RAZIŠČI SKRIVNOSTI ŽIVEGA 9, vodnik za učitelje

Alenka Gorjan Laura Javoršek

9

Razišči skrivnosti živega

Vodnik k delovnemu zvezku za biologijo v 9. razredu

Pipinova knjiga

Alenka Gorjan Laura Javoršek

9

Razišči skrivnosti živega

Vodnik k delovnemu zvezku za biologijo v 9. razredu

www.pipinova-knjiga.si

Razišči skrivnosti živega Vodnik k delovnemu zvezku za učitelja Avtorici dr. Alenka Gorjan, Laura Javoršek Metodično-didaktični pregled Darinka Gilčvert Berdnik Jezikovni pregled Mira Hladnik Ilustracije Erika Omerzel Vujić Fotografije Anže Gorjan Novak Uredili Alenka Gorjan in Laura Javoršek Prelom Lara Kovačič

Izdala in založila PIPINOVA KNJIGA, Mina Mušinović s.p., Podsmreka Za založbo Mina Mušinović Prva izdaja, prvi natis Naklada 300 Tisk Present, d. o. o. © PIPINOVA KNJIGA, Mina Mušinovič s.p., 2012. Vse pravice pridržane.

Brez pisnega dovoljenja založbe je prepovedano reproduciranje, distribuiranje, dajanje v najem, javna priobčitev, dajanje na voljo javnosti (internet), predelava ali vsaka druga uporaba tega avtorskega dela ali njegovih delov v kakršnem koli obsegu ali postopku, vključno s fotokopiranjem, tiskanjem ali shranitvijo v elektronski obliki. Odstranitev tega podatka je kazniva.

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 37.091.3:57(035) GORJAN, Alenka Razišči skrivnosti živega 9 : vodnik k delovnemu zvezku za biologijo v 9. razredu / Alenka Gorjan, Laura Javoršek ; [ilustracije Erika Omerzel Vujić ; fotografije Anže Gorjan Novak]. - 1. izd., 1. natis. - Dobrova : Pipinova knjiga, 2012 ISBN 978-961-93354-0-6 1. Javoršek, Laura, 1979263017472

Vsebina PRIMER LETNE UČNE PRIPRAVE

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1 RAZISKOVANJE IN POSKUSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Raziskuj kot znanstvenik – poenostavljen primer znanstvenega raziskovanja . . . 26

2 BIOLOŠKO ZNANJE V VSAKDANJEM ŽIVLJENJU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Si to, kar ješ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3 ŽIVI SISTEMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Nivoji organizacije življenja na Zemlji

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

4 DEDOVANJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Zgradba celice

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Izdelaj model kromosoma

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44 47

Razmnoževanje celic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Gojenje malih trolov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Razišči dedne lastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Spolno vezano dedovanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Iskanje izgubljene osebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Postani genetski svetovalec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5 BIOTEHNOLOGIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74

Kako bi vzgojili bakterije za najboljše kislo mleko Bakterije, naše sostanovalke

3

6 EVOLUCIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Naravni izbor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Mutacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Vpliv okolja na preživetje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Prilagoditve na ekološke razmere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

7 BIOTSKA RAZNOLIKOST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Razvojno drevo in razvrščanje organizmov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Razvrščanje organizmov s pomočjo dihotomnega določevalnega ključa . . . . . . . . . . . 98 Razišči biotsko pestrost. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Biomi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 (Ne)zaščiten kot medved - ali res? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

4

LETNA DELOVNA PRIPRAVA

BIOLOGIJA

Predmet: Razred: 9. razred osnovne šole Letno število ur: 64 Tedensko število ur: 2

Delovni zvezek Alenka Gorjan, Laura Javoršek Razišči skrivnosti živega 9, delovni zvezek za biologijo v 9. razredu, Pipinova knjiga, 2012

Vodnik za učitelja Alenka Gorjan, Laura Javoršek Razišči skrivnosti živega 9, vodnik k delovnemu zvezku za učitelje, Pipinova knjiga, 2012

Učbenik Laura Javoršek Razišči skrivnosti živega 9, učbenik za biologijo v 9. razredu, Pipinova knjiga, 2013 Ideje za načrtovanje učnih ur in praktično delo: http://www.nuffieldfoundation.org/practical-biology/topics http://www.wellcome.ac.uk/Education-resources/index.htm http://www.nationalstemcentre.org.uk/elibrary/science/search?order=score http://kompetence.uni-mb.si/rezultati.html http://www.scienceinschool.org/slovene

6 kemija

Uvajanje: 0,5 ure Obravnava nove snovi: 1,5 ure Ponavljanje in utrjevanje: 1 ura Preverjanje in ocenjevanje: /

september – oktober 3 ure

oktober – december 19 ur

januar – februar 7 ur

februar – marec 15 ur

april – junij 15 ur

ŽIVI SISTEMI

DEDOVANJE

BIOTEHNOLOGIJA

EVOLUCIJA

BIOTSKA RAZNOLIKOST (razvrščanje organizmov, biomi in biosfera, vpliv človeka na naravo in okolje)

geografija kemija tuj jezik slovenščina

geografija

Uvajanje: 0,5 ure Obravnava nove snovi: 11,5 ur Ponavljanje in utrjevanje: 1 ura Preverjanje in ocenjevanje: 2 uri

Uvajanje: 0,5 ure Obravnava nove snovi: 11,5 ur Ponavljanje in utrjevanje: 1 ura Preverjanje in ocenjevanje: 2 uri

slovenščina gospodinjstvo kemija zgodovina okoljska vzgoja

Uvajanje: 0,5 ure Obravnava nove snovi: 5,5 ur Ponavljanje in utrjevanje: 1 ura Preverjanje in ocenjevanje: /

zgodovina

družboslovje gospodinjstvo

Uvajanje: 0,5 ure Obravnava nove snovi: 0,5 ure Ponavljanje in utrjevanje: 1 ura Preverjanje in ocenjevanje: /

september 2 uri

BIOLOŠKO ZNANJE V VSAKDANJEM ŽIVLJENJU

Uvajanje: 1 ura Obravnava nove snovi: 14 ur Ponavljanje in utrjevanje: 2 uri Preverjanje in ocenjevanje: 2 uri

športna vzgoja

Uvajanje: 1 ura Obravnava nove snovi: 1,5 ure Ponavljanje in utrjevanje: 0,5 ure Preverjanje in ocenjevanje: /

september 3 ure

MEDPREDMETNA POVEZAVA

UVOD RAZISKOVANJE IN POSKUSI

STRUKTURA POUKA

ČAS

VSEBINSKI SKLOP

Laborant: ‒ Razišči biotsko pestrost (delo na terenu) ‒ Biomi – model ekosistema* ‒ (Ne)zaščiten kot medved – ali res? (igra vlog)

konca šol. leta)

Laborant:

‒ Naravni izbor ‒ Vplivi okolja na preživetje ‒ Prilagoditve na ekološke razmere ‒ Priprava modela ekosistema (*pomoč učencem pri vzdrževanju in opazovanju do

Laborant: ‒ Kako bi vzgojili bakterije za najboljše kislo mleko

Laborant: ‒ Zgradba celice (igra vlog) ‒ Opazovanje obarvanih kromosomov ‒ Izdelaj model kromosoma ‒ Gojenje malih trolov ‒ Spolno vezano dedovanje

Laborant: ‒ Raziskuj kot znanstvenik

OPOMBE

7

Uvodna ura

1.

Učenci se seznanijo s predmetom, oblikami in metodami dela pri pouku, potrebščinami za pouk ter spoznajo, kako je urejen delovni zvezek.

Učitelj predstavi načine in kriterije preverjanja in ocenjevanja znanja.

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA delovni zvezek

UČNA SREDSTVA

Raziskuj kot znanstvenik

E1‒1: spoznajo, da je biološko znanje temelj za medicino, veterino, farmacijo itd.

E1‒2: na podlagi primerov razvijajo razumevanje o temeljni in uporabni znanosti ter razumevanje* o interdisciplinarnosti F1‒1: samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave F1‒2: znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa F1‒3: razlikujejo med spremenljivimi in kontroliranimi parametri pri poskusu F1‒4: znajo izdelati ustrezen graf za prikaz podatkov in razviti kvantitativne trditve o odnosih med spremenljivkami pogovor pojasnjevanje razlaga raziskovalno delo eksperiment opazovanje primerjanje merjenje beleženje

frontalna individualna skupinska tabela za beleženje v delovnem zvezku, pisalo

ura ali štoparica

Si to, kar ješ

E1‒1: spoznajo, da je biološko znanje temelj za medicino, veterino, farmacijo, biotehnologijo, kmetijstvo, gozdarstvo, živinorejo, živilsko industrijo itd.

E1‒2: na podlagi primerov razvijajo razumevanje o temeljni in uporabni znanosti* ter interdisciplinarnosti E1‒3: spoznajo, da je biološko znanje vse pomembnejše za sprejemanje ustrezne nacionalne in mednarodne zakonodaje* I1‒2: spoznajo, da gensko spremenjeni organizmi poleg sebi lastnih vsebujejo tudi tuje ali umetno spremenjene gene

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje delo z literaturo beleženje

frontalna individualna skupinska

delovni zvezek, pisalo

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

4.

E1 ‒ Biološko znanje je vse bolj pomembno kot temelj za razne družbene dejavnosti in za sprejemanje utemeljenih osebnih in družbenih odločitev.

I1 ‒ Človek z biotehnologijo (genskim inženirstvom) pridobiva nove biomedicinske, kmetijske in druge proizvode.

BIOLOŠKO ZNANJE V VSAKDANJEM ŽIVLJENJU

2.

3.

E1 ‒ Biološko znanje je vse bolj pomembno kot temelj za razne družbene dejavnosti in za sprejemanje utemeljenih osebnih in družbenih odločitev.

F ‒ Učenci nadgradijo znanje sklopa B; B1 ‒ Znanstveni napredek temelji na zastavljanju smiselnih vprašanj in izvajanju dobro načrtovanih raziskav.

RAZISKOVANJE IN POSKUSI

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA

Medpredmetne povezave: družboslovje gospodinjstvo

Samostojno delo z DZ

Medpredmetna povezava: športna vzgoja

DZ str. 6-8 Vodnik, str. 26

DZ str. 10-11 Vodnik, str. 34

(DZ str. 9, Vodnik str. 33)

Laborant: pripravi pripomočke za izvajanje poskusa in spremlja delo učencev pri učni uri.

Delo v skupinah: preprost primer poskusa

STR. V DZ IN VODNIKU

(DZ str. 5, Vodnik str. 25)

Učencem damo navodila, da doma izdelajo tridimenzionalni model zgradbe celice (le v primeru, če ga v preteklem letu še niso izdelali). Prinesejo ga k učni uri z zap. št. 10.

OPOMBE

8

Ponavljanje in utrjevanje

NASLOV UČNE ENOTE

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

UČNA SREDSTVA

STR. V DZ IN VODNIKU

(DZ str. 13, Vodnik str. 37)

Izberemo učenca, ki bo pripravil predstavitev o: a) odkritju zgradbe DNA (učenec jo predstavi pri uri zap. št. 10), b) DDT (učenec jo predstavi pri uri zap. št. 33).

OPOMBE

Ponavljanje in utrjevanje

8.

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

G1‒1: spoznajo, da ima ogljik osrednjo vlogo v živi naravi, ker ima sposobnost za tvorjenje mnogih kombinacij s samim seboj in z drugimi elementi G1‒2: spoznajo, da so molekule v živih sistemih zgrajene pretežno iz ogljika, vodika, dušika, kisika, fosforja in žvepla, G1‒3: spoznajo, da organizmi vsebujejo zelo različne molekule, od majhnih (voda, soli) do zelo velikih (ogljikovi hidrati, maščobe, beljakovine, DNA) G1‒4: razumejo, da v organizmih neprestano potekajo kemijske reakcije.

J1‒9: razumejo pomen vode za življenje M1‒1: ponovijo zgradbo ekosistema M1‒3: razumejo, da so ekosistemi med seboj povezani v biosfero

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje beleženje

frontalna individualna skupinska modeli organskih in anorganskih spojin

delovni zvezek, pisalo

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Nivoji organizacije življenja na Zemlji

6.

7.

Medpredmetne povezave: kemija

Samostojno delo z DZ.

DZ str. 14-16 Vodnik str. 38

G1 ‒ Delovanje živih sistemov temelji na kemijskih in fizikalnih načelih.

J1 ‒ Na našem planetu živijo milijoni vrst živali, rastlin, gliv in bakterij. Čeprav se vrste med seboj razlikujejo po videzu, enotnost vsega živega postane očitna ob upoštevanju notranje zgradbe in podobnosti kemijskih procesov; to enotnost je mogoče pojasniti le s skupnim evolucijskim izvorom.

M1 ‒ Različni ekosistemi so med seboj povezani preko vplivanja na globalne procese. Celoten planet deluje kot povezana celota.

ŽIVI SISTEMI

5.

ZAP. URA

9

NASLOV UČNE ENOTE

OPERATIVNI CILJI

OBLIKE IN METODE DELA

UČNA SREDSTVA OPOMBE

DZ str. 17, Vodnik str. 43)

STR. V DZ IN VODNIKU

Odkritje DNA

10.

H1‒1: razumejo, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti H1‒2: razumejo, da je v kromosomu vsa genetska informacija shranjena v molekuli DNA, beljakovine pa pomagajo podpirati zgradbo in delovanje kromosoma (opomba: kromosomi so kompleksi DNA in beljakovin) H1‒3: razumejo, da je gen odsek molekule DNA H1‒4: Na podlagi opazovanja celic z obarvanimi kromosomi* spoznajo, da v fazi med delitvami kromosomska DNA ni tesno zvita, zato pri opazovanju z mikroskopom ne vidimo posameznih kromosomov, med celično delitvijo pa se kromosomska DNA tesno zvije (zato pri opazovanju z mikroskopom lahko vidimo posamezne kromosome)

H1‒1: ponovijo zgradbo celice in razumejo, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti

plakat, referat ali elektronske prosojnice model DNA (izdelan v 8. razredu)

predstavitev izbrane teme pogovor pojasnjevanje razlaga

Igra vlog: ‒ kartončki z vlogami (živalska, rastlinska in glivna celica), ‒ papir A3 za vsako skupino, ‒ pisala/barvice za skiciranje, ‒ obris celice, slike organelov in lepilo.

modeli celic iz različnih materialov

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga igra vlog primerjanje beleženje

frontalna individualna skupinska

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Zgradba celice

9.

Medpredmetna povezava: zgodovina

Učenec izvede predstavitev na temo odkritja zgradbe DNA (raziskovalci James Watson, Francis Crick in Rosalind Franklin).

Laborant: pripravi material za igro vlog.

Vodnik str. 44

H1 ‒ Lastnosti organizmov določajo beljakovine, zgradba beljakovin pa je zapisana v genih.

J1 ‒ Na našem planetu živijo milijoni vrst živali, rastlin, gliv in bakterij. Čeprav se vrste med seboj razlikujejo po videzu, enotnost vsega živega postane očitna ob upoštevanju notranje zgradbe in podobnosti kemijskih procesov; to enotnost je mogoče pojasniti le s skupnim evolucijskim izvorom. Evolucija je proces, s katerim se je postopno razvila raznovrstnost vrst skozi mnoge generacije.

DEDOVANJE

ZAP. URA

10

Zgradba kromosoma

Izdelaj model kromosoma

Ponavljanje in utrjevanje

11.

12.

13.

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

H1‒5: spoznajo, da je genetska informacija organizirana v ločene enote – kromosome H1‒6: razumejo pomen odkritja zgradbe DNA (raziskovalci James Watson, Francis Crick in Rosalind Franklin)* za razvoj sodobne biologije (pomemben mejnik v razvoju biologije) H1‒7: razumejo pomen natančnega podvojevanja DNA za prenašanje nespremenjenega genetskega zapisa iz celice v celico in iz roda v rod H1‒13: spoznajo, da rastlinske in živalske celice vsebujejo več tisoč različnih genov, da imajo običajno po dve kopiji vsakega gena (dva alela) in da sta lahko alela enaka ali različna H1‒14: razumejo, da so posamezni geni na točno določenem mestu na kromosomu

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga beleženje priprava razstave

delovni zvezek, pisalo

Za vsako skupino: ‒ škarje, ‒ 6 x 1 m dolgih vrvic iz bele volne (s pobarvanimi odseki DNA (aleli); po 4 in po 2 enaki) ‒ plastelin (26+2 valjev), ‒ sponke, ‒ selotejp, ‒ karton, ‒ listi A4.

praktično delo pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje primerjanje

frontalna individualna skupinska

delovni zvezek, pisalo, barvice

elektronske prosojnice za ponazoritev zgradbe DNA in kromosomov

mikroskopski preparat z obarvanimi kromosomi in/ali slike in videoposnetek obarvanih kromosomov pod mikroskopom

UČNA SREDSTVA

frontalna individualna skupinska

mikroskopiranje

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA

Učenci pripravijo razstavo modelov DNA in odgovorijo na vprašanja v DZ str. 20.

Laborant: pripravi material za izdelavo modela kromosoma za ustrezno št. skupin (glej navodila v Vodniku za učitelje).

Laborant: Pripravi material za opazovanje celic z obarvanimi kromosomi pod mikroskopom in/ali slike in videoposnetek obarvanih kromosomov pod mikroskopom.

Teoretični uvod pred uro praktičnega dela izdelave modela DNA.

OPOMBE

DZ str. 18-20 Vodnik str. 47

STR. V DZ IN VODNIKU

11

Razmnoževanje celic

NASLOV UČNE ENOTE

H1‒7: spoznajo, da se med mitozo podvojena kromosomska DNA razdeli med hčerinski celici, tako da vsaka hčerinska celica prejme enako število kromosomov istega tipa, torej enak genski zapis; pri diploidnem organizmu sta dva kromosoma istega tipa v vsaki hčerinski celici H1‒8: spoznajo, da pri spolnem razmnoževanju nastajajo potomci, ki podedujejo po pol genov od vsakega od staršev in da se pri tem kombinira genetski material (diploidno število kromosomov) iz dveh različnih celic, od katerih vsaka izvira od enega izmed staršev H1‒9: spoznajo, da pri oploditvi ženska in moška spolna celica prispevata po en komplet kromosomov, tako da nastane spojek z dvema kompletoma kromosomov H1‒10: razumejo pomen mejoze pri nastajanju spolnih celic (prepolovitev števila kromosomov, nove kombinacije genov na kromosomih) H1‒19: razumejo prednosti in slabosti spolnega in nespolnega razmnoževanja v povezavi s stabilnimi oziroma nestabilnimi okoljskimi razmerami J1‒6: spoznajo, da so populacije z majhno genetsko variabilnostjo bolj izpostavljene izumrtju

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga beleženje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

14.

15.

ZAP. URA Samostojno delo z DZ.

OPOMBE

DZ str. 22-23 Vodnik str. 52

STR. V DZ IN VODNIKU

12

Gojenje malih trolov

Razišči dedne lastnosti

17.

18.

19.

20.

H1‒15: spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov H1‒17: razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, idr.)

H1‒18: razumejo, da tudi okolje vpliva na izražanje v genih zapisanih lastnosti organizmov (zato se lahko isti genotip v različnih okoliščinah izrazi kot različen fenotip) H1‒11: spoznajo, da lahko dedno lastnost določa eden ali več genov in da lahko en gen vpliva na več kot eno lastnost organizma* H1‒20: spoznajo, da pri človeku nekatere dedne lastnosti določa samo en gen (npr. priraslost ali nepriraslost ušesnih mečic), večino lastnosti pa določa več genov (npr. barva las in oči), zato te lastnosti nimajo preprostih vzorcev dedovanja* H1‒22: spoznajo primere uporabe kromosomskih analiz v medicini (npr. prenatalna diagnostika, downov sindrom)*

H1‒8: spoznajo, da pri spolnem razmnoževanju nastajajo potomci, ki podedujejo po pol genov od vsakega od staršev in da se pri tem kombinira genetski material (diploidno število kromosomov) iz dveh različnih celic, od katerih vsaka izvira od enega izmed staršev H1‒9: spoznajo, da pri oploditvi ženska in moška spolna celica prispevata po en komplet kromosomov, tako da nastane spojek z dvema kompletoma kromosomov H1‒12: vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip H1‒15: spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov H1‒16: spoznajo, da so dedne lastnosti osebka odvisne od tega, katere alele osebek podeduje od vsakega od staršev in kako ti aleli delujejo skupaj H1‒17: razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, idr.)

J1‒6: spoznajo, da so populacije z majhno genetsko variabilnostjo bolj izpostavljene izumrtju

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga beleženje

frontalna individualna delo v parih skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga beleženje

frontalna individualna delo v parih skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje primerjanje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

elektronske prosojnice

delovni zvezek, pisalo

Učenci na začetku vaje pripravijo: ‒ set papirnatih kromosomov v dveh barvah (18 bež trakov za samico in 18 sivih trakov za samca), ‒ ovojnico iz papirja za shranjevanje trakov ob koncu šolske ure.

Samostojno delo z DZ.

Laborant: pomoč učencem pri pouku, pripravi rezervne škarje in papir za izdelavo ovojnic. Sodeluje pri pouku.

delovni zvezek, pisalo Pripomočki: ‒ škarje, ‒ papirnate ovojnice za shranjevanje lističev, ‒ barvice: rjava, temno zelena, rdeča, oranžna, črna, svetlo zelena.

Učenci naj k naslednji šolski uri prinesejo: ‒ škarje, ‒ pisemsko ovojnico ali doma narejeno papirnato ovojnico (za shranjevanje izrezanih lističev), ‒ barvice: rjava, temno zelena, rdeča, oranžna, črna, svetlo zelena.

OPOMBE

elektronske prosojnice

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Prenos dednih lastnosti, genotip in fenotip

NASLOV UČNE ENOTE

16.

ZAP. URA

DZ str. 30-31 Vodnik str. 58

DZ str. 24-28 Vodnik str. 56

STR. V DZ IN VODNIKU

13

Spolno vezano dedovanje

Iskanje izgubljene osebe

Ponavljanje in utrjevanje

Postani genetski svetovalec

21.

22.

23.

24.

25.

H1‒12: vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip H1‒17: razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, idr.)

H1‒21: na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija) in znajo izdelati rodovnik

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

H1‒12: vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip H1‒17: razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, idr.)

H1‒21: na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija)

H1‒21: na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija)

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje uporaba rodovnika in Punnettovega diagrama

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje

frontalna individualna skupinska

praktična vaja pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna delo v parih skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

delovni zvezek, pisalo

delovni zvezek, pisalo

Pripomočki za vsak par učencev: ‒ 2 plastična lončka, ‒ 3 beli fižolčki, ‒ 1 rdeč fižolček, ‒ črn alkoholni flomaster.

delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA Laborant: pripravi ustrezno število kompletov pripomočkov za delo v parih in sodeluje pri učni uri.

OPOMBE

DZ str. 36-37 Vodnik str. 64

DZ str. 34-35 Vodnik str. 62

DZ str. 32-33 Vodnik str. 60

STR. V DZ IN VODNIKU

14

Preverjanje znanja

Pisno ocenjevanje znanja

26.

27.

Učenci preverijo svoje znanje pišejo pisni preizkus znanja, ki je ocenjen.

Učenci preverijo svoje znanje.

OPERATIVNI CILJI

frontalna individualna

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

pisni preizkus znanja

učni list z nalogami za preverjanje

UČNA SREDSTVA

STR. V DZ IN VODNIKU

(DZ str. 39 Vodnik str. 69)

Učenci samostojno rešijo preizkus znanja.

OPOMBE

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

I1 ‒ Človek z biotehnologijo (genskim inženirstvom) pridobiva nove biomedicinske, kmetijske in druge proizvode.

F ‒ Učenci nadgradijo znanje sklopa B; B1 ‒ Znanstveni napredek temelji na zastavljanju smiselnih vprašanj in izvajanju dobro načrtovanih raziskav.

J1 ‒ Na našem planetu živijo milijoni vrst živali, rastlin, gliv in bakterij. Čeprav se vrste med seboj razlikujejo po videzu, enotnost vsega živega postane očitna ob upoštevanju notranje zgradbe in podobnosti kemijskih procesov; to enotnost je mogoče pojasniti le s skupnim evolucijskim izvorom. Evolucija je proces, s katerim se je postopno razvila raznovrstnost vrst skozi mnoge generacije.

N1 ‒ Človekove dejavnosti lahko vključujejo tveganje s potencialno škodljivimi učinki na človeka in naravo. Med tvegane aktivnosti spadajo uporaba naravnih virov in pridobivanje surovin, rast mest, sprememba uporabe zemljišč in ravnanje z odpadki.

BIOTEHNOLOGIJA

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA

15

Uvod v biotehnologijo, navodila za projektno delo Načrt raziskovanja Izvedba raziskave/ obravnava snovi Predstavitev raziskovalnega dela Ponavljanje in utrjevanje

Kako bi vzgojili bakterije za najboljše kislo mleko

NASLOV UČNE ENOTE

I1‒1: spoznajo, da je človek že zelo zgodaj uporabljal organizme za proizvodnjo različnih dobrin (npr. uporaba kvasovk pri proizvodnji kruha, piva in vina; uporaba mikroorganizmov pri proizvodnji mlečnih izdelkov) I1‒2: spoznajo, da gensko spremenjeni organizmi poleg sebi lastnih vsebujejo tudi tuje ali umetno spremenjene gene, I1‒3: spoznajo nekaj primerov gensko spremenjenih organizmov I1‒4: se seznanijo z možnimi pozitivnimi in negativnimi posledicami uporabe gensko spremenjenih organizmov, I1‒5: razumejo osnovni princip kloniranja (nespolno razmnoževanje) I1‒6: razumejo etične dileme poseganja v gensko zasnovo človeka in drugih organizmov (kloniranje, gensko spremenjeni organizmi ipd.)

I1‒7: razumejo hiter razvoj genskega inženirstva in njegovo uporabo ter prednosti in omejitve njegove uporabe v biotehnologiji I1‒8: spoznajo namen uporabe izvornih (nediferenciranih, nespecializiranih) celic v medicini F‒1: samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave F‒2: znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa F‒3: razlikujejo med spremenljivimi in kontroliranimi parametri pri poskusu F‒4: znajo izdelati ustrezen graf za prikaz podatkov in razviti kvantitativne trditve o odnosih med spremenljivkami F‒5: razlikujejo med linearnimi in nelinearnimi odnosi med podatki, prikazanimi na grafu

OPERATIVNI CILJI

raziskovalno delo (projektno delo) eksperiment (biotehnološki postopek) opazovanje degustiranje primerjanje delo z literaturo predstavitev

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

Učenci sami načrtujejo in predvidijo potrebne material in pripomočke za raziskovalno delo.

delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

28.

29.

30.

31.

32.

ZAP. URA

Medpredmetne povezave: gospodinjstvo kemija slovenščina zgodovina

Naslov vaje je iztočnica za raziskovanje biotehnoloških postopkov. Namesto priprave kislega mleka lahko učenci pripravijo jogurt, kefir, kisli puding, kislo zelje, kislo repo ...

Uvod v biotehnologijo; učenci dobijo navodila za načrtovanje raziskovalnega dela – kaj bodo proučevali, razdelijo se v skupine – za domačo nalogo načrtujejo raziskavo, pregledajo literaturo, napišejo osnutek poteka raziskovalnega dela.

Načrt: učenci na podlagi osnutka dodelajo načrt raziskave, oblikujejo hipoteze, predvidijo potrebne pripomočke in material in organizacijo dela.

Izvedba: učenci v šoli (ali doma) izvedejo poskuse in zabeležijo rezultate in ugotovitve / v vmesnem času poteka obravnava snovi o biotehnologiji.

Predstavitev raziskovalnega dela in ugotovitev skupin Odgovori na vprašanja v DZ, ponavljanje in utrjevanje

Laborant: pomoč pri samostojnem delu učencev; načrtovanju, izvedbi in analizi rezultatov.

OPOMBE

Pomoč: Vodič po poti raziskovanja, DZ str. 6

DZ str. 40-43 Vodnik str. 70

STR. V DZ IN VODNIKU

16

Ponavljanje in utrjevanje

34.

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

J1‒14: spoznajo primer evolucije rezistence bakterij na antibiotike ali žuželk na insekticide N1‒9: spoznajo, da lahko okolje zaradi naravnih vzrokov in človekovih dejavnosti vsebuje snovi, ki so škodljive za človeka in druge organizme N1‒11: spoznajo, da je tveganje, povezano s človekovo aktivnostjo, osebni in družbeni izziv, saj nepravilna analiza posledic določenih aktivnosti vodi do podcenjevanja tveganja in s tem do škodljivih posledic za človeka in naravo ali pa do prestrogih preventivnih ukrepov, ki so nepotrebno finančno breme za posameznika in družbo

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Bakterije, naše sostanovalke

NASLOV UČNE ENOTE

33.

ZAP. URA

Učenec izvede predstavitev na temo DDT.

Medpredmetne povezave: okoljska vzgoja kemija

OPOMBE

DZ, str. 44 Vodnik str. 74

STR. V DZ IN VODNIKU

17

NASLOV UČNE ENOTE

OPERATIVNI CILJI

OBLIKE IN METODE DELA

UČNA SREDSTVA OPOMBE

(DZ str. 45, Vodnik str. 77)

STR. V DZ IN VODNIKU

Mutacije

37.

38.

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒3: spoznajo, da naključne mutacije v molekuli DNA različnih osebkov povzročajo variabilnost določene lastnosti v populaciji J1‒4: spoznajo, da zaradi mutacij nekateri osebki pridobijo lastnosti (alele), ki njim in njihovim potomcem omogočajo prednost pri preživetju in razmnoževanju v določenem okolju (naravni izbor), ter da so tako nastale populacije bolje prilagojene na določeno okolje

H1‒13: Spoznajo, da imajo celice običajno po dve kopiji vsakega gena (dva alela) in da sta lahko alela enaka ali različna H1‒15: spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov H1‒16: spoznajo, da so dedne lastnosti osebka odvisne od tega, katere alele osebek podeduje od vsakega od staršev in kako ti aleli delujejo skupaj H1‒17: razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, križanci, vmesni znaki idr.)

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒2: spoznajo, da so genetska variabilnost in okoljski dejavniki vzrok za evolucijo in raznovrstnost organizmov J1‒5: spoznajo, da je evolucija postopen proces, v katerem nove kompleksne lastnosti organizma nastajajo skozi mnoge generacije; mutacije so naključne v smislu, da niso usmerjene v izboljšanje organizma; naravni izbor ni naključen J1‒16: spoznajo, da ima vsaka vrsta omejeno sposobnost prilagajanja na spremembe okolja in da vrsta izumre, če se okolje nenadno preveč spremeni

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje predvidevanje

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga praktično delo na osnovi modela predvidevanje analiza podatkov

frontalna individualna skupinska

delovni zvezek, pisalo

Za vsako skupino: ‒ 200 belih in 200 rjavih kvadratnih ploščic iz tršega papirja (gamete neke populacije), ‒ 3 posodice z napisi: »Starševska generacija«, »Naslednja generacija«, »Mrtvi«.

delovni zvezek, pisalo

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Naravni izbor

35.

36.

Samostojno delo z DZ.

Naloge v DZ, str. 49: od c) do e) za domačo nalogo.

Učitelj vodi učence po korakih.

Pred vajo učenci ponovijo, kaj je naravna selekcija in kaj je rezultat naravne selekcije.

Laborant: pripravi material za delo v skupinah in sodeluje pri učni uri.

DZ str. 50-52 Vodnik str. 82

DZ str. 46-49 Vodnik str. 78

J1 ‒ Na našem planetu živijo milijoni vrst živali, rastlin, gliv in bakterij. Čeprav se vrste med seboj razlikujejo po videzu, enotnost vsega živega postane očitna ob upoštevanju notranje zgradbe in podobnosti kemijskih procesov; to enotnost je mogoče pojasniti le s skupnim evolucijskim izvorom. Evolucija je proces, s katerim se je postopno razvila raznovrstnost vrst skozi mnoge generacije.

H1 ‒ Lastnosti organizmov določajo beljakovine, zgradba beljakovin pa je zapisana v genih.

EVOLUCIJA

ZAP. URA

18

Prilagoditve na ekološke razmere

Ponavljanje in utrjevanje

Nastanek življenja na zemlji

40.

41.

42.

43.

44.

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒9: spoznajo nekatere hipoteze o nastanku življenja, ki nam omogočajo razlago nastanka živega po povsem naravni poti* J1‒10: spoznajo, da prvotno Zemljino ozračje ni vsebovalo kisika, da tedaj ni bilo ozonske plasti in da je bilo prvo življenje anaerobno* J1‒11: spoznajo, da so fotosintetske cianobakterije začele proizvajati kisik kot stranski produkt fotosinteze, kar je povzročilo izumrtje mnogih anaerobnih vrst bakterij in omogočilo razvoj aerobnih organizmov*

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒15: spoznajo, da so evolucijo življenja na Zemlji močno usmerjale tudi globalne katastrofe (veliki vulkanski izbruhi, trki asteroidov, globalne spremembe podnebja) J1‒16: spoznajo, da ima vsaka vrsta omejeno sposobnost prilagajanja na spremembe okolja in da vrsta izumre, če se okolje nenadno preveč spremeni

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒2: spoznajo, da so genetska variabilnost in okoljski dejavniki vzrok za evolucijo in raznovrstnost organizmov J1‒4: spoznajo, da zaradi mutacij nekateri osebki pridobijo lastnosti (alele), ki njim in njihovim potomcem omogočajo prednost pri preživetju in razmnoževanju v določenem okolju (naravni izbor), ter da so tako nastale populacije bolje prilagojene na določeno okolje

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje delo z literaturo

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga praktično delo na osnovi modela predvidevanje analiza podatkov

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga praktično delo na osnovi modela predvidevanje analiza podatkov

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

literatura – hipoteze o nastanku življenja

elektronske prosojnice

Učitelj izbere učenca, ki pripravi in izpelje samostojno predstavitev na temo galapaških ščinkavcev pri učni uri št. 47.

en kovanec za vsakega učenca ali vsaj enega na skupino

Laborant: učencem pomaga pripraviti in do konca šolskega leta spremljati model ekosistema (povezava z biomi).

Laborant: sodeluje pri učni uri.

Laborant: pripravi material za delo v skupinah in sodeluje pri učni uri.

OPOMBE

delovni zvezek, pisalo

Za vsako skupino: ‒ škarje, ‒ barvni papir (moder, rdeč in rumen) za metulje in podlago, ‒ selotejp, ‒ ravnilo.

delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Vpliv okolja na preživetje

NASLOV UČNE ENOTE

39.

ZAP. URA

DZ str. 56-58 Vodnik str. 88

DZ str. 54-55 Vodnik str. 84

STR. V DZ IN VODNIKU

19

Preverjanje znanja

Pisno ocenjevanje znanja

48.

49.

Učenci preverijo svoje znanje pišejo pisni preizkus znanja, ki je ocenjen.

Učenci preverijo svoje znanje.

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja J1‒7: razumejo, da so fosili izkazi o tem, kako so se skozi evolucijsko zgodovino spreminjale oblike življenja in okoljske razmere* J1‒8: spoznajo, da dokazi na osnovi plasti sedimentnih kamnin in različne metode datiranja kažejo, da je Zemlja stara približno 4,6 milijarde let in da obstaja življenje na Zemlji že več kot tri milijarde let* J1‒12: spoznajo, da imajo tudi zelo počasni geološki procesi velike učinke skozi dolga časovna obdobja (npr. spremembe v položaju celin, fosilni dokazi za obstoj Pangee) in lahko privedejo do razvoja širših skupin organizmov (npr. vrečarji v Avstraliji)* J1‒13: spoznajo izkaze za to, da so se vrste v svoji evolucijski zgodovini spreminjale (to dokazujejo fosili, lahko tudi embriologija, zakrneli organi idr.) in da z evolucijo vrste nastajajo in izumirajo* J1‒15: spoznajo, da so evolucijo življenja na Zemlji močno usmerjale tudi globalne katastrofe (veliki vulkanski izbruhi, trki asteroidov, globalne spremembe podnebja)* J1‒17: spoznajo pomen geografske izolacije za evolucijo (npr. na primeru Darwinovih ščinkavcev)*

OPERATIVNI CILJI

frontalna individualna

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje delo z literaturo beleženje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

pisni preizkus znanja

učni list z nalogami za preverjanje

Učenci samostojno rešijo preizkus znanja.

Učenec izpelje predstavitev na temo galapaških ščinkavcev.

video posnetki potovanja kontinentov primeri fosilnih ostankov

Medpredmetne povezave: geografija

OPOMBE

elektronske prosojnice

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Dokazi evolucije v zgodovini

NASLOV UČNE ENOTE

45.

46.

47.

ZAP. URA

STR. V DZ IN VODNIKU

20

NASLOV UČNE ENOTE

OPERATIVNI CILJI

OBLIKE IN METODE DELA

UČNA SREDSTVA OPOMBE

(DZ str. 59, Vodnik str. 91)

STR. V DZ IN VODNIKU

Razvrščanje organizmov s pomočjo dihotomnega določevalnega ključa

52.

K1‒2: spoznajo, da sorodne vrste združujemo v rod K1‒3: spoznajo, da organizme razvrščamo v skladu z njihovimi značilnostmi in sorodnostjo K1‒4: spoznajo, da znanost vsako vrsto poimenuje z dvodelnim latinskim imenom

J1‒1: razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja K1‒1: spoznajo, da lahko evolucijske odnose med živimi organizmi in njihovimi predniki predstavimo z razvejanim diagramom K1‒2: spoznajo, da sorodne vrste združujemo v rod, te pa v družino, red, razred in deblo K1‒3: spoznajo, da razvrščanje organizmov v skladu z njihovimi značilnostmi in sorodnostjo obravnava sistematika* K1‒4: spoznajo, da znanost vsako vrsto poimenuje z dvodelnim latinskim imenom, ki je bolj stalno in nedvoumno, kot so ljudska imena, ter da je ta način poimenovanja vrst uvedel Carl Linne J1‒18: znajo razložiti izvor primatov in človeka ter sorodnost človeka z drugimi primati

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje primerjanje delo z literaturo beleženje

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga primerjanje predvidevanje delo z literaturo beleženje

frontalna individualna skupinska

delovni zvezek, pisalo

delovni zvezek, pisalo

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Razvojno drevo in razvrščanje organizmov

50.

51.

Pri uvrščanju človeka v sistem si učenci lahko pomagajo z različno literaturo.

DZ str. 62-63 Vodnik str. 98

DZ str. 60-61 Vodnik str. 92

K1 ‒ Zaradi lažjega opisovanja in proučevanja biotske pestrosti posamezne vrste poimenujemo. Na podlagi sorodnosti vrste združujemo v večje skupine, ki jih tudi poimenujemo. Skupine organizmov uvrstimo v sistem, ki ima hierarhično zgradbo in kaže sorodnost med organizmi.

L1 ‒ Biotska pestrost je temelj za delovanje ekosistemov.

M1 ‒ Različni ekosistemi so med seboj povezani preko vplivanja na globalne procese. Celoten planet deluje kot povezana celota.

N1 ‒ Človekove dejavnosti lahko vključujejo tveganje s potencialno škodljivimi učinki na človeka in naravo. Med tvegane aktivnosti spadajo uporaba naravnih virov in pridobivanje surovin, rast mest, sprememba uporabe zemljišč in ravnanje z odpadki.

J1 ‒ Na našem planetu živijo milijoni vrst živali, rastlin, gliv in bakterij. Čeprav se vrste med seboj razlikujejo po videzu, enotnost vsega živega postane očitna ob upoštevanju notranje zgradbe in podobnosti kemijskih procesov; to enotnost je mogoče pojasniti le s skupnim evolucijskim izvorom. Evolucija je proces, s katerim se je postopno razvila raznovrstnost vrst skozi mnoge generacije.

F ‒ Učenci nadgradijo znanje sklopa B; B1 ‒ Znanstveni napredek temelji na zastavljanju smiselnih vprašanj in izvajanju dobro načrtovanih raziskav.

BIOTSKA RAZNOLIKOST (razvrščanje organizmov, biomi in biosfera, vpliv človeka na naravo in okolje)

ZAP. URA

21

Razišči biotsko pestrost

Biomi

53.

54.

55.

M1‒2: spoznajo, da se ekosistemi spreminjajo in razvijajo (npr. primer sukcesije)* M1‒3: razumejo, da se ekosistemi med seboj povezani v biosfero M1‒4: spoznajo glavne tipe biomov in da je biotska pestrost večja v tropskem in zmernem (toplem in vlažnem) podnebju kot v puščavah ali tundri M1‒5: spoznajo, da imajo lahko v podobnih biomih različne vrste organizmov podobno ekološko vlogo M1‒6: razumejo, da so organizmi (vključno s človekom) imeli in še imajo pomembno vlogo pri spreminjanju našega planeta (vpliv na zgradbo ozračja, sodelovanje pri nastajanju nekaterih tipov kamnin ter pri preperevanju kamnin in nastajanju prsti)

F‒1: samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave F‒2: znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa M1‒1: na primeru naravnega ekosistema ponovijo zgradbo in delovanje ekosistema ter spoznajo in uporabijo preproste metode proučevanja ekosistemov M1‒2: spoznajo, da se ekosistemi spreminjajo in razvijajo (npr. primer sukcesije)* L1‒1: razumejo, da se biotska pestrost kaže na različnih ravneh (znotrajvrstna genetska pestrost, pestrost vrst v življenjskih združbah, pestrost ekosistemov) L1‒2: spoznajo in uporabijo preproste metode ugotavljanja biotske pestrosti L1‒3: spoznajo, da je biotska pestrost rezultat milijone let dolge evolucije živega sveta in temelj za delovanje ekosistemov in biosfere, s tem pa tudi temelj za človekovo preživetje (npr. hrana, naravni viri)* L1‒4: razumejo razloge za veliko biotsko pestrost v Sloveniji in da moramo za ohranjanje biotske pestrosti ohranjati tudi različne habitate N1‒4: razumejo vplive človeka na biotske sisteme (organizmi, ekosistemi, biosfera) in te vplive raziščejo v lastnem okolju (urbanizacija, prekomerna raba naravnih virov, degradacija in drobljenje ekosistemov, onesnaževanje okolja idr.)

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga praktično delo (model ekosistema) opazovanje primerjanje beleženje

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje primerjanje praktično delo na terenu beleženje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

model ekosistema (ustrezni pripomočki in material)

delovni zvezek, pisalo

ustrezni pripomočki glede na raziskovalno vprašanje

delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA

Laborant: pomoč pri pripravi in vzdrževanju modela ekosistema. (Model učenci pripravijo že v eni preteklih ur in ga nato daljši čas opazujejo.)

Medpredmetne povezave (odvisno od raziskovalnega vprašanja): ‒ geografija (uporaba zemljevida, orientacija) ‒ matematika in fizika (merjenje hitrosti vodnega toka) ‒ kemija (kemijska analiza vode) ‒ tuj jezik (uporaba določevalnih ključev v tujem jeziku) ‒ slovenščina (pisanje poročila)

Predlogi za raziskovanje: glej Vodnik za učitelje.

Laborant: pomoč pri načrtovanju, izvedbi in interpretaciji rezultatov.

OPOMBE

DZ str. 66-67 Vodnik str. 108

DZ str. 64-65 Vodnik str. 102

STR. V DZ IN VODNIKU

22

(Ne)zaščiten kot medved – ali res?

Preverjanje znanja

Pisno ocenjevanje znanja

56.

57.

58.

59.

Učenci preverijo svoje znanje pišejo pisni preizkus znanja, ki je ocenjen.

Učenci preverijo svoje znanje.

L1‒4: razumejo razloge za veliko biotsko pestrost v Sloveniji in da moramo za ohranjanje biotske pestrosti ohranjati tudi različne habitate M1‒2: spoznajo, da se ekosistemi spreminjajo in razvijajo (npr. primer sukcesije)* N1‒2: razumejo, da biotsko pestrost ohranjamo z neposrednim varovanjem vse narave in biosfere nasploh, s sonaravno rabo krajine in trajnostnim razvojem, izjemoma še posebej na zavarovanih območjih; spoznajo namen (slovenske in mednarodne) področne zakonodaje N1‒3: spoznajo nekatere redke in ogrožene vrste v lastnem okolju N1‒4: razumejo vplive človeka na biotske sisteme (organizmi, ekosistemi, biosfera) in te vplive raziščejo v lastnem okolju (urbanizacija, prekomerna raba naravnih virov, degradacija in drobljenje ekosistemov, onesnaževanje okolja idr.)

N1‒7: razumejo načela trajnostnega razvoja in s svojim ravnanjem prispevajo k trajnostnemu razvoju v lastnem okolju in se aktivno vključujejo v ozaveščanje o tej problematiki, N1‒8: spoznajo, da pomembne osebne in družbene odločitve temeljijo na analizi koristi in tveganja (ekonomske in naravovarstvene) ter da posameznik preko koristi skupnosti koristi sebi (okolje kot vrednota)

OPERATIVNI CILJI

frontalna individualna

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga igra vlog primerjanje beleženje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA

pisni preizkus znanja

učni list z nalogami za preverjanje

lističi z opisi različnih vlog za igro vlog

delovni zvezek, pisalo

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

NASLOV UČNE ENOTE

ZAP. URA

Učenci samostojno rešijo preizkus znanja.

Laborant: pripravi lističe za igro vlog, glede na število skupin.

OPOMBE

DZ str. 68-70 Vodnik str. 110

STR. V DZ IN VODNIKU

23

Zaključna ura, preverjanje in utrjevanje

64.

Učenci ponovijo in utrdijo usvojeno znanje.

N1‒1: spoznajo razliko med ekologijo, varstvom narave in okolja* N1‒5: spoznajo vzroke in posledice nastanka ozonske luknje* N1‒6: spoznajo vzroke in posledice globalnega segrevanja (okrepljen učinek tople grede)* N1‒4: razumejo vplive človeka na biotske sisteme (organizmi, ekosistemi, biosfera) in te vplive raziščejo v lastnem okolju (urbanizacija, prekomerna raba naravnih virov, degradacija in drobljenje ekosistemov, onesnaževanje okolja idr.)* N1‒8: spoznajo, da pomembne osebne in družbene odločitve temeljijo na analizi koristi in tveganja (ekonomske in naravovarstvene) ter da posameznik preko koristi skupnosti koristi sebi (okolje kot vrednota)* N1‒10: spoznajo, da trajnostni razvoj zahteva vzpostavitev standardov za spremljanje sprememb v tleh, vodah in ozračju ter ukrepov za preprečevanje škodljivih sprememb* N1‒11: spoznajo, da je tveganje, povezano s človekovo aktivnostjo, osebni in družbeni izziv, saj nepravilna analiza posledic določenih aktivnosti vodi do podcenjevanja tveganja in s tem do škodljivih posledic za človeka in naravo ali pa do prestrogih preventivnih ukrepov, ki so nepotrebno finančno breme za posameznika in družbo*

OPERATIVNI CILJI

pogovor pojasnjevanje razlaga

frontalna individualna skupinska

pogovor pojasnjevanje razlaga opazovanje primerjanje predstavitev izbrane teme beleženje

frontalna individualna skupinska

OBLIKE IN METODE DELA elektronske prosojnice/ plakati

UČNA SREDSTVA

* Operativni cilji zapisani v sivem tonu predstavljajo cilje, ki niso pokriti z nalogami v delovnem zvezku in jih učitelj realizira v okviru teoretičnih osnov ali na drugačen način.

Ekologija, varstvo narave in okolja

NASLOV UČNE ENOTE

60.

61.

62.

63.

ZAP. URA

Učitelj zaključi ocene.

Učenci izpeljejo predstavitve na izbrano temo s področja ekologije, varstva narave in okolja.

OPOMBE

STR. V DZ IN VODNIKU

24

1 RAZISKOVANJE IN POSKUSI

25

Operativni cilji

Raziskuj kot znanstvenik − poenostavljen primer znanstvenega raziskovanja Učenci: E1−1 spoznajo, da je biološko znanje temelj za medicino, veterino, farmacijo itd., E1−2 na podlagi primerov razvijajo razumevanje o interdisciplinarnosti, F1 samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave, F2 znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa, F3 razlikujejo med spremenljivimi in kontroliranimi parametri pri poskusu, F4 znajo izdelati ustrezen graf za prikaz podatkov in razviti kvantitativne trditve o odnosih med spremenljivkami. »Slišim in pozabim.

Vidim in si zapomnim.

Naredim in razumem.« (Konfucij)

26

KAJ RAZISKOVATI? Znanost zajema postavljanje vprašanj in iskanje odgovorov na podlagi natančnih opazovanj, meritev in znanstvenih poskusov, ki morajo biti ponovljivi ter preverljivi z nadaljnjimi poskusi in opazovanji. Odgovori na zastavljena znanstvena vprašanja vodijo k novim vprašanjem. Tako se pot iskanja odgovorov za znanstvenika nikoli ne konča. Ves čas postavlja nove hipoteze, ki jih lahko z gotovostjo zavrne, potrdi pa le njeno verjetnost. Znanstvenik se mora zavedati, da kljub potrditvi hipoteze lahko kasnejša dognanja verjetnost hipoteze močno zamajejo.

Učitelj lahko izpelje kateri koli drug primer raziskovanja in ga poveže z obravnavano snovjo. Pogosto poskusi, povezani z živimi sistemi, trajajo daljši čas, zato je pomembno, da jih pravočasno načrtujemo in začnemo z njihovim izvajanjem.

V raziskavo lahko vključimo tudi žive organizme, seveda ob upoštevanju etičnih načel in zakonodaje. Nekaj preprostih poskusov lahko tako opravimo npr. z gojenjem solinskih rakcev, vodnih bolh ali nekaterih drugih nevretenčarjev.

V primeru izvajanja anket ali poskusov z ljudmi se izogibajmo temam, ki bi lahko stigmatizirale posameznega učenca, npr. zaradi telesne mase, telesne višine, barve las ali kože (v primerjavi z njegovimi družinskimi člani, s katerimi morda ni v neposrednem sorodu in je morda posvojen …).

Učenci lahko raziskujejo npr. vrsto obutve, s katero so prišli v šolo, velikosti stopal, barvo oči, barvo las, razpon rok, kateri šport jim je všeč, v koliko jezikih znajo prešteti do deset, katero zvrst glasbe najraje poslušajo … Delitev v skupine po spolu načeloma ni moteča.

Poenostavljen primer znanstvenega raziskovanja Raziskovalno vprašanje: Kako telesna pripravljenost (kondicija) devetošolcev vpliva na frekvenco dihanja (število vdihov v eni minuti) med telesno vadbo?

Namen raziskovanja: spoznati (ponoviti) potek znanstvene raziskave Hipoteza: Med telesno vadbo se učencem devetega razreda osnovne šole s slabšo kondicijo frekvenca dihanja bistveno bolj poveča kot pri treniranih osebah.

Načrt raziskovanja Pripomočki: ura ali štoparica, preglednica za beleženje v DZ, pisalo Predmet opazovanja/vzorec: vsi učenci 9. razreda Učence devetega razreda razvrstimo v dve skupini: skupina A: osebe, ki obiskujejo treninge najmanj dvakrat tedensko skupina B: osebe, ki telovadijo le med poukom športne vzgoje

Metode dela: merjenje frekvence dihanja, izdelava in razlaga grafikona

27

Potek poskusa: Učenci obeh skupin mirujejo in preštejejo število vdihov v eni minuti; tako ugotovijo frekvenco dihanja v mirovanju. V nadaljevanju učenci obeh skupin istočasno naredijo 20 počepov in nato ponovno preštejejo število vdihov v eni minuti. Rezultate vsakega učenca zapišemo v preglednico.

Izračunamo povprečno vrednost frekvence dihanja učencev posameznih skupin in narišemo grafe ali diagrame..

Rezultati Primer preglednice Skupina

Učenec

A

1.

Št. vdihov v 1 min. v mirovanju (pred vadbo)

Št. vdihov v 1 min. po 20 počepih

Povprečno št. vdihov v 1 min. pred vadbo

Povprečno št. vdihov v 1 min. po 20 počepih

Povprečno št. vdihov v 1 min. pred vadbo (skupaj)

Povprečno št. vdihov v 1 min. po 20 počepih (skupaj)

2.

3.

B

1.

2.

3.

Primer histograma: Povprečna frekvenca dihanja posameznih učencev pred in po vadbi. Število vdihov

30

20 A 10

0

28

B

Povprečno število vdihov v 1 min. pred vadbo

Povprečno število vdihov v 1 min. po 20 počepih

Učenci

Ugotovitve Učenci ubesedijo in zapišejo svoje ugotovitve.

• Frekvenca dihanja se je povečala pri vseh učencih, najmanj pa pri učencih, ki redno obiskujejo treninge.

• Frekvenca dihanja se je pri učencih s slabšo kondicijo hitreje povečevala kot pri treniranih učencih.

• Razlike v frekvenci dihanja se opazijo ne samo med učenci različnih skupin, ampak tudi med učenci iste skupine.

Zapišejo, ali so s poskusom potrdili ali ovrgli verjetnost svoje hipoteze.

Metodično-didaktični nasveti Pri raziskovanju (ko načrtujemo poskus) določimo spremenljivke, to je faktorje/dejavnike, ki se lahko med poskusom spremenijo. Pogoste spremenljivke so npr. čas, temperatura, svetloba, masa, volumen, število, prisotnost/odsotnost nekaterih snovi ipd.

Dejavnik, ki ga v poskusih namenoma spreminjamo, se imenuje neodvisna spremenljivka. V poskusu opazujemo izbrani dejavnik, ki se lahko spremeni glede na neodvisno spremenljivko. Opazovani dejavnik imenujemo odvisna spremenljivka.

Ker mora biti poskus kontroliran, moramo določiti tudi kontrolne spremenljivke. To so dejavniki, ki se med poskusom ne smejo spreminjati, s čimer poskrbimo, da so spremembe odvisne spremenljivke, ki jih pri poskusu opazimo, posledica sprememb le neodvisne spremenljivke (da na spremembe odvisne spremenljivke vpliva le spreminjanje neodvisne spremenljivke).

V primeru, da opazujemo frekvenco dihanja v odvisnosti od intenzivnosti vadbe, je intenzivnost vadbe neodvisna spremenljivka (pri poskusu jo spreminjamo), frekvenca dihanja pa odvisna spremenljivka (pri poskusu jo opazujemo).

Neodvisno spremenljivko na grafu prikažemo na osi x, odvisno pa na osi y.

Učenci lahko narišejo različne grafe ali diagrame (npr. število vdihov v 1 minuti posameznih učencev ali povprečno št. vdihov v 1 minuti pred in po vadbi). Sledi lahko diskusija o najprimernejši obliki prikaza in o tem, katere podatke je smiselno prikazati v obliki grafa oziroma diagrama.

Večji vzorec lahko dobimo tako, da vključimo večje število učencev, npr. združimo podatke različnih razredov. Počepe lahko ponovijo tudi isti učenci, vendar je treba upoštevati, ali so pred novo serijo počepov spočiti ali še vedno zadihani. To, koliko časa mora vmes preteči, da se frekvenca dihanja vrne v prvotno stanje, pa je lahko nov izziv in novo raziskovalno vprašanje.

Večji ko je vzorec opazovanja, z večjo verjetnostjo lahko hipotezo potrdimo ali ovržemo.

Zgoraj predstavljeni primer raziskovanja je zelo poenostavljen. Znanstveniki pogosto na začetku svoje raziskave naredijo najprej t. i. preliminarne (predhodne) poskuse na manjšem številu osebkov in glede na te rezultate po potrebi preoblikujejo ali dopolnijo hipotezo ter načrtujejo nove poskuse na čim večjem številu osebkov (npr. anketne vprašalnike pogosto predhodno preverijo v pilotni raziskavi). Tako bi lahko zgornji poskus označili kot preliminarni poskus za nadaljnje raziskave. Te bi zajele na primer vse učence vaše šole ter učence drugih osnovnih šol, morda tudi osebe drugih starostnih skupin, vključile še druge oblike telesne vadbe itd.

Učenci lahko napišejo poročilo o opravljeni vaji, v katerem opišejo problem, ki ga rešujemo, hipotezo, opis metod dela, rezultate (predstavljene v obliki preglednice in grafično), razpravo (diskusijo), razlago rezultatov ter zaključek, v katerem ocenimo veljavnost naše hipoteze. Izsledke svojih raziskav lahko znanstveniki objavijo v strokovnih revijah in/ali jih predstavijo na znanstvenih srečanjih, zato lahko učenci napišejo članek za šolski časopis ali pripravijo predstavitev za svoje sošolce.

29

Znanstveni poskus mora biti ponovljiv (to pomeni, da ga lahko kasneje kdor koli ponovi) in izveden v kontroliranih pogojih. Vsak znanstveni poskus vsebuje tudi kontrolne skupine.

Predhodni poskusi nam lahko med drugim pokažejo, da nismo upoštevali vseh spremenljivk, ki bi lahko vplivale na rezultat poskusa. Pri poskusu smo namreč upoštevali le enako starost, isti čas, isti prostor, enako izvedbo in merili spremembo frekvence dihanja, zanemarili pa smo druge vplive na frekvenco dihanja (npr. razpoloženje, zdravstveno stanje), kar je razvidno v razlikah v frekvenci dihanja znotraj posamezne skupine. Prevelike razlike v rezultatih posameznih oseb nas opozarjajo na potrebo po bolj kontroliranih poskusih, kar pa v bioloških sistemih ni ravno enostavno (npr. težko določimo kvaliteto zdravstvenega stanja posameznika, njegovo razpoloženje, ki ponavadi niha itd.).

Zato je potrebno vse rezultate, ki jih s poskusi dobimo, kritično analizirati.

V popolnoma kontroliranih pogojih znanstveniki nadzirajo raziskovano okolje tako, da so vse spremenljivke, ki lahko vplivajo na poskus, konstantne, le tista, ki jo proučujemo, je spremenljiva. Tako bi morali iz okolja izločiti vse spremenljive parametre razen enega, kar pa je v naravi nemogoče.

Namesto izločanja spremenljivih parametrov znanstveniki »kontrolirajo« neželene parametre tako, da preverijo njihov vpliv na rezultat poskusa s pomočjo kontrolnih skupin (kontrol).

Za bolj zanesljive ugotovitve je potrebno opraviti več ponovitev poskusa. Iz enega poskusa navadno ne moremo potegniti dovolj zanesljivih ugotovitev/zaključkov. Za večjo zanesljivost je potrebno poskus pri enakih pogojih ponoviti vsaj trikrat.

H kvaliteti poskusov pripomore tudi natančnost meritev. Če na primer pri štetju vdihov na minuto uporabljamo natančno štoparico, so rezultati veliko bolj zanesljivi, kot če bi čas oziroma sekunde šteli sami, brez štoparice. Tako je zelo pomembno, da znanstvenik za merjenje in opazovanje izbere dovolj natančna orodja, kvalitetne programe … Za vsako aparaturo, ki jo znanstvenik uporablja, mora biti znana natančnost meritev. Poleg vsega lahko pride do napake v merjenju, če človek zavestno vpliva na hitrost dihanja. Zato naj se učenci pri štetju vdihov umirijo in osredotočijo na neko točko ter se prepustijo spontanemu dihanju.

30

31

32

2 BIOLOŠKO ZNANJE V VSAKDANJEM ŽIVLJENJU

33

Operativni cilji

SI TO, KAR JEŠ Učenci: E1−1 spoznajo, da je biološko znanje temelj za medicino, veterino, farmacijo, biotehnologijo, kmetijstvo, gozdarstvo, živinorejo, živilsko industrijo itd., E1−2 na podlagi primerov razvijajo razumevanje o interdisciplinarnosti, E1−3 spoznajo, da je biološko znanje vse pomembnejše za sprejemanje ustrezne nacionalne in mednarodne zakonodaje.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 2. Učitelj po potrebi usmeri učence z nekaj primeri virov živil; to so najpogosteje naravne dobrine rastlinskega ali živalskega izvora, npr. pšenica je vir moke, krava vir mleka, kokoš vir jajc, kvasovke so eden od virov in sestavina pri pripravi kruha …

3. Primeri

• kuhar: znanje o telesni zgradbi živali (kosti, mišice), o vrstah in delih rastlin, ki jih uporabljamo v prehrani, o vzdrževanju higiene (npr. umivanje rok) zaradi zagotavljanja varne hrane, torej zmanjševanja okužb z mikroorganizmi, • kmetovalec (poljedelec, živinorejec): poznavanje različnih vrst poljščin, v katerih pogojih seme kali in rastline čim bolje uspevajo, poznavanje pasem živine, pogojev za vzrejo živine, načinov razmnoževanja rastlin in živali, • agronom – kmetijski svetovalec: znanje o zdravju živali, higienskih predpisih, zatiranju škodljivcev in bolezni, ravnanju s kmetijskimi zemljišči (namakanje, izsuševanje),

34

• veterinar: znanje o zgradbi in delovanju različnih živali ter načinih zdravljenja le-teh, • genetik: znanje o vzgoji semen novih sort rastlin ali o vzgoji novih pasem živali z določenimi lastnostmi, • organizator šolske prehrane: poznavanje delovanja človeškega telesa in potreb po hranilnih snoveh, poznavanje povzročiteljev okužb, • voznik kamiona/kombija: skrb za prevoz živine, živil ali že pripravljene hrane, poznavanje potreb živine med prevozom, higiene pri rokovanju in shranjevanju živil, da s tem prepreči okužbe živil ipd.

5. Današnje znanje o zgradbi in delovanju človeškega telesa se je dopolnjevalo skozi stoletja in biologi še vedno prihajajo do novih spoznanj. Na podlagi bioloških spoznanj znamo mnoge bolezni zdraviti ali celo preprečiti.

Hrana je vse tisto, kar pojemo in popijemo. Živila, ki jo sestavljajo, vsebujejo hranilne snovi, potrebne za rast, razvoj, delovanje organizma in obrambo pred povzročitelji bolezni. Zdrava prehrana je uravnotežena (vsebuje vse hranilne snovi v ustreznih razmerjih; le-te so vir energije, gradijo naše telo, delujejo kot zaščitne snovi, omogočajo potek procesov v telesu), mešana (živalskega in rastlinskega izvora), varovalna (manj nasičenih maščob in sladkorja, več vitaminov, mineralnih snovi in prehranskih vlaknin) ter varna (mikrobiološko neoporečna, brez tujkov ali kemičnih snovi).

6. V hrani je energija vezana v kemijskih vezeh hranilnih snovi. V procesu oksidacije se kemijske vezi med molekulami v hrani razcepijo, le-te pa nato vežejo kisik. Kemično vezana energija se sprosti, maščobe in ogljikovi hidrati pa se spremenijo v ogljikov dioksid in vodo.

Proces presnove se začne v prebavnem traktu, kjer se s cepljenjem vezi in ponovnim sestavljanjem hrana spremeni npr. v glukozo (enostavni sladkor), ki lahko s krvjo potuje do vseh celic v telesu. Kri po telesu prenaša tudi kisik, ki je vezan na hemoglobin. Kisik oksidira glukozo, pri čemer se iz vezi sprosti energija. Nekaj te energije se sprosti kot toplota, ostala energija se lahko porabi za delovanje mišic.

Danes je prehrana energijsko bogatejša kot prehrana v preteklosti, zato je pojav debelosti in drugih civilizacijskih bolezni pogostejši.

7. GSO je kratica za gensko spremenjene organizme. To so organizmi, ki so jim spremenili dedni zapis in tako vsebujejo tudi tuje in/ali umetno spremenjene gene. Po zakonodaji mora biti hrana, ki vsebuje GSO, ustrezno označena. Meja, do katere ni potrebno označiti odobrenih snovi iz GSO iz soje, oljne repice in koruze, je 0,9-procentna vsebnost.

Učitelj se z učenci pogovori o sprejemanju zakonov, pri katerih je pomembno tudi biološko znanje, kot npr. kateri strokovnjaki sodelujejo, kako lahko mi vplivamo s svojim biološkim znanjem na sprejemanje zakonov (referendum).

35

36

3 ŽIVI SISTEMI

37

Operativni cilji

Nivoji organizacije življenja na Zemlji Učenci: G1−1 spoznajo, da ima ogljik osrednjo vlogo v živi naravi, ker ima sposobnost za tvorjenje mnogih kombinacij s samim seboj in z drugimi elementi, G1−2 spoznajo, da so molekule v živih sistemih zgrajene pretežno iz ogljika, vodika, dušika, kisika, fosforja in žvepla, G1−3 spoznajo, da organizmi vsebujejo zelo različne molekule, od majhnih (voda, soli) do zelo velikih (ogljikovi hidrati, maščobe, beljakovine, DNA), G1−4 razumejo, da v organizmih neprestano potekajo kemijske reakcije, J 1 − 9 razumejo pomen vode za življenje, M1−1 ponovijo zgradbo in delovanje ekosistema, M1−3 razumejo, da so ekosistemi med seboj povezani v biosfero.

Metodično-didaktični nasveti Vse organizme, kot tudi okolje, v katerem živijo, sestavljajo iste vrste kemijskih elementov, le razmerje med njimi je različno. Množico elementov, ki so med seboj povezani in delujejo kot celota, imenujemo sistem. Sistemi, kot so atom, molekula, organel, celica, tkivo, organ, organski sistem, organizem, biocenoza, ekosistem, biom, biosfera, so odprti sistemi, ker lahko sprejemajo energijo in snovi.

Preprosti sistemi se med seboj povezujejo v kompleksne sisteme. Vsak kompleksen sistem ima več organizacijskih ravni, od katerih je vsaka zase svoj sistem s svojimi značilnimi sestavnimi deli. Višje

38

ravni so odvisne od nižjih, po drugi strani pa tudi višje ravni vplivajo na delovanje nižjih ravni. Med posameznimi ravnmi poteka izmenjava snovi, energije in informacij.

Bistvo uspešnega delovanja živih sistemov je v ustrezni organizaciji in povezanosti različnih sestavnih delov v celoto, zaradi česar so lahko pri svojem delovanju veliko zmogljivejši kot vsak del zase. Ko proučujemo delovanje živih organizmov, jih moramo gledati kot celoto, saj na podlagi poznavanja posameznih sestavnih delov ne moremo vedno sklepati, kako bodo le-ti delovali skupaj.

Vsa živa bitja so odprti sistemi, ki imajo določene dele, preko katerih lahko sprejemajo snovi (npr. ogljikov dioksid, minerali, voda, hranilne snovi) in dele, preko katerih sprejemajo energijo (sončna svetloba, kemično vezana energija v vezeh hranilnih snovi). Prejeto energijo in snovi v metabolnih (presnovnih) procesih na kemijski ravni pretvarjajo v novo uporabno obliko. Živi sistemi so dinamični sistemi, saj ves čas gradijo in hkrati tudi razgrajujejo svoje sestavne dele (ves čas potekajo kemične reakcije), pri čemer porabljajo energijo. Primer je celična membrana, ki je mozaik molekulskih skupkov lipidov, zbranih v lipidni dvosloj, in beljakovin, vgrajenih v dvosloj; v njej potekata nenehno izgrajevanje in razgradnja, pri čemer sistem porablja energijo.

Ena od posebnosti živih sistemov so organske snovi, ki jih najdemo le v organizmih. Organske snovi so navadno kompleksno zgrajene in vedno vsebujejo atome ogljika. Ogljik lahko tvori štiri kemične vezi, pri čemer se lahko povezuje s samim seboj ali z drugimi elementi. Tako tvori zelo veliko različnih spojin (80 % vseh znanih spojin naj bi bilo organskih; število doslej znanih kemijskih spojin je objavljenih na spletnem naslovu http://www.cas.org/index.html). Najpogosteje se veže s kisikom, vodikom (npr. ogljikovodiki – fosilna goriva) in dušikom (npr. maščobne kisline), deloma pa tudi s klorom, žveplom, fosforjem in silicijem.

Glavni viri ogljika in njegovih spojin v naravi so nafta, premog, les in minerali (predvsem karbonati).

Ogljika je v neživi naravi malo in nikoli ni vezan z vodikom (CO, CO2, Na2CO3 – natrijev karbonat). Čisti ogljik v naravi najdemo v dveh oblikah; to sta grafit in diamant.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. BIOSFERA BIOM EKOSISTEM ŽIVLJENJSKA ZDRUŽBA (BIOCENOZA) POPULACIJA ORGANIZEM ORGANSKI SISTEM ORGAN TKIVO CELICA MOLEKULE 2. Neživa narava: kisik, silicij, aluminij. Živa narava: kisik, ogljik, vodik.

Učenci bodo morda ugotovili, da na grafikonih niso vedno označeni vsi elementi, kar je lahko izhodišče za diskusijo o tem, da so nekateri elementi prisotni v zelo majhnih deležih, kar je težko prikazati na grafikonu; to je vzrok, da so nekateri podatki združeni ali celo vključeni pod Ostali.

39

03. V živi in neživi naravi so prisotni isti kemijski elementi, vendar v različnem razmerju. Sklepamo lahko, da ima vsa narava neko skupno materialno osnovo, tj. da se je živa narava razvila iz nežive in da imajo vsi organizmi skupen izvor.

04. Človek je del žive narave in ima z ostalimi živimi bitji skupen izvor. Za vse veljajo enake fizikalne in kemijske zakonitosti ter enaki energetski zakoni. V vseh organizmih potekajo podobni osnovni življenjski procesi.

0 0 5.

Organske snovi

Anorganske snovi

glukoza aminokislina maščoba

voda ogljikov dioksid amonijak

Organske molekule so kompleksno zgrajene. Ogrodje organskih molekul je zgrajeno iz ogljika.

Anorganske molekule so preproste spojine z nizko molekulsko maso.

06. Osrednji element v zgradbi molekul organskih snovi je ogljik.

07. Ogljik lahko tvori štiri kemijske vezi, pri čemer se lahko povezuje s samim seboj ali z drugimi elementi.

08. Živali so heterotrofni organizmi, ki se prehranjujejo s kompleksnimi organskimi spojinami iz okolja.

Rastline so avtotrofni organizmi, ki s pomočjo sončne svetlobe iz anorganskih molekul (CO2) sintetizirajo kompleksne organske molekule (glukoza C6H12O6, škrob …).

Glive se lahko prehranjujejo kot heterotrofi (organske snovi dobijo iz okolja), kot gniloživke (saprofiti), zajedalke (paraziti) ali pa živijo v simbiozi z avtotrofnimi organizmi (mikoriza, lišaji), od katerih v zameno za vodo in mineralne snovi sprejemajo organske snovi.

Prokarionti (bakterije, arheje in cianobakterije) lahko delujejo kot heterotrofi ali avtotrofi.

09. V vseh celicah poteka veliko kemijskih reakcij (presnova ali metabolizem). Pri razgradnji organskih spojin se sprošča energija, ki jo organizmi uporabljajo za svoje delovanje, razgradne produkte pa v različnih procesih uporabljajo za izgradnjo lastnih organskih snovi.

Razgradnja lahko poteka ob prisotnosti kisika (oksidacija organskih snovi v mitohondrijih – celično dihanje), pri nekaterih organizmih pa poteka tudi anaerobna razgradnja (fermentacija, anaerobno dihanje).

10. Vir energije heterotrofnih organizmov predstavljajo organske ogljikove spojine.

Vir energije avtotrofnih organizmov predstavljajo anorganske ogljikove spojine in sončna svetloba.

Kemično vezana energija se sprosti s cepljenjem kemijskih vezi v molekulah.

11. Voda je kemijska spojina in je polarna molekula. Zaradi polarnosti molekula vode privlači druge molekule vode ter druge snovi. Voda je tako topilo kot transportno sredstvo za polarne topljence.

Predstavlja okolje, v katerem lahko v organizmih potekajo presnovne kemijske reakcije (metabolizem). Vključuje se v različne kemijske reakcije in je pogosto tudi produkt le-teh.

Vodne kapljice, ki izparevajo, omogočajo ohlajanje organizma (npr. znojenje pri človeku) in v nekaterih primerih s tem preprečujejo še večjo izsušitev organizma. Voda je pomembna sestavina krvi, ki po telesu prenaša glukozo in kisik ter odnaša odpadne snovi.

V rastlinah po vodovodnih ceveh potuje voda z raztopljenimi mineralnimi snovmi od korenin v druge rastlinske organe, po sitastih ceveh pa potuje voda z raztopljenimi organskimi snovmi v dele, kjer se lahko skladiščijo.

Predlogi za raziskovanje 1. Kako bi dokazali, da je neka snov organska snov – torej, da vsebuje ogljik?

2. Živali lahko vodo aktivno pijejo. Razišči, kako potuje voda v rastlinah od korenin do listov.

40

41

42

4 DEDOVANJE

43

Operativni cilji

Zgradba celice Učenci: H1−1 ponovijo zgradbo celice in razumejo, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti.

Ker gre le za ponovitev že usvojene snovi, naloge ni v delovnem zvezku.

Metodično-didaktični nasveti Preden z učenci preidete s snovi na kromosome, je dobro, da ponovite zgradbo celice. To lahko storite na različne načine. Predlagamo naslednje: 1. Če učenci v preteklih letih še niso izdelali modela celice, lahko doma izberejo material po izbiri in

pripravijo tridimenzionalni model celice (lahko iz plastelina, DAS mase, FIMO mase, bombonov, odpadne embalaže ipd.). Učence lahko razdelite v tri skupine: prvi pripravijo model rastlinske celice, drugi živalske celice in tretji glivne celice. Opozorite jih, naj ne pozabijo na dedni material v celici.

Nasvet: Dobro je, da dodelite učencem takšno nalogo že nekoliko prej, tako da imajo dovolj časa za izdelavo modela. Model celice lahko pripravijo takoj v začetku šolskega leta.

2. Če imate radi v razredu več dejavnosti, lahko zgradbo celic ponovite tudi z igro vlog. Učence

razdelite v več skupin. Za vsako skupino izdelate kartonček z njihovimi vlogami in nalogami, in sicer po tri različne kartončke, vsakega za drug tip celice: živalska, rastlinska in glivna celica. Po dve skupini dobita enaka kartončka. Primer kartončkov je predstavljen na naslednji strani.

Skupine naj na papir velikosti A3 skicirajo celico s potrebnimi organeli.

Učencem lahko delo olajšate tako, da jim izrežete potrebne organele, ki jih morajo le nalepiti na svoj obris celice.

Pred izdelavo skic celic je priporočljivo ponoviti snov s pomočjo naslednjih vprašanj: a) Katera celična struktura omogoča, da ima celica drugačno sestavo notranjih tekočin od sestave zunanjega okolja? Odgovor: Celična membrana pri vseh tipih celic, pri rastlinski celici tudi celična stena. b) Katera celična struktura omogoča pridobivanje energije? Odgovor: Mitohondrij. c) Katera celična struktura pri rastlinskih celicah omogoča pridelavo sladkorjev s pomočjo sončne svetlobe? Odgovor: Kloroplast. č) Katere strukture v celicah omogočajo izdelavo beljakovin? Odgovor: DNA v celičnem jedru, ribosomi, zrnati endoplazemski retikel. d) Katere celične strukture pripravljajo snovi – gradnike, iz katerih je celica narejena?

Odgovor: Za beljakovine: DNA v celičnem jedru, ribosomi, zrnati endoplazemski retikel, potrebna sta še gladki endoplazemski retikel, Golgijev aparat.

44

SKUPINA A Učenec 1 = celični elektroinženir Učenec 2 = celični gradbenik Učenca 3 in 4 = celična organska tehnologa – načrtovalca izdelave beljakovin in drugih organskih snovi

✂

Naloga skupine je izdelati živalsko celico, • katere zgradba ji bo omogočala drugačno sestavo notranjih tekočin od sestave zunanjega okolja (delo gradbenika), • ki bo lahko pridobivala energijo za svoje delo (delo celičnega elektroinženirja), • ki bo lahko izdelala beljakovine (delo celičnega organskega tehnologa), • ki bo lahko pripravljala snovi – gradnike, iz katerih je zgrajena (delo celičnega organskega tehnologa in gradbenika).

SKUPINA B Učenec 1 = celični elektroinženir Učenec 2 = celični gradbenik Učenca 3 in 4 = celična organska tehnologa – načrtovalca izdelave beljakovin in drugih organskih snovi

✂

Naloga skupine je izdelati glivno celico, • katere zgradba ji bo omogočala drugačno sestavo notranjih tekočin od sestave zunanjega okolja (delo gradbenika), • ki bo lahko pridobivala energijo za svoje delo (delo celičnega elektroinženirja), • ki bo lahko izdelala beljakovine (delo celičnega organskega tehnologa), • ki bo lahko pripravljala snovi – gradnike, iz katerih je zgrajena (delo celičnega organskega tehnologa in celičnega gradbenika).

SKUPINA C

Naloga skupine je izdelati rastlinsko celico, • katere zgradba ji bo omogočala drugačno sestavo notranjih tekočin od sestave zunanjega okolja (delo gradbenika), • ki bo s pomočjo sončne svetlobe lahko izdelovala sladkorje, iz katerih bo lahko pridobivala energijo za svoje delo (delo celičnega elektroinženirja), • ki bo lahko izdelala beljakovine (delo celičnega organskega tehnologa), • ki bo lahko pripravljala snovi – gradnike, iz katerih je zgrajena (delo celičnega organskega tehnologa in celičnega gradbenika).

✂

Učenec 1 = celični elektroinženir Učenec 2 = celični gradbenik Učenca 3 in 4 = celična organska tehnologa – načrtovalca izdelave beljakovin in drugih organskih snovi

45

Operativni cilji

Izdelaj model kromosoma Učenci: H1−1 razumejo, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti, H1−2 razumejo, da je v kromosomu vsa genetska informacija shranjena v molekuli DNA in da beljakovine pomagajo podpirati zgradbo ter delovanje kromosoma (opomba: kromosomi so kompleksi DNA in beljakovin), H1−3 razumejo, da je gen odsek molekule DNA, H1−4 spoznajo, da v fazi med delitvami kromosomska DNA ni tesno zvita, zato pri opazovanju z mi-kroskopom ne vidimo posameznih kromosomov, med celično delitvijo pa se kromosomska DNA tesno zvije (zato pri opazovanju z mikroskopom lahko vidimo posamezne kromosome), H1−5 spoznajo, da je genetska informacija organizirana v ločene enote – kromosome, H1−6 razumejo pomen odkritja zgradbe DNA (raziskovalci James Watson, Francis Crick in Rosalind Franklin) za razvoj sodobne biologije (pomemben mejnik v razvoju biologije), H1−7 razumejo pomen natančnega podvajanja DNA za prenašanje nespremenjenega genetskega zapisa iz celice v celico in iz roda v rod, H1−13 spoznajo, da rastlinske in živalske celice vsebujejo več tisoč različnih genov, da imajo običajno po dve kopiji vsakega gena (dva alela) in da sta lahko alela enaka ali različna, H1−14 razumejo, da so posamezni geni na točno določenem mestu na kromosomu.

46

Namen naloge: s pomočjo izdelave modela kromosoma razumeti zgradbo kromosoma Naloga je nadgradnja izdelave modela DNA, ki naj bi ga učenci izdelali v osmem razredu. V primeru, da modela DNA še niso izdelali, naj ga izdelajo pred to nalogo (lahko tudi po navodilih doma). Navodila za izdelavo modelov DNA najdete v spletni učilnici za biologijo http://skupnost.sio.si (pod Gradiva s študijskih srečanj, Genetika in biotehnologija).

Metode dela: izdelava modela Delo v skupinah: 4−6 učencev na skupino Čas izvedbe: 1−2 šolski uri (1 šolska ura teoretičnega uvoda, 1 šolska ura za samo izdelavo modela) Material:

• škarje • 6 vrvic iz bele volne, dolgih po 1 m • debeli alkoholni flomastri • plastelin • sponke • selotejp • karton in listi A4 Pred vajo učitelj (laborant) pripravi material za vsako skupino: • 6 vrvic iz bele volne s pobarvanimi odseki DNA (aleli), • 26 kratkih valjev iz plastelina.

Vsaka vrvica predstavlja eno verigo DNA – DNA molekula je iz dveh verig, zato potrebujete po dve vrvici za vsako molekulo DNA. Ker želimo učencem pri vaji ponazoriti homologni par DNA, moramo pripraviti dve molekuli DNA – torej potrebujemo dvakrat po dve vrvici.

V koraku 4 učenci podvojijo eno od obeh molekul DNA, zato potrebujemo za to molekulo še dve enaki vrvici.

Navodilo za pripravo materiala 1. S škarjami odrežite šest enako dolgih vrvic (dolgih vsaj 1 m). Lažje jih boste obarvali, če oba konca

vsake vrvice prilepite na papirnato podlago. Vrvice položite vzporedno drugo ob drugo.

Opomba: Namesto vrvic iz volne lahko uporabite tudi kakšne druge vrvice, a morajo biti dovolj mehke in grobe, da se bodo lahko ovijale okoli plastelina ter se ga rahlo oprijele.

2. S flomastri ali tempera barvami obarvajte različno dolge odseke na vrvicah z različnimi barvami.

Štiri vrvice obarvajte enako, ostali dve (med seboj enaki) naj se v nekaterih odsekih razlikujeta (različni aleli), v nekaterih pa naj bosta enaki (enaki aleli): Opomba: Učitelj lahko naredi različne barvne sheme razporeditve genov za različne skupine, tako da vsaka skupina izdela svoj poseben kromosom.

Paziti je potrebno, da so nekateri odseki (aleli) enako obarvani (po dva enaka alela), nekateri pa različno (po dva različna alela).

47

V kolikor spremljate skupinsko delo učencev, lahko v primeru, da imajo različne skupine različno obarvane verige DNA, tudi kasneje zlahka razberete, kateri učenci so sodelovali v posameznih skupinah, saj učenci obarvanost DNA skicirajo v delovni zvezek.

3. Iz plastelina pripravite beljakovine (26 kratkih valjev, 2 od teh sta za rezervo), okoli katerih se ovije

molekula DNA. Dobro je, če uporabite plastelin enake barve, lahko pa tudi različne; v slednjem primeru učencem razložite, da gre kljub različnim barvam za enake beljakovine.

Nasvet: Zelo pripraven je plastelin, oblikovan v valjaste palčke, ki jih razrežemo na 6 delov.

Teoretična priprava Uro pred izdelavo poenostavljenega modela kromosoma z učenci ponovite že usvojeno znanje o molekuli DNA in kromosomih. Poudarite, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti v obliki molekule DNA. Z učenci ponovite zgradbo molekule DNA. Razložite, da so zgradbo DNA odkrili raziskovalci James Watson, Francis Crick in Rosalind Franklin. Če kdo od učencev predhodno pripravi referat o odkritju zgradbe DNA, ga lahko predstavi. Poudarite, kako velik pomen je imelo odkritje zgradbe DNA, saj so dotlej lahko le ugibali, kako molekula DNA opravlja svojo vlogo v celicah. Poznavanje zgradbe DNA je omogočilo hitro odkrivanje in razumevanje številnih procesov v celici (kot npr. izražanje genov, izdelava beljakovin, podvajanje DNA ipd.) ter spodbudilo velik napredek tako v farmaciji, medicini, forenziki kot tudi na mnogih področjih biologije.

Ena od vlog DNA je prenašanje dednih informacij, zato se mora pred celično delitvijo podvojiti.

Ponovite podvajanje molekule DNA; poudarite, da je natančno podvajanje DNA zelo pomembno za prenašanje nespremenjenega genetskega zapisa iz celice v celico in iz roda v rod.

Da bi bila DNA dovolj zaščitena, se med celično delitvijo oblikuje v kromosome. Z učenci ponovite zgradbo kromosoma.

Učitelj pove, da so geni posamezni odseki na molekuli DNA. Rastlinske in živalske celice vsebujejo več tisoč različnih genov, pri čemer imajo običajno po dve kopiji vsakega gena (dva alela). Alela sta lahko enaka ali različna. Posamezni aleli se nahajajo na točno določenem mestu na kromosomu.

Delo učencev 1. korak Učenci naj imajo mize zaščitene s papirnato podlago, na katero se lahko prijema plastelin.

Učenci vzporedijo po dve in dve enaki verigi (homologni par DNA) ter ju primerjajo med seboj.

V delovni zvezek si skicirajo obarvane odseke DNA molekul ter označijo, kateri aleli so enaki in

48

kateri različni. Konce vrvic naj s selotejpom pritrdijo na podlago, da bodo lažje opazovali podobnosti in razlike. Eno od obeh DNA bodo uporabili za zvijanje v kromosom, drugo pustijo prilepljeno na podlago, da bodo na koncu lahko primerjali dolžini v kromosom zavite DNA in proste DNA molekule.

2. korak

Učenci tisto molekulo DNA (dve vrvici), za katero imajo že pripravljene kopije verig za podvajanje (še dve enaki vrvici), zvijejo tako, kot imajo predstavljeno na sliki v delovnem zvezku. Verigi DNA namreč nista prosti, ampak sta zviti druga okoli druge. S tem naredijo model dvojne vijačnice.

Poudarite, da sta v naravi obe verigi povezani s posebnimi šibkimi vezmi (vodikovimi vezmi).

3. korak Učenci ovijejo dvojno vijačnico dvakrat okoli vsakega plastelinastega valjčka. Pri tem bodo imeli na začetku morda nekaj težav s spretnostjo. Lažje jim bo, če bodo vsak valjček, okoli katerega bodo navili DNA, malce sploščili in pritisnili ter pritrdili na podlago. Valjčke naj razporedijo cikcakasto, da se vrvica ne bo odvijala z valjčkov.

Ko učenci v tem koraku dokončajo poenostavljen model DNA, ovite okoli beljakovin, poudarite, da velik del življenja celice DNA obstaja v tej obliki (da se lažje prepisujejo zapisi z molekule DNA).

Ovijanje DNA okoli beljakovin omogoča, da je DNA urejeno zavita v krajšo obliko, zaščitena z beljakovinami, a še vedno dovolj dostopna za prepisovanje zapisov za izdelavo beljakovin.

4. korak V tem koraku učenci podvojijo DNA. Za podvajanje DNA učenci uporabijo dve vrvici, ki sta jim še ostali in sta enaki vrvicam njihove DNA, ovite okoli beljakovin. Ne pozabite poudariti, da podvajanje v resnici poteka tako, da se na razprti verigi DNA nalagajo posamezni nukleotidi na več koncih zelo dolge verige DNA. Ker je to praktično nemogoče prikazati, uporabimo kar celi vrvici. Pri zavijanju podvojenih molekul DNA okoli beljakovin učenci uporabijo stare valjčke iz plastelina pa tudi nove.

Ko učenci podvojijo približno polovico molekule DNA, oba podvojena dela povežejo s sponko (centromero).

5. korak Tako. DNA molekula je podvojena, le še »zapakirati« jo je potrebno v kromosom. To naredijo učenci zelo poenostavljeno – tako da pritisnejo valjčke plastelina drugega ob drugega. Poudarimo, da se v celicah ti valjčki povežejo še tesneje (kot kaže slika v delovnem zvezku). V celici se DNA zapakira v obliko kromosoma zato, da je med celično delitvijo bolje zaščitena in se lažje prenaša iz enega dela celice v drugega.

Svoje izdelke lahko učenci predstavijo na mali razstavi razreda v učilnici ali na hodniku šole. V kolikor se odločite za pripravo razstave, lahko pripravite tudi modele posameznih oblik DNA, ki jih pripravijo v posameznih korakih (npr. razvito DNA, DNA, ovito okoli beljakovin, podvojeno DNA, kromosom) in tako prikažete celoten proces nastanka modela kromosoma.

Na koncu vaje naj učenci samostojno odgovorijo na zastavljena vprašanja. S tem lahko preverite, ali so z vajo usvojili nekatere zastavljene cilje. Po potrebi jim lahko postavite tudi dodatna vprašanja za utrjevanje znanja, ki si jih zapišejo v delovni zvezek.

49

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Pomembno je, da učenci spoznajo, da so molekule DNA zelo dolge, a so zavite okoli beljakovin in tako »zapakirane« v veliko krajše strukture.

2. Natančnost podvajanja je zagotovljena s samim načinom podvajanja, ko se verigi DNA razkleneta, na vsako od verig pa se nalagajo novi nukleotidi. Tako sta obe verigi matrici za novo nastali molekuli DNA. 3. V naši celici je na začetku celične delitve 23 homolognih parov kromosomov, torej 46 kromosomov. Naše telesne celice namreč izvirajo iz zigote, ki je prejela eno garnituro (23 kromosomov) od mame in eno garnituro (23 kromosomov) od očeta.

4. V začetku celične delitve se nahajajo v celičnem jedru, ki kmalu razpade. Med celično delitvijo se (dvokromatidni kromosomi) razporedijo v ekvatorialno ravnino, ob koncu celične delitve vsaka kromatida podvojenih kromosomov (enokromatidni kromosomi) potuje na pola celice.

5. Vloga DNA je drugačna med celično delitvijo kot pa v času, ko se ne deli. Glede na to se nahaja tudi v različnih oblikah. V obdobjih med celičnimi delitvami, ko celica raste in se razvija, v celicah poteka zelo intenzivno prepisovanje zaporedij na DNA (prepisovanje receptov za beljakovine), zato je DNA takrat bolj razvita (da so recepti lažje dostopni); kromosomi pod mikroskopom takrat niso vidni, ker jih ni. DNA ima torej v tem času predvsem vlogo nosilke informacij za izdelavo celičnih beljakovin.

6. V času celične delitve se mora molekula DNA čim bolj nepoškodovana prenesti na celice potomke, zato se trdno »zapakira« v obliko kromosoma. DNA je v tem času v vlogi prenašalke dednih informacij.

50

51

Operativni cilji

Razmnoževanje celic Učenci: H1−7 spoznajo, da se med mitozo podvojena kromosomska DNA razdeli med hčerinski celici, tako da vsaka hčerinska celica prejme enako število kromosomov istega tipa, torej enak genski zapis; spoznajo, da sta pri diploidnem organizmu dva kromosoma istega tipa v vsaki hčerinski celici, H1−8 spoznajo, da pri spolnem razmnoževanju nastajajo potomci, ki podedujejo po pol genov od vsakega od staršev in da se pri tem kombinira genetski material (diploidno število kromosomov) iz dveh različnih celic, od katerih vsaka izvira od enega izmed staršev, H1−9 spoznajo, da pri oploditvi ženska in moška spolna celica prispevata po en komplet kromosomov, tako da nastane spojek z dvema kompletoma kromosomov, H1−10 razumejo pomen mejoze pri nastajanju spolnih celic (prepolovitev števila kromosomov, nove kombinacije genov na kromosomih), H1−19 razumejo prednosti in slabosti spolnega in nespolnega razmnoževanja v povezavi s stabilnimi oziroma nestabilnimi okoljskimi razmerami, J1−6 spoznajo, da so populacije z majhno genetsko variabilnostjo bolj izpostavljene izumrtju.

52

Namen naloge: ponoviti glavne koncepte celične delitve ter spolnega in nespolnega načina razmnoževanja

Metode dela: samostojno delo Učenci odgovarjajo na vprašanja.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Namen naloge je, da učenci ločijo, katere celice se delijo z mitozo in katere z mejozo. Pri tem lahko ponovite, da pri mitozi nastaneta dve enaki hčerinski celici, ki sta genetsko enaki tudi materinski celici, medtem ko po mejozi nastanejo štiri haploidne celice, tj. celice s polovičnim številom kromosomov.

Odgovori: Z mitozo se delijo celice kože, rakave celice, jetrne celice, celice lista rastline; z mejozo se delijo le praspolne celice, iz katerih nastanejo spolne celice.

Mnogi učenci imajo napačno predstavo, da se z mejozo delijo spolne celice, zato opozorite, da se spolne celice ne delijo (pač pa le združujejo v zigoto); z mejozo se delijo posebne telesne celice, tj. praspolne celice, iz katerih nastanejo spolne celice.

2. Učenci naj najprej opišejo sliko, da jim bo lažje spoznati, za katero celično delitev gre.

Na sliki opazijo homologne pare podvojenih kromosomov (tetrade), ki so razporejeni v ekvatorialni ravnini. Gre torej za mejozo.

3. S to nalogo lahko preverite, ali učenci razumejo koncept mitoze in mejoze. Učenci si sami označijo skalo na y osi (število kromosomov). Lahko najprej ponovite, da imajo naše telesne celice 46 kromosomov.

Na začetku mitoze (M0) imajo naše celice 46 kromosomov, po mitozi (M) iz ene celice nastaneta dve, vsaka ima po 46 kromosomov (torej je stolpec enako velik kot pri M0).

Na začetku mejoze (Me) imajo celice 46 kromosomov, po prvi delitvi (Me1) nastaneta dve celici, ki imata le 23 (podvojenih) kromosomov – označeni stolpec je za polovico manjši od prejšnjih. Po drugi delitvi (Me2) nastaneta še dve celici, torej skupaj 4, ki imajo po 23 kromosomov – stolpec je enak prejšnjemu. Število kromosomov 46

23

M0

M

Me0

Me1

Me2

1

2

1

2

4

Število celic

Ob histogramu lahko ponovite, kaj so odvisne in kaj neodvisne spremenljivke ter kje v histogramu so predstavljene.

53

Pri raziskovanju so učenci že lahko spoznali, da je neodvisna spremenljivka tisti dejavnik, ki ga spreminjamo (v tem primeru faze celičnih delitev), odvisna spremenljivka pa tista, ki jo opazujemo (v tem primeru število kromosomov). Neodvisno spremenljivko prikažemo na osi x, odvisno pa na osi y.

4.a Učenci dopolnijo preglednico; primerjajo spolno in nespolno razmnoževanje. Ugotovijo, da so potomci genetsko enaki staršem pri nespolnem razmnoževanju, pri spolnem razmnoževanju se od staršev razlikujejo. Pri nespolnem razmnoževanju nastajajo genetsko enaki potomci, pri spolnem pa različni. Tudi naslednje generacije so pri nespolnem razmnoževanju zelo podobne (tu lahko skupaj z učenci ugotovite, da si niso čisto enake zaradi mutacij), pri spolnem razmnoževanju pa vedno bolj različne (kar prispeva k večji genski raznolikosti populacije).

Ob večji ekološki spremembi imajo večjo možnost preživetja tiste populacije, ki so genetsko bolj variabilne (raznolike) – obstaja večja verjetnost, da bo v populaciji nekaj osebkov s takšno lastnostjo, ki jim bo omogočila preživetje v novih razmerah. Pri nespolnem razmnoževanju večja ekološka sprememba lahko pomeni tudi izumrtje populacije, saj imajo vsi osebki (skoraj) enake lastnosti, genetska variabilnost je zelo majhna. Tako lahko preživi skoraj celotna populacija (če ji lastnosti omogočajo preživetje), v primeru neugodne ekološke spremembe pa lahko celotna populacija odmre. Primer velike ekološke spremembe za bakterije v našem telesu je vnos antibiotika, če ga uživamo dovolj dolgo in se bakterije na te spremembe ne morejo prilagoditi, propadejo, mi pa ozdravimo. To je hkrati odgovor tudi na vprašanje c) – v nestabilnem okolju imajo večjo možnost preživetja genetsko bolj raznolike populacije, saj sama populacija »razpolaga« z več različnimi lastnostmi. Večjo genetsko variabilnost omogoča spolno razmnoževanje.

4.b Pri odgovorih, ki jih morajo učenci utemeljevati, pravzaprav ni napačnih odgovorov, le da so njihove utemeljitve verjetne. Pustite učencem, da uporabijo svoje znanje pa tudi svojo domišljijo, in dopustite več različnih odgovorov.

Poudarite, da morajo pri spolnem razmnoževanju organizmi porabiti nekaj energije za proizvodnjo spolnih celic, včasih tudi za iskanje spolnega partnerja. Po drugi strani pa organizmi, ki se razmnožujejo nespolno, navadno proizvedejo več potomcev. Kakor koli, vsak organizem ima na razpolago le omejeno količino energije za razmnoževanje; več kot je potrebne energije za iskanje spolnega partnerja, skrb za mladiče ipd., manj potomcev bo neki organizem imel. Učenci naj razmislijo, kako je s tem pri človeku.

54

55

Operativni cilji

Gojenje malih trolov Učenci: H1−8 spoznajo, da pri spolnem razmnoževanju nastajajo potomci, ki podedujejo po pol genov od vsakega od staršev in da se pri tem kombinira genetski material (diploidno število kromosomov) iz dveh različnih celic, od katerih vsaka izvira od enega izmed staršev, H1−9 spoznajo, da pri oploditvi ženska in moška spolna celica prispevata po en komplet kromosomov, tako da nastane spojek z dvema kompletoma kromosomov, H1−12 vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip, H1−15 spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov, H1−16 spoznajo, da so dedne lastnosti osebka odvisne od tega, katere alele osebek podeduje od vsakega od staršev in kako ti aleli delujejo skupaj, H1−17 razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost, križanci, vmesni znaki idr.), J1−6 spoznajo, da so populacije z majhno genetsko variabilnostjo bolj izpostavljene izumrtju.

Namen naloge: razumeti prenos dednih lastnosti s staršev na potomce ter razlikovati med genotipom in fenotipom Naloga je oblikovana tako, da se učenci ob njej zabavajo in hkrati razumejo, kako se prenašajo dedni zapisi v molekuli DNA s staršev na potomce. Učenci v tej nalogi gojijo mladiče trolov. S pomočjo

56

papirnatih kromosomov določijo genotip in fenotip majhnih mladičev in si jih s pomočjo šablonskih slik tudi izrišejo.

Učenci naj pred vajo ponovijo pojme homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost.

Dobro je, da imajo učenci v razredu ves čas pred sabo model DNA in sliko kromosoma.

Metode dela: delo v parih Material:

• set papirnatih kromosomov v dveh barvah (18 bež trakov za samico in 18 sivih trakov za samca) • barvice: rjava, temno zelena, rdeča, oranžna, črna, svetlo zelena Navodilo za delo: Učenci iz predloge v delovnem zvezku izrežejo trakove (kromosome). Vajo izvedejo po navodilih iz delovnega zvezka. Na osnovi dobljenih genotipov izrišejo fenotip mladičev trolov.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. - 3. S pomočjo prvih treh vprašanj preverimo, če so učenci usvojili pomen kromosomov kot nosilcev dednih zapisov in spoznali, da pri spolnem razmnoževanju nastajajo potomci, ki podedujejo po pol genov od vsakega od staršev in da se pri tem kombinira genetski material (diploidno število kromosomov) iz dveh različnih celic, od katerih vsaka izvira od enega izmed staršev.

1. Celice odraslih trolov imajo 9 parov kromosomov = 18 kromosomov.

2. Celice mladičev trolov imajo prav tako 9 parov kromosomov = 18.

3. Mladič je dobil eno garnituro kromosomov od matere, drugo od očeta.

4. Gre torej za spolno razmnoževanje. Pri spolnem razmnoževanju samca in samice pride do združitve spolnih celic s po eno garnituro kromosomov. Nastane spojek z dvema kompletoma kromosomov.

5. Učenci ugotovijo, da kljub istim staršem lahko dobijo različne potomce. Kakšni bodo potomci, je odvisno od igre naključij, tj. kateri kromosomi se bodo kombinirali.

Učenci primerjajo trole med seboj in ugotovijo, da so kljub istemu postopku dobili različne trole.

6. Tu snov povežemo z evolucijo in ekologijo. Populacija potomcev enega para ima namreč majhno genetsko raznolikost, zato se težje prilagaja na nenadne spremembe v okolju. Zaradi majhne genetske raznolikosti je manjša verjetnost, da bo kateri od potomcev ob nenadni neugodni spremembi preživel. Učenci naj odgovor razložijo tudi s kakšnim primerom, naj si izmislijo na primer kakšno zgodbico, lahko tudi za domačo nalogo (npr. da troli gnezdijo na drevesih, na katera se povzpnejo z repi. Zaradi zmanjšane količine svetlobe se veje dreves postopoma pomaknejo nekoliko višje in jih troli ne morejo več doseči. Ker imajo vsi troli v populaciji enako dolžino repa, se posledično soočajo z manjšo možnostjo preživetja – ker se ne morejo umakniti na varno v krošnje dreves).

Učencem lahko razložite, da se s podobnimi težavami soočajo strokovnjaki pri ponovnem naseljevanju že izumrlih ali skoraj izumrlih vrst na nekem področju – npr. risa v slovenske gozdove. Za uspešno naselitev vrste je potrebno na neko področje naseliti dovolj veliko število samcev in samic, ki se morajo uspešno pariti, da dobijo čim več gensko različnih potomcev. S tem ustvarijo populacijo, ki bo gensko dovolj raznolika, da bo lahko kljubovala spremembam v okolju, raznim boleznim ipd. Naselitev le nekaj parov živali je torej največkrat premalo, da bi se vrsta ohranila.

Posledica medsebojnega parjenja v sorodstvu so mnoge bolezni ter slabša prilagojenost populacije na spremenljiva okolja, zato se takšna populacija ne ohrani dolgo.

57

Operativni cilji

Razišči dedne lastnosti Učenci: H1−15 spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov, H1−17 spoznajo, da se nekatere lastnosti dedujejo dominantno, nekatere pa recesivno. Razmišljajo o prednostih določenih lastnosti ter se zavejo, da na razvoj nekaterih lastnosti vpliva tudi/predvsem okolje.

H1−18 razumejo, da tudi okolje vpliva na izražanje v genih zapisanih lastnosti organizmov (zato se lahko isti genotip v različnih okoliščinah izrazi kot različen fenotip);

spoznajo, da je rezultat neke znanstvene raziskave odvisen tudi od velikosti vzorca.

Namen naloge: določiti možni genotip (dominantni/recesivni) za nekatere podedovane lastnosti Metode dela: opazovanje, komuniciranje, individualno delo Material: svinčnik Navodilo za delo: učenci sledijo navodilom v delovnem zvezku Vajo lahko izkoristite tudi za diskusijo o raznolikosti razreda.

58

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja Če imajo težave z določanjem recesivnosti oziroma dominantnosti, si lahko pomagajo tudi z učbenikom. Dodaten namig je lahko tudi označba lastnosti, saj so vse lastnosti zapisane z velikimi črkami (torej dominantne).

2. in 3. Morda se bo učencem zdelo bolj logično, da so najpogostejše lastnosti v razredu dominantne, najbolj redke pa recesivne. Lahko, da bo to res, zaradi majhnega vzorca (le učenci enega razreda) pa se lahko zgodi, da je tudi neka pogosta lastnost recesivna. Učenci naj najprej sami razmišljajo o možnostih takšnega rezultata ter razmislijo, kako bi to preverili. Npr. izberejo kot možen vzrok premajhen vzorec. Ta vzrok bi lahko preverili tako, da bi npr. isto nalogo naredili pri učencih celotne šole, vaščanih …

Izkoristite nalogo za diskusijo o tem, kako pomembno je, da pri raziskavah izberemo dovolj velik vzorec, da si lahko pravilno razlagamo rezultate.

4. Pustite učencem, da razvijejo svojo domišljijo. Tu ni napačnih odgovorov, če so seveda tudi utemeljeni. Kaj kmalu bodo učenci ugotovili, da ni nujno, da ima vsaka lastnost, ki se ohrani v populaciji, neko prednost za nosilce te lastnosti. Poudarite, da se v populacijah skozi evolucijo ohranjajo tudi tiste lastnosti, ki niso ne koristne ne škodljive. Te lastnosti se lahko ob drugačnih ekoloških razmerah izkažejo za koristne ali celo škodljive ali pa ostanejo »nevtralne«.

Tu lahko z učenci razmišljate tudi o tem, kako človek vpliva na ohranjanje škodljivih in nevtralnih lastnosti v svoji populaciji – kot primer lahko navedete slabovidnost. V naravi je slabovidnost za živali, ki živijo na svetlobi, zelo škodljiva, saj si težje najdejo zavetišče, hrano, spolnega partnerja, so lažji plen plenilcem ipd. Zato so takšni osebki pri preživetju in razmnoževanju manj uspešni.

Zato imajo manj potomcev in tako slabovidnost sčasoma postane vedno redkejša lastnost v populaciji.

Ljudje smo oblikovali očala in leče, ki nam pomagajo rešiti ta problem. Posledica tega je ohranjanje ali celo naraščanje te »škodljive« lastnosti v sami populaciji. Učencem lahko postavite izziv, da razmislijo, kaj bi bilo, če kar naenkrat slabovidni ljudje ne bi mogli več uporabljati očal ali leč.

Kaj bi se zgodilo s pogostostjo te lastnosti v naši populaciji?

5. Učenci se bodo verjetno spomnili, da okolje vpliva predvsem na odtenek kože, ki je odvisen od tega, koliko kožo izpostavljamo UV-žarkom. Med drugim lahko navedejo tudi osebne lastnosti, ki se razvijajo pod vplivom okolja. Učenci bodo kaj kmalu ugotovili, da na mnogo naših lastnosti vplivajo tako geni, ki jih podedujemo, kot okolje, v katerem živimo.

Poudarimo, da tudi okolje vpliva na izražanje v genih zapisanih lastnosti organizmov, zato se lahko isti genotip v različnih okoliščinah izrazi kot različen fenotip.

Operativnih ciljev H1-11, H1-20 in H1-22 vaje v delovnem zvezku ne pokrivajo, a lahko v tej vaji teoretično usvojite tudi te cilje.

Učitelj pove učencem, da lastnosti kot so priraslost/nepriraslost ušesnih mečic, ki so jih proučevali, določa le en gen. Večino lastnosti (barvo las, oči, metabolizem celic ipd.) pa določa več genov, zato te lastnosti nimajo preprostih vzorcev dedovanja. Prav tako nekateri posamezni geni vplivajo na več kot eno lastnost, zato je proučevanje dedovanja vseh lastnosti pri človeku zelo zapleteno. Kljub temu si s pridobljenim znanjem lahko veliko pomagamo. V medicini znanje o dedovanju določenih bolezni in kromosomskih napak uporabljajo v genski diagnostiki, ko s pomočjo kromosomskih analiz ugotavljajo npr. ali celice še nerojenega otroka nosijo kromosomske nepravilnosti, kot je npr. Downov sindrom. Parom, katerih sorodniki so »nosilci« nekaterih dednih bolezni, svetujejo pri načrtovanju družine. Pri ljudeh, ki so pri svojem delu izpostavljeni različnim sevanjem, s kromosomskimi analizami ugotavljajo, če je izpostavljenost sevanju pustila kakšne posledice na zgradbi in videzu njihovih kromosomov ipd.

59

Operativni cilji

Spolno vezano dedovanje Učenci: H1−21 na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija).

Namen naloge: prikazati dedovanje lastnosti, zapisanih na spolnih kromosomih Učenci bodo po opravljeni vaji razumeli, kako se dedujejo spolno vezane lastnosti. Poudarite, da so to lastnosti, ki so zapisane na spolnih kromosomih X in Y. Nekatere so potrebne za naše preživetje (npr. informacija za izdelavo strjevalnega faktorja, nujno potrebnega za strjevanje krvi), okvara drugih pa je lahko manj moteča (npr. okvara gena, ki povzroči barvno slepoto). Poudarite, da je v primeru, ko je lastnost zapisana le na kromosomu X, za dedno okvaro pri moških zadošča le en okvarjeni gen, ker imajo samo en kromosom X, pri ženskah pa sta potrebna oba okvarjena gena.

60

Metode dela: delo v parih Material – vsak par potrebuje:

• 2 plastična lončka • 3 bele fižolčke • 1 rdeč fižolček • črn alkoholni flomaster

Namesto fižolčkov lahko uporabite gumbe, kocke, plastelin …

Navodilo za delo: Učenci sledijo navodilom v delovnem zvezku. Rezultate vpišejo v preglednico ter odgovorijo na vprašanja.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 2. Učenci ugotovijo, da pogosteje obolevajo moški, saj je pri moških za razvoj bolezni dovolj en okvarjen alel, pri ženskah pa morata biti okvarjena oba alela. Ženski spol namreč določata dva kromosoma X. Če je na enem od obeh kromosomov »zdrav« alel, se le-ta izrazi, kar navadno prepreči ali vsaj omili samo okvaro. V primeru, da sta okvarjena oba alela (na obeh kromosomih X), se bolezen oziroma okvara izrazi.

3. Eden od podatkov o pogostosti barvne slepote navaja, da je prizadetih približno 8 % ljudi, od tega le 0.5 % žensk.

Zaključki Eden od glavnih zaključkov, ki jih lahko učenci zapišejo, je, da bolezen, ki se deduje tako kot barvna slepota, prizadene več moških kot žensk. Med zaključki lahko zapišejo tudi, kako natančen je njihov model v primerjavi z resnično pogostostjo bolezni v Sloveniji.

61

Operativni cilji

Iskanje izgubljene osebe Učenci: H1−12 vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip, H1−17 razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost idr.), H1−21 na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija).

Namen naloge: s pomočjo znanja o dedovanju krvnih skupin določiti sorodstveno vez Metode dela: opazovanje, komuniciranje Samostojno delo ali delo v skupinah Učenci pri tej vaji spoznajo praktično uporabo znanja o dedovanju krvnih skupin pri človeku. Pred vajo je tako potrebna predhodna razlaga o načinih dedovanja pri človeku. Vaja lahko služi učitelju kot preverjanje razumevanja snovi. Hkrati usvojijo znaka za moškega (kvadrat) in žensko (krog), ki ju bodo pri naslednji vaji uporabljali pri izdelavi rodovnika.

62

Navodilo za delo: Učenci si preberejo uvodno zgodbo in sledijo navodilom.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Učencem lahko najprej prepustite, da sami poiščejo odgovor. V kolikor imajo težave, skupaj vpišite gamete v Punnettov diagram (A, B ter 0, 0), nato naj sami izpolnijo diagram in določijo genotip, iz genotipa pa še fenotip. Kaj kmalu bodo prišli do rešitve, da sta možna sosedina sorodnika le moški s krvno skupino A in ženska s krvno skupino B. 0

0

A

A0

A0

B

B0

B0

2. Verjetno bodo imeli tu učenci različne odgovore. Možnih je namreč več odgovorov; morda bodo pomislili na to, da bi pregledali rojstne liste …. Vprašanje izkoristite za to, da se pogovorite o vseh možnostih, ki jih bodo učenci navedli, in pretehtajte, koliko so metode zanesljive oziroma katera od njih je najzanesljivejša. Pogovorite se tudi o DNA identifikaciji; poudarite, da je zaporedje v molekuli DNA edinstveno za posameznika, razen pri enojajčnih dvojčkih. Naša nukleotidna zaporedja v molekuli DNA se torej razlikujejo med seboj, a je teh razlik manj med ožjimi sorodniki. Tako lahko določijo npr. kdo je otrokov oče, morda brat ali kakšen drug sorodnik, kot je to v našem primeru. Učenci se mogoče spomnijo kakšnega primera iz forenzičnih nadaljevank ali pa so brali o kakšnem resničnem primeru, kjer so analizo DNA uporabili za določevanje očetovstva, iskanje morilca ipd.

3. Pri tej nalogi učenci razmišljajo o prednostih objave lastne krvne skupine na vidnem mestu (npr. ob nenadnih hujših nesrečah, kadar je potrebna transfuzija krvi) in o morebitnih zlorabah, na primer da znanstveniki ugotovijo povezavo med krvno skupino in določeno boleznijo ali psihologi povežejo določene osebnostne lastnosti s krvno skupino; to bi lahko izkoristili delodajalci in zaposlovali le osebe z določeno krvno skupino, drugih pa ne ...

4. Učenci naj navedejo svoje razloge in jih utemeljijo.

5. Z učenci razpravljajte o možnih zlorabah genskih informacij. V pomoč vam je lahko tudi članek Gorana Klemenčiča: Genetika, zasebnost in diskriminacija – raba in zloraba informacij, dostopnem na spletni strani http://www.zrss.si/bzid/geni/pdf/klemencic-clanek.pdf.

6. Učenci naj problem najprej poskusijo rešiti sami, če ne bo šlo, jim pomagajte.

Problema se je potrebno lotiti »pri repu«, tj. pri drugem zakonu. Ker ima mož krvno skupino A in otrok krvno skupino AB, mora imeti mati krvno skupino B. Ker ima njen prvi mož tudi krvno skupino B, njun otrok pa krvno skupino 0, imata oba genotip B0, ker le v tem primeru imata lahko otroka s krvno skupino 0.

7. Obsojenca sta bila enojajčna dvojčka.

63

Operativni cilji

Postani genetski svetovalec Učenci: H1−12 vedo, da zbiru vseh osebkovih genov rečemo genotip, zbiru lastnosti, ki jih ti geni določajo (zgradba, podoba in delovanje osebka), pa fenotip, H1−17 razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost idr.), H1−21 na podlagi primerov iz literature razumejo načine dedovanja pri človeku (npr. barvna slepota, hemofilija) in znajo izdelati rodovnik.

Namen naloge: določiti, ali je alel za albinizem dominantni ali recesivni Metode dela: uporaba rodovnika in Punnettovega diagrama Delo v skupinah po 3 do 5 učencev ali samostojno.

Delo lahko izvedete nivojsko – na več stopnjah zahtevnosti. Glede na vaš operativni cilj lahko razdelite otroke v mešane skupine ali glede na njihovo samostojnost, znanje (npr. oblikujete skupino z učenci, ki imajo že vse veščine in znanja za samostojno delo, nadalje skupino, ki potrebuje malce pomoči, in tako naprej do skupine, ki bo delala nalogo z vašo pomočjo).

64

Učenci se pri tej vaji prelevijo v genetskega svetovalca in svoje znanje o dedovanju praktično uporabijo.

Svoje ugotovitve primerno zapišejo po izbiri v obliki strokovnega poročila ali poenostavljene razlage.

Pred izvedbo vaje učence povprašate, kaj že vedo o albinizmu, in razložite, za kakšno vrsto nepravilnosti pri obarvanju kože gre. Poveste, da je pri albinizmu okvarjen gen za beljakovino (encim), ki je nujno potreben za sintezo kožnega pigmenta melanina, ki obarva lase, šarenico in kožo. Albinizem se pojavlja tudi pri drugih živalih (sesalcih, ribah, pticah, plazilcih, dvoživkah), vendar je to v naravi redek pojav, ker albine plenilci lažje opazijo in tako izločijo iz populacije.

Navodila za delo 1. korak Čas je, da se učenci navadijo definirati problem. Lahko ga definirajo različno, npr. kolikšna je verjetnost, da ima naslednji otrok para albinizem, ali se albinizem deduje dominantno ali recesivno, ipd. Naj najprej poskusijo definirati problem sami, šele potem jim po potrebi ponudite pomoč.

2. korak Tudi v tem delu lahko delate v nivojih. Najprej pustite učencem, da delajo samostojno, le po potrebi jim ponudite pomoč. Če dajete pomoč vsem učencem hkrati, lahko le-to projicirate/ napišete na tablo ali pa izdelate kartončke z namigi, ki jih po potrebi razdelite med skupine.

Vrste pomoči: • učencem posredujete legendo z znaki, ki se uporabljajo za izdelavo rodovnika, Legenda: = zdrav moški = zdrava ženska = moški z izraženo nepravilnostjo = ženska z izraženo nepravilnostjo

• učenci dobijo prazen rodovnik; pobarvati morajo kvadratke oziroma kroge albino oseb,

?

• učenci dobijo že izdelan rodovnik.

?

65

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Nivojsko reševanje naloge:

• zahtevnejši nivo: učenci sami razmislijo, kako bi prišli do tega odgovora, • manj zahtevni nivo: učence usmerimo, naj najprej ob rodovnik zapišejo možne genotipe pred-

stavljenih članov družine, • manj zahtevni nivo: z učiteljevo pomočjo učenci ob rodovniku določijo genotipe članov družine, • najmanj zahtevni nivo: učitelj pokaže učencem možne genotipe članov družine ter jih razloži.

Aa

AA + Aa ali Aa + AA ali Aa + Aa

Aa

AA ali Aa

aa

Aa

AA ali Aa

?

Aa

aa

Iz rodovnika je razvidno, da je dedovanje recesivno, tj. oboli le recesivni homozigot.

Oče, ki je albin, ima torej vsaj en okvarjen gen, ki povzroči albinizem. Če bi bil ta dominantni, bi bil tudi kateri od njegovih staršev albin. Glede na to, da sta oba njegova starša normalno pigmentirana, je to recesivni alel. Ker je razvil lastnost albinizma, mora potemtakem imeti dva gena za albinizem; njegov genotip je torej aa.

Ker je njuna hčerka albin, je njen genotip enak očetovemu, torej aa. En okvarjeni alel je dobila od očeta, drugega pa zagotovo od matere. Torej je mati nosilka gena za albinizem. Sama pa albinizma nima, zato ima poleg zapisa za albinizem tudi zdrav zapis; njen genotip je torej Aa. To se ujema tudi s podatkom, da je njun sin zdrav, kar pomeni, da je dobil okvarjeni gen od očeta, zdravi gen pa od matere; njegov genotip je torej Aa, kar pomeni, da je prenašalec te bolezni.

2. Nivojsko reševanje naloge:

• zahtevnejši nivo: učenci sami razmislijo, kako bi prišli do odgovora, • manj zahtevni nivo: učence usmerimo, naj si pomagajo s Punnettovim diagramom, • manj zahtevni nivo: z učiteljevo pomočjo učenci s Punnettovim diagramom določijo možne

genotipe otrok, • najmanj zahtevni nivo: učitelj pokaže učencem že izpolnjen Punnetov diagram ter ga učenec razloži. a

a

A

Aa

Aa

a

aa

aa

Iz Punnettovega diagrama učenci razberejo, da je verjetnost, da bo naslednji otrok razvil albinizem, kar 75-odstotna (3:1).

66

3. Tu je pomembno izpostaviti, da lahko pravzaprav pride vsakič do parjenja zdravega in okvarjenega alela in čeprav je verjetnost za albinizem tako visoka, se lahko zgodi, da nihče od morebitnih naslednjih otrok ne bo razvil albinizma.

4. POROČILO Pri tej nalogi je pomembno, da se učenci naučijo zapisovati svoje ugotovitve v obliki kratkega poročila. Učenci si izberejo eno od oblik poročila: strokovno poročilo ali laično razlago za širši krog ljudi. Poročilo lahko napišejo v šoli ali za domačo nalogo. Izkoristite to nalogo za diskusijo o tem, kaj je značilno za strokovno besedilo (npr. uporaba strokovnih besed) in kaj za poljudno besedilo.

5. Naloga je lahko kot dodatna zadolžitev za tiste, ki poročilo napišejo hitreje od ostalih, lahko je tudi kot domača naloga, ali pa jo izpustite. V kolikor so učenci vajo razumeli in usvojili logiko recesivnega dedovanja, bodo to nalogo z lahkoto rešili samostojno.

Glede na to, da imata oba partnerja enega od staršev s popolno barvno slepoto, sama pa je nimata, sta nosilca okvare za barvno slepoto – sta torej heterozigota za to lastnost. Učenci s pomočjo Punnettovega diagrama ugotovijo, da je verjetnost, da njun otrok oboli za barvno slepoto, 25-odstotna.

67

68

5 BIOTEHNOLOGIJA

69

Operativni cilji

Kako bi vzgojili bakterije za najboljše kislo mleko Učenci: I1−1 spoznajo, da je človek že zelo zgodaj uporabljal organizme za proizvodnjo različnih dobrin (npr. uporaba kvasovk pri proizvodnji kruha, piva in vina; uporaba mikroorganizmov pri proizvodnji mlečnih izdelkov), I1−2 spoznajo, da gensko spremenjeni organizmi poleg sebi lastnih genov vsebujejo tudi tuje ali umetno spremenjene gene, I1−3 spoznajo nekaj primerov gensko spremenjenih organizmov, I1−4 se seznanijo z možnimi pozitivnimi in negativnimi posledicami uporabe gensko spremenjenih organizmov, I1−5 razumejo osnovni princip kloniranja (nespolno razmnoževanje), I1−6 razumejo etične dileme poseganja v gensko zasnovo človeka in drugih organizmov (kloniranje, gensko spremenjeni organizmi ipd.), I1−7 se zavedajo hitrega razvoja genskega inženirstva in njegove uporabe ter prednosti in omejitev uporabe le-tega v biotehnologiji, I1−8 spoznajo namen uporabe izvornih (nediferenciranih, nespecializiranih) celic v medicini, F−1 samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave, F−2 znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa, F−3 razlikujejo med spremenljivimi in kontroliranimi parametri pri poskusu, F−4 znajo izdelati ustrezen graf za prikaz podatkov in razviti kvantitativne trditve o odnosih med spremenljivkami, F−5 razlikujejo med linearnimi in nelinearnimi odnosi med podatki, prikazanimi na grafu.

70

Namen naloge: samostojno raziskovalno delo, izvedba enostavnega biotehnološkega postopka Metode dela: delo v skupinah (po 3−5 učencev na skupino) Pri oblikovanju skupin je pomembno, da določite vodjo skupine, ki spremlja delo celotne skupine in zbira podatke poskusov posameznih članov.

Metodično-didaktični nasveti Naslov vaje je iztočnica za raziskovanje biotehnoloških postopkov. Namesto priprave kislega mleka lahko učenci pripravijo jogurt, kefir, kisli puding, kislo zelje, kislo repo ...

NAČRT DELA Namen vaje je, da jo učenci v celoti izvedejo samostojno; odločijo se, katere parametre bodo proučevali, kako si bodo razdelili delo in podobno. Postopek kisanja mleka so učenci spoznali pri pouku gospodinjstva, obstaja pa tudi kar nekaj literature v slovenščini na to temo.

Med mnogimi možnostmi, ki si jih lahko izberejo, so: • proučevanje kisanja različnih vrst mleka (homogenizirano/nehomogenizirano, trajno ali namesto mleka  sveže mleko različnih proizvajalcev), • proučevanje kisanja z različnimi kulturami mikroorganizmov (v mleko iste vrste in istega proizvajalca vmešajo jogurte različnih proizvajalcev), • proučevanje kisanja mleka pri različnih temperaturah, • proučevanje kisanja mleka v različnih posodicah (različna velikost, različni materiali, nove posodice; posodice, v katerih se je mleko že kisalo in smo jih poplaknili le z vodo, in podobno).

Lahko se v razredu odločite, da vsaka od skupin proučuje eno od zgoraj navedenih spremenljivk. Pri tem ponovite, katere so odvisne in katere neodvisne spremenljivke pri poskusu.

Učenci se odločijo, katere lastnosti mleka bodo spremljali, in si pripravijo ustrezne materiale. Če bodo spremljali spreminjanje pH, jim pripravite lističe, s katerimi bodo lahko spremljali spremembe v pH tudi doma, v kolikor pa delajo poskuse v šoli, kjer je na voljo pH meter, lahko pH izmerijo tudi z njim.

Mlečnokislinske bakterije si lahko učenci pogledajo tudi pod mikroskopom. Za boljšo vidljivost naj kislemu mleku dodajo kapljico destilirane vode ali fiziološke raztopine. Preparat lahko v šoli obarvate, npr. z metilenskim modrilom.

Z učenci sestavite kriterije za »najboljše« kislo mleko, torej kakšna mora biti struktura, smetana na mleku, kakšen okus mleka/smetane itd. Dogovorite se, kako bodo te lastnosti merili in jih okarakterizirali.

REZULTATI Rezultate naj učenci predstavijo v obliki, ki se jim za njihov poskus zdi najbolj primerna. Če potrebujejo pomoč, jim jo ponudite.

ZAKLJUČEK IN DISKUSIJA Vsaka skupina naj pripravi 5-minutno predstavitev za celoten razred, v kateri poročajo, kako so izvedli poskus, ter podajo svoje rezultate in zaključke. Skupaj z ostalimi učenci se pogovorite, ali so poskus izvedli znanstveno dovolj natančno, ali so uporabili kontrolo, je bilo dovolj ponovitev in podobno. Pomagajte si s tabelo na strani 6.

71

Za uvod v predstavitev lahko poveste nekaj zanimivosti o kisanju mleka, kakršne so nanizane spodaj.

Ljudje že zelo dolgo kisamo mleko. Včasih mleka niso prevreli, ampak so ga še sveže pomolzenega vlili v posebne posode, ki so bile namenjene le kisanju mleka. Po uporabi so posode poplaknili z vodo brez dodatka kakršnih koli detergentov. Tako je v posodah ostalo dovolj bakterij za kisanje mleka. Posode, napolnjene z mlekom, so položili v t. i. »špajzo«, shrambo, kjer je bilo ravno prav toplo.

Za kisanje mleka so potrebne mlečnokislinske bakterije, ki imajo zelo zanimiva imena: Streptococcus termophilus, Lactobacillus delbrueckii idr. Za pripravo jogurta morata biti prisotni obe omenjeni skupini bakterij. V primeru, da ene od obeh skupin bakterij ni, se mleko ne more skisati. Kisanje mleka namreč začnejo bakterije prve skupine (Streptococcus termophilus), dokončajo pa ga bakterije druge skupine (Lactobacillus delbrueskii). Za proizvodnjo jogurta imajo takšne dvojice bakterij že pripravljene. Bakterije namreč namnožijo v gojiščih, jim s posebnim postopkom odvzamejo vodo, jih zamrznejo ter zapakirajo v vrečke. Pri proizvod-nji jogurta tako v določeno količino mleka stresejo bakterije iz ene vrečke. Ker so to bakterije, ki začnejo kisati mleko, jim rečemo tudi »starter kultura«. Tudi mi doma uporabljamo starter kulture, npr. ko mleku dodamo jogurt, v katerem so prisotne bakterije, potrebne za kisanje mleka. Če želite pokazati učencem, kako je starter kultura videti, lahko kontaktirate katero od družb, ki te kulture prodajajo (npr. Chr. Hansen), in jih prosite za brezplačen vzorec, ker bi ga radi testirali.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja Učenci za odgovarjanje na spodnja vprašanja že potrebujejo nekaj znanja o biotehnologiji. S spodnjimi vprašanji lahko preverite, ali so to znanje usvojili in ali razumejo snov.

1. Tu učenci uporabijo znanje o biotehnologiji, pridobljeno pri pouku. Spomnijo se, da lahko gen za encim iz glive izoliramo in ga s posebnimi tehnikami vnesemo v mlečnokislinske bakterije.

2. Bakterije kloniramo – namnožimo v gojišču.

3. Pri tem odgovoru se morajo učenci spomniti, da je genski kod pri vseh organizmih enak, zato se geni iz enega organizma lahko izrazijo (»preberejo«) tudi v drugih organizmih.

4. Morda bodo imeli pri tem odgovoru nekaj težav. Pustite, da sami razmislijo in zapišejo možne odgovore, nato se pogovorite o tem, kako nastajajo organske snovi (z biokemijskimi reakcijami v organizmih), ter kako nastajajo dragocene težke kovine (z geološkimi procesi). Torej nekih genov oziroma biokemijskih reakcij, pri katerih bi se tvorile težke kovine, ni.

Za razmislek jih povprašajte tudi, od kod so potem težke kovine, ki jih najdemo v organizmih.

Razložite bioakumulacijo.

5. Prednosti, ki jih lahko z učenci navedete, so npr.:

• Bakterije lahko proizvedejo veliko več inzulina, kot ga lahko pridobimo iz trebušnih slinavk,

zato je dostopen v večjih količinah. Glede na to, da je dandanes vedno več bolnikov, ki potrebujejo inzulin, lahko na tak način rešimo mnogo življenj.

• Zaradi lažje in cenejše pridelave inzulina je cena inzulina nižja in tako dostopna širšemu krogu bolnikov.

• S pridelavo inzulina z bakterijami se izognemo tudi možnosti prenosa različnih virusov.

Namreč če inzulin odvzamemo iz živalskih trebušnih slinavk, tako pridobljeni pripravek inzulina lahko vsebuje tudi viruse.

72

6. Omenjene genske spremembe so genske spremembe telesnih celic, zato se ne prenašajo na potomce.

Na potomce se prenašajo le genske spremembe, ki nastanejo v spolnih celicah.

7. Če tkivo vzgojijo iz lastnih matičnih celic, je možnost zavrnitve minimalna, saj naš imunski sistem takšno tkivo prepozna kot naše. Drugače je v primeru, ko je tkivo vzgojeno iz matičnih celic darovalcev ali iz tkiva sorodnih živalskih vrst. Takšna tkiva so za naš organizem tuja, zato jih telo brez posebne predhodne terapije pogosto zavrne. Ker je tkivo, vzgojeno iz matičnih celic darovalca, človeško tkivo, ga telo lažje sprejme kot tkivo kakšne druge živali.

8. Učenci naj tu navedejo svoje razloge za in svoje razloge proti. Na tablo zapišite različne razloge vseh učencev v razredu in se o njih pogovorite; učenci naj svoje razloge tudi argumentirajo.

73

Operativni cilji

Bakterije, naše sostanovalke Učenci: J1−14 spoznajo primer evolucije rezistence bakterij na antibiotike ali žuželk na insekticide, N1−9 spoznajo, da lahko okolje zaradi naravnih vzrokov in človekovih dejavnosti vsebuje snovi, ki so škodljive za človeka in druge organizme, N1−11 spoznajo, da je tveganje povezano s človekovo aktivnostjo, da je osebni in družbeni izziv, saj nepravilna analiza posledic določenih aktivnosti vodi do podcenjevanja tveganja in s tem do škodljivih posledic za človeka in naravo ali pa do prestrogih preventivnih ukrepov, ki so nepotrebno finančno breme za posameznika in družbo.

Namen naloge: spoznati bakterije kot pomemben ekološki dejavnik v našem življenju ter se zavedati, da je hitri razvoj rezistence postal zelo pereč problem Vaja je namenjena spoznavanju bakterij, saj so zelo pomemben del našega življenja – pomembnejši, kot se zavedamo. Ker je namenjena usvajanju novih znanj in spoznanj, jo izvede učitelj skupaj z učenci. Učenci lahko najprej poskušajo na vprašanja odgovarjati sami, potem se o odgovorih pogovorijo z učiteljem, lahko pa jih učitelj vodi skozi vprašanja in skupaj odgovarjajo nanje.

74

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Morda bodo učenci navedli katerega od ekosistemov, za katerega mislijo, da ni poseljen z živimi organizmi. Treba jim je razložiti, da najdemo bakterije praktično povsod, tudi v ekstremnih ekosistemih (npr. soline, večni led, termalni vrelci …)

2. Bakterije najdemo povsod, kjer naše telo (tudi notranjost telesa) pride v stik z zunanjim okoljem.

Za nas so vitalnega pomena bakterije v črevesju, saj skupaj z nekaterimi glivami preprečujejo naselitev škodljivim bakterijam ter proizvajajo tudi nekaj za nas koristnih snovi (npr. vitamin K za strjevanje krvi). Svojo tako imenovano mikrofloro imamo tudi na spolovilih, na koži …

3. Tu prepustite otrokom, da domišljija ubere svojo pot. Lahko na to vprašanje odgovorijo za domačo nalogo, morda v obliki kratkega domišljijskega spisa. Predno se lotijo naloge, je priporočljivo, da skupaj preletite, kje vse najdemo bakterije in kaj počnejo. Ne pozabite na razkrojevalce.

4. Bakterije so postale odporne proti prvemu antibiotiku.

To vprašanje lahko izkoristite za razlago razvoja rezistence na antibiotik. Ko pričnemo jemati antibiotik, ta zavira in prepreči rast bakterij, lahko jih celo uniči. Uniči najprej tiste bakterije, ki so na antibiotik najbolj občutljive, ostanejo bolj odporne bakterije. Če antibiotik jemljemo dovolj časa, bomo uničili vse bakterije, če pa bomo prekinili terapijo, bodo v našem telesu ostale le najbolj odporne bakterije, ki se bodo sčasoma namnožile in bolezen se bo ponovila. Tokrat isti antibiotik ne bo pomagal, saj so se razvile le na ta antibiotik odporne bakterije.

5. Odpornost proti antibiotikom se širi zelo hitro, a za širjenje odpornosti se morajo bakterije srečati. V naravi se zato širi odpornost le znotraj posameznih skupin bakterij. Človek bakterije uporablja tudi za čiščenje voda v čistilnih napravah. Tu naseli različne skupine bakterij, z odpadnimi vodami pa pridejo še nove skupine bakterij, ki so pogosto odporne na strupene snovi (tudi na antibiotike), ki se nahajajo v odpadni vodi. V tako ustvarjenem umetnem sistemu se torej srečajo zelo raznolike skupine bakterij, ki informacije za rezistenco prenašajo druga na drugo. Posledica je, da je vedno več bakterij odpornih na antibiotike, ki jih uporabljamo.

Te bakterije se iz čistilnih naprav z vodo sprostijo v okolje. V medijih že poročajo o nekaterih sevih, ki so odporni na vse nam znane antibiotike, zato farmacevtska industrija množično, a dokaj neuspešno, poskuša izdelati nove antibiotike. Te bakterije pa niso odporne samo na antibiotike, ampak tudi na nekatere težke kovine in druge organizmom škodljive snovi, zato lahko v okoljih, ki so zelo onesnažena, prerastejo ostale organizme.

Kot primer vnašanja tuje snovi v okolje in razvoj rezistence na to snov učencem omenite tudi zelo znani insekticid DDT. Na temo DDT lahko kdo od učencev pripravi tudi referat in ga predstavi ostalim.

Ljudje pri gojenju poljščin uničujejo »škodljivce« z uporabo insekticidov. Zelo znan, a žal povezan s »strupeno« zgodbo, je DDT. Uporaba DDT-ja je bila sicer učinkovita prvih deset let, kasneje pa se je populacija insektov ponovno začela povečevati. Učenci naj razmislijo, zakaj DDT po več letih ni več učinkoval. Skupaj razložite razvoj rezistence pri insektih; poudarite, da se rezistenca ne razvija samo pri bakterijah, ampak tudi pri drugih organizmih.

DDT je tudi zelo uporaben primer za prikaz, kaj se lahko zgodi ob vnosu tujih snovi v okolje. Pogovorite se o možnih škodljivih učinkih takšnih snovi na organizme, še posebej če se le-te kopičijo v njihovih telesih (bioakumulacija).

75

76

6 EVOLUCIJA

77

Operativni cilji

Naravni izbor Učenci: H1−13 spoznajo, da imajo celice običajno po dve kopiji vsakega gena (dva alela) in da sta lahko alela enaka ali različna, H1−15 spoznajo, da so nekateri aleli dominantni, kar pomeni, da pri določanju fenotipa njihov vpliv prevlada nad vplivom drugih (recesivnih) alelov, H1−16 spoznajo, da so dedne lastnosti osebka odvisne od tega, katere alele osebek podeduje od vsakega od staršev in kako ti aleli delujejo skupaj, H1−17 razumejo osnovna načela prenašanja lastnosti od staršev na potomce (homozigotnost, heterozigotnost, dominantnost, recesivnost idr.), J1−1 razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja, J1−2 spoznajo, da so genetska variabilnost in okoljski dejavniki vzrok za evolucijo in raznovrstnost organizmov, J1−5 spoznajo, da je evolucija postopen proces, v katerem nove kompleksne lastnosti organizma nastajajo skozi mnoge generacije; mutacije so naključne glede na to, da niso usmerjene v izboljšanje organizma; naravni izbor ni naključen, J1−16 spoznajo, da ima vsaka vrsta omejeno sposobnost prilagajanja na spremembe okolja in da vrsta izumre, če se okolje nenadno korenito spremeni.

78

Namen naloge: demonstrirati učinek naravne selekcije na frekvence genotipov Metode dela: predvidevanje, analiza podatkov Delo v skupinah: (po 3 – 5 učencev na skupino) Material:

• 200 belih in 200 rjavih kvadratnih ploščic iz tršega papirja, ki predstavljajo gamete neke populacije • 3 posodice: na eni od posodic napis »Starševska generacija«

na drugi napis »Naslednja generacija« in na tretji napis »Mrtvi«

Namesto kvadratkov iz tršega papirja lahko uporabite tudi fižolčke, gumbe enake velikosti/oblike, a dveh različnih barv, lahko si izdelate kroglice iz bele in rjave mase ter jih osušite, da otrdijo …

Pred vajo z učenci ponovite, kaj je to naravna selekcija in kaj je rezultat naravne selekcije.

Razložite, da ima vsak osebek populacije diploidnih organizmov po dva alela istega gena, ko pa gledamo celotno populacijo, govorimo o vseh alelih teh osebkov. Torej če populacija šteje 30 osebkov, je v populaciji 60 alelov za neko lastnost (nekateri so si enaki, nekateri različni).

Vajo lahko delajo skupine vzporedno, tako da jih vodite po korakih.

Metodično-didaktični nasveti in primeri odgovorov na vprašanja pri navodilih za delo 1. korak a) v proučevani populaciji je 200 osebkov b) 100 osebkov je homozogotov, 100 osebkov je heterozigotov c) 150 osebkov ima dlako rjave barve, 50 pa dlako bele barve č) R : r = 200 : 200 d) rjavi : beli = 150 : 50 2. korak Tu razložite, da ste prikazali primer nastanka zigote potomcev starševske generacije. Vzeli ste eno gameto z alelom za barvo dlake od samca in eno gameto z alelom za barvo dlake od samice (ni pomembno, katera gameta je od samca in katera od samice). Dobili ste zigoto z dvema aleloma za barvo dlake, ki tako pripadata populaciji naslednje generacije.

3. korak Prepustite učencem, da sami razmišljajo, čeprav se vam morda zdi njihova hipoteza napačna.

Zapišite vsa predvidevanja skupin na tablo. Svoje hipoteze naj tudi argumentirajo – razložijo naj, zakaj mislijo, da bo tako.

4. korak Učenci naj zapišejo svoje ugotovitve. Pri tem jih usmerjajte. Primerjajte rezultate z začetno populacijo. Lahko si pomagate z vprašanji iz 1. koraka.

5. korak a) Genotip osebkov z belo dlako je rr. b) in c) Učenci zapišejo svojo domnevo (hipotezo).

79

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja a) Učenci ugotovijo, da se zaradi izločanja belih osebkov (rr) število alelov r manjša. Preživijo namreč le osebki z genotipoma RR in Rr. Razmerje R : r se prevesi v prid alela R. b) Število alelov r se navadno spreminja različno v različnih generacijah, saj je odvisno od tega, koliko heterozigotnih osebkov (Rr) se je pojavilo v posamezni generaciji. c) Naloga je namenjena nadaljnji samostojni raziskavi (brez vodenja), ki jo lahko učenci izvedejo doma. Za domačo nalogo naj odgovorijo tudi na naslednja vprašanja, s katerimi preverite njihovo razumevanje snovi. č) Učenci zapišejo svoje razmišljanje, svojo domnevo. Verjetno bodo sedaj že razumeli, kako deluje naravni izbor, in bodo predvideli, da bi se razmerje sčasoma prevesilo v prid belih osebkov, v populaciji pa bi naraslo število alelov r. d) Z mutacijami. e) Učenci se bodo spomnili na izumiranje vrst. Primeri pomorov celotnih populacij se dogajajo npr. ob padcu meteorita na Zemljo pa tudi ob spustih strupenih snovi v reke, jezera …

80

81

Operativni cilji

Mutacije Učenci: J1−1 razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja, J1−3 spoznajo, da naključne mutacije v molekuli DNA različnih osebkov povzročajo variabilnost določene lastnosti v populaciji, J1−4 spoznajo, da zaradi mutacij nekateri osebki pridobijo lastnosti (alele), ki njim in njihovim potomcem omogočajo prednost pri preživetju in razmnoževanju v določenem okolju (naravni izbor), ter da so tako nastale populacije bolje prilagojene na določeno okolje.

Namen naloge: na hudomušen način spoznati posledice sprememb zapisa v molekuli DNA Metode dela: samostojno delo Učenci delajo samostojno. Učitelj jih vodi preko korakov, z njimi razpravlja in argumentira odgovore.

Pri prejšnji vaji so učenci ponovili, da zaradi mutacij v populaciji nastajajo različni aleli. Tokrat bodo spoznali, kako se lahko pomen zapisa na molekuli DNA spremeni in kakšne so lahko posledice teh sprememb.

82

Metodično-didaktični nasveti in primeri odgovorov na vprašanja pri navodilih za delo 1. korak

Dekodirano sporočilo se glasi: Pek peče kruh. Če je kruh pomemben vir hrane za neko populacijo, to pomeni, da bo populacija s hrano dobro preskrbljena.

2. korak Zapis se ne spremeni. Dekodirano sporočilo se glasi: Pek peče kruh. Populacija bo imela še vedno dovolj hrane.

Učencem poveste, da je tudi v celici vsaka aminokislina kodirana z dvema ali tremi različnimi kombinacijami alelov; pri tem jim pokažite tabelo genskega koda. Tako nekatere zamenjave nukleotidov (»napake«) ne vplivajo na pomen samega zapisa.

3. korak Tokrat se pomen sporočila spremeni v »Pek reče kruh.« Če pek ne bo pekel kruha in bo kruh le njegova beseda, bo populaciji primanjkovalo hrane. Takšna sprememba torej ogroža preživetje populacije in je za populacijo pogubna (škodljiva).

Povejte učencem, da so mnoge napake, ki jih celica ne more popraviti, za celico škodljive, kar pomeni, da zmanjšajo njeno možnost preživetja.

4. korak Sporočilo se spremeni v »Pek peče muho«. Pomen takšne spremembe je odvisen od tega, kaj to pomeni za populacijo. Prepustite učencem, da sami razmislijo, v katerih primerih je takšna sprememba za populacijo pozitivna, v katerih negativna in v katerih na preživetje populacije ne vpliva, kot npr. če pečene muhe populacijo še bolje nahranijo, predstavlja to neko prednost pri njenem preživetju , seveda če se še vedno lahko normalno razmnožujejo. Če pa se populacija z muhami ne more prehranjevati, izgubi svoj glavni vir prehrane, ogrožen je njen obstoj. Če prehrana z muhami enakovredno zamenja prehrano s kruhom, to na možnost preživetja populacije ne vpliva.

Vprašanje lahko izkoristite tudi za ponovitev že usvojenega znanja o prehranjevanju, npr. ali s kruhom pridobijo osebki populacije več različnih organskih snovi kot s prehranjevanjem z muhami, in podobno.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Od ekoloških razmer, v katerih organizem živi.

2. a) Mutacije v spolnih celicah ali zigoti. b) Mutacije, ki se prenašajo na potomce, torej mutacije v spolnih celicah in zigoti.

3. Mutacija je lahko za potomca koristna, čeprav za starša ni, v primeru da potomec živi v takšnih ekoloških razmerah, kjer takšna lastnost predstavlja prednost. Pri prejšnji vaji smo govorili o barvi kožuha. Bela barva lahko za neko gozdno žival predstavlja zmanjšano možnost preživetja. Če se gozd poseka in celotno območje prekrije večni sneg, pa bela barva predstavlja večjo možnost preživetja.

Seveda je tega precej, tako da bodo učenci zagotovo našli veliko različnih primerov.

4. Vprašanje lahko prihranite za domačo nalogo. Učenci naj si v tem primeru pomagajo z novejšo strokovno literaturo. Vedeti morajo, da ultravijolični žarki prodrejo v notranjost celice vse do jedra in lahko povzročijo nepopravljive napake na molekuli DNA, poškodujejo pa tudi druge molekule v celici, npr. beljakovine; učenci lahko ponovijo, zakaj to ni dobro, torej ponovijo vlogo beljakovin. Pod vplivom sončnega sevanja se v celici generirajo tudi škodljive snovi, ki celico še dodatno obremenjujejo in ji škodujejo.

83

Operativni cilji

Vpliv okolja na preživetje Učenci: J1−1 razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja, J1−2 poznajo, da so genetska variabilnost in okoljski dejavniki vzrok za evolucijo in raznovrstnost organizmov, J1− 4 spoznajo, da zaradi mutacij nekateri osebki pridobijo lastnosti (alele), ki njim in njihovim potomcem omogočajo prednost pri preživetju in razmnoževanju v določenem okolju (naravni izbor), ter da so tako nastale populacije bolje prilagojene na določeno okolje.

Namen naloge: na primeru spoznati, kako lahko okolje vpliva na možnost preživetja živih bitij Delo v skupinah: po 3−5 učencev Metode dela: oblikovanje modela, predvidevanje, analiza podatkov Material:

• škarje • barvni papir • selotejp • ravnilo

Priprava materiala: 1. Izberite papir v treh različnih barvah (npr. modre, rdeče in rumene barve). Izrežite enako število (čim več – glede na velikost podlage) oblik metuljev

84

v vseh barvah velikosti 5 x 10 cm.

2. Nalepite metulje različnih barv na vsako od podlag izbranih barv (v našem primeru imate modro, rdečo in rumeno podlago – na vsako nalepite enako število modrih, rdečih in rumenih metuljev, ki jih enakomerno razporedite po podlagi). Podlage pritrdite na tablo. Kot podlago lahko uporabite barvni šeleshamer večjih formatov.

Metodično-didaktični nasveti in primeri odgovorov na vprašanja pri navodilih za delo 1. korak Učenci se tu urijo v predvidevanju in oblikovanju hipoteze. Naj hipotezo najprej oblikujejo sami, individualno, nato pa zapišite različne hipoteze na tablo. Poudarite, da so hipoteze le predvidevanja, napovedi in da ni potrebno poiskati že kar pravilnega odgovora (naj se učenci ne obremenjujejo s tem, ali bodo napisali pravilen odgovor ali ne). Ob koncu vaje boste tako lahko razpravljali o pravilnosti vsake od hipotez.

2. korak Čas odmeri učitelj. Vsak učenec si po petih sekundah zapiše, koliko metuljev posamezne barve je opazil na vsaki od podlag (šteje torej metulje različnih barv istočasno), za vsako podlago ima na razpolago po 5 sekund.

3. korak

Podatke učencev vnesite v skupno tabelo, ki jo izrišete na tablo, ali pa jo prazno pripravite v enem od programov na računalniku (Word, Excell) ter jo projicirate na tablo.

4. korak Tu analizirate podatke celotnega razreda. Pri tem lahko diskutirate tudi o pomenu zadostnega števila podatkov pri raziskovalnem delu.

Alternativna izvedba vaje Vajo lahko izvedete tudi tako, da skupinam učencev razdelite barvne liste oziroma podlage različnih barv ter pomešane papirnate pravokotnike istih barv. Učenci naključno stresejo papirčke (metuljčke) najprej na podlago ene barve in v petih sekundah preštejejo čim več različnih papirčkov. Nato isto ponovijo še na podlagah drugih barv ter analizirajo podatke, kot je prikazano zgoraj.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Nekaj primerov: vnos tujerodnih vrst, nenadna onesnaženost okolja ipd.

Učenci naj poskusijo najti kakšen konkreten primer, npr. zaradi bele zimske dlake so planinski zajci ob pomanjkanju snega pozimi lažji plen plenilcem. Zaradi vnosa tujerodnih želv rdečevratk je ogrožena avtohtona vrsta želve močvirska sklednica.

2. Pomembno je, da učenci razumejo, da je naravni izbor naključen in je odvisen od ekoloških razmer, v katerih neka populacija živi. Neka lastnost lahko v eni generaciji tako npr. pomeni prednost, v drugi pa je lahko omejitveni dejavnik za preživetje in podobno. Poudariti je potrebno, da se na potomce prenašajo vse lastnosti staršev, ki so zapisane v molekuli DNA. Ali posamezna lastnost za potomca predstavlja prednost ali slabost za preživetje, je odvisno zgolj od ekoloških dejavnikov, v katerih osebek živi. Za prenos lastnosti je torej potrebno razmnoževanje – osebek mora v danih razmerah preživeti in se uspešno razmnoževati, da prenese dedne lastnosti na potomce. V danih ekoloških razmerah pa preživijo le tisti osebki, ki so prilagojeni na te razmere (tj. imajo lastnosti, ki jim omogočajo preživetje).

Potomci podedujejo nabor lastnosti in le od ekoloških razmer, v katerih živijo je odvisno, ali bo ta nabor lastnosti omogočil tem potomcem preživetje in razmnoževanje ali ne.

85

3. Naravni izbor omogoča sočasen obstoj več različnih vrst, ki so se razvile iz ene populacije oziroma vrste. Na ekološke razmere bolje prilagojene populacije so preživele. Zelo znan primer je razvoj Galapaških ščinkavcev, ki ga je proučeval Darwin.

4. Nekaj primerov: razvoj rezistence pri žuželkah, povečevanje telesne višine (učence spomnite na manjše postelje, ki so si jih ogledali ob obisku muzejev, gradov ...) in zmanjševanje čeljusti pri človeku, zelo hiter razvoj novih sevov bakterij ipd.

V literaturi bodo učenci našli še številne druge primere.

86

87

Operativni cilji

Prilagajanje na ekološke razmere Učenci: J1−1 razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja, J1−15 spoznajo, da so evolucijo življenja na Zemlji močno usmerjale tudi globalne katastrofe (veliki vulkanski izbruhi, trki asteroidov, globalne spremembe podnebja), J1−16 spoznajo, da ima vsaka vrsta omejeno sposobnost prilagajanja na spremembe okolja in da vrsta izumre, če se okolje nenadno preveč spremeni.

Namen naloge: na hudomušen način preko igre spoznati omejitve ter možnosti prilagajanja na različne ekološke razmere

Metode dela: delo v skupinah po 3 Material: 1 kovanec za vsakega učenca ali skupino Metodično-didaktični nasveti pri navodilih za delo 1. korak Učenci se razdelijo v skupine po tri. Vsak od treh učencev v skupini predstavlja eno od zgornjih družin (Lovec, Sejalec in Ribič).

88

2. korak Vsak od učencev s pomočjo kovanca določi destinacijo, kamor bo potovala njegova družina, na naslednji način: kovanec vrže štirikrat in zapiše štirimestno število – za vsak met dobi eno številko: 1 za grb ali 0 za cifro. Od štirih metov tako dobi štiri številke, ki skupaj predstavljajo štirimestno število.

Tako določi destinacijo, kamor bo odpotovala družina.

3. korak Vsa živa bitja potrebujejo za preživetje dovolj energije.

Potreba po energiji je odvisna od klime, v kateri organizem biva, in od načina življenja. Količina razpoložljive energije je odvisna od količine hrane, ki je na razpolago.

Učenci iz preglednice razberejo, koliko energije (energetskih točk) imajo na voljo.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 2. Družine v igri so različno prilagojene na določeno okolje, zato imajo različno število energetskih točk. Tudi ostali živi organizmi so različno prilagojeni na različna okolja in lahko preživijo le v tistih okoljih, na katera so prilagojeni. Na primer, če neki organizem s suhega, vročega podnebja prenesemo v vlažno in hladno podnebje, tam ne bo preživel, ker na takšne razmere ni prilagojen.

Tako tudi sladkovodne ribe ne preživijo v morski vodi in obratno.

3. Nobeno okolje ni najbolj primerno za vse družine, ker so družine različno prilagojene na okolje – tako je v določenem okolju (npr. hladnem in vlažnem) vedno ena od družin bolje prilagojena od drugih (v tem primeru družina Lovec).

4. Ljudje zaradi sposobnosti preoblikovanja svojega okolja in izdelave pripomočkov za preživetje v neugodnih razmerah niso enako podvrženi naravni selekciji kot drugi organizmi. Tako se nekatere lastnosti, ki bi se zaradi naravne selekcije pri populacijah ostalih organizmov bistveno zmanjšale ali celo izločile, v populacijah ljudi ohranjajo (ena takšnih lastnosti je npr. slabovidnost).

Učencem lahko postavite izziv, da razmislijo, kako slabovidnost vpliva na neko gozdno žival (plen ali plenilca) ter kako na človeka. Kako človek premaga takšno »oviro« in si izboljša kvaliteto življenja?

5. Da, pokončna drža humanoidov je v takšnem okolju predstavljala prednost, saj je lažje opazil hrano kot tudi plenilce. Zato se je ta lastnost z evolucijo tudi ohranila.

Učencem lahko poveste tudi, da je primer evolucije človečnjakov zaradi klimatskih sprememb le eden od mnogih primerov, kako so globalne katastrofe (kot so veliki vulkanski izbruhi, trki asteroidov, globalne spremembe podnebja ipd.) na Zemlji usmerjale evolucijo življenja.

89

90

7 BIOTSKA RAZNOLIKOST

91

Operativni cilji

Razvojno drevo in razvrščanje organizmov Učenci: J1−1 razumejo, da je evolucija ena od temeljnih značilnosti življenja, J1−18 znajo razložiti izvor primatov in človeka ter sorodnost človeka z drugimi primati, K1−1 spoznajo, da lahko evolucijske odnose med živimi organizmi in njihovimi predniki predstavimo z razvejanim diagramom, K1−2 spoznajo, da sorodne vrste združujemo v rod, te pa v družino, red, razred in deblo, K1−3 spoznajo, da razvrščanje organizmov v skladu z njihovimi značilnostmi in sorodnostjo obravnava sistematika, K1−4 spoznajo, da znanost vsako vrsto poimenuje z dvodelnim latinskim imenom, ki je bolj stalno in nedvoumno, kot so ljudska imena, ter da je ta način poimenovanja vrst uvedel Carl Linné.

Metodično-didaktični nasveti Biologi so odkrili, opisali in poimenovali že skoraj dva milijona vrst živih bitij. Predvidevajo, da je 10 do 100 milijonov vrst še neodkritih, saj vsako leto odkrijejo na tisoče novih vrst. Zaradi boljšega pregleda ter lažjega proučevanja in komunikacije vsa živa bitja hierarhično razvrščamo v sistem.

Tudi v vsakdanjem življenju smo ljudje nagnjeni k razvrščanju predmetov. Stvari razvrščamo glede na določene kriterije – izbrane lastnosti; tako razvrščamo orodje, vijake in žeblje, jedilni pribor, kuhalno in servirno posodo, spodnja in zgornja oblačila, knjige, pisala, računalniške datoteke in še mnogo drugega.

92

Učence lahko spodbudimo, da si predstavljajo, kako bi sami izdelali svoj sistem za razvrščanje organizmov. Pomislijo naj, katera znanja potrebujejo za oblikovanje različnih hierarhično urejenih skupin sistema. Ali se jim zdi smiselno v isto skupino združiti žuželke, netopirje in ptice, ker imajo krila in letijo? Morda nameravajo združiti lignja, kita, ribo, pingvina in olimpijskega prvaka v plavanju v drugo kategorijo, ker znajo vsi ti organizmi plavati? Ali pa se jim zdi najprimernejša razvrstitev vseh organizmov glede na uporabno vrednost v kulinariki in tako bi združili jastoga in tuno v isti del menija, ker predstavljata t. i. morsko hrano? Vse to je možno, odvisno od našega zornega kota.

Podobno se je dogajalo z načini razvrščanja organizmov skozi zgodovino. V 18. stoletju je Carl Linné oblikoval sistem razvrščanja, ki je (z nekaj spremembami) postal osnova nadaljnjega razvrščanja organizmov vse do danes. Oblikoval je razvrščanje organizmov v hierarhično urejene skupine – v sistem.

Preden je Linné oblikoval svoj sistem, so imeli organizmi pogosto dolga in opisna imena (tudi do deset in več latinskih besed); znanstveniki so jih pač poimenovali z različnimi imeni in v različnih jezikih. Linné je razvil sistem dvodelnega poimenovanja vrst z latinskimi besedami. Vsaka vrsta ima svoje dvodelno latinsko poimenovanje, drugačno od vseh drugih vrst. Prvi del predstavlja ime rodu, drugi del je vrstni pridevnik. Poenoten način poimenovanja vrst omogoča komunikacijo tudi na mednarodnem nivoju in nedvoumno izražanje v zakonodaji.

Danes organizme uvrščamo v naslednje taksonomske stopnje: vrsta, rod, družina, red, razred, deblo, kraljestvo in domena (nadkraljestvo). Vrsta je osnovna sistematska enota, saj je edina naravna enota, ki v resnici obstaja v naravi. Vse višje stopnje so stvar dogovora, ki temelji na dejstvu, da imajo organizmi znotraj posamezne stopnje določene skupne lastnosti. Vsaka višja taksonomska stopnja je bolj splošna kot prejšnja.

Veda, ki določa sistematske enote (taksone), organizme poimenuje in jih uvršča v sistem, imenovan taksonomija.

Veda, ki na podlagi taksonomije proučuje vrste organizmov, njihovo raznolikost in razvoj ter evolucijske odnose med njimi, pa se imenuje sistematika.

Bolj ko so si organizmi podobni med sabo, večja je ponavadi tudi njihova evolucijska sorodnost, kar pomeni, da so od svojega nedavnega skupnega prednika podedovali več skupnih lastnosti. Vrste imajo lahko enake lastnosti, čeprav si niso bližnje sorodne; taka lastnost je lahko posledica konvergentnega razvoja zaradi prilagoditev na podoben način življenja ali podobno življenjsko okolje – govorimo o analogijah, kot na primer: krilo sove in krilo netopirja.

Sodobna biološka sistematika v celoti temelji na razvrščanju organizmov glede na njihovo evolucijsko sorodnost. Sistemi, ki se naslanjajo na evolucijsko sorodnost, so naravni sistemi. Naravni sistem imenujemo tudi evolucijski ali filogenetski sistem. Filogenija uvršča vrste v sistematske enote, ki temeljijo na sorodstvenih odnosih med vrstami.

Potek evolucijske zgodovine organizmov lahko grafično prikažemo z diagramom, ki ga imenujemo kladogram (razvojno ali evolucijsko ali filogenetsko drevo, tudi drevo življenja). Evolucijsko drevo prikazuje povezave med živečimi in izumrlimi vrstami in višjimi taksonomskimi kategorijami.

93

A

B

C

D

danes živeči predstavniki

najbližji skupni prednik C in D

najbližji skupni prednik A in B najbližji skupni prednik A, B, C in D

Nasprotje naravnega sistema so različni umetni sistemi, ki so zasnovani na drugačnih kriterijih.

Umetne sisteme človek uporablja pri razvrščanju organizmov glede na njihovo uporabnost, barvo cvetov, obliko ipd. Umetna razvrstitev ne temelji na sorodnosti, ampak jih uporabljamo predvsem iz praktičnih razlogov, npr. mnogi slikovni določevalni ključi zdravilnih zelišč, grmov, cvetlic ali dreves.

Sodobna sistematika je zelo dinamična znanost, ki se spreminja glede na vedno nova odkritja znanstvenikov. Že nekaj desetletjih pri ugotavljanju sorodnosti in razvrščanju organizmov uporabljajo primerjave zaporedij nukleotidov v DNA in zaporedij aminokislin v beljakovinah. Nove metode in tehnologije (tudi računalniška obdelava velikih količin podatkov) so omogočile ugotavljanje evolucijskih odnosov tudi med prokarionti.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Nova vrsta nevretenčarja je najbolj sorodna z glistami. Učenci skicirajo glisto.

2. Iglokožci so se razvili kasneje kot ožigalkarji. Za obe skupini organizmov je značilno, da so pravi mnogoceličarji in imajo zvezdasto somernost, vendar imajo iglokožci že razvito prebavno cev, česar pa najbližji skupni prednik še nima.

3. Uvrstitev človeka v sistem (Opomba: V preglednici predstavljajo sivo obarvani deli besedila le zanimivosti za učitelja. Ostale glavne značilnosti naj učitelj vključi glede na sposobnosti, predznanje in motivacijo učencev.)

94

Osnovna sistematska Uvrstitev človeka enota

Glavne značilnosti

vrsta

misleči človek (Homo sapiens); moderni človek (Homo sapiens sapiens)

Visoko razviti možgani, sposobni abstraktnega mišljenja in samoopazovanja. Izpopolnjena uporaba različnih orodij, uporaba ognja, kar je vodilo v spremenjen način prehranjevanja. Hitrejši razvoj možganov je omogočil nastanek kulture.

(Edini živeči predstavnik družine človečnjakov.)

rod

človek (Homo)

Pojavil se je v pleistocenu. Povečan možganski del lobanje, kar je bil pogoj za razvoj možganov – pomen za preživetje v času ledenih in medledenih dob (selekcija v težkih razmerah).

Vsejedec. Novorojenček nebogljen, obsežne mečave med lobanjskimi kostmi zaradi poroda.

poddružina

Homininae

družina

človečnjaki (Hominidae)

Pokončna drža – hrbtenica značilne oblike dvojnega S. Skledasto razširjena in skrajšana medenica. Dvonožna hoja. Krajše zgornje in daljše spodnje okončine. Možganski del lobanje veliko obsežnejši kot obrazni, majhne čeljusti in zobje. Prva preprosta kamena orodja.

Pojavile so se v pliocenu.

naddružina

brezrepe ozkonose opice (Hominoidea)

Brez zunanjega repa, a najbolj razvita možganska skorja od vseh primatov. Prsni koš dorzo-ventralno sploščen, lopatice na hrbtu.

Poseben način lokomocije – brahiacija. Daljša nosečnost in podaljšana otroška doba.

Pojavile so se v miocenu.

podred

prave opice/ pravi primati (Anthropoidea)

Med nosno in ustno votlino je pregrada, ne vidimo sluznice (nimajo smrčka), maternica je enotna vrečka (uterus simplex).

red

prvaki/primati (Primates)

Prilagojeni na drevesni način življenja: oprijemalna petprsta okončina z nasproti ležečim palcem, dobro razvito čutilo za vid – binokularno gledanje, dobro razvita možganska skorja, reduciran gobec – redukcija zobovja; mesečni ciklus – rojstvo enega mladiča, dve prsni mlečni žlezi; tendenca k vzravnani drži – sedijo na zadnjici.

podrazred

višji sesalci (Eutheria)

Mladiči se razvijejo v telesu matere, v maternici. Samice kotijo žive mladiče.

razred

sesalci (Mammalia)

Imajo stalno telesno temperaturo. Mladiči sesajo materino mleko.

poddeblo

vretenčarji (Vertebrata)

Hrbtno struno nadomešča hrbtenica, ki je osrednji del notranjega ogrodja, in je sestavljena iz vretenc. Okostje je zgrajeno iz kostnega in hrustančnega tkiva.

deblo

strunarji (Chordata)

Zarodek ima hrbtno struno in v področju žrela strukture, podobne škržnim režam. Na hrbtni strani ima hrbtenjačo in v glavi možgane.

kraljestvo

živali (Animalia)

Celice nimajo kloroplastov in celične stene. Večcelični heterotrofni organizmi so zgrajeni iz različnih tkiv in organskih sistemov.

domena

evkarionti (Eukarya)

Dedni material je obdan z jedrno membrano.

95

4. Homo sapiens je znanstveno ime vrste, edinega živečega predstavnika družine človečnjakov – to je človek. V prevodu pomeni umni oz. misleči človek. Prvi del dvojnega latinskega poimenovanja (Homo) nam pove ime rodu, v katerega človeka uvrščamo, drugi del (sapiens) pa je vrstni pridevnik.

5. Dvojno latinsko poimenovanje vrst je uvedel švedski naravoslovec Carl Linné (1707–1778).

6. Če ne bi uvedli enotne nomenklature (dvojnega latinskega poimenovanje vrst), bi prihajalo do naslednjih problemov: • znanstveniki bi različne vrste poimenovali z enakim imenom, • eno vrsto bi lahko poimenovali z več različnimi imeni, • otežena bi bila komunikacija in s tem povezani nesporazumi (predvsem na mednarodnem nivoju) ter težje sprejemanje zakonodaje.

7. Pri tem vprašanju lahko učitelj dobi povratno informacijo o razmišljanju in povezovanju znanja učencev. Odgovor je lahko preprost ali pa zapleten, če samo pomislimo na to, da znanstveniki vedno znova prihajajo do novih spoznanj, ki so včasih tudi v nasprotju z že znanim prepričanjem.

S primerjanjem genoma človeka, šimpanza, gorile, orangutana in makaka so znanstveniki prišli do novih presenetljivih spoznanj o zgodovini razvoja posameznih vrst. Novejši podatki s področja genetike potrjujejo izvor iz skupnega prednika v daljni preteklosti. Gorile naj bi se ločile kot samostojna vrsta pred približno 10 milijoni let, ljudje in šimpanzi pa naj bi se razvili v dve ločeni veji (vrsti) pred približno 6 milijoni let. Raziskave so pokazale, da so gorile naši drugi najbližji sorodniki – DNA človeka in goril se v povprečju razlikujeta samo v 1,75 %, kar je veliko manj kot so prvotno predvidevali. Genom ljudi in šimpanzov (za slednje pravimo, da so naši najbližji živeči sorodniki) pa se v povprečju razlikujeta le v 1,37 %.

Vsi so pričakovali, da sta genoma šimpanzov in ljudi bolj podobna kot genoma ljudi in goril. Marca 2012 pa so nepričakovano objavili, da so nekateri deli genoma človeka bolj podobni gorilam in orangutanom kot šimpanzom. To je izhodišče za nova vprašanja in raziskave ter eventuelno tudi za spremembe v razvojnem drevesu.

Tu lahko učencem predstavimo biologijo kot dinamično znanost, saj do trenutnih zaključkov lahko pridemo le na podlagi doslej znanih podatkov. Vedno nova spoznanja zlahka čez noč postavijo naša prepričanja na glavo.

»Ali se je človek razvil iz opice? Toda iz katere?« Pogosto slišimo, da se je človek razvil iz opice. Ta napačna izjava je verjetno posledica tega, da se evolucijo pogosto prikazuje unilinearno (kot eno samo verigo z mnogimi členi), po sistemu od manj kompleksnega k bolj kompleksnemu. Do nedavnega je tudi veljalo zmotno mnenje, da je človek večvreden od ostalih živalskih vrst in ga je zato treba narisati na vrh evolucijskega drevesa (od tod tudi izvira ime »prvaki«).

(Glej tudi: P. Trontelj: Filogenetske osnove biološke sistematike, http://web.bf.uni-lj.si/bi/zoologija/peter_trontelj/PDFs/ Filogenetske%20osnove%20bioloske%20sistematike.pdf)

96

Na podlagi fosilnih ostankov in primerjav določenih zaporedij nukleotidov DNA lahko danes narišemo evolucijsko drevo, ki prikazuje, kako so se iz skupnega prednika skozi milijone let razvili človek in človeku podobne opice. Orangutanov, goril in šimpanzov, ki živijo danes, v času skupnega prednika vseh hominoidov (Proconsul, pred približno 18 milijoni let) tudi še ni bilo – razvijali so se vzporedno s prednikom človeka. Učencem lahko s pomočjo slikovnega gradiva različnih primerov evolucijskih dreves razložimo, da lahko zgodovino razvoja vrst prikažemo v obliki drevesa, pri katerem je razvidno, da iz skupnega debla izhajajo številne veje. Mnogo vej je doslej že izumrlo, tudi nekaj vrst človečnjakov. Do danes se je ohranila le ena vrsta, Homo sapiens.

Razvojno drevo se na podlagi novih odkritij in spoznanj vedno znova spreminja. Okoli leta 1879 je Haeckel narisal paleontološko drevo vretenčarjev, ki je danes že nekoliko zastarelo, vendar je z njega dobro razviden razvoj vretenčarjev iz skupnega prednika. Šimpanzi, gorile in orangutani so človekovi najbližji sorodniki. Človek je v najbližjem sorodstvu s šimpanzi, vendar je treba poudariti, da današnji šimpanzi kljub podobnosti niso naši evolucijski predniki. Človek se ni razvil iz šimpanzov, ampak ima človek z njimi skupnega prednika, ki je živel pred približno 5 milijoni let; takrat se je začela razvijati samostojna veja, ki predstavlja človekovo razvojno linijo. Če pogledamo dovolj daleč v preteklost, so se prvi prvaki (polopice) razvili pred več kot 65 milijoni let iz drevesnih žužkojedih prednikov, podobnih rovkam.

Evolucijsko drevo prvakov (Glej tudi http://tolweb.org/Primates/15963) danes lemurji nartničarji

širokonose opice

repate ozkonose opice

giboni

orangutani

gorile šimpanzi ljudje

65 milijonov let nazaj skupni prednik prvakov

Evolucijski razvoj človeka Z učenci lahko raziščete interaktivno spletno stran https://humanorigins.si.edu/ in druge vire, posamezni učenci lahko pripravijo predstavitev, priporočljiv je obisk Muzeja krapinskih neandertalcev (http://www.mkn.mhz.hr/). Učitelj ima možnost na različne načine načrtovati medpredmetno povezovanje ali projektno delo.

97

Operativni cilji

Razvrščanje organizmov s pomočjo dihotomnega določevalnega ključa Učenci: K1−2 spoznajo, da sorodne vrste združujemo v rod, te pa v družino, red, razred in deblo, K1−3 spoznajo, da razvrščanje organizmov v skladu z njihovimi značilnostmi in sorodnostjo obravnava sistematika, K1−4 spoznajo, da znanost vsako vrsto poimenuje z dvodelnim latinskim imenom.

Metodično-didaktični nasveti Pri raziskovanju pogosto štejemo in določamo vrste živih bitij ter ugotavljamo, v katero sistematsko skupino naj določen organizem uvrstimo. Organizme določamo s pomočjo različnih pisnih ali slikovnih priročnikov – določevalnih ključev. Zadnjih nekaj let pa nam je delo olajšano z uporabo interaktivnih določevalnih ključev, uporaba katerih učence dodatno motivira za delo. S pomočjo nalog v delovnem zvezku se učenci spoznajo z uporabo in izdelavo določevalnega ključa. Svoje znanje lahko koristno uporabijo pri raziskovanju biotske raznolikosti.

Opisni določevalni ključi so zelo natančni in hkrati tudi zahtevni za uporabo (npr. Mala flora Slovenije, Ključ za določanje praprotnic in semenk). Navadno imajo obliko dihotomnega (dvovejnatega) ključa, kjer sta vedno na razpolago dve trditvi, med katerima se odločamo. V delovnem zvezku je

98

primer preprostega dihotomnega ključa za določanje listov dreves, ki je lahko učencem v pomoč pri načrtovanju lastnega določevalnega ključa. Pri slednjem morajo učenci na podlagi svojega seznama razmisliti in zapisati, katere so glavne značilnosti, po katerih se stvari na seznamu med seboj razlikujejo. Nato na podlagi razlik in ob upoštevanju navodil oblikujejo svoj določevalni ključ.

Zahtevnost določevalnega ključa je večja, čim večje je število vključenih vrst.

Interaktivni ključi omogočajo prilagajanje nabora vrst, ki jih vključujejo; s tem se poenostavi njihova uporaba. Učenci z njihovo pomočjo veliko lažje določajo vrste, saj izbirajo med naborom bolj očitnih znakov, ki so prisotni skozi celo sezono (npr. oblika listov in cveta, nameščenost listov na vejico …).

Določanje olajša tudi nabor velikega števila fotografij in dodatne spletne povezave. Interaktivni ključi so dostopni na spletu, v obliki CD in DVD, namestimo jih lahko na dlančnike in Smart telefone in nenazadnje jih lahko po potrebi natisnemo na papir. Zelo uporabni interaktivni ključi so dostopni na spletnih straneh projekta KeyToNature (http://www.keytonature.eu/wiki/Slovenia) in projekta SiiT (http://www.siit.eu/index.php/slovenscina), kjer so objavljeni tudi kontakti in primeri dobre prakse.

Določevalni ključi spodbujajo branje, pomnjenje imen in opazovanje. Omogočajo tudi medpredmetno povezovanje.

Kot uvodno motivacijo in hkrati demonstracijo uporabe dihotomnega ključa lahko učitelj uporabi prosojnico z dihotomnim ključem za določanje imen ljudi na slikah. Dihotomni ključ z naslednje strani lahko učitelj fotokopira na prosojnico.

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Listi in imena dreves Oznaka lista

Ime drevesa

I

breza

II

divji kostanj

III

oreh

IV

javor

V

lipa

VI

tulipanovec

VII

jerebika

2. V oklepaju so zapisani latinski izrazi, ki predstavljajo ime rodu, v katerega uvrščamo posamezno vrsto drevesa.

99

100

1

3

ženske

Ela

Ema

ima nima naočnike naočnikov

ima pokrivalo

2

5

Vida ima spete lase Ida

Alenka

6

ima spete lase

nima uhanov

nima pokrivala ima uhane

4

Rajko

z brado

7

9

Viktor

Pavle

z brki

12

Štefan Tomaž Robert Anže

klobuk brez klobuka

brez brkov

ni plešast

11

lasje laske dolgi kratki

10

moški

ima nima naočnike naočnikov

brez brade

plešast

8

S pomočjo dihotomnega ključa določi imena ljudi. Poleg posameznih številk, ki označujejo slike, zapiši začetnice imen. Črke sestavljajo geslo, ki ti na koncu omogoči, da preveriš, ali so ljudje pravilno poimenovani.

Prepoznavanje oseb s pomočjo dihotomnega določevalnega ključa

101

Operativni cilji

Razišči biotsko pestrost Učenci: F1 samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave, F2 znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa, L1−1 razumejo, da se biotska pestrost kaže na različnih ravneh (znotrajvrstna genetska pestrost, pestrost vrst v življenjskih združbah, pestrost ekosistemov), L1−2 spoznajo in uporabijo preproste metode ugotavljanja biotske pestrosti, L1−4 razumejo razloge za veliko biotsko pestrost v Sloveniji in se zavedajo, da moramo za ohranjanje biotske pestrosti ohranjati tudi različne habitate, M1−1 na primeru naravnega ekosistema ponovijo zgradbo in delovanje ekosistema ter spoznajo in uporabijo preproste metode proučevanja ekosistemov, M1−2 spoznajo, da se ekosistemi spreminjajo in razvijajo, N1−4 razumejo vplive človeka na biotske sisteme (organizmi, ekosistemi, biosfera) in te vplive raziščejo v lastnem okolju (urbanizacija, prekomerna raba naravnih virov, degradacija in drobljenje ekosistemov, onesnaževanje okolja idr.).

102

Biotska raznolikost je raznolikost žive narave, torej raznolikost živih organizmov kopenskih, morskih in vodnih ekosistemov. Vključuje tudi raznolikost znotraj samih vrst, med vrstami in raznolikost ekosistemov.Tako zajema vse oblike življenja na Zemlji, od bakterij do žiraf in sekvoj ter tropskih pragozdov in podzemnih jam.

Poleg izraza biotska raznolikost v različnih virih zasledimo tudi izraze, kot so biotska pestrost, biotska raznovrstnost, biološka raznovrstnost ali biodiverziteta. .

Raznolikost živih bitij je na posameznih delih Zemlje zelo različna. Določena področja našega planeta vse do danes še niso bila raziskana, zato lahko domnevamo, da tam živi ogromno še neodkritih vrst. Kadar se pogovarjamo o raznolikosti ali jo celo primerjamo, moramo biti pozorni na velikost območij, ki jih primerjamo. Na večjem območju upravičeno pričakujemo večje število vrst kot na manjšem. Samo pomislimo, v katerem primeru bomo lažje našli tri različne vrste dreves, če v gozdu zajamemo površino 10 m2 ali 1 m2.

Leto 2010 je bilo razglašeno za mednarodno leto biotske raznovrstnosti. V omenjenem letu so potekale različne aktivnosti, zato najdemo veliko zanimivosti na različnih spletnih mestih, kot npr. http://www. biotskaraznovrstnost.si/ in http://www. cpi.si/files/cpi/userfiles/TrajnostniRazvoj/10_Biodiverziteta.pdf.

Na splošno gledano se pestrost vrst povečuje, bolj ko se pomikamo od severnega in južnega pola proti ekvatorju. Za nekatera območja pa je značilna še posebno velika koncentracija vrst; takšnim območjem pravimo »vroče točke« biotske pestrosti (tropski gozd, koralni grebeni, biotsko pestra je tudi Slovenija).

Zagotovo ste se že kdaj vprašali, zakaj je biotska pestrost sploh pomembna. Ali je res kakšna razlika, če nekje daleč od nas, npr. v deževnem gozdu, raste 50 ali 5000 različnih vrst praproti? Ali je res potrebno ohranjati vse vrste živih bitij?

Obstaja mnogo razlogov, zakaj je ohranjanje biotske raznolikosti zelo pomembno. Mnogo rastlin, živali in drugih organizmov omogoča preživetje človeka – kot vir hrane, kisika, surovin za oblačila in gradnjo domov ter kot vir sestavin za zdravila ter druge produkte. Z ekonomskega vidika lahko pomislimo, da morda obstaja še mnogo neodkritih vrst, v katerih bi človek našel uporabno vrednost.

V prvi vrsti pa je ohranjanje pestrosti pomembno zaradi povezanosti vseh živih bitij, ki živijo v določenem ekosistemu. Različne vrste predstavljajo drugim vir hrane ali jim nudijo zavetje. Vsaka sprememba, ki vpliva na eno vrsto, bo zato zagotovo vplivala tudi na druge vrste. Vrste, ki so pomembne za obstoj različnih drugih vrst, imenujemo ključne vrste. V primeru izumrtja ključne vrste se poruši naravno ravnovesje, zato se spremeni celoten ekosistem.

Organizmi, pri katerih je zmanjšana genska pestrost, so manj odporni na različne bolezni, zajedalce ali na sušo. Primer vrst z majhno pestrostjo genov so mnoge poljščine, npr. pšenica in koruza.

Mnogo vrst, ki so nekdaj živele na Zemlji, od dinozavrov do ptice dodo, je izumrlo – to pomeni, da danes ni nobenega živega predstavnika teh vrst več. Izumiranje je sicer naraven proces, vendar je zaskrbljujoče, ker se je v zadnjih nekaj stoletjih število izumrlih organizmov v kratkem časovnem obdobju zelo povečalo. Vzrok za izumrtje je predvsem močno spremenjeno življenjsko okolje (izginjanje ustreznih habitatov, njihova fragmentacija in vnašanje tujerodnih vrst). Obstoj mnogih vrst je dandanes ogrožen tudi zaradi onesnaževanja in divjega lova.

103

Delovni zvezek na tem mestu dopušča, da lahko učenci na razne načine raziskujejo biotsko raznolikost različnih ekosistemov oz. habitatov. Opazujejo lahko živa bitja v stoječih ali tekočih vodah, na travnatih površinah, gozdnem robu, v živi meji ipd. Voditi jih moramo tako, da na konkretnem primeru opazijo, kako v različnih življenjskih okoljih živijo različne vrste organizmov in tudi različno število osebkov določene vrste. Učenci bodo zlahka sami ugotovili, da včasih že manjši poseg v naravo, razlika v obliki struge, sestava dna in bregov, prisotnost/odsotnost rastlin ali naseljevanje tujerodnih živali in rastlin vpliva na raznolikost in številčnost vrst rastlin in živali.

Predlagam, da učitelj skupaj z učenci oblikuje raziskovalno vprašanje in hipoteze ali pa učence razdeli v skupine, jim dodeli različna raziskovalna vprašanja ter jih spodbudi k samostojnemu oblikovanju in preverjanju hipotez. Glede na raziskovalno vprašanje in možnost raziskovanja različnih habitatov na terenu v okolici šole lahko učitelj doseže zelo različne operativne cilje, ki bi jih sicer v razredu težko realiziral ali pa bi za to potreboval bistveno več časa.

Praktično delo na terenu učence motivira, omogoča tudi doseganje zahtevnejših ciljev in trajnejše znanje. S pozitivnim zgledom jih naučimo ustreznega odnosa do vseh živih bitij, tudi do drobnih organizmov, ki jih zajamejo v svojem vzorcu. Z živalmi naj ravnajo pazljivo, da jih ne ranijo ali poškodujejo njihovih okončin. Pri delu lahko uporabljajo pincete, vendar bolj za prijemanje listov ali drugega materiala kot za lov in pobiranje živali. Živali naj ujamejo v lončke ali petrijevke. Po pregledu vzorca naj nabran material vrnejo na mesto vzorčenja. Učenci lahko pokažejo svojo ustvarjalnost tako, da izdelajo svoje pripomočke za vzorčenje živali, npr. mrežo za vzorčenje vodnih živali, napravo za pobiranje drobnih živali s tal, »trnek« za nabiranje vodnih rastlin ipd.

Pred odhodom na teren načrtujte potek raziskovanja čim bolj natančno, razmislite o metodah vzorčenja in pripomočkih, ki jih potrebujete.

Predlogi za raziskovanje 1. Opazovanje živih bitij v tekoči ali stoječi vodi in bioindikacija celinskih voda

V vodnih ekosistemih živijo zelo raznolike skupine organizmov, ki so prilagojene na življenje v različnih vodnih okoljih. Učenci lahko opazujejo (tudi s pomočjo lupe in mikroskopa) vodne in obvodne rastline in živali, ki s svojo prisotnostjo ali odsotnostjo kažejo na stanje voda.

Metoda za ugotavljanje stanja v ekosistemih na podlagi odzivov organizmov na okoljske dejavnike se imenuje bioindikacija. Določeni organizmi in združbe se na negativne učinke (zaradi obremenjenosti okolja) odzivajo s spremembami v svoji funkciji ali strukturi – imenujemo jih indikatorski organizmi ali bioindikatorji. Razmere v okolju najbolje odražajo bioindikatorji z ozko ekološko toleranco (npr. potočna postrv, ki živi v vodah s 100 % nasičenostjo s kisikom).

Ekološko stanje in vplive na vodno okolje ugotavljamo s pomočjo združb vodnih organizmov. Posamezni organizmi se najbolje počutijo v okolju z določenimi ekološkimi značilnostmi, zato spremembe v okolju stresno vplivajo nanje. Posledica različnih stresov je lahko sprememba združbe, to je vrstne sestave, strukture ali biomase. V primeru velike onesnaženosti lahko nekatere vrste celo povsem izginejo.

Indikatorji so lahko bentoški nevretenčarji, makrofiti, ribe ali fitobentos (biofilm, ki je pritrjen na substrat in ga sestavljajo mikroskopske alge in cianobakterije; za opazovanje potrebujemo dober mikroskop s 400x do 1000x povečavo).

104

Kot podporne meritve lahko opravimo tudi kemijske meritve, ki same ne zadostujejo za ugotavljanje stanja v ekosistemu; dobljeni rezultati včasih celo zavajajo (npr. količina kisika v vodi lahko čez dan niha ipd.), nedvomno pa nam pomagajo pri razlagi rezultatov. a) Vzorčenje Izbira mesta vzorčenja Zanimiva je primerjava sonaravnega habitata (npr. sonaravne struge z raznoliko podlago) in močno antropogeno preoblikovanega habitata (npr. betonsko rečno korito). Učenci lahko vzorčijo v tekočih ali stoječih vodah. Predlagam, da vzorčijo na dveh različnih koncih z različnimi življenjskimi pogoji in nato vzorca primerjajo.

Poleg mesta vzorčenja je pomemben tudi čas vzorčenja. Na nekaterih manjših vodotokih se lahko količina nitratov in kisika čez dan spreminja.

Za vzorčenje vodnih organizmov potrebujemo: • mrežo za vzorčenje vodnih živali • banjico z malo vode • škornje • (plastične) petrijevke ali kozarčke • pinceto • pH lističe ali druge pripomočke za kemično analizo vode • po potrebi lupo in mikroskop s priborom za mikroskopiranje • svinčnik in beležnico za skiciranje • določevalne ključe

Vzorec mora biti • reprezentativen – odražati mora razmere v vodotoku, • primerljiv; pri vzorčenju poskrbimo, da vzorčimo po enakem postopku (npr. »kick sampling«, dvignemo kamne, izpulimo in v mrežo otresemo trstičje, z mrežo lovimo organizme tako, da delamo osmice …), enako dolgo časa (npr. z nogo drgnemo po dnu eno minuto) in z istimi pripomočki (npr. mreža z odprtinami 0,5 cm x 0,5 cm). b) Preštevanje in določanje osebkov Ugotavljamo vrstno sestavo in strukturo združbe. Za učence je lahko dober pokazatelj stanja v okolju že, če samo preštejejo, koliko različnih vrst organizmov je prisotnih v vzorcu (npr. ličinke žuželk – mladoletnic, enodnevnic, vrbnic, dvokrilcev in hroščev, odrasli hrošči, vodne stenice, trdoživi, raki, školjke, polži, pijavke …). Organizme lahko tudi skicirajo, določijo (poimenujejo) in uvrstijo v sistem. Samo določanje vrst ni pogoj za razumevanje biotske pestrosti, lahko pa je nadgradnja raziskovalnega dela. c) Ugotovitve:

• sestava združbe vodnih organizmov je lahko odraz organskega in anorganskega obremen-

jevanja, preoblikovanosti struge, prisotnosti toksičnih snovi ter sprememb v kislosti in bazičnosti, • raznolikost organizmov v stresnih razmerah se zmanjša, • bolj ko je neko okolje raznoliko, bližje je sonaravnemu okolju, • na podlagi rezultatov lahko ocenimo, ali je ekološko stanje dobro, zmerno, slabo ali nepovratno.

Učence spodbujamo k razmišljanju o pomenu ohranjanja pestrosti habitatov. Rdeča nit razgovora naj ne bo klasično onesnaževanje, ampak spremembe v okolju in razmišljanje o problemih z vidika, česa človek ne sme narediti. Učenci postanejo pozorni na tisto, kar ponavadi ostane očem skrito – to so bentoški nevretenčarji. Kadar v časopisu preberemo o pomoru rib, hitro postanemo zaskrbljeni, nihče pa ob tem ne pomisli, da je morda poginilo na tisoče nevretenčarjev, ki so prvi nosilci življenja v vodah. Izpostavimo pomen ohranjanja pestrosti vrst. Morda imate v vašem šolskem okolišu možnost primerjati pestrost vrst v mlaki in ribniku. Pri tem lahko v zaključkih omenite problematiko naseljevanja tujerodnih vrst.

105

2. Biotska pestrost na traviščih

Primerjamo lahko tedensko košen travnik pred šolo, dvakrat letno košen travnik, trato na nogometnem igrišču, pohojen in nepohojen del trave … a) Vzorčenje Raziščemo lahko večje območje ali manjše dele nekega območja. Morda se odločimo, da manjše dele natančneje raziščemo (življenjski prostor, raznolikost rastlin in živali). Izbrano območje označimo z vrvico (npr. 20 ali 30 m2) ali lesenim okvirjem (1 m2). Lesen okvir s pomočjo vrvic razdelimo na več manjših kvadratov, da lažje določimo lego rastlin. Naključno izbran vzorec dobimo tako, da leseni okvir vržemo čez ramo.

Primer zanimive raziskave je lahko tudi izdelava preseka (transekta) izbranega območja.

Transekt si označimo z vrvico, ki jo napeljemo med dve palici in jo čim bolj napnemo v vodoravno lego. Tako raziščemo pogostost določenih rastlin ob določeni črti, ki lahko poteka čez zelo razgiban teren (npr. ob potoku, mlaki, poti …). Zapišemo si čim več podrobnosti o rastlinah, ki rastejo ob preseku, določimo imena vrst, izmerimo tudi njihovo višino. Doma si na milimetrski papir narišemo popisan presek v obliki stolpčnega grafikona (razgibanost terena in višine posameznih rastlin).

b) Preštevanje in določanje organizmov Preštejemo, koliko različnih vrst rastlin raste na vzorčnem mestu, lahko jih tudi določimo in vrišemo v zemljevid. Na list papirja si narišemo »zemljevid« travišča in označimo območje vzorčenja. Za orientacijo vrišemo grme in drevesa ter večje skupine rastlin, npr. šope kopriv ali ivanjščic. Za vsako vrsto rastlin si lahko izmislimo simbol, ki ga vrišemo v zemljevid, in poleg vstavimo še legendo. Paziti moramo, da po nepotrebnem ne trgamo, pulimo, pohojamo rastlin ali da kako drugače ne uničujemo tal. c) Ugotovitve

Za določanje rastlinske združbe na izbranem rastišču (odvisno od načina vzorčenja) potrebujemo: • lesen okvir iz 4 enako dolgih letev (1 m x 1 m) • dolg merilni trak • vrvico • lesene količke ali palice • svinčnik in beležnico za skiciranje • določevalne ključe

Učenci spoznajo vrstno pestrost v različnih okoljih in razmislijo, kaj je vzrok za razlike v vrstni sestavi združb (vrsta prsti, količina vode), ali ugotavljajo, katere rastline prenesejo stalno teptanje ali celo objedanje ipd. Ugotovijo, katera rastlina je v določenem habitatu najpogostejša, in razmislijo o vzrokih za njeno razširjenost.

3. Življenje med listnim opadom

a) Vzorčenje V plastično vrečko naberemo listni opad; naberemo vlažno listje s površine in iz spodnjih plasti, saj je v suhem listju malo živali, kar prav tako lahko vključimo med vprašanja raziskave. Primerjamo lahko listni opad iz različnih tipov gozdov ali listni opad iz naravnega gozda in dela gozda, kjer so gozdarji posekali večje število dreves.

Organizme, ki jih opazimo, poberemo v petrijevke ali kozarčke. Pri iskanju drobnejših živali si lahko pomagamo s sitom, nato jih poberemo s čopičem ali z »exhaustorjem«.

106

Za vzorčenje organizmov v listnem opadu potrebujemo: • veliko plastično vrečo • banjico • sito • (plastične) petrijevke ali kozarčke • napravo za pobiranje drobnih živali (»exhaustor«) • pinceto • čopič • po potrebi lupo in mikroskop s priborom za mikroskopiranje • svinčnik in beležnico za skiciranje • določevalne ključe

b) Preštevanje in določanje organizmov Učenci naj ugotovijo, koliko različnih vrst živali so našli v vzorcu listnega opada. Te živali skicirajo, nato jih razvrstijo v skupine glede na število nog in telesnih delov. Na podlagi tega ugotovijo, kater živali so predstavniki žuželk, pajkovcev, polžev itd., ter določijo tudi posamezne vrste živali. c) Ugotovitve Učenci zapišejo, kako sestava listnega opada vpliva na biotsko raznolikost živali, oziroma potrdijo ali ovržejo svoje hipoteze.

Izdelava naprave za pobiranje drobnih živali (»exhaustorja«) Potrebuješ: • kozarec ali plastično steklenico • plutovinast zamašek ali plastičen pokrovček • dve (prozorni) gumijasti cevki (eno daljšo in eno krajšo), • lahko v kombinaciji s steklenima cevkama • elastiko • gazo • silikonsko lepilo, s katerim po potrebi dodatno pritrdimo cevki

zrak

107

Operativni cilji

Biomi Učenci: M1−2 spoznajo, da se ekosistemi spreminjajo in razvijajo, M1−3 razumejo, da so ekosistemi med seboj povezani v biosfero, M1−4 spoznajo glavne tipe biomov in zvedo, da je biotska pestrost večja v tropskem in zmernem (toplem in vlažnem) podnebju kot v puščavah ali tundri, M1−5 spoznajo, da imajo lahko v podobnih biomih različne vrste organizmov podobno ekološko vlogo, M1−6 razumejo, da so organizmi (vključno s človekom) imeli in še imajo pomembno vlogo pri spreminjanju našega planeta (vpliv na zgradbo ozračja, sodelovanje pri nastajanju nekaterih tipov kamnin ter pri preperevanju kamnin in nastajanju prsti).

1. Učenci na zemljevidu z različnimi barvami ali vzorci označijo naslednje biome:

tundra tajga iglasti gozd listopadni gozd makija

savana stepa puščava tropski gozd polarni kraji

Učenci, ki želijo označiti več biomov, kot je kvadratkov v legendi, pač dorišejo dodatne kvadratke.

108

2. Učenci lahko izberejo zelo različne primere biomov in značilnih predstavnikov živih bitij. Pri iskanju odgovorov naj učenci uporabljajo različno literaturo, internetne vire ali plakate.

Nalogo lahko nadgradite s povezovanjem naštetih živih bitij v prehranjevalne verige in splete, po skupinah lahko učenci izdelajo plakate in izvedejo kratke predstavitve biomov, prehranjevalnih verig ali pripravijo kratek kviz.

Naloga omogoča medpredmetno povezovanje z geografijo, npr. na osnovi naslednjih tem: poznavanje značilnosti podnebja, kamninske in pedološke podlage, geografska širina ipd.

3. Največja in najmanjša biotska raznolikost – najpogostejši odgovor na to vprašanje bo verjetno tropski gozd in puščava. Na tem mestu je pomembna utemeljitev, iz katere je razvidno, da učenec razume, kaj biotska pestrost sploh je.

4. Model ekosistema je lahko akvarij, terarij ali steklena posoda, v kateri so zasajene različne rastline (npr. praproti, mahovi ali mesojede rastline). Učenci naj bi v »svojem ekosistemu« predvideli podlago (kamenje, kompost, listje, lubje, kosi lesa …), rastlinske in živalske vrste, ki se nahajajo v ustreznem okolju (v vodi, v vlažnem ali suhem okolju), predvidijo naj tudi vir hrane, svetlobe, filtriranje in prezračevanje vode …

Učenci zapišejo, ali je ekosistem na njihovi skici odprt ali zaprt, in svojo odločitev utemeljijo. V naravi so vsi sistemi odprti.

Predlagam, da učenci po možnosti že nekaj mesecev prej opazujejo (ali celo sami pripravijo) model ekosistema; opazovanje mora potekati daljši čas. Le na ta način bodo zagotovo pozorni na podrobnosti, ki jih mora vključevati model ekosistema, tako da bo skica v okviru te naloge verodostojen povzetek daljšega opazovanja.

Zanimiva izkušnja se učencem ponuja z gojenjem različnih drobnih organizmov, npr. nevretenčarjev, kot so vodne bolhe (Daphnia sp.) ali solinski rakci (Artemia salina). Pri gojenju bodo gotovo naleteli na probleme, kot npr. prevelika količina hrane, zagotavljanje stopnje slanosti vode ipd.

Poskusite sestaviti zaprt ekosistem in preverite, koliko časa se bo v takem sistemu ohranjalo ravnovesje. Primer: zaprt kozarec z evglenami, zaprta posoda s solinskimi rakci.

Solinske rakce se da preprosto vzgojiti iz posušenih jajčec. Blagovna znamka Sera ponuja vrečke z mešanico soli in jajčec, ki so naprodaj v nekaterih specializiranih trgovinah za male živali ali preko spletne trgovine. Učenci lahko preizkusijo vpliv različne stopnje slanosti, različne vrste in količine hrane ali vpliv temperature (možnost povezovanja in uporabe znanja o vplivu različnih dejavnikov okolja, naravnem izboru in evoluciji). Hranite jih lahko s kvasom (s kvasom hranimo tudi vodne bolhe), s tabletami spiruline (košček tabletke zdrobimo med prsti) ali pa z »zeleno vodo« (Tetraselmis sp., Nannochloropsis sp.) in kotačniki, ki jih posebej gojimo za ta namen.

jajčeca odlaganje jajčec

24 do 36 valjenje

5 dni

ličinka (navplij)

parjenje 1 do 3 dni samec

samica odrasli osebki

Opomba: Solinski rakci za razvoj od jajčeca do odrasle živali potrebujejo pri sobni temperaturi približno 4 tedne – ta podatek vsekakor upoštevajte pri načrtovanju dela.

5. a) Naravno okolje se spreminja zaradi delovanja živih bitij.  se strinjam/se ne strinjam Primer: Korenina drevesa najde pot v ozki špranji v skali, ko raste in se debeli, sila razkolje skalo na pol. b) Živa bitja se spreminjajo zaradi vpliva okolja.  se strinjam/se ne strinjam Primer: Velik razpon v velikosti iste vrste rib v Bohinjskem jezeru zaradi dostopa do različne vrste hrane.

109

Operativni cilji

(Ne)zaščiten kot medved – ali res?

Učenci: N1−2 razumejo, da biotsko pestrost ohranjamo z neposrednim varovanjem vse narave in biosfere nasploh, s sonaravno rabo krajine in trajnostnim razvojem, še posebej na zavarovanih območjih; spoznajo namen (slovenske in mednarodne) področne zakonodaje, N1−3 spoznajo nekatere redke in ogrožene vrste v lastnem okolju, N1−4 razumejo vplive človeka na biotske sisteme (organizmi, ekosistemi, biosfera) in te vplive raziščejo v lastnem okolju (urbanizacija, prekomerna raba naravnih virov, degradacija in drobljenje ekosistemov, onesnaževanje okolja idr.), N1−7 razumejo načela trajnostnega razvoja in s svojim ravnanjem prispevajo k trajnostnemu razvoju v lastnem okolju ter se aktivno vključujejo v ozaveščanje o tej problematiki, N1−8 spoznajo, da pomembne osebne in družbene odločitve temeljijo na analizi koristi in tveganja (ekonomske in naravovarstvene), ter da posameznik preko koristi skupnosti koristi sebi (okolje kot vrednota).

110

Igra vlog Učenci preberejo, kaj poroča »dnevno časopisje«, in se tako seznanijo s problemom v Medvedjem Dolu. Nadaljnja diskusija nato poteka v obliki okrogle mize, na katero se morajo učenci pripraviti v skupinah (naloge 1.−3.).

Učitelj razdeli učence v šest skupin. Vsaka skupina prejme enega od lističev (glej stran 112 in 113), na katerem je zapisano, kateri lik bodo predstavljali v igri vlog in kakšno je stališče tega lika. Lističe lahko učitelj fotokopira in po želji nalepi na kartonsko podlago ali plastificira.

Vsaka skupina ima približno pet minut časa, da se pripravi na sodelovanje na okrogli mizi. Na koncu naj izberejo predstavnika, ki jih bo na okrogli mizi zastopal. Ostali člani skupine mu nudijo pomoč iz ozadja, vendar le tako, da svojemu predstavniku tiho prišepnejo svoje mnenje ali idejo. Posamezen učenec se lahko vključi v diskusijo samo, če dvigne roko in počaka na besedo.

Lik župana je tisti, ki je bil pobudnik za okroglo mizo. Predlagam, da učitelj prevzame vlogo voditeljapovezovalca, ki daje besedo, vodi rdečo nit pogovora, spodbuja k iskanju rešitve, po potrebi opozarja na pravila in omeji čas posameznega govora.

Učitelj s svojim vodenjem omogoči doseganje različnih ciljev. Pred začetkom okrogle mize jasno postavite pravila, ki jih oblikujete skupaj z učenci ali se zgledujete po kateri od televizijskih oddaj.

Učence spodbudite k ustvarjalnosti, okroglo mizo lahko na različne načine nadgradite ali dodelate kot igro in pripravite nastop, s katerim boste prenesli pomembno sporočilo o pomenu človekovega vpliva na biotsko raznolikost in ohranjanje narave na sploh.

111

Lističi z opisi vlog:

PREBIVALEC MEDVEDJEGA DOLA

Želiš si, da bi se čim prej našla rešitev, da se medvedi ne bi več približevali hišam v vasi in ogrožali prebivalcev. Zaščita ljudi in njihove lastnine se ti trenutno zdi pomembnejša kot zaščita medvedov.

✂

Čutiš zaskrbljenost glede svoje varnosti in varnosti drugih vaščanov, predvsem otrok, saj se medvedi vedno pogosteje gibljejo v bližini hiš in bližnji okolici vasi. Tvoja zaskrbljenost je toliko večja, ker je konfliktov z medvedi v zadnjem letu več, kot jih je bilo v preteklosti. Zavedaš se, da prebivalci Medvedjega Dola živijo v vasi, ki je obdana z gozdovi, zato so od nekdaj vajeni sobivati z velikimi zvermi, vendar ne veš, zakaj medvedi v zadnjih mesecih pogosteje zahajajo v bližino hiš in povzročajo več škode kot ponavadi. Za vso škodo, ki so jo povzročili medvedi, pričakuješ odškodnino. Sprašuješ se, kdo in kako bo vaščane zaščitil pred medvedi.

LOVEC

Želiš zagotoviti varnost prebivalcev tako, da postaviš okoli vasi kemijsko zaščito, na krmišča nastavljaš hrano rastlinskega izvora ter na naravoslovnih in športnih dnevih učence spremljaš in varuješ s puško v roki. Če se določen medved kljub vsemu prepogosto približa hišam, na podlagi pisne odločbe izvršiš odstrel medveda.

✂

Zavedaš se, da medved potrebuje velik življenjski prostor, saj lahko prehodi tudi po 80 kilometrov. Pri tem »slovenski« medvedi ne poznajo državnih meja in ko prestopijo reko Kolpo, le-ti postanejo »hrvaški« medvedi in nadaljujejo pot vse do Bosne in Hercegovine. Meniš, da je dinarska populacija rjavega medveda, ki šteje okrog 2800 osebkov, tako vitalna, da je lov potreben ali celo nujen. Poleg tega se zavedaš, da so marsikje po Evropi velike zveri iztrebili in jih sedaj želijo ponovno naseliti – torej da medvedi predstavljajo tudi neko dragocenost Slovenije.

VARUH PRAVIC ŽIVALI

Strinjaš se s tem, da je potrebno zagotoviti varnost prebivalcev Medvedjega Dola, vendar kot varuh pravic živali močno nasprotuješ odstrelu medvedov, razen v skrajnem primeru, ko ni druge možnosti. V trenutni situaciji predlagaš preselitev medvedov.

112

✂

Deluješ v okviru Društva za osvoboditev živali, opozarjaš na pravice živali in se boriš proti njihovemu zlorabljanju. Veš, da je rjavi medved ogrožena prostoživeča živalska vrsta, ki je zavarovana z vrsto slovenskih in mednarodnih predpisov. Nasprotuješ odstrelu večjega števila medvedov z izgovorom, češ da jih bilo preveč, da so nevarni za ljudi in da povzročajo škodo. V okviru društva organiziraš protestne shode, pišeš protestna pisma in obveščaš javnost, ker meniš, da je odstrel medvedov neetičen, škodljiv, nezakonit in protiustaven.

BIOLOG – STROKOVNJAK ZA VELIKE ZVERI

V dobro ljudi in medvedov želiš odpraviti vzroke za konflikte; srečanju z medvedom se lahko izognemo tako, da spremenimo svoje navade. Medved se ravna po svojem nagonu in se hitro privadi na lahko dostopne vire hrane. Z odstrelom se strinjaš le delno, tj. samo za problematične medvede.

✂

Sodeluješ v raziskavi, s katero je bilo na podlagi genetskega vzorčenja medvedjih iztrebkov in telemetrije ocenjeno število medvedov v Sloveniji na 440 do 500 osebkov. Verjameš, da bi lahko v Sloveniji živelo bistveno več medvedov, kot jih živi danes. Tvoja želja je, da bi v Sloveniji ohranili rjavega medveda (Ursus arctos) in mu omogočili sobivanje z ljudmi, saj medved kot velika zver predstavlja pomemben člen v vrhu prehranjevalne verige ter je vitalnega pomena za ohranjanje ravnovesja v gozdu. Tvoj predlog je, naj se odstrelijo samo tisti medvedi, ki v okolju povzročajo težave, čeprav se zavedaš, da tak način uravnavanja števila medvedov ne prinaša dolgoročnih rešitev problema. Javnost želiš seznaniti, da je treba medvedom onemogočiti dostop do odvržene hrane (npr. klavnih ostankov) ter ustrezno zavarovati smetnjake in čebelnjake, da jih ne bo več privabljalo v bližino hiš.

RAVNATELJ ŠOLE

Želiš si hitrega ukrepanja, tudi če to pomeni odstrel določenega števila medvedov, saj so stroški zaradi zagotavljanja varnosti učencev in lastnine previsoki. Opažaš, da se tudi sicer ljudje zaradi strahu več ne sprehajajo po naravi, kar je zate očiten znak, da je medvedov preveč.

✂

Zelo te je strah srečanja z medvedom, predvsem ko greš skozi gozd. Kot ravnatelj osnovne šole Veseli smrček imaš dolžnost poskrbeti za varnost učencev, ko so ti v šoli, na sprehodu v gozdu ali ko imajo dneve dejavnosti. Tudi starši pričakujejo, da njihovim otrokom zagotoviš varnost v času pouka ne glede na to, ali gre za varnost v prometu ali pred medvedi. Zaradi zagotavljanja varnosti skupine osnovnošolcev na naravoslovnih in športnih dneh spremlja lovec s puško, nekateri drugi dogodki v naravi (npr. orientacijski pohod in tek ter piknik ob koncu šolskega leta) pa so odpovedani. Ker si tudi čebelar, si pred kratkim ostal brez treh panjev, ki jih je kljub zaščitni ograji pred dvema dnevoma razbil medved. Medvedjega samca si s svojega vrta uspel pregnati z lučjo, da ni povzročil še večje škode.

ŽUPAN MEDVEDJEGA DOLA

Želiš si hitre in učinkovite rešitve problema, zato bi rad v okviru okrogle mize slišal čim več mnenj in idej, preden sprejmeš odločitev, kaj storiti. Odločitev mora biti v dobro vseh, tako ljudi kot živali.

✂

Prizadevaš si, da bi bil razpoznavni znak Medvedjega Dola rjavi medved. Želiš si, da bi se v Medvedjem Dolu začel razvijati turizem, ki bi omogočal »fotolov« (ogled in fotografiranje rjavega medveda v naravi ob spremstvu lovca), nakup spominkov na temo rjavega medveda in možnost poskušanja domače kulinarične specialitete, medvedje salame in golaža. Upaš, da bi vse te dejavnosti privabile čim več turistov – in kjer so turisti, je tudi prihodek. Vsekakor se zavedaš, da je predpogoj za takšen turizem dejstvo, da domačini cenijo rjavega medveda in da znajo z njim sobivati. Ker so vaščani tudi tvoji potencialni volilci, veš, da je potrebno čim prej ukrepati in poiskati rešitev – pomembno je, da se bodo ponovno počutili varne. Poleg tega pa se tudi bojiš, da bodo nedavni dogodki med turisti zasejali strah in se bodo začeli Medvedjemu Dolu izogibati.

113

Priporočila in primeri odgovorov na vprašanja 1. Leta 1973 so v slovenske gozdove ponovno naselili risa. Omenjena naselitev velja za najbolj uspešno ponovno naselitev risov v Evropi. V Sloveniji in večjem delu Evrope je bil na prelomu 20. stoletja ris iztrebljen. Zadnji ris je bil ustreljen leta 1908.

2. Učenci lahko navedejo različne primere organizmov, ki jih je človek namerno ali nenamerno prenesel v Slovenijo, od kakija, krompirja in koloradskega hrošča pa do zlate ribice. Tu poudarimo problematiko tujerodnih invazivnih vrst.

(Glej tudi http://www.tujerodne-vrste.info.)

3. Pozitivne posledice preseljevanja organizmov: različne domače živali, kulturne in okrasne rastline – novi viri hrane.

Negativne posledice preseljevanja organizmov: širjenje tujerodnih invazivnih vrst – izpodrivanje avtohtonih vrst, prenos zajedalcev in patogenih organizmov.

4. Gradnja novih naselij in infrastrukture vpliva na spreminjaje življenjskega okolja in mikroklime.

Zaradi gradnje cest in naselij prihaja do drobljenja življenjskega okolja določenih vrst živali. Živali se zato pogosteje približajo človeškim bivališčem, posledično je tudi večje število konfliktov in povoženih živali, živali imajo oviran prehod v času parjenja in v času selitev. V primeru, da se uničeno okolje ne restavrira, pride do izginjanja določenih vrst organizmov.

5. Nekaj primerov rastlinskih in živalskih vrst, uvrščenih na rdeči seznam ogroženih vrst:

• rjavi medved (E) • potočni rak, jelševec (V) • volk (E) • ris (Ex/E) • (ptica) rakar (E) • bela štorklja (V) • rosnica (V) (Na rdeči seznam so uvrščene vse vrste dvoživk in plazilcev, ki živijo v Sloveniji.)

• mali podkovnjak (E) (Na rdeči seznam so uvrščene tudi druge vrste netopirjev, ki živijo v Sloveniji.) …

(Glej Pravilnik o uvrstitvi ogroženih rastlinskih in živalskih vrst na rdeči seznam http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?stevilka=4055&urlid=200282.)

114

Kategorije ogroženosti Izumrla vrsta (Ex) − vrsta, ki je bila na območju Republike Slovenije dokazano navzoča v naravnih populacijah in je v preteklosti gotovo izumrla oziroma je bila iztrebljena na celotnem območju Republike Slovenije.

Domnevno izumrla vrsta (Ex?) − pogrešana vrsta, katere navzočnost je bila na območju Republike Slovenije znana, že daljši čas pa je kljub iskanju ni več najti in obstaja utemeljen sum, da je izumrla.

Prizadeta vrsta (E) − vrsta, katere obstanek na območju Republike Slovenije ni verjeten, če bodo dejavniki ogrožanja delovali še naprej. Številčnost te vrste se je zmanjšala na kritično stopnjo oziroma njena številčnost v večjem delu areala zelo hitro upada.

Ranljiva vrsta (V) − vrsta, za katero je verjetno, da bo v bližnji prihodnosti prešla v kategorijo prizadete vrste, če bodo dejavniki ogrožanja delovali še naprej. Številčnost vrste se je v velikem delu areala zmanjšala oziroma se zmanjšuje. Vrsta je zelo občutljiva na kakršne koli spremembe oziroma poseljuje habitate, ki so na človekove vplive zelo občutljivi.

Redka vrsta (R) − vrsta, ki je potencialno ogrožena zaradi svoje redkosti na območju Republike Slovenije in lahko v primeru ogrožanja hitro preide v kategorijo prizadete vrste.

Vrsta zunaj nevarnosti (O) − vrsta, ki na območju Republike Slovenije ni več ogrožena, vendar pa je pred prenehanjem ogroženosti sodila v eno od kategorij ogroženosti, pri čemer obstaja potencialna možnost ponovne ogroženosti.

Neopredeljena vrsta (I) − vrsta, za katero se domneva, da je ogrožena na območju Republike Slovenije, vendar je na razpolago premalo podatkov, da bi jo lahko uvrstili v eno od kategorij ogroženosti.

Premalo znana vrsta (K) − vrsta, za katero je na razpolago premalo podatkov za opredelitev ogroženosti.

115