1. No category

Undervisningsbeskrivelse
Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin
Januar 2010 – juni 2012
Institution
Gymnasiet HTX - Skjern
Uddannelse
HTX
Fag og niveau
Bioteknologi A
Lærer(e)
Michael Bakkestrøm Gade og Vibeke Skjødeberg Berg
Hold
HTX409
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1
Cellernes kemi
Titel 2
DNA og DNA teknikker
Titel 3
Fermentering og stofskifte
Titel 4
Enzymer og gensplejsning
Titel 5
Planter som biokemiske fabrikker
Titel 6
Bæredygtig fremtid (Fra biogas til flybrændstof)
Titel 7
Infektionsbiologi
Titel 8
Blodets kemi
Titel 9
Genetik
Side 1 af 11
Titel 1
Cellernes kemi
Indhold
Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale:
Bioteknologi 1, tema 1 s. 6-47, Bodil Blem Bidstrup og Johanne Jensen, Nucleus Forlag
IsisC opslag 40, 49, 51-53, Kim Bruun m.fl, Systime
IsisB opslag 7, Kim Bruun m.fl, Systime
”Kulhydrater og Fehlingsreagens” (notat)
Kernestof:
Virus samt pro- og eukaryote cellers opbygning og funktion
Biologisk og kemisk fagsprog, herunder kemiske symboler, nomenklatur og reaktionsskemaer
Atomers opbygning og det periodiske system
Stoffers (uorganiske samt organiske molekyler og ionforbindelser) opbygning og egenskaber i
relation til bindingstyper, tilstandsformer og opløselighed
Intermolekylære kræfter; London-, dipol og hydrogenbindinger
Kemiske reaktionstyper, herunder fældning, kondensation, hydrolyse (syre- og enzymkatalyseret), redox (oxidation og reduktion) samt syre- og basereaktioner
Titrering og kemiske mængde-/koncentrationsberegninger
Enzymers (aminosyrer og proteiner) opbygning og funktion
Biokemiske forbindelser (carbohydrater og lipider) med særlig vægt på deres struktur og egenskaber, herunder cis/trans-isomeri eller Z/E-isomeri
Cellemembranens permeabilitet og membrantransport (simpel diffusion, osmose, faciliteret
diffusion, aktiv transport, endocytose og exocytose)
Cellens stofskifte (autotrofe og heterotrofe organismer); aerobe og anaerobe stofomsætninger
Miljøpåvirkning
Opgaver:
Det globale miljø – havmiljø (artikler, animation og interaktive opgaver)
Relevante og interaktive opgaver fra bogens hjemmeside mm.
Omfang
Særlige fokuspunkter
Væsentligste
arbejdsformer
Eksperimenter:
Tungtopløselige salte
Hydrolyse af saccharose og stivelse
Saltindholdet i brød (3mL 0,1% dichlorflourescein i stedet for 10mL 0,1% kaliumdichromat)
Eddikesyre i husningseddike (kolorimetrisk titrering)
Syre-basetitrering (potentiometrisk titrering)
Anvendt uddannelsestid: 51 timer
Elev tid: 10 timer
Beskrive cellers og stoffers opbygning og redegøre for sammenhæng mellem struktur, egenskaber og funktion
Relatere observationer, model- og symbolfremstillinger til hinanden
Opskrive, afstemme kemiske reaktionsskemaer og foretage kvantitative beregninger
Foretage risiko- og sikkerhedsvurderinger i forhold til anvendt apparatur, kemikalier og
biologisk materiale
Opsamle, efterbehandle og vurdere resultater fra eksperimenter under
hensyntagen til fejlkilder, usikkerhed og variation
Dokumentere og formidle eksperimenter og undersøgelser både mundtligt og skriftligt
Demonstrere viden om fagets identitet og metoder
Klasseundervisning
Virtuel undervisning
Eksperimentelt og skriftligt arbejde
Anvendelse af fagprogrammerne:
ChemSketch (molekylmodeller og reaktionsskemaer mm.)
Formler (navngivning og formler for uorganiske salte og molekyler)
Side 2 af 11
Titel 2
DNA og DNA teknikker
Indhold
Pensum:
Bioteknologi 1 tema 2 side 50 – 78 Nucleus forlag
Artikel om dna
Virtuel gelelektroforese:
http://learn.genetics.utah.edu/content/labs/gel/index.html
aminosyrernes navne
http://www.biosite.dk/leksikon/aa.htm
proteinsyntesen:
http://www.biokemibogen.dk/animationer/proteinsyntese/
restriktionsanalyse:
http://www.pbs.org/wgbh/nova/sheppard/labwave.html
Animation / Film:
dna replikationen
http://www.biokemibogen.dk/animationer/replikationafdna/
dna replikationen
http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0&feature=related
dna spillet
http://nobelprize.org/educational/medicine/dna_double_helix/
the chemical structure of dna:
http://www.youtube.com/watch?v=54n8DLreEe4
interaktiv translation:
http://bioweb.uwlax.edu/GenWeb/Molecular/Theory/Translation/transl_interact2.dcr
kode oversætter
http://www.yourgenome.org/dgg/detailed/cell/cell_3.shtml
transskription og translationen
Opgaver:
DNA test
transskriber og oversæt:
http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/transcribe/
Variation
DNA, mutationer og den genetiske kode
Spørgsmål til dna 1-5
Nukleinsyrer og det centrale dogme
Spørgsmål til dna 6-8
SNP`s og restriktionsanalyse
Restriktionsanalyse af plasmider
Dna koder
Omfang
Øvelser:
Tag dine gener om halsen
In search of my father (fadderskabs sag)
CSI – Skjern (pcr og elektroforese)
40 timer
Side 3 af 11
Særlige fokuspunkter
DNA
Gelelektroforese
Proteinsyntese
Restriktionsanalyse
PCR
Kompetencer, læreplanens mål, progression
Væsentligste Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/projektarbejdsform/anvendelse af fagproarbejdsformer grammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Retur til forside
Side 4 af 11
Titel 3
Fermentering og stofskifte
Indhold
Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale:
Bioteknologi 1, tema 3 s. 6-48, Kresten Cæsar Torp, Nucleus Forlag
Kernestof:
Produktion; vækst af mikroorganisner (bakterievækstkurve) og vækstfaktorer
Biologisk og kemisk fagsprog, herunder kemiske symboler, nomenklatur og reaktionsskemaer
Organiske stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer, opløselighed og isomeri, herunder stereoisomeri for organiske forbindelser
Kemiske reaktionstyper, herunder syre- og basereaktioner, redoxreaktioner (oxidation og reduktion) og organiske reaktionstyper af betydning for de enkelte stofklasser, herunder substitution, addition, elimination, decarboxylering, hydrolyse,
kondensation og polykondensation
De organiske stofklasser; alkoholer, oxoforbindelser (aldehyder og ketoner), carboxylsyrer, estere og aminosyrer
Biokemiske processer; aerobe (glycolyse, citratcyklus og elektrontranportkæden) og
anaerobe (gæring) stofomsætninger
Carbohydraternes intermediære stofskifte
Supplerende stof:
Carbonhydrider (alkaner, alkener, alkyner og arenser), phenoler, aminer og amider
Opgaver:
Organiske stofklasser (elev oplæg, træningsopgaver og test)
Aspartam og panthotensyre (gamle eksamensopgaver)
Eksperimenter:
Absorptionsspektrum og standardkurve for kobber(II)sulfat
Kemisk oxidation og tilbagetitrering
Projekt vin - ethanolbestemmelse (eksperimeter)
Destillation og densitetsmåling
Enzymatisk oxidation og spektrofotometrisk måling
Gaschromatografi – GC
Omfang
Særlige fokuspunkter
Væsentligste
arbejdsformer
Anvendt uddannelsestid: 44 timer
Elev tid: 14 timer
Beskrive stoffers opbygning og redegøre for sammenhæng mellem struktur, egenskaber og
funktion
Opskrive og afstemme kemiske reaktionsskemaer
indsamle, vurdere og anvende information fra kilder, der omhandler biologiske,
kemiske og bioteknologiske emner og problemstillinger
Projektarbejdsform
Eksperimentelt og skriftligt arbejde
Fagprogrammet:
Organavn (systematisk navngivning af organiske stoffer)
Side 5 af 11
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 4
Enzymer og Gensplejsning
Indhold
Pensum:
Bioteknologi 2 tema 4 enzymer og gensplejsning side 49 – 88, Nucleus forlag
http://learn.genetics.utah.edu/
Materiale fra Biotech academy
http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/enzymer.aspx
syntetisk dna:
http://www.biokemi.org/biozoom/issues/488/articles/1903.
Film:
Diverse klip
EcoRI: http://www.dnalc.org/view/15485-Genetic-engineering-inserting-newDNA-into-a-plasmid-vector-3D-animation-with-no-audio.html
translationen:
http://wwwclass.unl.edu/biochem/gp2/m_biology/animation/gene/gene_a3.html
Opgaver:
Termamyl
Savinase
Lipolase
Restriktionsanalyse af plasmider
Gensplejsning
http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/transcribe/
Øvelser:
Gensplejsning i u-landende (rollespil)
http://www.pbs.org/wgbh/nova/sheppard/labwave.html (virtuel restriktionsanalyse)
katalase
spytamylase
Test af neurofibrumin aktivitet i celler
GMO i fødevarer
Regnskovens hemmeligheder (gensplejsning)
Database søgning på DNAsekvenser
Omfang
Anvendt uddannelsestid 40 timer
Særlige fokuspunkter
Enzymer
Restriktionsenzymer
GMO
Gensplejsning
Kernestof:
Side 6 af 11
biologisk og kemisk fagsprog
enzymer
− opbygning og funktion, herunder de enzymatiske hovedgrupper
− enzymkinetik, herunder reaktionshastighed og aktiveringsenergi
biokemiske forbindelser med særlig vægt på deres struktur og egenskaber
− proteiner
− DNA og RNA
genteknologi, herunder gensplejsning, kloning, genmodificerede organismer og
miljøpåvirkning
eksperimentelle arbejdsmetoder der anvendes inden for bioteknologi, herunder
celledyrkning,
transformation, elektroforese, ELISA, kromatografiske metoder, PCR, separationsog oprensningsmetoder,
Væsentligste
arbejdsformer
Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/projektarbejdsform/anvendelse af
fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Retur til forside
Side 7 af 11
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 6
Bæredygtig fremtid (Fra biogas til flybrændstof)
Indhold
Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale:
Bioteknologi 3, tema 6 ”Fra biogas til flybrændstof” s. 56-90, Bodil Blem Bidstrup, Nucleus
Forlag
Materiale fra Biotech academy: ”Fra halm til bioethanol, en bioteknologisk udfordring”
http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/bioethanol.aspx
Kernestof:
Celler, cellestrukturer, kulhydrater, hydrolyse, enzymer, anaerob stofomsætning
Eksperimentelle arbejdsmetoder, mængdebergninger og produktion
Supplerende stof:
Energiformer, energikilder, fossile brændstoffer, kulstofs kredsløb og drivhuseffekt
Termodynamik herunder tilstandsfunktionerne; entalpi, entropi og Gibbs-energi
Produktion af biobrændsel (biogas, bioethanol, biodiesel og bioflybrændstof)
Miljøbeskyttelse
Opgave: Teoretiske spørgsmål, s.1og 2 af ”Rapportspørgsmål”
Eksperiment: Fremstilling af bioethanol
Omfang
Særlige fokuspunkter
Anvendt uddannelsestid: 12 timer
Elev tid: 4 timer
Tilrettelægge og gennemføre kvantitative og kvalitative eksperimenter og undersøgelser
Indsamle, vurdere og anvende information fra kilder, der omhandler biologiske, kemiske og
bioteknologiske emner og problemstillinger
Demonstrere viden om fagets identitet og metoder
Analysere og diskutere bioteknologiske problemstillinger i et samfundsmæssigt, miljømæssigt
og etisk perspektiv.
Formålet med projektet er at skærpe elevernes indsigt indenfor biobrændsel samt anvende
bioteknologi, herunder fremstille bioethanol ud fra halm eller andre celluloseholdige substrater
som papir. I øvelsen får eleverne således mulighed for selv at simulere hele processen: Et
substrat klippes eller blendes i småstykker og koges i syre. Hernæst tilsættes de rette industrielle enzymer til suppen, og den, over tid, frigivne glukose måles. Når substratet er nedbrudt, er
det tid til at fermentere glukosen til ethanol – hertil vil gæren Saccharomyces cerevisiae anvendes.
Under den anaerobe vækst omdanner gæren langsomt glukose til ethanol, CO2 og energi til
egen vækst. Ethanolbestemmelse er tidligere blevet behandlet under ”Projekt - Vin”, så den
dannede ethanol vil denne gang bestemmes på baggrund af omsat glucose. Glucosen kan
bestemmes vha. glucometer, refractometer, titrering eller spektrofotometri (kits).
Eleverne vil evt. i forbindelse med virksomhedsbesøget få mulighed for at kunne følge dannelsen af bioethanol via gaschromatografi (evt. udtagne prøve nedfryses).
Væsentligste
arbejdsformer
Projektarbejdsform
Skriftligt arbejde
Eksperimentelt arbejde
Virksomhedsbesøg (Forskningscenter Foulum – Århus Universitet, AAU Esbjerg, DONG
Energy, Danisco, Novozymes eller Statoil)
Side 8 af 11
Titel 7
Infektionsbiologi
Indhold
Pensum:
Opgaver:
Øvelser:
Omfang
Timer
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Kompetencer, læreplanens mål, progression
Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/projektarbejdsform/anvendelse af
fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Side 9 af 11
Titel 8
Blodets kemi
Indhold
Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale:
Bioteknologi 4, tema 8 s. 50-68 og 71-87, Benthe Schou, Nucleus Forlag
Kernestof:
Syre- og basereaktioner
Kemiske mængdeberegninger, herunder kvantitative analyser som kolorimetriske og
potentiometriske syre- og basetitreringer
Syre-/baseligevægte; vandets ionprodukt samt vurdering af syre- og basestyrke
pH beregninger i opløsninger af stærk/svag syre og base, amfolytter samt i blandinger
af syre og baser, herunder pufferopløsninger.
Bjerrumdiagrammer
Supplerende stof:
Komplekse forbindelser; simple og chelate komplekser (Fehlings reagens)
Opgaver:
pH-beregninger i opløsninger af stærke/svage syrer og baser
Titrering af stærk og svag syre
Pufferligningen
Eksperimenter:
Bestemmelse af phosphorsyre i cola (fuldautomatisk potentiometrisk titrering)
Bjerrumdiagram for ethansyre
Bestemmelse af Ca2+ og Mg2+ i vand vha. EDTA
Omfang
Særlige fokuspunkter
Anvendt uddannelses tid: 20 timer
Elev tid: 6 timer
Opskrive og afstemme kemiske reaktionsskemaer
Foretage kvantitative beregninger
Tilrettelægge og gennemføre kvantitative og kvalitative eksperimenter og undersøgelser
Opsamle, efterbehandle og vurdere resultater fra eksperimenter under hensynstagen til
fejlkilder, usikkerhed og variation
Dokumentere og formidle eksperimenter og undersøgelser både mundtligt og skriftligt
Med udgangspunkt i SO-projektet ”pH og logaritmer” afviklet mellem matematik og
bioteknologi udvides kendskabet fra stærke syrer og baser til svage syrer og baser og
blandinger af disse.
Kendskabet til kemiske ligevægte udvides med syre-baseligevægte, herunder vurdering
af syre-/basestyrke og pH-beregninger
Væsentligste arbejdsformer
Klasseundervisning
Eksperimentelt arbejde
Skriftligt arbejde
Excel
Pasco’s dataopsamlingsudstyr – DataStudio
Side 10 af 11
Titel 9
Genetik
Indhold
Anvendt litteratur og andet undervisningsmateriale:
Bioteknologi 3, tema 5 s. 47-55
Bioteknologi 4, tema 8 s. 69-71 og 88-95, Nucleus Forlag
Biologibogen s 206 – 216
Div.
Kernestof:
biologisk og kemisk fagsprog
genetikkens molekylære og cellulære grundlag, herunder nedarvningsprincipper, genetisk variation,
genregulering
Opgaver:
Behåring af midterste fingerled
Farveblindhed
Udvikling af liv
blodtyper
Øvelser:
Blodtypebestemmelse
Arvelige bygningstræk
PTC – smagergen
Isolering af humant dna fra blod
Omfang
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Anvendt uddannelses tid: 20 timer
Elev tid: 6 timer
Klasseundervisning
Eksperimentelt arbejde
Skriftligt arbejde
Side 11 af 11