Next Generation Sequencing (NGS) e Genomica
Gli studenti esplorano le tecnologie di sequenziamento di nuova generazione e le loro applicazioni nella genomica e nella medicina personalizzata.
Domande chiave
- Compara il sequenziamento di nuova generazione (NGS) con il metodo Sanger, evidenziando i vantaggi.
- Analizza in che modo la genomica comparata ci aiuta a comprendere l'evoluzione delle specie.
- Valuta quanto è accessibile oggi il sequenziamento del proprio genoma personale e le sue implicazioni.
Traguardi per lo Sviluppo delle Competenze
Informazioni su questo argomento
La clonazione e le cellule staminali rappresentano il cuore della medicina rigenerativa. Il modulo distingue tra clonazione riproduttiva (creazione di un individuo identico) e terapeutica (creazione di tessuti per trapianti). Si approfondisce la biologia delle cellule staminali: dalle embrionali totipotenti alle adulte multipotenti, fino alla rivoluzionaria scoperta delle staminali pluripotenti indotte (iPS).
Questi temi permettono di discutere il concetto di differenziamento cellulare e riprogrammazione nucleare. Le Indicazioni Nazionali pongono l'accento sulla comprensione dei processi di sviluppo. Attraverso la modellizzazione del trasferimento nucleare e l'analisi dei dilemmi etici legati all'uso degli embrioni, gli studenti sviluppano una visione critica sulle potenzialità e i limiti della biologia cellulare applicata.
Idee di apprendimento attivo
Simulazione: Il Trasferimento Nucleare (SCNT)
Utilizzando materiali plastici o digitali, gli studenti simulano i passaggi che hanno portato alla pecora Dolly: enucleazione di un ovocita e inserimento del nucleo di una cellula somatica. Devono spiegare perché il clone è identico al donatore del nucleo.
Gallery Walk: La Gerarchia delle Staminali
Stazioni che illustrano cellule totipotenti, pluripotenti, multipotenti e unipotenti. Gli studenti devono associare ogni tipo di cellula a una possibile applicazione medica (es. cura del diabete, riparazione del midollo).
Think-Pair-Share: La rivoluzione delle iPS
Il docente presenta la scoperta di Yamanaka (cellule adulte riportate allo stato embrionale). Gli studenti riflettono su come questa tecnica risolva contemporaneamente problemi etici e di rigetto immunitario, discutendo in coppia.
Attenzione a questi errori comuni
Errore comuneUn clone è una copia esatta dell'individuo originale, inclusi i ricordi e la personalità.
Cosa insegnare invece
Il clone condivide solo il DNA nucleare. L'epigenetica, l'ambiente e le esperienze modellano l'individuo in modo unico. L'analogia dei gemelli omozigoti nati in tempi diversi aiuta a chiarire che la biologia non è solo determinismo genetico.
Errore comuneLe cellule staminali si trovano solo negli embrioni.
Cosa insegnare invece
Esistono staminali 'adulte' in molti tessuti (midollo osseo, pelle, cervello) responsabili della riparazione quotidiana. Tuttavia, la loro capacità di trasformarsi in diversi tipi cellulari è più limitata rispetto a quelle embrionali. Mappare le nicchie staminali nel corpo umano corregge questa idea.
Metodologie suggerite
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Domande frequenti
Qual è la differenza tra clonazione riproduttiva e terapeutica?
Cosa sono le cellule iPS?
Perché la pecora Dolly è invecchiata precocemente?
In che modo l'apprendimento basato sui problemi (PBL) aiuta a studiare le staminali?
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