mercoledì 26 marzo 2014

Leggi di Mendel e il linguaggio della genetica

Dalla scuola media di Pecetto un video sulle leggi di Mendel, utile per il ripasso:

Poi un'animazione sulla legge della dominanza, sulla legge della segregazione dei caratteri e la terza legge.

Un po' di terminologia 
La genetica moderna ha modificato il vocabolario mendeliano.
I fattori sono stati chiamati geni.
Linee pure: omozigoti (dominanti o recessivi)
Ibridi: eterozigoti
Fenotipo: indica l'espressione visibile dell'informazione contenuta da ciascun fattore mendeliano.
Il fenotipo è così determinato da diverse combinazioni alternative di uno stesso gene: gli alleli.
Per esempio, il gene che controlla l'espressione del fenotipo "seme liscio/rugoso" possiede due alleli, uno per il liscio e uno per il rugoso.

La lettera maiuscola designa l'allele per il carattere dominante e quella minuscola designa l'allele per il carattere recessivo. Quando gli alleli sono scritti a coppie, per esempio RR, Rr, o rr, vengono così a rappresentare i due fattori presenti in un dato individuo, cioè il suo genotipo.

Nel caso di alleli identici RR o rr, l'individuo è detto omozigote; nel caso di alleli diversi, Rr, l'individuo è classificato eterozigote.

Il quadrato di Punnett è un diagramma utilizzato per determinare la probabilità con cui si manifestano i fenotipi derivati dall'incrocio di diversi genotipi. Il diagramma è una tabella a doppia entrata che riporta gli alleli dei due genitori. Serve a determinare gli incroci tra alleli, che possono appunto essere Dominanti (lettera maiuscola) o recessivi (lettera minuscola).
(da Wikipedia)
Leggi, e risolvi usando un quadrato di Punnett (esercizi tratti dal nostro libro di testo LS):

ESERCIZIO 1 
È accaduto a una coppia inglese di Nottingham (Inghilterra) nel 2006. Da due genitori entrambi di colore, sono nate due gemelle di diverso colore, una bimba bianca e una nera. Ma come è possibile? Tenendo conto che il colore della pelle è determinato da una coppia di geni (alleli), uno dominante, N, quello scuro, e uno recessivo B, quello chiaro, determina il genotipo di ciascuno dei genitori e quello delle due gemelle. Spiega inoltre come è stato possibile che da una coppia di genitori di colore possano nascere due gemelli di colore diverso, uno bianco e l’altro nero.
In particolare rispondi alle seguenti domande motivando le tue risposte.
a. È possibile che entrambi i genitori fossero omozigote NN?
b. È possibile che uno dei due fosse omozigote BB e l’altro eterozigote NB?
c. È possibile che entrambi fossero eterozigoti NB?
d. La bimba nera è omozigote o eterozigote?
e. La bimba bianca è omozigote o eterozigote?

ESERCIZIO 2
L’anemia mediterranea è una malattia ereditaria causata da un gene recessivo. Indica con A il gene sano dominante e con a il gene recessivo responsabile della malattia. Scrivi il genotipo di un individuo affetto da tale malattia, di un individuo sano e di un portatore. Calcola in percentuale la probabilità che nasca una persona malata nei seguenti casi:
a. i due genitori sono entrambi portatori;
b. uno dei genitori è portatore e l’altro è sano.

1A - Il doppiaggio realizzato al MIC

Finalmente è arrivato il video del doppiaggio realizzato al Museo del Cinema di Milano, viale Fulvio Testi:

1A- Foreste e olio di palma

In questo breve filmato puoi capire il collegamento tra consumo di prodotti contenenti olio di palma e distruzione dell'ambiente:





martedì 25 marzo 2014

Depositi e altro

Una volta a Sesto c’era lo stabilimento Falck Decapaggio. Cosa facevano lì? Nell'immagine da GoogleMaps vedi la zona del Centro Commerciale Vulcano e l'ex decapaggio. L'area dismessa avrà una nuova destinazione.


Ne abbiamo parlato per via del nostro piccolo esperimento di galvanostegia, che consiste nel depositare su un oggetto metallico un sottile strato di un altro metallo.
La soluzione liquida nella quale avviene il processo di galvanostegia è detta bagno galvanico.
Tale soluzione è tipicamente formata da acqua e dal sale del metallo (per noi, solfato di rame) che si vuole depositare.

Facciamo un esperimento di galvanostegia
Gli elettrodi sono elementi di materiale conduttore immersi nella soluzione che permettono alla corrente elettrica di scorrere attraverso la soluzione.
L'elettrodo collegato al polo negativo della batteria è detto catodo, ed è formato dall'oggetto da ricoprire (-).
L'elettrodo collegato al polo positivo della batteria è detto anodo, e può essere fatto dello stesso metallo che si vuol depositare sull'oggetto da ricoprire, oppure di un altro metallo o grafite. Noi usiamo una barretta di rame.

La galvanostegia si può realizzare per piccoli oggetti o per grandi strutture, come le carrozzerie delle auto. I bagni galvanici possono avere concentrazioni molto basse o molto alte, mentre le correnti variano dai milliampere per piccoli oggetti, a molti ampere per grandi bagni galvanici.
La superficie da ricoprire deve essere perfettamente pulita. Le impurità infatti non permettono al metallo di depositarsi e di aderire all'oggetto. Tale operazione è chiamata decapaggio. Si fa una pulizia meccanica con spazzole di metallo o panni abrasivi seguita da una pulizia chimica.

Nel bagno galvanico vengono immersi il catodo (-), formato dall'oggetto da ricoprire (noi lo colleghiamo direttamente a polo - della batteria), e l'anodo (+), formato da un altro oggetto conduttore.
I due elettrodi sono collegati a un generatore di corrente. Quando viene acceso il generatore, la corrente inizia a scorrere attraverso gli elettrodi e la soluzione, e il metallo inizia a depositarsi. Dopo la galvanostegia, l'oggetto deve essere lavato, per eliminare i residui del bagno galvanico.

Cosa facciamo noi?
Si prepara il bagno galvanico: una soluzione in acqua di solfato di rame CuSo4 che si separa in Cu++ e SO4--.
Per la soluzione di solfato di rame CuSO4  non dovremmo usare acqua deionizzata (quella per il ferro da stiro), ma acqua distillata (questa è venduta in farmacia).
Che differenza c'è? Pensa a NaCl caratterizzato da un legame ionico tra Na+ e Cl-. 
Sostanze come questa in acqua si dividono in ioni positivi e negativi. Molecole come lo zucchero invece restano intere: lo zucchero cioè si scioglie nell'acqua, ma le sue molecole non vengono scisse in ioni. Nell'acqua deionizzata ci possono quindi essere molecole di composti non ionici, ma solubili in acqua, e inoltre può contenere quantità significative di ioni. Noi però non abbiamo acqua distillata e ci accontentiamo di quella del ferro da stiro. 
Nel bagno galvanico vengono immersi il catodo (-), formato dall'oggetto da ricoprire, e l'anodo (+), formato nel nostro caso da una barretta di rame. I due elettrodi sono collegati alla batteria da 4,5 volt. Quando la corrente inizia a fluire attraverso gli elettrodi e la soluzione il metallo inizia a depositarsi.

Realizziamo una cella con una barretta di rame e colleghiamo al polo negativo (anodo) una chiave. Applicando una tensione collegando la pila. La parte di chiave immersa nell'elettrolita si ricoprirà di un sottile strato di rame.
I depositi elettrolitici sono utilizzati dall'industria nei trattamenti di superficie dei metalli. Permettono di creare strati protettivi contro l'ossidazione. Oppure si usano per depositare uno strato sottile di metallo prezioso su uno di valore più scarso (doratura). Con questa tecnica si può colorare l'alluminio.






Elettrolisi con cloruro di sodio NaCl
Per l'esperimento della settimana scorsa abbiamo preso una cella elettrolitica (un bicchiere di vetro con alloggiamenti per le barrette di grafite) e aggiunto all'acqua del cloruro di sodio NaCl. poi abbiamo collegato le barrette ai poli della batteria.
In acqua questo sale si dissocia in ioni Na+ e Cl-, che vengono attratti dagli elettrodi carichi - e +.




Agli elettrodi compaiono delle bollicine. Cosa sono le bollicine che vedo?


Perché se immergo una cartina di tornasole al polo - diventa blu? perchè diventa rossa se immersa vicino al polo +?




Gli ioni Cl- vanno all'elettrodo +, cedono un elettrone e sfuggono come cloro gassoso, mentre all'altro elettrodo si forma idrogeno gassoso.
Anche Na+ va all'elettrodo negativo, si lega agli OH- per formare NaOH o idrossido di sodio, che è alcalino.
In altre parole, lo ione Na+si trasforma in una particella di sodio atomico (Na) che reagisce con l'acqua e forma NaOH (detto anche soda caustica) ed idrogeno, che si libera dalla soluzione sotto forma di bollicine gassose. La cartina di tornasole diventa BLU.
Il cloro, invece, giunto all'elettrodo positivo, si libera come cloro gassoso mentre una parte di esso reagisce con l'acqua formando cloro, acido cloridrico e acido ipocloroso: 2Cl- + H2O → HCl + HOCl + 2e-. La cartina di tornasole diventa ROSSA.

Dunque si crea una soluzione acida all'elettrodo positivo, ed una soluzione alcalina all'elettrodo negativo. E' quello che si vede immergendo la cartina di tornasole.

Cos'è la corrente nelle soluzioni acquose? Mentre nei conduttori metallici la corrente è costituita da un flusso di elettroni che si muovono tutti nello stesso senso, nelle soluzioni acquose degli elettroliti la corrente elettrica è costituita da due correnti opposte di ioni, positivi e negativi che trasportano le loro cariche al catodo ed all'anodo.
La corrente, qui, non è data dagli elettroni, ma dagli ioni presenti in soluzione.




domenica 23 marzo 2014

Laboratorio Cinema 1A

Volare oh oh 3 - tabelle e grafici

Ci siamo chiesti se al crescere del peso crescesse anche l'apertura alare, e con quale tendenza.
Abbiamo preso un po' di dati relativi a varie specie:


e provato a mettere in grafico (la linea verde è una linea di tendenza):


Abbiamo confrontato questo grafico con quello delle mele (peso mele acquistate-costo mele) fatto in precedenza in classe, dove si vedeva chiaramente che i punti sono allineati:


Solo prendendo i dati da colibrì a rondine si vede un andamento simile a quello delle mele:


Ma con tutti i dati la situazione cambia.
In generale all'aumento del peso aumenta l'apertura alare, ma NON E' VERO che al raddoppio del peso c'è il raddoppio dell'apertura alare. Se fosse così sarebbe costante il rapporto Apertura alare/Peso. Invece, se guardiamo l'ultima colonna (solo alcuni dati, controlla tu gli altri) si vede che i valori del rapporto NON sono costanti:


Ogni specie si è diversamente evoluta ed è specializzata in voli diversi. Alcune devono sostenere lunghissime traversate, altre sfidano i venti marini, altre vivono in condizioni meno problematiche.
Quindi, come ci potevamo aspettare, non c'è un andamento lineare come quello del grafico delle mele.

Infine un po' di canti e informazioni sugli uccelli della tabella:
Colibrì
Petrochelidon pyrrhonota (una rondine)
L'uccello delle tempeste o petrella di Bulwerii
Il Gufo reale
L'Albatro
La Gavia artica o strolaga mezzana.
I link rimandano al sito IBC (Internet Bird Collection) dove puoi inserire nel form di ricerca la specie (nome latino) ed ottenere le info.

venerdì 21 marzo 2014

2014 Algalita Marine Youth Summit

Sulla pagina facebook del Comune di Sesto (cercate i post di oggi e condividete) potete trovare il video di Jing Jing e Andrea, che hanno partecipato a un concorso internazionale che sul tema dell’inquinamento da plastica indetto da Algalita Marine Research Foundation di Long Beach, California.
Questo è il loro video:


venerdì 14 marzo 2014

Volare oh oh - 2

La prima A sta lavorando al suo exhibit per Scienza Under 18.
Stiamo preparando le ali dell'aquila reale a grandezza naturale. Per fare questo ci siamo documentati sulle dimensioni medie dell'apertura alare (240 cm) e della lunghezza di questo uccello. Poi abbiamo stampato una silhouette dell'animale su un foglio che abbiamo "quadrettato" (meglio sarebbe stampare su un foglio di carta millimetrata) e misurato in cm apertura alare e lunghezza della sagoma. Poiché costruiamo solo un'ala (l'altra sarà realizzata ribaltando la prima sul foglio di carta), abbiamo dimezzato l'apertura alare (240:2=120 cm) poi calcolato il fattore di ingrandimento, che è risultato circa 12.
Allora abbiamo quadrettato con quadrati di lato l=12 cm un grande foglio di carta e riprodotto, quadretto per quadretto, la silhouette.
Silhouette quadrettata
Quadrettatura per l'ingrandimento
Dettaglio
Dettaglio ingrandimento
Lo stesso procedimento sarà utilizzato per costruire le sagome di altri uccelli, per esempio del gigantesco albatro, o di rondini e rondoni.

Sapendo le dimensioni medie reali dell'animale, stampiamo la sagoma, la misuriamo, calcoliamo il fattore di ingrandimento e e riproduciamo sul foglio la sagoma in scala 1:1.





giovedì 13 marzo 2014

Proprietà fondamentale dei triangoli

Per l'attività di oggi abbiamo usato un foglio di carta, matite, forbici, colla.
Abbiamo disegnato un triangolo a piacere e colorato gli angoli. Poi lo abbiamo ritagliato e diviso in tre parti.


Abbiamo preso le tre parti e le abbiamo avvicinate fino a far coincidere i vertici e i lati, e le abbiamo incollate:


Ci siamo accorti che i tre angoli interni, sommati, danno un angolo piatto.
Ecco alcuni dei lavori completati:






Conclusioni: in ogni triangolo la somma degli angoli interni è un angolo piatto, cioè 180°.

venerdì 7 marzo 2014

Volare oh oh 1- Peso ed apertura alare

Raccogliamo in una tabella i dati di peso ed apertura alare per un po' di specie di uccelli (più o meno note). Immaginiamo che le specie più pesanti abbiano ali più grandi. Ma possiamo dire che il peso raddoppia, raddoppia anche l'apertura alare? Un uccello che pesa il doppio di un altro avrà bisogno di ali di lunghezza doppia?

In questa tabella sono state aggiunte le 7 specie frequenti nel giardino della scuola

Prima di costruire un grafico, prendiamo il caso di Petrochelidon pyrrhonota (un tipo di rondine) che pesa circa 36 g con apertura alare di 30 cm, e il pettirosso americano (Turdus migratorius) che pesa circa 77 con apertura alare di 41 cm. Il pettirosso americano pesa circa il doppio della rondine, ma l'apertura alare è solo 1,4 volte più grande (NOTA- per trovare di quante volte è più grande prendi il valore del peso - o delle ali - del pettirosso e dividilo per quello della rondine).
L'aquila testa bianca americana pesa circa 5756 g con un'apertura alare di 244 cm, e pesa circa la metà di un albatro (11250 g e 350 cm). Infatti, 5756x2=11512 g. Ma l'apertura alare non raddoppia! E' circa 1,4 volte più grande.
L'aquila testa bianca americana pesa circa 10 volte più di una Cornacchia grigia ( 5756 g l'aquila e 510 g la cornacchia e 5756 l'aquila), ma l'aquila ha un'apertura alare di 2,5 volte più grande e non 10 volte più grande!
Prova tu a studiare il Kookaburra e l'Ara.
Scriveremo le conclusioni a scuola.

giovedì 6 marzo 2014

Numeri primi

Una lista di numeri primi.
I numeri primi fino a 100 sono 25.

Cerchiamo le quantità di numeri primi presenti nelle centinaia a partire da 100.
I numeri primi sono distribuiti in modo uniforme e regolare o no?
Alyson aveva le tavole e abbiamo fatto dei conteggi:

da 100 a 200:   21
da 200 a 300:   16
da 300 a 400:   16
da 400 a 500:   17
da 500 a 600:   14
da 600 a 700:   16
da 700 a 800:   15
da 800 a 900:   15
da 900 a 1000: 14



 

I numeri primi fino a 1000 sono quindi 168:

 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199 211 223 227 229 233 239 241 251 257 263 269 271 277 281 283 293 307 311 313 317 331 337 347 349 353 359 367 373 379 383 389 397 401 409 419 421 431 433 439 443 449 457 461 463 467 479 487 491 499 503 509 521 523 541 547 557 563 569 571 577 587 593 599 601 607 613 617 619 631 641 643 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719 727 733 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 811 821 823 827 829 839 853 857 859 863 877 881 883 887 907 911 919 929 937 941 947 953 967 971 977 983 991 997

I numeri primi fino a 10.000 sono 1229.
I numeri primi fino a 100.000 sono 9592.
I numeri primi fino a 1.000.000 sono 78498.
I numeri primi fino a 10.000.000 sono 664579.

Abbiamo scoperto altri fatti strani.
2 e 3 sono numeri primi consecutivi. Poi ci sono numeri primi separati dal successivo da un solo altro numero e che quindi differiscono tra loro di 2.
Si chiamano numeri primi gemelli.

Le prime 35 coppie di numeri primi gemelli: (3, 5), (5, 7), (11, 13), (17, 19), (29, 31), (41, 43), (59, 61), (71, 73), (101, 103), (107, 109), (137, 139), (149, 151), (179, 181), (191, 193), (197, 199), (227, 229), (239, 241), (269, 271), (281, 283), (311, 313), (347, 349), (419, 421), (431, 433), (461, 463), (521, 523), (569, 571), (599, 601), (617, 619), (641, 643), (659, 661), (809, 811), (821, 823), (827, 829), (857, 859), (881, 883)



martedì 4 marzo 2014

Il canto degli Uccelli

Cominciamo con l'ascolto dei canti più comuni, per passare a una rassegna molto ricca.


Il volo

Come volano gli Uccelli?
Sappiamo che ci sono diversi tipi di volo: battuto, planato, veleggiante, ronzato (quello del colibrì).
Puoi vedere qui le caratteristiche di specie diverse (per altri esempi vedi il sito dell'unità didattica realizzata dalla SMS di via Valenza, Torino, da cui abbiamo tratto immagini e spiegazioni):
 
Il barbagianni, un rapace notturno, vola quasi galleggiando ed al rallentatore: l'ala è larga ed arrotondatale penne hanno un margine sfrangiato che attutisce perfettamente il rumore dei colpi d'ala.


I fagiani sono mediocri volatori e preferiscono stare a terra. Se allarmati, si accovacciano, poi spiccano un salto, portando contemporaneamente le ali aperte verso il basso. Prendono il volo verticalmente, grazie alle loro larghe ali, e una volta in alto iniziano a planare il linea retta.


Il falco pellegrino è il più veloce uccello esistente: durante le picchiate, in caccia di altri uccelli, può raggiungere i 280 km/h. Si tuffa nell'aria con le ali parzialmente chiuse e colpisce violentemente la vittima con l'artiglio posteriore.


Il gheppio è un falconide. E’ in grado di librarsi immobile nell’aria, assumendo la posizione detta spirito santo, battendo rapidamente le ali ed aprendo a ventaglio le penne della coda.


Il rondone alterna veloci battute d'ala a brevi planate: le lunghe ali ricurve gli consentono di volare molto a lungo, senza soste, ad una velocità media di 40 km/h.

La poiana prende quota veleggiando all'interno delle termiche, correnti di aria calda diretta verso l'alto; usa il volo battuto solo per spostarsi da una corrente termica all'altra.

Ma su quali principi sifonda il volo?
Sai che tutti i corpi sulla Terra cadono verso il basso per la forza di gravità.
Per sollevarsi da terra e rimanere sospesi in aria, i corpi devo vincere il loro peso, Ci vuole una forza che li sostenga, e che i fisici chiamano portanza .
La portanza si ha quando l’aria si muove con velocità diversa sopra e sotto la superficie dell'ala, generando una differenza di pressione: se la velocità è maggiore, la pressione è minore, e viceversa (questo è il principio di Bernoulli, dal nome dello scienziato che lo ha studiato).

Il profilo delle ali di un aereo (o di un uccello) è fatto in modo che l’aria che scorre sopra deve fare un percorso più lungo e quindi deve muoversi più velocemente dell’aria che fluisce sotto. Per quanto detto sopra, il risultato è la portanza che mantiene l’aereo in aria.

Il volo  è poi ostacolato dalla resistenza dell’aria, dovuta alle forze di attrito tra le molecole dell’aria e la superficie dei corpi in movimento. La resistenza dipende dalla forma e da come sono levigate queste superfici. Si riduce la resistenza dell’aria levigando le superfici e adottando una forma aerodinamica.

Esperimento
Prendi un foglio di quaderno formato A4 non stropicciato.
Appoggia il bordo del foglio al vostro labbro inferiore e prova a soffiare con forza. Cosa accade? Perché?

da http://www.piccolipirati.it/
La parte libera del foglio tenderà a sollevarsi. L'aria è un fluido e, quando è ferma, la sua pressione (cioè la forza che agisce sulla superficie) è uniforme quindi il foglio pende per gravità verso il basso.

Quando soffia, l'aria che si trova sulla faccia superiore del foglio si muove e la sua pressione sul foglio diminuisce. 
Sulla faccia inferiore, invece, l'aria è rimasta ferma e la sua pressione è invariata. Il risultato è una spinta è sufficiente a vincere il peso del foglio.



(vedi anche http://lnx.sinapsi.org/public/portanza.swf )

L'immagine qui sopra raffigura un profilo alare: il flusso d'aria, prima di investire l'ala, si muove di moto laminare, cioè le particelle ad esso appartenenti vanno tutte nella stessa direzione indicata dalle linee azzurre.
Poi, a causa del profilo dell'ala, accade quello che è successo con il foglio.

In prossimità del bordo d'uscita si crea una zona di turbolenza. 
Se la turbolenza si formasse molto prima del bordo d'uscita, l'ala entrerebbe in stallo: questo avviene quando la velocità dell'aria è insufficiente a generare la portanza.