her skal eleverne tegne de manglende baser, således at<br />
der over for adenin sidder thymin og over for guanin<br />
sidder cytosin. Brug evt. tegningen side 101 i grundbogen<br />
som hjælp.<br />
Rækkefølgen er fra venstre mod højre:<br />
T T T T G A C C C G G A G A A T T C G T<br />
Kopiark 137: DNA og RNA (1 og 2)<br />
Denne øvelse handler om proteinsyntesen. Skemaet i<br />
ark 2 med RNA-koderne for aminosyrer, har eleverne<br />
ikke set før, så det vil være en god idé at gennemgå det<br />
sammen i klassen. Læg mærke til, at der er flere forskellige<br />
koder for den samme aminosyre.<br />
Svaret er: isoleucin, tyrosin, lysin, threonin, glycin,<br />
prolin, leucin, lysin, glutamin, serin, leucin, serin<br />
Kopiark 138: Fra DNA til færdigt protein<br />
Efter gennemgang af proteinsyntesen kan denne<br />
opgave laves. Tegningen er den samme som i grundbogen<br />
s. 104.<br />
Kopiark 139: Om kromosomer og DNA<br />
En multiple-choice opgave, som kan bruges som evaluering<br />
af den første del af genetik-kapitlet.<br />
De rigtige svar er:<br />
b. store molekyler i cellekerner<br />
a. cellen deler sig<br />
b. cellekernens kromosomer<br />
c. bestanddele af proteiner<br />
b. proteiner, der indgår i et kromosom<br />
c. thymin<br />
b. cytosin (NB: her er fejl i kopimappe B, 1. oplag.)<br />
b. guanin<br />
a. adenin<br />
Kopiark 140: Mere om kromosomer,<br />
DNA, RNA og proteiner<br />
En multiple-choice opgave, som kan bruges som evaluering<br />
af den sidste del af genetik-kapitlet.<br />
De rigtige svar er:<br />
c. 20 forskellige aminosyrer<br />
a. en aminosyre, vi skal have gennem føden<br />
b. et stof der bringer bud fra DNA i cellekernen til<br />
ribosomer uden for kernen<br />
a. et stof der transporterer aminosyrer hen til<br />
ribosomerne<br />
c. et protein.<br />
b. et lige antal kromosomer<br />
155<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
a. kemiske stoffer og ultraviolet lys<br />
c. kan være gavnlige eller skadelige<br />
Kopiark 141: Lav et krydsningsskema<br />
Krydsningen af de to ærter i opgaven er en parallel til<br />
krydsningen af lyse og mørke får i grundbogen. Hos<br />
fårene dominer lys farve over mørk farve. Derfor vil<br />
alle lammene fra den første krydsning, hvor forældrene<br />
har det samme gen for farve blive lyse.<br />
I denne opgave, hvor de to ærter har samme gen<br />
for farve, vil alt afkommet få røde blomster, fordi rødt<br />
dominerer over hvidt.<br />
I den anden krydsning krydses to røde blomster.<br />
Men da de har forskellige gener for farve, og begge har<br />
både et gen for rødt og et gen for hvidt, falder afkommet<br />
anderledes ud end i første forsøg: tre af planterne vil få<br />
røde blomster, en af dem vil få hvide blomster. To af<br />
planterne er homozygote (har samme gener for farve), to<br />
af dem er heterozygote (har forskellige gener for farve).<br />
Gør eleverne opmærksom på, at disse resultater i<br />
anden krydsning kun er statistisk korrekte. Hver gang<br />
generne spalter sig ud i ægceller og sædceller, er det<br />
tilfældigt, hvilken celle, der får hvilket gen. Det er også<br />
tilfældigt, hvilken sædcelle, der møder hvilken ægcelle.<br />
Der skal altså mange hundrede forsøg til, før vi kan<br />
få resultatet: 3/4 planter med røde blomster og 1/4<br />
planter med hvide blomster.<br />
Kopiark142: Hvilken farve får musene?<br />
Opgaven introducerer begrebet albinisme. Eleverne<br />
kender sandsynligvis begrebet allerede. De har hørt<br />
om albino-mennesker, og de har set mus og kaniner,<br />
der er albinoer. Genet for albinisme er vigende og skal<br />
altså være til stede i dobbelt portion, for at dyret bliver<br />
en albino.<br />
Albinodyr ses sjældent i naturen. De klarer sig ikke så<br />
godt, fordi deres hud og øjne er følsomme over for lys, og<br />
dyrene vil have svært ved at skjule sig i naturen. Isbjørnen<br />
er i øvrigt ikke albino, den har pigment omkring øjne og<br />
snude, og huden under den hvide pels er mørk.<br />
I krydsningsskemaet krydses to grå heterozygote<br />
mus (musene har forskellige gener for farve). Afkommet<br />
bliver 3/4 grå mus og 1/4 hvide albinomus.<br />
156<br />
Læs i øvrigt vejledningen til kopiark 141: Lav et<br />
krydsningsskema<br />
Kopiark 143: Lav selv krydsninger<br />
Her er andre opgaver, hvor eleverne kan lave krydsninger<br />
af kvæg med dominerende og vigende gener<br />
(hornet – hornløs) af kvæg med co-dominante gener<br />
(begge gener for pelsfarve træder frem) for pelsfarve<br />
(rød – hvid).<br />
Hos høns er generne for fjerfarve også co-dominante,<br />
begge gener virker. Man kan sammenligne det<br />
med grundbogens beskrivelse af “black-cross”-minkene<br />
på side 108.<br />
Kalven af den hornede tyr og den hornløse ko vil<br />
afhænge af forældrenes gensammensætning. Tyren<br />
har generne hh, fordi h er vigende. Koen kan have<br />
generne HH eller Hh. Hvis koen har generne HH, vil<br />
alle kalve blive hornløse. Hvis koen har generne Hh,<br />
vil 1/2 af kalvene få horn.<br />
I eksemplet med pelsfarve hos kvæg vil 1/2 af kalvene<br />
blive røde, og 1/2 vil blive rød/hvidspættet.<br />
I eksemplet med krydsning af høns vil 1/4 af kyllingerne<br />
blive sorte, 1/4 vil blive hvide, og 1/2 af kyllingerne<br />
bliver grå.<br />
Kopiark 144: Et krydsningsskema<br />
Dette skema kan kopieres til brug for øvelserne på<br />
kopiark 143: Lav selv krydsninger og kopiark 145:<br />
Menneskets blodtyper, A, B, 0 (nul)-systemet<br />
Kopiark 145: Menneskets blodtyper,<br />
A, B, 0 (nul) – systemet<br />
Opgaven indledes med en introduktion til menneskets<br />
AB0-blodtypesystem. Her er generne A og B codominante<br />
(begge gener virker), mens de begge er<br />
dominerende over for genet for 0. Man kan kun have<br />
to af generne, så på tegningen på opgaven ses de 6<br />
muligheder, der er for gen-sammensætning. Det vil<br />
sige, at der er to muligheder for gen-sammensætning<br />
for blodtype A og B, mens der kun er en mulighed for<br />
gen-sammensætning for blodtype AB og blodtype 0.<br />
Brug krydsningskemaet på kopiark 144: Et krydsningsskema<br />
til øvelserne. Svaret på første opgave vil
være: 1/4 af afkommet vil få blodtype A, 1/4 af afkommet<br />
vil få blodtype B, 1/4 af afkommet vil få blodtype<br />
AB, og 1/4 af afkommet vil få blodtype 0.<br />
Svaret på spørgsmålet om, hvilke blodtyper børn<br />
af forældre, begge med blodtype AB, kan få: Børnene<br />
kan have blodtyperne A, B eller AB.<br />
Svaret på: Kan det passe? vil være nej. Når barnet har<br />
et gen for B, må det være kommet fra faderen, fordi<br />
moderen ikke har det. Ellers ville hun have haft blodtype<br />
AB eller blodtype B. B-genet kan ikke komme fra<br />
den såkaldte fader, fordi et eventuelt B-gen hos ham<br />
ville have domineret over 0.<br />
Kopiark 146: Har du smagergenet for PTC?<br />
(Findes i Kopimappe B, 1. oplag).<br />
Kopiarket udgår. I øvelsen anvendes stoffet PTC<br />
(Phenyl-thio-carbamid). Stoffet findes ikke på<br />
Miljøstyrelsens liste over farlige stoffer, men må klassificeres<br />
som sundhedsskadeligt i den opløsning (0,1<br />
%), som vi gør brug af i øvelsen.<br />
Da Gyldendal ikke vil anbefale brug af sundhedsskadelige<br />
stoffer i undervisningen, fraråder vi, at<br />
øvelsen udføres på skolerne. I de kommende oplag af<br />
kopimappen vil der indgå en ny kopiside med et andet<br />
forsøg (se nedenfor). Dette kopiark vil blive lagt på<br />
Biologisystemet BIOS’ hjemmeside: www.bsb.gyldendal.dk,<br />
hvorfra det kan downloades som erstatning<br />
for det nuværende kopiark 146.<br />
Kopiark 146: Hvorfor er der flere farveblinde<br />
drenge end piger?<br />
Arket omhandler kønsbunden arv. Ved kønsbunden<br />
arv sidder genet på det kvindelige kønskromosom, Xkromosomet.<br />
Kvinder har to af disse kromosomer, så<br />
hvis der er tale om et vigende gen, skal kvinden have<br />
det på begge X-kromosomer, for at genet kommer til<br />
udtryk. Manden har kun et X-kromosom, så han skal<br />
blot have et vigende gen, for at det kommer til udtryk.<br />
Risikoen for at få sygdomme, der skyldes kønsbunden<br />
arv, er altså meget større for drenge end for piger.<br />
Svarene på spørgsmålene er:<br />
1. Piger skal have to gener for farveblindhed, for at<br />
fejlen kommer til udtryk, drenge skal blot have et<br />
gen. Derfor er der flest farveblinde drenge.<br />
2. Hvis en pige er rød-grøn farveblind, er hendes far<br />
farveblind også. Hendes mor kan være det, og så<br />
har hun genet på begge sine X-kromosomer.<br />
Moderen kan også være bærer af genet, således at et<br />
af hendes X-kromosomer har genet for farveblindhed.<br />
Dette X-kromosom har datteren arvet.<br />
3. Se på tegningen ovenfor. Det halve af sønnerne vil<br />
være farveblinde. Ingen af døtrene vil være farveblinde,<br />
men det halve af døtrene vil være bærer af<br />
genet for farveblindhed.<br />
Kopiark 147: Undersøgelse i klassen<br />
På kopiarket ses en række egenskaber hos mennesker.<br />
Nogle af disse skyldes vigende gener, andre dominerende<br />
gener. En opgave, der opmuntrer til egne undersøgelser.<br />
Hvis man har nogle af de egenskaber, der skyldes<br />
vigende gener, har man to gener for denne egenskab,<br />
et fra hver af forældrene. Hvis man har egenskaber,<br />
der skyldes dominerende anlæg, kan man have enten<br />
et eller to gener for denne egenskab.<br />
Kopiark 148: Hvilke mutationer<br />
vil være gavnlige?<br />
En åben opgave, der kan løses på forskellige niveauer.<br />
Tanken er at “startdyret” gennem evolution udvikler<br />
sig, så det tilpasses de fire forskellige biotoper. Man<br />
kunne forestille sig, at dyret lever:<br />
• i arktis. Måske bliver dyret større, fordi det derved<br />
får lettere ved at holde varmen (rumfang bliver større<br />
i forhold til overflade), pelsen bliver hvid (camouflage)<br />
i hvert fald om vinteren, og snude og ørerne<br />
bliver mindre og benene kortere, fordi varmetabet i<br />
ekstremiteterne så bliver mindre.<br />
• på en savanne Der kan tænkes flere forskellige scenarier.<br />
Dyret kan blive hurtigløber, så det kan fange<br />
de store klovbærende dyr på savannen. I så fald vil<br />
dyret få længere ben, en pelsfarve, der camouflerer<br />
den på savannen, fx gul eller gulbrun. Måske bliver<br />
157<br />
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK
VEJLEDNING TIL DE ENKELTE KAPITLER: BGENETIK<br />
det plettet som geparden. Man kan også forestille<br />
sig, at dyret bliver et natdyr, der sniger sig frem i<br />
mørket og æder små gnavere og krybdyr. I så fald vil<br />
det nok blive mindre, mere kortbenet og mørkere i<br />
pelsen. Måske vil det udvikle store ugleagtige øjne<br />
og store bevægelige ører.<br />
• i en tropisk regnskov. Der er flere muligheder, alt<br />
efter hvilken fødestrategi dyret får. Det kan blive et<br />
klatrende vel-camoufleret rovdyr, der lever fx som<br />
en leopard. Det vil blive plettet eller stribet alt efter<br />
hvilken skovtype, den tilpasser sig. Man kunne også<br />
forestille sig, at det blev et lille rovdyr som en skovmår,<br />
der er tilpasset levet i trækronerne. Det har<br />
spidse klatrekløer og en lang hale, det kan styre<br />
med, når det springer fra træ til træ.<br />
• i havet. Dyret må tilpasse sig vandet, og det udvikler<br />
et tykt spæklag under huden for at holde varmen.<br />
Pelsen reduceres eller forsvinder helt. Dyret bliver<br />
også større, for at reducere varmetabet. Kroppen<br />
bliver torpedoformet, og ben og arme bliver til luffer.<br />
Halen udvikles måske til styreorgan i vandet.<br />
Kopiark 149: Min forklaring på begrebet<br />
Alle begreberne er beskrevet i grundbogen i boksene<br />
Nyttige begreber, eller de er centrale begreber i teksten.<br />
Arket lægger op til, at eleverne med egne ord kan<br />
forklare centrale, faglige begreber fra teksten. Arket<br />
kan bruges både i begyndelsen af arbejdet med emnet<br />
og som evaluering. Brugt i begyndelsen af arbejdet<br />
med emnet kan besvarelserne give et billede af elevernes<br />
forhåndsviden. Som evaluering kan øvelsen sætte<br />
fokus på, hvad eleverne har lært, og hvordan de forklarer<br />
biologiske begreber. Eleverne kan med fordel<br />
lave øvelsen i grupper. Kopiarket kan være en god<br />
øvelse i forhold til afgangsprøven i biologi.<br />
Kopiark 150:Tjek din viden<br />
Kopiarket kan bruges individuelt eller i klassen til at<br />
evaluere, hvad eleverne ved om emnet. Opgaven er lukket,<br />
men for mange er det en sjov måde at evaluere på.<br />
158<br />
De rigtige svar er:<br />
c. i alle levende organismer<br />
a. DNA<br />
c. koden til et protein<br />
b. i cellekernen<br />
b. aminosyrer<br />
c. en kopi af DNA<br />
b. stoffer som indgår i DNA<br />
c. forandring i et gen<br />
b. fremstiller proteiner<br />
a. celledeling<br />
c. en arvelig blodsygdom<br />
a. en arvelig lungesygdom