Thema voeding

Document Sample
Thema voeding Powered By Docstoc
					                                 ERFELIJK ZIEK
                                 variant Cartesius Lyceum

                                     Docentenhandleiding




TYPERING MODULE

Ontwikkeld voor
Vwo 4

Leerstofgebied
Celbiologie, DNA en eiwitsynthese, genetica.

Omvang
11 lessen van 45 minuten voor het celbiologie en DNA-deel + 10
lessen mitose, meiose, genetica en ethische keuzes. Afsluitend een
betoogopdracht en een schoolexamentoets van 135 minuten.

Didactische typering
Vanuit emotie over de symptomen van CF kijken leerlingen naar de
verklaring van de symptomen en uiteindelijk de oorzaak in gemuteerd
DNA: een afdaling vanaf het organismale niveau via organen, cellen,
organellen naar moleculen. Erfelijkheid en de ethiek daaromheen
brengen ze weer in stappen terug naar het niveau van mens en
samenleving.

Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum            1
Lesmateriaal ontwikkeld door docenten van het Cartesiuslyceum in Amsterdam bij het experimentele
examenprogramma van de Commissie Vernieuwing Biologie Onderwijs.
Auteur: Gee van Duin.

Het materiaal (voor docenten en leerlingen) mag door docenten voor onderwijsdoeleinden in de eigen klas
gebruikt worden met behoud van de bronverwijzing. Commercieel gebruik is uitdrukkelijk niet toegestaan

Bij de vernieuwing van het biologieonderwijs wordt gebruik gemaakt van de concept-contextbenadering. In de modules zijn daarom
voorbeeld contexten opgenomen die soms worden gevisualiseerd. In de modules wordt vooral gewerkt met verwijzingen naar
openbare bronnen. Voor zover in de modules gebruik wordt gemaakt van extern materiaal proberen wij toestemming te verkrijgen van
eventuele rechthebbenden. Mocht u desondanks van mening zijn dat u rechten kunt laten gelden op materiaal dat in deze modules is
gebruikt, dan verzoeken wij u contact met ons op te nemen zodat wij het materiaal kunnen vervangen door ander materiaal uit een
openbare bron of een beschikbare bron onder creative commons licentie. Deze uitgave is een eenmalige proefuitgave om een beeld
te geven van het werk aan deonderwijs vernieuwing in uitvoering. Voor opmerkingen ten aanzien van rechten of het expliciet geven
van toestemming voor gebruik van materiaal of het verzoek om uw materiaal uit de onderwijsmodules te schrappen kunt u contact
opnemen met vandenoever@nibi.nl.

Copyright
Commissie Vernieuwing Biologie Onderwijs, Utrecht, januari 2010
Op deze DVD staan modules van de Biologie Ontwikkel Scholen van de Commissie Vernieuwing Biologie Onderwijs. Alle rechten
voorbehouden. Geen enkele openbaarmaking of verveelvoudiging is toegestaan, zoals verspreiden, verzenden, opnemen in een
ander werk, netwerk of website, tijdelijke of permanente reproductie, vertalen of bewerken of anderszins al of niet commercieel
hergebruik. Als uitzondering hierop is beperkte openbaarmaking toegestaan mits uitsluitend bedoeld voor eigen gebruik of voor
gebruik in het eigen onderwijs aan leerlingen onder vermelding van de bron.


INHOUD                                                                                                               Pagina
1.  Korte omschrijving van de lessenserie en de gebruikte contexten                                                      2
2.  Plaats in examenprogramma                                                                                            3
3.  Eindtermen / leerdoelen                                                                                              3
4.  Benodigde voorkennis en -vaardigheden                                                                                4
5.  Overzicht leerlingmateriaal                                                                                          5
6.  Lesoverzicht                                                                                                         5
7.  Rol van het boek                                                                                                     7
8.  Bronnen van materiaal                                                                                                9
9.  Uitgebreide omschrijving van de lessen met didactische aanwijzingen                                                  9
10. Toetsing                                                                                                            15

1. Korte omschrijving van de lessenserie en de gebruikte contexten
De lessen beginnen met een stellingenvoortoets en dan volgen filmpjes over CF(-patiënten), over
leven met en sterven aan de ziekte, over longtransplantatie. Leerlingen zijn onder de indruk. Die
emotie is het startpunt voor een afdaling langs de organisatieniveaus van mens tot molecuul.
Organen: Echte (schapen-)longen bekijken leidt tot verwondering over vorm, verandering bij opblazen,
en de ‘fluffiness’. Weefsels: met veel visuele ondersteuning inzoomen op de slijmvliezen. Cellen: al die
nieuwe organellen en vooral de dynamiek in de cel. Organellen: Via membranen volgt de
kennismaking met diffusie en osmose (met osmoproppengooien), waar de moleculen al essentieel
zijn. Omdat plantencellen buiten beschouwing blijven, komt plasmolyse niet ter sprake. Ten slotte
leren ze hoe eiwitten zíjn gevormd (primaire-secundaire-tertiaire structuur) en hoe die wórden
gevormd: (eiwitsynthese en DNA). Dat laatste gaat via het maken van modellen van de eiwitsynthese
met ‘waardeloos materiaal’, het ‘DNA-doen’. Met kennis over mutaties is uiteindelijk het hele verhaal
van CF op te bouwen vanaf het moleculair tot het organismale niveau.
Op dit punt zou de lessenserie na 11 lessen gestopt kunnen worden.
Hoe CF in zoveel verschillende organen tot uiting kan komen is de vraag die leidt tot celcyclus en
mitose. Ook hier is een stoppunt mogelijk.
Via de vraag hoe groot de kans is of je kind CF krijgt als jij het hebt, komt meiose in beeld, waarbij
gewerkt wordt met chromosoom-papierstrookjes en bevruchting via het gooien van papieren
zaadcellen.
Genetica gaat min of meer ‘klassiek’, waarbij niet uitsluitend de context van CF kan worden
gehanteerd. (multipele allelen, X-chromosomale genen). De aanvankelijk gemaakte voortoets wordt
uiteindelijk opnieuw bekeken en waar mogelijk verbeterd.
Als afsluiting gaan leerlingen de ethische kant van genetische screening onderzoeken en daar een
eigen mening over formuleren.



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
2. Plaats in examenprogramma

De belangrijkste concepten zijn GEEL gemarkeerd. Grijs is wat zijdelings langskomt

SYSTEEMCONCEPT
                                   Biologische     Zelfregulatie/
                                                                            Interactie          Reproductie        Evolutie
                                     eenheid      zelforganisatie
                                                                                                    DNA-
                     Molecuul          DNA                                Genexpressie                             Mutatie
                                                                                                  replicatie
                                                                                                                 Recombinatie
                                       Cel          Transport
                                                                                                 Celcyclus
                       Cel                         Metabolisme          Celcommunicatie
                                                  Celdifferentiatie
                                                     Celdood
                                                  Instandhouding/
                                                        groei
                                                    Ademhaling
                                                                          Zintuigen
ORGANISATIENIVEAU




                     Orgaan          Orgaan        Spijsvertering
                                                                         Zenuwstelsel
                     systeem                        Uitscheiding
                                                                      Hormoonhuishouding
                                                     Transport
                                                       Afweer
                                                      Bewegen
                                                   Homeostase
                                    Prokaryoot
                                                   Fotosynthese            Interactie met       Voortplanting
                    Organisme       Eukaryoot
                                                     Voeding          (a-) biotische factoren    Erfelijkheid       Fossiel
                                      Virus
                                                   Levenscyclus               Gedrag
                                                    Gezondheid
                                                                                                                  Genetische
                                                                                                                   variatie
                     Populatie        Soort
                                                                                                                  Natuurlijke
                                     Populatie
                                                                                                                   selectie
                                                                                                                 Soortvorming
                                                   Energiestroom
                                   Ecosysteem
                                                     Kringloop           Voedselrelaties
                    Ecosysteem
                                                     Dynamiek
                                                     Evenwicht

                                                                                                                 Biodiversiteit
                     Biosfeer        Biosfeer        Duurzame
                                                                                                                Ontstaan van het
                                                    ontwikkeling
                                                                                                                     leven

Cursief: alleen vwo



3. Eindtermen / leerdoelen

Domein A Vaardigheden

Uit syllabus                                                Meer specifiek benoemd
A 1.1 Informatievaardigheden                                Conceptmaps maken, lesverslag maken.
A 1.3 Reflecteren op leren                                  Lesverslag maken, voortoets achteraf verbeteren.
A 2.3 Modelvorming                                          DNAdoen, chromosoomstrookjes
A 3.2 Kiezen                                                Ethische keuze op basis van kennis en emotie
A 3.4 Vaktaal, conventies en notaties                       Werken met begrippenlijst
A 3.8 Vormfunctie denken                                    Celorganellen en slijmvliezen
A3.11 Systeemdenken                                         Verschijnselen op een hoger organisatieiveau verklaren
                                                            met kennis over een eronderliggend niveau.

Domein B Vakinhoudelijke eindtermen

Uit syllabus / handreiking
B 1.1                     DNA
B 1.1.1.1                 structuur DNA en RNA, typen RNA




Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                                                         3
B 1.1.1.2   primaire structuur eiwit afleiden uit nucleotidenvolgorde
B 1.1.1.3   bepaling basenvolgorde
B 1.1.1.4   soorten en functies eiwitten
B 1.2       Cel
B 1.2.1.1   eenheid, onderdelen, functies
B 1.2.1.3   cel deel van weefsel en orgaan
B 1.3.1     Orgaan
B 1.3.1.1   gezamenlijke functie cellen in orgaan(stelsel)
B 1.3.1.2   kenmerken en functies van stelsels voor ademhaling
B 2.1.1     Transport
B 2.1.1.1   vormen transport relatie met bouw membraan
B 2.1.1.2   verschillen osmose bij plantaardige en dierlijke cellen toelichten
B 2.1.1.3   relatie selectief membraan en zelfstandigheid cel
B 2.2.2     Ademhaling
B 2.2.2.1   bouw werking functie organen
B 2.2.2.2   relatie bouw, werking, functie toelichten
B 2.2.2.4   O2, CO2 en hemoglobine; beschrijven
B 2.3.5     Gezondheid
B 2.3.5.1   interpretaties begrip gezondheid
B 2.3.5.2   oorzaken en gevolgen verstoring beschrijven
B 2.3.5.3   erfelijke ziekten; beschrijven
B 3.1.1     Genexpressie
B 3.1.1.1   relatie DNA mRNA beschrijven
B 3.1.1.2   processtappen beschrijven
B 3.1.1.3   expressie verklaren
B 3.1.1.4   dynamiek, epigenetica
B 3.1.1.5   relaties organisatieniveaus uitleggen
B 3.1.1.6   relatie met functioneren organisme
B 4.1.1     DNA-replicatie
B 4.1.1.1   proces 'toelichten, (dis)continu, leidende en volgende streng
B 4.1.1.2   fouten en gevolgen beschrijven
B 4.1.1.4   rol bij voortplanting uitleggen
B 4.2.1     Celcyclus
B 4.2.1.1   mitose en meiose, beschrijving en betekenis
B 4.2.1.2   fasen celcyclus
B 4.2.1.3   fasen mitose en meiose, relatie met stofwisseling
B 4.2.1.4   halvering aantal en hergroepering chromosomen bij meiose met betekenis
B 4.2.1.5   crossing over
B 4.2.1.6   regulatie celcyclus, fouten en gevolgen
B 4.3.2     Erfelijkheid
B 4.3.2.1   DNA, genotype, gen, allel
B 4.3.2.2   genen, eiwitten, fenotype
B 4.3.2.3   genotype en milieu is fenotype, epigenetica
B 4.3.2.4   autosomen en geslachtschromosomen
B 4.3.2.5   mono- en dihybride kruisingen, onafhankelijk en gekoppeld, autosomaal en X-chromosomaal,
            stambomen
B 4.3.2.6   andere overerving herkennen en oorzaken noemen
B 4.3.2.7   waardering ingrijpen in erfelijkheid
B 5.1.1     Mutatie
B 5.1.1.1   beschrijving en oorzaken toelichten
B 5.1.1.2   typen mutatie
B 5.1.1.3   invloed puntmutatie op structuur en functioneren eiwit en organisme voorspellen
B 5.1.2     Recombinatie
B 5.1.2.1   unieke combinatie genen door recombinatie bij meiose




4. Benodigde voorkennis en –vaardigheden

Verondersteld als voorkennis:
 Celbegrip en celbouw op tweedeklasniveau.



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
Vaardigheden verondersteld te beheersen:
 Basis-ICT. Kritisch film kijken. Lesverslag maken. Conceptmaps maken.



5. Overzicht leerlingmateriaal

Het leerlingmateriaal bestaat uit een leerlingenhandleiding/studiewijzer met daarin een overzicht van
de periode, beoordelingsaspecten, leerdoelen en begrippenlijst.
Daarnaast wordt af en toe een werkblad uitgereikt, die staan allemaal in deze docentenhandleiding
gelinkt per les en in onderstaand overzicht.

Leerlingenhandleiding                                         informatie over onderwerp, bronnen,
                                                              planning, leerdoelen en begrippenlijst
voortoets                                                     om voorkennis op te halen
infoblad                                                      basisinformatie over CF
werkblad DNA doen                                             instructie bij opdracht DNAdoen
DNA-replicatie LEGO                                           instructieblad bij opdracht LEGO
kopie van de eigenschappen in the gene machine                informatie bij opdracht
oefenvragen genetica
conceptmap van het totaal                                     om te vergelijken met zelfgemaakte
ook als Inspiration-file                                      conceptmap
proeftoets



6. Lesoverzicht
  Les      Context/doel                   Activiteiten in de les                           Thuis of tussenuur
                                                                                           achteraf
   1       Context: CF                    Vragenlijst (‘voortoets’) invullen over
           Doel: oriëntatie op module.    erfelijkheid- en DNA-ideeën; vooruitblik op
           Emotie , compassie             deze module.
           opwekken, besef van            Roostertje maken wie wanneer lesverslag
           eigen gezondheid.              schrijft.
                                                                                           Maak conceptmap van de
           Notie van een aandoening
                                                                                           informatie in het infoblad;
           die niet aan één orgaan        Niveau organisme
                                                                                           upload op ELO
           gebonden is.                   Wat doet CF met je als mens?
                                          Advertentie en grafiek. Films kijken:
                                          Klokhuis, Biobits, Netwerk/transplant,
                                          Sterrenpagina.
                                          Symptomen en therapie.
                                          Infoblad mee naar huis
   2       CF-symptomen koppelen          Niveau orgaan
           aan realistische beelden       Waar zit het CF-probleem op
           van longen: kleur, vorm(-      orgaanniveau?
           verandering) en structuur.     [conceptmaps bekijken]
                                          Filmpje bronchoscopie.                           Bouw longen en
                                          Schapenlongen bekijken en voelen en              ademhalingssysteem
                                          opblazen. Longblaasjesplaatjes kijken via        bestuderen.
                                          internet.                                        AB 7.1
                                          Waar zit het probleem nu echt?                   10voorbiologie 15.2.5
                                          Kernzin: CF is een ziekte door taai, stroperig
                                          slijm; vooral probleem in longen door
                                          infecties  vroeg dood.
   3       Kennis en beeldvorming         Niveau cel
           over vorm en functie van       Welke cellen zijn er voor slijmproductie
           slijm- en haarcellen in        en transport?                                    2 powerpointdia’s maken
           slijmvliezen.                  Ppt longblaasjes en slijm-/ciliëncellen          over één organel en
           Kennis over LM en EM.          Voorkennis over cellen; LM  EM                  uploaden in ELO.
                                          Opdracht organellen opsporen op internet
                                          en ppt-dia’s maken
   4       Van 10 organellen vorm         Niveau organel                                   BvJ H1: B6



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                                         5
            en functie kunnen               Welke organellen zijn er en waarvoor              Binas 79.B en D
            herkennen.                      dienen ze?                                        AB 4.3, 4.5, 4.6
                                            Bekijken van samengestelde ppt.
                                            Bekijken van andere organel-ppt.
    5       Cel is geen statisch zakje      Harvard-filmpje kijken. Bioplek celorganellen
            met organellen maar een         en membraananimatie.
            dynamisch geheel met            In duo’s kijken naar Virtual microscopy:
            transportsystemen.              http://micro.magnet.fsu.edu/primer/virtual/virt
                                            ual.html In ieder geval SEM.
    6       Kunnen uitleggen wat            Niveau cel/molecuul
            diffusie en osmose is, en       Membranen als regelaars: diffusie en
            rol selectief permeabel         osmose.
            membraan.                       Les over diffusie en osmose; parfum
                                            sprayen en ruiken,                                BvJ H1: B7 en 8
                                            Ppt met animaties diffusie en osmose              AB 4.7, 4.9
                                            (osmotische waardes, iso-/hyper-/hypotoon),
                                            tekening U-buis. Bloedcel beelden. Belang
                                            van membranen bij biologische systemen:
                                            compartimentering. CF en osmose.
    7       Organisatieniveaus              Osmoproppengooien.
            kunnen doorlopen vanaf          Hoe kan taai slijm komen door een defect
            symptomen tot niveau van        of afwezig transporteiwit in de
            organellen.                     celmembraan? Terug naar CF en                     BvJ H4: B1
                                            osmose/diffusie; Water diffundeert uit cel        Binas 67.C.2
                                            door membraan (via aquaporines) als er aan        AB 19.10
                                            de buitenkant wat chloride zit. Geen chloride
                                            door ontbrekend eiwit: geen waterdiffusie
                                            dus taaier slijm.
    8       Kunnen vertellen dat            Niveau cel en molecuul                            AB 2.10
            eiwitten zijn opgebouwd uit     Hoe maken cellen (membraan-) eiwitten?            Binas 67.C.2
            heel verschillende              Powerpoint. Bouw eiwitten uit aminozuren.
            volgordes van aminozuren        Aminozuren, peptidebinding.                       Voorbereiden DNAdoen:
            en dat zorgt voor 3D-           Principe (maar niet termen) transcriptie en       10voorbiologie 8.1-8.4
            structuur en die zorgt voor     translatie.                                       Binas 70.C.2, 70.G en
            werking.                        Opdracht voor volgende les uitleggen              70.I
                                            Huiswerk in powerpoint
    9       Transcriptie en translatie in   Niveau molecuul
            een model zichtbaar             Hoe bepaalt DNA de bouw van eiwitten?
                                                                                              AB 2.11, 18.1
            kunnen maken.                   In groepen van drie bouwen aan model
                                            transcriptie/translatie: DNAdoen.
   10       Vanuit verschillende            Rondje bespreken en bekritiseren van de
            modellen eigen begrip           gemaakte modellen.
            toetsen en aanscherpen.
   11       CF-symptomen kunnen             Van molecuul terug naar cel, orgaan, en           BvJ H4: B6
            verklaren vanaf het niveau      organisme                                         Binas 70.C.2, 70.G en
            van DNA.                        Hoe wordt het CF-eiwit nu anders?                 70.I
                                            Mutatie in DNA  ander structuureiwit.           AB 18.6, 18.7, 18.8
                                            effect op cellen, organen, organisme bij CF.      Conceptmap maken over
                                            Websites met animaties                            CF van DNA tot
                                                                                              symptoom.
   12       Begrip mitose kennen en         Inleveren van conceptmaps over CF.
            de rol bij doorgeven CF-        Niveau molecuul en cel                            BvJ H4: B2 mitose
            gen in hele lichaam.            Hoe wordt zo’n mutatie doorgegeven van            Binas 75.A, 75.B.1;
                                            cel op cel bij celdeling?                         76.A,B, 70.C.3,
                                            Celcyclus; DNA-replicatie, chromosomen,           AB 4.10, 4.11
                                            karyogram, , mitose; 2n ( 4n)  2n + 2n.
   13       Stappen in mitoseproces         Lego-replicatiesimulatie (met Okazaki)            Binas 75.A,
            in detail kunnen uitleggen      Computerpracticum Mitose onthuld.                 AB 4.12
            a.d.h.v. Binas
   14       Rol van meiose en               Niveau cel en organisme
            bevruchting kunnen              Hoe kan mutatie doorgaan van ouder op
                                                                                              BvJ H3: B1 en H4: B4
            uitleggen bij overdracht CF     kind?
                                                                                              meiose
            van ouder op kind.              Levenscyclus: rol van meiose
                                                                                              Binas 75.B.2 en 76.A, B,
                                            Chromosomen, Karyogrammen man/vrouw,
                                                                                              C
                                            DNA, bevruchting en combinaties. Crossing-
                                            over. Ophalen of introduceren. Dominant,
                                            recessief, feno- en genotype.



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
                                          Stukje computerpracticum Meiose onthuld
   15      Kunnen handelen met            Kan je kind CF krijgen als jij het niet
           mitose en meiose.              hebt?                                            BvJ H3: B4
           Berekenen en voorspellen       Oefenen mitose en meiose met strookjes.          Binas 77
           bij monohybride                Kruising met heterozygoten via strookjes.        AB 19.1, 19.3
           kruisingen; terminologie       Kansen afleiden.
           beheersen.
   16      Uit fenotypes en               In de familie?
                                                                                           BvJ H3: B7
           stamboom genotypes             Redeneren met stambomen. Gene machine.
                                                                                           AB 19.4 (420)
           kunnen afleiden.               Intermediaire fenotypes.
   17      Berekenen en voorspellen       Maak van één olifant twee muggen.
           van dihybride kruisingen       Dihybride kruisingen.                            AB 19.4 (421),19.5
                                          Gekoppelde eigenschappen.
   18      Berekenen en voorspellen       Multipele allelen en letale allelen.             BvJ H3: B6, B7
   19      Berekenen en voorspellen       X-files
                                                                                           BvJ H3: B5
           met X-chromosomale             X-chromosomale eigenschappen en
                                                                                           Binas 77
           eigenschappen. Non-            merkwaardige meioses (X0, XXY,
                                                                                           AB 19.6, 19.7
           disjunctie.                    autosomale trisomieën).
   20      In een model van mitose,       Kinderen krijgen met mitose, meiose,
           meiose en bevruchting de       multipele, intermediaire en X-chromosomale
           opgedane kennis kunnen         allelen in multihybride kruising. Bevruchting!   BvJ H4: B8
           herkennen en toepassen.
           Reflectie op eigen leren.      Voortoets weer bekijken en aanvullen.
   21      Toepassen van ethische         Kiezen
           beslisregels en besef van      Film over problemen bij genetische
           de invloed van emotie          screening + Betoogopdracht
           daarbij.



7. Rol van het boek
Wat er in de les gebeurt is de essentie. De compilatie van door leerlingen bij toerbeurt gemaakte
‘verslagen’ van de lessen geeft een overzicht van wat er in de les gebeurd is. Als naslagwerk zijn er
verschillende bronnen:
 Sowieso wordt véél verwezen naar Binas, omdat ze daarin thuis moeten raken en de verhalen bij
     de afbeeldingen moeten kunnen vertellen.
 Verder kunnen leerlingen gebruik maken van de website www.10voorbiologie.nl.
 Ook een belangrijke bron vanwege de verbeelding van processen is www.bioplek.org.
 Een echt boek hebben we ook gebruikt: Op het Cartesiuslyceum is het eerste jaar gewerkt met
     Biologie voor jou, en daarna met Advanced Biology. In de begrippenlijst hieronder wordt
     verwezen naar de gebruikte bladzijden. In de lessen is overigens het boek vrijwel nooit op tafel
     verschenen op de manier van: ‘werken uit het boek’.
Uit enquêtes vlak voor en direct na schoolexamens blijkt dat in de klas als geheel elke bron gebruikt
wordt, maar dat individuele leerlingen individuele keuzes maken, maar niettemin gebruikt meer dan de
helft van de leerlingen meer dan de helft van de bronnen.

Begrippenlijst

       Begrippen CF/DNA/erf v4          BvJ 4 vwo            Adv. Biol.      Binas             10vB           Bioplek
 Allel                                  92                   414                           7.4
 Alveoli = longblaasjes                                      114          83.A             15.2.5          long
 Aminozuur (amino acid)                 116 afb.1, 130       32, 33       67.C, 70.E       13.3
                                        tab.1 & 2
 Autosoom/autosomaal                    97                   426                           7.6
 Bevruchting (fertilisation)            91 afb.2             253                           5.5.1
 Celcyclus                              118 afb.6            74, 75       75.A             3.4             celcyclus
 CF                                                          432          77               3.7
 Chloride-ionen                                              432                           3.7
 Chromosoom                             18, 90               392, 393     76.A             8.1
 Co-dominantie ( intermediair                               420                           7.5.3
 feno)
 Codon                                  130                  401, 405     70.E, F, G       8.3             codes



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                                         7
 Crossing-over                           153                 424, 425      75.B.2       5.4.3
 Deletie (mutatie)                                           415                                       mutatie
 Differentiatie                          126 afb.24          264           70.K         3.3
 Diffusie                                21                  68, 69                     2.4.1
 Diploïd (2n)                            90 afb. 1.2         74            -
 DNA                                     116 afb.1           37, 390,      70.A, B, C   8.1            DNA
                                                             391
 DNA-verdubbeling / replicatie /         117 afb.4           394, 395      70.C.3       3.2.1          DNA
 synthese
 Dominant                                92                  414                        7.5.1
 Drager/dragster (carrier)               98                  428                        7.6.1
 Eiwit / polypeptide (protein)           116 afb. 1          34, 35        67.C.2,      13.4, e.v.
                                                                           70.G, I
 Eiwitsynthese                           ‘116’               402-405       70.G, 70.I   13.5
 Elektronenmicroscoop (SEM, TEM)                             59            78.A         2.1.2
 Endoplasmatisch reticulum (ER)          18 afb. 35          61                         2.2.4          ER
 Fenotype (phenotype)                    91, 93 afb.3        418                        7.3
 Gekoppelde overerving (linkage)         101                 424                        7.9
 Gen (gene)                              91                  418           77           7.3, 8.1
 Genetische variatie                     125                 414
 Gentherapie                                                 433                        8.7
 Genotype                                91, 93 afb. 3       414                        7.3
 Golgi-systeem / -apparaat               18, afb. 35         61, 405       79.B, D      2.2.5          Golgi
 Haploïd (n)                             90                  74                         5.4.1
 Heterozygoot                            92                  414                        7.5.1
 Homozygoot                              92                  414                        7.5.1
 Hypertoon en hypotoon                                       72, 73                     2.4.1
 Insertie (mutatie)                                          415                                       mutatie
 Interfase                               117, 118            74            75.A, B      3.4            celcyclus
 Intermediair fenotype                   93, afb. 8          420                        7.5.3
 Isotoon                                                     72, 73                     2.4.1
 Karyogram (karyotype)                   90, 96 afb. 16      74            76.B, 76.C   3.2.2, 5.8.4
 Kernporie                               18                  60                         2.2.1          kern
 Letale allelen                          101                 421                        7.4.1
 Meiose                                  123, 124 afb. 20    74, 75, 78,   75.B.2       5.4, 5.4.1     meiose
                                                             79
 Membraaneiwit                           21 afb. 41          66, 67        79.D         2.4.3          membraan
 Mitose                                  117                 74 - 77       75.B.1       3.2.2          mitose
 mRNA                                    127, 128            402 - 405     70.E, 70.I   8.2            mRNA
 Multipele allelen                       101                 420, 421                   7.5.3
 Mutageen                                132                 415
 Mutatie                                 131                 415                        8.5            mutatie
 Non-disjunctie                          135                 415, 427,                  5.8.4
                                                             431 fig. 3
 Osmose (niet leren bij planten!)        22, afb. 49         72, 73                     2.4.1
 Puntmutatie                                                 415                        8.5            mutatie
 Recombinatie                            125, 153            422, 423
 Recessief                               92                  414                        7.5.1
 Regelgen
 Ribosoom                                18                  61            70.I         2.2.4          ribosoom
 Selectief permeabel membraan            130                 68                         2.4.1
 Slijm (mucus)                                               112                        15.2.5
 Slijmvlies (mucous membrane)                                112                        15.2.5
 Spiraliseren (coiling)                  118, afb. 5         393           76.A         3.2.1
 Stikstofbasen (A, T, C, G)              116                 37, 391       70.A, B, C   8.1            DNA
 Structureel gen                                                                        13.6
 Substitutie (mutatie)                                       415                                       mutatie
 Taaislijmziekte (= CF)                  112                 432           77           3.7
 Transcriptie                                                402, 403      70.G, 70.H   8.2, 13.5      transcriptie
 Translatie                                                  404, 405      70.G, 70.I   8.4, 13.5      translatie



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
 Triplet                                130                  400, 401    -       8.3, 13.5     codes
 tRNA                                                        403 - 405   70.F    8.2, 8.4      tRNA
 X-chromosomaal (X-linked)              97                   428         77      7.6, 7.6.1
 Zygote                                 90, 91 afb. 2        253         -       5.5.2



8. Bronnen van materiaal
The Gene machine: http://www.sonic.net/~nbs/projects/bio115l-dutch/form.html (NL versie)

CF-animaties op organel-/molecuulniveau: http://www.ygyh.org/cf/cause.htm

Alles over microscopie en virtuele microscopen: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/virtual/virtual.html

Essentiële animaties op Bioplek: http://www.bioplek.org/animaties/cel/mitose.html
http://www.bioplek.org/animaties/cel/meiose.html

Filmpje over mitose met sweaters: http://www.schooltube.com/video/21138/Mitosis-Movie

Materiaal over ethische keuzes: http://www.erfocentrum.nl/lesmateriaal.php#lesbrief

Köhler, W. (2009). Het gen dat niks oploste. NRC-Handelsblad 19 september 2009.

9. Uitgebreide omschrijving van de lessen met didactische aanwijzingen
N.B. Deze lessenserie gaat over een erfelijke ziekte.
Wees gespitst op reacties van leerlingen, of beter nog: wees die voor en vraag een paar lessen
eerder of er mensen zijn die erfelijke ziektes in de familie hebben en of die dat even privé aan je
kenbaar willen maken. Dan kun je ze voorbereiden en peilen wat lastige items zijn.

Les 1. Wat doet CF met je als mens?
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Kopieën van voortoets
 Kopieën van infoblad.
 Powerpoint 1-CF in beeld

De eerste les start met het laten invullen van de voortoets
met de volgende instructie:
 niet voor een cijfer maar om je eigen leren zichtbaar te
    maken
 strikt individueel (liefst dus tafels uit elkaar),
 als je het niet wéét toch even doordenken en
    opschrijven wat je dénkt.
Als er lesverslagen worden gemaakt is het belangrijk nu al
een rooster te maken; het handigst is gewoon alfabetisch op
achternaam, met als regel dat bij ziekte de volgende het
overneemt.

Toon de advertentie zonder de term CF genoemd te hebben.
Wat betekent de advertentie? Waar gaat dat over?
Vervolgens de grafiek: wat staat daar, wat betekent dat voor
patiënten?
Een korte inleiding over de ziekte CF als context voor een heleboel biologie. CF is de meest
voorkomende erfelijke ziekte onder blanke West-Europeanen. Het begrip erfelijke ziekte even
toelichten. Waar nodig een planning bespreken; in ieder geval even kijken naar de leerdoelen.




Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                                9
De hoofdmoot van deze les zijn de filmpjes. (Links naar sites staan in Powerpoint) Het Klokhuisfilmpje
is goed wat betreft de animatie die heel beeldend is en het probleem goed zichtbaar maakt. Benadruk
in bespreking alle organen die aangedaan zijn: allemaal slijmvliezen (en wat zijn dat eigenlijk…?)
De longtransplantatie en de transplant games geven een optimistisch beeld. De Netwerkuitzending of
Biobits laten de andere kant zien.
Kijken op de Sterrenpagina maakt de klas stil. Zo jong.
Laat leerlingen veel reageren, vraag naar inhoud (biologie) en hun eigen emotie.
Deel aan het eind het informatieve stukje uit met de huiswerkopdracht.

Les 2. Waar zit het CF-probleem op orgaanniveau?
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding of filmpje bronchoscopie.
 Schapenlongen (meestal samen met hart verkrijgbaar; via (islamitische) slager).
 Snijplank of bak, mes, slang met verloop om longen op te blazen.
 Torso

Zo mogelijk even een paar conceptmaps bekijken.
Filmpje bronchoscopie laat zien wat voor slijmklodders er in de grote luchtwegen liggen. Hoe zou dat
dan bij kleinere luchtwegen zijn?
Met torso even bespreken hoe het zit met luchtpijp en longen.
Schapenlongen laten zien: [docent zit aan een tafel, leerlingen zitten en staan daar omheen.]
Luchtpijp met kraakbeenringen, twee longen met kwabben, kleur en gewicht van longen (even voelen
hoe zwaar het voelt.) Docent blaast met slang de longen op. Let op! Niet de lucht die uit die longen
komt weer zelf inademen! Slang bijvoorbeeld knikkentijdens het opblazen, mond afnemen en dan pas
leeg laten lopen door knik los te laten.
Longkwab doorsnijden; doorsnede tonen en vergelijken met torso.
Als afsluiting weer even herinneren aan CF en longtransplantatie.

Les 3. Welke cellen zijn er voor slijmproductie en transport?
Nodig:
 Computer, beamer.
 PowerPoint 2-Slijmcellen en haarcellen

Deze les is grotendeels instructie via Powerpoint. Na terugkijken op schapenlongen nu via beelden
inzoomen op de bouw van longen. Introductie van elektronenmicroscoop als alternatief voor de
lichtmicroscoop. Veel aandacht geven aan interpretatie van beelden: de 2D-beelden kunnen omzetten
naar 3D. Berekening longoppervlak, of als daar geen tijd voor is: ongeveer 80 m2.
Inzoomen op de slijmcellen en de haarcellen, en de beweging daarvan laten zien.
Vragen welke onderdelen van cellen ze kennen. (Dat komt meestal neer op kern, membraan,
cytoplasma). Elke leerling krijgt nu één van de ongeveer 10 organellen toegewezen, en moet dan het
volgende doen: Maak twee powerpointdia’s van JOUW organel: Eén met 2 goede afbeeldingen: 1 foto
en 1 tekening met redelijke resolutie en één met tekst over aantal, vorm, en functie van ‘jouw’ organel.
De afbeelding mag niet een van de eerste hitpagina van google zijn. De tekst mag niet knip-plak zijn.
De dia’s moeten dan per mail of via de ELO naar de docent.

Les 4. Welke organellen zijn er en waarvoor dienen ze?
Nodig:
 Computer, beamer.
 Powerpoint, door de docent samengesteld uit de ingeleverde dia’s van leerlingen, liefst geordend
     van ‘binnen naar buiten’, dus beginnen bij kern en eindigen bij membraan omdat dat het organel is
     waar het bij CF om gaat. Ook even redigeren op taalfouten en inhoudelijke onjuistheden. Zie
     voorbeeld 3-Celorganellen 2009.
 Evt. 3D-model van dierlijke cel, zoals dat op veel scholen aanwezig is.
De docent presenteert de dia’s met commentaar en nadere uitleg en vragen aan de klas of aan de
inleveraar. Veel belonen is prettig. Leerlingen vinden het leuk dat hún dia’s vertoond worden, (en ze
willen weten van wie ze zijn, zeker bij rare teksten of plaatjes.)
Eindpunt van deze les moet zijn dat ze beseffen welke organellen een rol kunnen spelen bij CF. De
docent kan daarnaar vragen, en evt. wijzen op een dia met membranen en met transportfunctie (die
ofwel toevallig erin zit, ofwel door docent is toegevoegd).




Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
Les 5.
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoints 4-Celorganellen_Campbell en 5-Celorganellen_3Dtest
Deze les wordt besteed aan het verstevigen en verdiepen van de opgedane kennis over organellen.
Klapstuk is het Harvard-filmpje Inner life of the cell,
http://multimedia.mcb.harvard.edu/anim_innerlife.html waar je regelmatig even stil moet staan bij wat
er aan nu in beeld is. (schakelen tussen het cellulaire niveau bij de openingsbeelden en de
moleculaire processen). Daarna een filmpje laten zien van
http://learn.hamamatsu.com/galleries/digitalvideo/index.html., bijvoorbeeld de interactie tussen met
fluorescentie zichtbaar gemaakte mitochondriën en microtubuli in
http://learn.hamamatsu.com/galleries/digitalvideo/spinningdisk/folu473laser/FoLu-DsRed-Mito-EGFP-
EB3-1s.html (Dat kan online, maar daar is ook alles te downloaden)
Ze kunnen als een computerlokaal beschikbaar is nog even kijken naar de virtuele microscopen van
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/virtual/virtual.html.
Het belangrijkste doel van deze les is dat ze letterlijk een beeld hebben van de dynamiek en
complexiteit van de cel.

Les 6. Membranen als regelaars: diffusie en osmose.
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 6-Diffusie en osmose.
De les opent met het spuiten van een goedkoop parfum achterin de klas, met de opdracht dat ieder
die het ruikt ‘ja’ moet roepen en de hand moet opsteken. Deze demonstratie van diffusie werkt goed,
en vervolgens kun je in klassengesprek bespreken hoe dat kan. Dat moet uitmonden in de
verschillende temperatuurafhankelijke molecuulbewegingen van gassen, vloeistoffen en vaste stoffen.
Via powerpoint komt osmose in beeld. http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_osmosis_works.html
Daar zit een subcontextje in van infuusvloeistof. Nu moet weer de vraag gesteld hoe taai slijm zo taai
kan worden. Problemen met osmose: te weinig water uit cellen naar het slijm.

Les 7. Hoe kan taai slijm komen door een defect of afwezig transporteiwit in de celmembraan?
Nodig:
 Vellen wit en gekleurd papier.
Om de osmose concreet te maken start de les met osmoproppen gooien.
Geef de helft van de leerlingen twee witte vellen papier en de andere helft een wit en een gekleurd
vel. (liefst papier dat toch al in de papierbak zit). De gekleurde worden 1x overdwars gevouwen en
weer open gevouwen. De witte worden tot prop gekneed.
In de gang een zone van ongeveer 2 à 3 meter afbakenen met stoelen of krukken; aan de ene kant
staan alle leerlingen met twee proppen, aan de andere kant degenen met een prop en een gekleurd
vel. De proppen stellen watermoleculen voor, de vellen grote suikermoleculen. De afgebakende ruimte
is een selectief permeabel membraan. Op een teken moeten ze de proppen en vellen naar de andere
kant gooien (en weer oprapen en teruggooien). De proppen gaan wel over de afgebakende zone
heen, de vellen niet (en als het wel gebeurt: even terugleggen). Na enige tijd stop je het gegooi en laat
je tellen hoeveel proppen er aan elke kant zijn. Meestal is er een ‘netto proppenverplaatsing’ naar de
kant waar er eerst het minste waren.
Opruimen, nabespreken welke aspecten van diffusie en osmose hier in terug komen. Ook waar het
model mank gaat: de gooirichting is meestal niet willekeurig maar erg gericht (op de persoon, zelfs),
de moleculen worden door externe krachten bewogen, enz.
Wat heeft dit met CF te maken?
Herhalen van aquaporines, uitbreiden met membraaneiwitten die kanaaltjes vormen waardoor
membraan selectief permeabel is. Chloorionen worden uitgescheiden door speciale
membraaneiwitten, en daardoor wordt het gebied buiten de cel hypertoon t.o.v. de cel, waardoor die
weer water gaat afstaan door osmose. Bij CF zijn die membraaneiwitten afwezig of verkeerd,
waardoor er geen chloorionen worden uitgescheiden waardoor er geen water door osmose bij het
slijm komt waardoor dat taai wordt.
Een mooie manier om dit te demonstreren is een labjas achterstevoren aan doen en even in de nek
dichtknopen. Door één mouw laat je grote proppen gekleurd papier naar buiten gaan: dat zijn
chloorionen. Door de andere mouw komen dan vanzelf witte proppen tevoorschijn: watermoleculen.
Dat is de gezonde situatie.



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                             11
Dan de ‘chloormouw’ dichtknopen (het verkeerd gevouwen membraankanaal) en de nieuwe situatie
laten benoemen.

Les 8. Hoe maken cellen (membraan-) eiwitten?
Nodig:
 Computer, beamer.
 Powerpoint 7-Eiwitten
Structuurniveaus van eiwitten uitleggen, nadruk op primaire en tertiaire. Aminozuren en
peptidebinding. Een eerste oriëntatie op de rol van DNA daarbij. Eventueel kan tijd gewonnen worden
voor de volgende les door de Powerpoint 8-DNA-doen nu al te laten zien en de opdracht voor de
volgende les uit te leggen.

Les 9. Hoe bepaalt DNA de bouw van eiwitten?
Nodig:
 Computer, beamer.
 Powerpoint 8-DNA-doen.
 Voor docent de instructie DNA-doen, voor leerlingen de powerpointdia of het werkblad..
 Bak met ‘waardeloos materiaal’.
De docent deelt leerlingen willekeurig (bijv. alfabetisch 1, 2, 3, of via genummerde hoofden) in
groepen van drie. Leerlingen verdiepen zich in boek en Binas en bouwen aan een model van de
structuur van DNA en de visualisering van transcriptie/translatie: DNAdoen

Les 10. Bekijken en leren van elkaars modellen
(N.B. het is organisatorisch het handigst als les 9 en 10 een blokuur zijn)
Nodig:
 De vorige les gemaakte modellen.
 Eventueel een TOA of collega of ouder bij een groep van meer dan 15 leerlingen; de groep wordt
    dan gesplitst in tweeën die ieder maar een deel van de modellen bekijken.
Per tafel loopt de groep langs, de docent wijst (via dobbelsteen) iemand aan die presenteert. Aan het
eind laat je één toehoorder vertellen wat sterk is aan het model en één toehoorder wat verbeterd kan
worden (en hoe). Soms noemen leerlingen dan futiliteiten, dan moet je even prijzen dat diegene zo
scherp oplet maar dat het voor de klas niet een te beheersen concept is.

Les 11. Hoe wordt het CF-eiwit nu anders?
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 9-Mutaties.
 Blad met de complete codes van het CFTR-gen
In deze les worden met dankbaar gebruik van www.bioplek.org en Binas de verschillende typen
mutaties en hun gevolgen aangekaart, inclusief een nadrukkelijke verbinding met de eerdere les over
eiwitten. Bij de bioplek-animatie van de verschillende mutaties moet je het gebruik van de codontabel
één keer uitleggen en daarna is het van belang de leerlingen in stilte te laten bedenken/aflezen welk
eiwit ontstaat bij elke mutatie. Een animatie van het verkeerde eiwit zit in de powerpoint bij
http://www.ygyh.org/cf/cause.htm.
De les eindigt met de opdracht zelf terug te zoomen van (punt-)mutatie via membraaneiwit naar
celfunctie naar orgaanfunctie naar CF-symptomen.
Opdracht is ook om een conceptmap (begrippenkaart) te maken van alle stappen tussen DNA en CF
op organismaal niveau.

Les 12. Hoe wordt zo’n mutatie doorgegeven van cel op cel bij celdeling?
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 10-Mitose.
 Bioplek http://www.bioplek.org/animaties/cel/celcyclus.html ;
     http://www.bioplek.org/animaties/cel/mitose.html
 Papierstrookjes in twee lengtes. (2 cm breed, 11 en 6 cm lang bijvoorbeeld)
Via de Powerpoint wordt de vraag beantwoord. Concepten die aangeleerd worden zijn replicatie,
chromosoom, karyogram, celcyclus, mitose. Leerlingen moeten ook met papierstrookjes deze
concepten simuleren. Eindigen met de hilarische mitose-sweatervideo (geluid aan)
http://www.schooltube.com/video/21138/Mitosis-Movie


Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
Les 13. Mitose in meer detail.
Nodig:
 Computerlokaal, (of evt. beamer).
 Veel kleine LEGO-blokjes
 Instructieblad DNA-replicatie LEGO
 Programma Mitose onthuld (Informatie:
    http://www.science.uva.nl/research/amstel/dws/BBB_nl/index.php?page_id=761 ; bestellen via
    http://www.cma.science.uva.nl/Prijzen/prijzen.php#BBB)
In deze les kunnen leerlingen ofwel beginnen met de LEGO-replicatie (dan is er niet veel tijd meer
voor het computerprogramma) ofwel helemaal bezig zijn met ‘Mitose onthuld’. Het is belangrijk daar
boek en/of Binas/Biodata naast te laten gebruiken, zodat ze de tekeningen in de (informatie-)boeken
goed kunnen lezen.

Op dit punt is de moleculaire genetica en mitose behandeld.
Er zijn nu drie mogelijkheden:
 Stoppen; totaal ander onderwerp.
 Een deel van de aangeleerde concepten herhalen in een tweede context (bijvoorbeeld kanker-
    een paar verborgen dia’s zitten aan het eind van ppt 10-Mitose)
 Doorgaan met klassieke genetica op niveau van cel en organisme.
Voor die laatste mogelijkheid is in dit voorbeeld gekozen.

Les 14. Hoe kan mutatie doorgaan van ouder op kind?
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 11-Meiose met CF
 Bioplek http://www.bioplek.org/animaties/cel/meiose.html
 Programma Meiose onthuld (Informatie:
     http://www.science.uva.nl/research/amstel/dws/BBB_nl/index.php?page_id=761 ; bestellen via
     http://www.cma.science.uva.nl/Prijzen/prijzen.php#BBB)
Start met tekenen op bord van een levenscyclus met een probleem: als twee cellen met 46
chromosomen bij elkaar komen bij bevruchting zitten er 92 in de zygote (die term mag dan meteen
geïntroduceerd worden).
Nieuwe levenscyclus volgens het
                                 1
model: organisme (cellen 2n) 
                    2              3
eicel/zaadcel (n)  zygote (2n) 
organisme. 1 is meiose, 2 is
bevruchting, 3 is mitose.
In Powerpoint wordt teruggegrepen op
wat er bij meiose en bevruchting
gebeurt met chromosoom 7, waar het
CFTR-gen ligt. Het begrip crossing-over
introduceer je vragenderwijs met de
animaties of Binasplaatjes. In de
Powerpoint worden ook vaktermen als
homo-/heterozygoot e.d. geïntroduceerd
of opgehaald.
Het verschil tussen mitose en meiose
kun je prachtig demonstreren met de
animatie in ‘Meiose onthuld’.

Les 15. Kan je kind CF krijgen als jij het niet hebt?
Nodig:
 Chromosoomstrookjes in twee kleuren en in twee lengtes.
 Powerpoint 12-Schuiven met chromosomen
Deze les is het moment om de theorie om te zetten in praktijk, via werken met strookjes met daarop
een DNA-code geschreven. Na mitose met twee chromosoomparen wordt vervolgens meiose
geoefend, aanvankelijk zonder, daarna mét crossing-over.
Vervolgens gaan de leerlingen chromosomen uitwisselen, en bekijken welke combinaties tot welke
nakomelingen leiden. Daaruit moet dan de verhouding 3:1 in fenotypes en 1:2:1 in genotypes afgeleid
worden.


Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                            13
Les 16. In de familie?
Nodig:
- kopie of print van de eigenschappen zoals die in the gene machine staan.
In deze les leren ze met stambomen omgaan, aan de hand van de context dat er een ouder is met
CF en hoe dat dan zit met genotypes en kansen. Belangrijkste doel is in een stamboom op zoek te
gaan naar een plek met twee ouders met hetzelfde fenotype en een kind met het andere, omdat dat
bij vrijwel elke stamboom een mooie ingang is om genotypes af te leiden.
Met uitleg op het bord leren ze over multipele allelen bij rode, rose en witte bloemen, en de fenotypes
en genotypes. Als afsluiter kunnen ze zelf een vraag maken met een stamboom of een kruising.

Les 17. Maak van één olifant twee muggen.
Met als voorbeeld de eigenschappen CF en resusfactor (of een van de gene machine eigenschappen)
denken leerlingen na over de mogelijke nakomelingen van een paar dat heterozygoot is voor beide
eigenschappen. Van belang is even in Binas 77 te laten kijken op welke chromosomen die
eigenschappen liggen (taaislijmziekte/CFTR op 7, resus op 1). Dat belang blijkt als het gaat om de
onafhankelijke overerving.
Schrijf bijvoorbeeld als vraag op: ‘Hoe groot is de kans op een drager van CF die óók resusnegatief
is?’
Op het bord komt dan het skelet van het 16-vakjesschema, waar in ieder geval de genotypes van de
geslachtscellen moeten worden ingevuld. Vervolgens weiger je na één voorbeeldvakje het schema
verder in te vullen, met als argument dat het héél veel werk is en dat je na invullen van genotypes
moet herleiden naar fenotypes wat een heidens gezoek is en waarbij de kans op fouten groot is.
‘Maak van een olifant twee muggen’ is de strategie die nu wordt uitgelegd. Over het lege 16-
vakjesschema teken je een grote olifant en vervolgens maak je twee eenvoudige
viervaksschemaatjes, waarin direct te omcirkelen is wat de gevraagde aparte kansen zijn; daarna
komt het immer kritische moment van de vermenigvuldiging van breuken.
Leerlingen zijn meestal blij met deze strategie, temeer daar je dan direct kunt vragen naar de kans op
een tongrollende en aan CF lijdende resuspositieve jongen met een liftersduim of een dergelijke
kwestie.
Als tweede deel van deze les komt dan twee gekoppelde eigenschappen waarbij een blik in Binas 77
weer nodig is: bijvoorbeeld familiale hypercholesterolemie en oogkleur op 19.of AB0 en tubereuze
sclerose op 9. Wat is dán de kans op een kind dat recessief is voor beide eigenschappen?
Eerst ze zelf laten bedenken, dan laten opschrijven en zelf de finesses aanbrengen qua notatie.

Les 18. Multipele en letale allelen
Nodig:
- Kopieën van oefenvragen genetica
Via het wonder van ouders met bloedgroep A en B die kinderen krijgen met alle vier de AB0-
bloedgroepen, moeten leerlingen proberen te bedenken hoe dat kan. Dat is meteen weer een
toepassing van intermediaire eigenschappen.
Wat letale allelen betreft zijn de klassieke kuikentjesvragen onontkoombaar.
Leerlingen krijgen de oefenvragen genetica mee; antwoorden zitten erbij; het is als thuisoefening.

Les 19. X-files
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 13-Non-disjunctie
Kijken in Binas 77 wat er voor eigenschappen door X- (en door Y-)chromosoom worden bepaald.
Met een paar voorbeelden de per geslacht verschillende kansen laten bedenken en voordoen.
Vertoon de powerpoint over de genoommutaties en sluit af met het verklarende begrip non-disjunctie.

Les 20. Kinderen krijgen en afsluiting op kennis
Nodig:
 Computer, beamer, internetverbinding.
 Powerpoint 14-Kinderen krijgen
 Chromosoomstrookjes van 2 cm breed en in vier lengtes, elke lengte een andere kleur, liefst de X
   roze en de Y blauw (…)
 Van wit A4 gevouwen ‘zaadcellen’ met staarten.
 Enveloppen als eicellen.
 De op naam gestelde in de eerste les ingevulde voortoetsen.



Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum
In deze les passen leerlingen de kennis over genetica toe: in een strookjessessie doen ze mitose,
meiose, multipele, intermediaire en X-chromosomale allelen in een trihybride kruising.
Voor de jongens moeten ‘zaadcellen’ klaarliggen. Die zijn eenvoudig te maken door een soort
patatzakje te vouwen van een vel A4, en aan de achterkant een in de lengte afgescheurde strook vast
te nieten.
In het patatzakje komen dan de willekeurig gepakte haploïde set chromosomen na meiose. Meisjes
vullen gewone langwerpige enveloppen met een haploïd setje chromosomen.
Als er véél meisjes zijn moeten de jongens meerdere zaadcellen maken.
Als er véél jongens zijn, moeten de meisjes meer eicellen maken.
Dat staat niet in de powerpoint dus dat moet ter plekke verteld (of aangepast in powerpoint)
Alle jongens moeten dan aan één kant van het lokaal gaan staan, en de meiden mogen comfortabel
zitten met hun eicel-envelopje(s) voor zich. Op een teken van de docent (‘Bevruchten maar!’) gooien
de jongens hun ‘zaadcellen’ naar de meisjes. Door de aerodynamische vorm en de flapperende staart
gaat dat meestal erg mooi.
Samen kijken wat voor fenotype het kind heeft.
Het geeft veel hilariteit, en het frappante is dat dan regelmatig de kreet weerklinkt: ‘Het is een jongen!’
Of natuurlijk een meisje…
Als er nog genoeg tijd is kan de voortoets uit de eerste les weer worden uitgereikt om de destijds
gegeven antwoorden te verbeteren en aan te vullen.

Les 21. Kiezen
Nodig:
 (evt.) De op naam gestelde in de eerste les ingevulde voortoetsen als dat de vorige les niet is
     gedaan.
 Computer, beamer, (internetverbinding).
 Video ‘In de familie’ met werkbladen via http://www.erfocentrum.nl/lesmateriaal.php#lesbrief of
 Biobits afl.102 De maakbare mens: Erfelijke ziektes. http://player.omroep.nl/?aflID=8306463
Leerlingen krijgen een van de films te zien en moeten dan een betoog schrijven over hun persoonlijke
keuze of ze wel of niet zouden laten testen op erfelijke ziektes als ze wisten dat CF in de familie zit.
In dat betoog moeten zowel emotionele afwegingen staan als rationele.
Als leidraad voor de rationele keus moeten ze een eenvoudig stappenplan volgen en krijgen ze vier
ethische criteria aangereikt:
1. Inventariseer keuzemogelijkheden
2. Ga na met wie je rekening moet houden
3. Onderzoek waarden en consequenties van keuzemogelijkheden
4. Kies beargumenteerd
Relevante waarden bij stap 3:
         - Weldoen
         - Kwaad/leed vermijden
         - Respect voor autonomie (N.B. typisch individueel westers!)
         - Rechtvaardigheid
Het betoog kan eventueel gebruikt worden als voorbereiding voor een debat over een stelling op het
gebied van genetische screening en de daarmee verbonden keuzes.

Aan het eind van de lessenserie krijgen leerlingen een kopie van een conceptmap van het totaal (om
te vergelijken met hun eerder zelf gemaakte). Die is ook als Inspiration-file opgenomen in de ELO.


10. Toetsing
Er is een proeftoets met correctiemodel en een schoolexamen met correctiemodel.
De scores van leerlingen op het SE laten zien wat de lastige vragen zijn (of waar de les niet effectief
was…)




Docentenhandleiding ERFELIJK ZIEK variant Cartesius Lyceum                                                15

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:79
posted:7/27/2012
language:
pages:15