⭐ Nulla resta uguale

Video_su_caso_forense_con_DNA.mp4

Engage

Visione di un breve video o racconto-stimolo su un caso forense o su tracce biologiche invisibili

Domanda-sfida: Come possiamo rendere visibile ciò che non si vede?

Attivazione delle conoscenze pregresse e formulazione delle prime ipotesi

Il Mistero: Un caso irrisolto dal 1984. Le prove erano conservate in un deposito, ma la tecnologia dell'epoca non poteva leggerle.
La Svolta: Decenni dopo, gli scienziati estraggono un profilo genetico da minuscole tracce degradate.
La Caccia Digitale: Non solo archivi di polizia, ma genealogia forense. Incrociando i dati con i database pubblici, gli investigatori risalgono ai parenti del killer, ricostruendo l'albero genealogico fino a lui.
La Prova Regina: Un caffè bevuto al bar o un mozzicone di sigaretta forniscono il DNA fresco per il confronto finale. Match totale.

Il DNA non dimentica: giustizia dopo 30 anni

link al pdf dello Storybook

EXPLORE

Attività laboratoriale di estrazione del DNA da un campione biologico

Osservazione diretta del materiale estratto

Raccolta di dati, descrizione delle osservazioni e confronto tra pari

Estrazione del DNA dalle cellule di banana.

Il DNA è contenuto nelle cellule della banana

Per liberarlo è necessario demolire la membrana cellulare e quella del nucleo. Questa è costituita da fosfolipidi, molecole ricche di grassi.

Come possiamo scioglierli?

Detersivo per i piatti ….

Ci sono anche altre proteine su cui è avvolta la molecola del DNA, per demolirle useremo del sale da cucina.

SOLUZIONE DI ESTRAZIONE:

3 g di NaCl + 80 mL di acqua distillata
aggiungere 10 mL di detersivo e portare a 100 mL

Per separare le cellule le une dalle altre ed esporle all’azione del detersivo si riduce la frutta in poltiglia.

100 grammi di banana sminuzzarli e riporli in un becher da 250 mL , aggiungere la soluzione di estrazione e scaldare a b.m. a 60 ° C max 15 minuti
raffreddare subito a 0° con ghiaccio
Mescolare

FILTRAZIONE:

utilizzare delle garzine su un imbuto e filtrato il liquido ricco di DNA
Il DNA è molto solubile in acqua per cui è invisibile, per poterlo evidenziare è necessario aggiungere dell’alcol etilico possibilmente freddo facendolo scorrere delicatamente sulle pareti.
Lasciar riposare per 5 minuti
SI formerà una bava che potrete estrarre con un stecchino noterete la forma tridimensionale della struttura.
SI può colorare con blu di metilene e vedere al microscopio

Tenuto conto che un uomo è costituito mediamente da circa 65 mila miliardi di cellule e che - come detto - ogni singola cellula contiene circa 2 metri di DNA, si ha che il DNA contenuto nel corpo umano ha una lunghezza totale di circa 130 miliardi di chilometri ovvero circa 900 volte la distanza Terra-Sole.

prompt per HTML5. (Attività di ViBe Coding)

EXPLAIN

Condivisione delle osservazioni emerse durante l’esperienza

Introduzione guidata dei concetti scientifici: struttura del DNA, carica elettrica, dimensione molecolare

Comprensione del principio dell’elettroforesi del DNA

Link alla pagina completa contenente tutte le fasi operative dell'elettroforesi

Spiegazione:

L'elettroforesi del DNA è una tecnica fondamentale in biologia molecolare e genetica utilizzata per separare e analizzare frammenti di DNA in base alla loro dimensione e carica elettrica. Questo metodo è essenziale per una vasta gamma di applicazioni scientifiche e mediche. Ecco alcuni motivi chiave per cui è importante fare l'elettroforesi del DNA, accompagnati da esempi reali:

Identificazione di Mutazioni Genetiche

L'elettroforesi del DNA è spesso utilizzata per identificare mutazioni genetiche che possono causare malattie. Ad esempio, può essere utilizzata per diagnosticare l'anemia falciforme, una malattia ereditaria causata da una mutazione specifica nel gene dell'emoglobina. Analizzando i frammenti di DNA, i ricercatori possono rilevare la presenza di mutazioni e comprendere meglio la genetica della malattia.

Test di Paternità e Identificazione Forense

Questa tecnica è anche cruciale nei test di paternità e nelle indagini forensi. L'elettroforesi del DNA consente di confrontare i profili genetici dei campioni per determinare relazioni biologiche o identificare individui. Ad esempio, nei casi criminali, i campioni di DNA raccolti sulla scena del crimine possono essere confrontati con i campioni dei sospetti per identificare il colpevole con un alto grado di precisione.

Ricerca sulla Diversità Genetica

L'elettroforesi del DNA viene utilizzata anche nella ricerca sulla biodiversità e l'evoluzione. Ad esempio, gli scienziati possono utilizzare questa tecnica per studiare la variabilità genetica all'interno e tra le popolazioni di una specie, aiutando a comprendere i meccanismi evolutivi e le dinamiche delle popolazioni. Questo tipo di ricerca può essere applicato a diverse specie, dagli esseri umani alle piante, ai microbi.

Clonazione e Analisi Genomica

Nella clonazione genetica, l'elettroforesi del DNA è essenziale per verificare il successo dell'inserimento di geni in vettori plasmidici. Gli scienziati utilizzano questa tecnica per controllare se i geni desiderati sono stati correttamente inseriti e se i plasmidi clonati contengono le sequenze di DNA corrette. Questo è fondamentale per la produzione di proteine ricombinanti e per la ricerca genomica.

Monitoraggio della Contaminazione Ambientale

L'elettroforesi del DNA può essere utilizzata per rilevare la presenza di organismi patogeni o contaminanti genetici nell'ambiente. Ad esempio, può essere applicata per monitorare la contaminazione microbiologica dell'acqua potabile o per rilevare batteri resistenti agli antibiotici nei campioni ambientali. Questo tipo di analisi è cruciale per la salute pubblica e la protezione dell'ambiente.

In sintesi, l'elettroforesi del DNA è una tecnica versatile e potente che trova applicazione in numerosi campi scientifici e medici. La sua capacità di separare e analizzare il DNA con precisione la rende uno strumento indispensabile per la ricerca genetica, la diagnosi medica, l'identificazione forense e molte altre applicazioni.

prompt per HTML5. (Attività di ViBe Coding)

Analisi forense del DNA: dal campione alla “firma genetica”

Benvenuto nel Lab Virtuale di Elettroforesi del DNA, un simulatore pensato per portare in classe una delle tecniche più iconiche dell’analisi forense: il confronto tra un campione biologico della scena del crimine e i profili di possibili sospettati.

n questa attività riproduci le fasi chiave del lavoro in laboratorio:

Caricamento dei campioni nei pozzetti con micropipetta (Marker, Scena del Crimine, Sospettato 1, Sospettato 2)
Corsa elettroforetica: applicando un voltaggio, i frammenti di DNA migrano nel gel
Lettura con transilluminatore UV: le bande diventano visibili e confrontabili

Il principio è semplice ma potentissimo: i frammenti più piccoli si muovono più velocemente verso il polo positivo (+), creando un pattern di bande che funziona come una vera “impronta” molecolare. Il tuo obiettivo è interpretare il gel e capire quale profilo corrisponde al campione della scena.

👉 Un’esperienza sicura, interattiva e “da CSI”, perfetta per introdurre biotecnologie, genetica, metodo scientifico e pensiero critico nella scuola secondaria.

ELABORATE

Applicazione dei concetti attraverso la simulazione o realizzazione dell’elettroforesi

Analisi della replicazione del DNA e collegamenti con genetica, biotecnologie e ambito forense

Estensione delle conoscenze a nuovi contesti e problemi

🎯 CONSEGNA–SFIDA. (lavoro di gruppo)

Immagina di lavorare in un laboratorio scientifico 30 anni fa.
Ti viene consegnato un campione biologico minuscolo, quasi invisibile.
All’epoca sarebbe stato considerato inutile.

Ora riporta lo stesso campione in un laboratorio di oggi.

Utilizzando le conoscenze acquisite su estrazione, elettroforesi e replicazione del DNA,
ricostruisci il percorso di lavoro che oggi permetterebbe di rendere quel campione rilevante.

Decidi quali fasi applicare
Spiega come la replicazione cambia la quantità e il valore del DNA
Mostra cosa diventa possibile fare dopo la replicazione e perché prima non lo era

Il tuo obiettivo non è dare una risposta “giusta”, ma costruire una strategia scientifica efficace.

👉 Qui progettano, non rispondono.

prompt per HTML5. (Attività di ViBe Coding)

prompt per "Visualizzazione Dinamica "

EVALUATE

Verificare quanto e come gli studenti:

hanno compreso il ruolo delle diverse fasi
riconoscono la replicazione come snodo chiave
sanno argomentare il cambiamento scientifico nel tempo

prompt per HTML5. (Attività di ViBe Coding)

Compito autentico di realtà

è importante perché dà senso e scopo a tutto il percorso: gli studenti non eseguono attività isolate, ma usano conoscenze e procedure scientifiche per risolvere un problema reale. In questo modo l’apprendimento diventa significativo, trasferibile e valutabile non solo per ciò che si sa, ma per come lo si usa e lo si argomenta.

“Dal campione invisibile alla prova: mini–report di laboratorio”

Scenario (realistico)

Un archivio scolastico/museale sta digitalizzando vecchi reperti didattici. Tra questi c’è una “traccia biologica” (simulata) raccolta molti anni fa. Oggi, grazie alle tecniche moderne, può diventare informazione utile solo se si segue un protocollo corretto e si interpreta bene l’esito.

Prodotto atteso (deliverable)

Gli studenti producono un dossier breve (1–2 pagine) oppure una slide/infografica che contenga:

Workflow delle fasi (estrazione → replicazione/amplificazione → elettroforesi → interpretazione)
Perché la replicazione è la svolta (da campione “trascurabile” a campione “rilevante”)
Interpretazione di un gel (immagine fornita dal docente o dal simulatore)
Decisione motivata (chi combacia / cosa significa / limiti)
Limiti ed etica (1 riga: “non è infallibile, rischio contaminazione, privacy, ecc.”)

Criteri (rubrica veloce)

Correttezza scientifica (DNA, amplificazione, migrazione nel gel)
Qualità dell’argomentazione (cause-effetti)
Interpretazione dati (coerenza bande → conclusione)
Chiarezza comunicativa (grafica/testo)
Consapevolezza di limiti/etica

Piccolo test di autovalutazione sul lavoro fatto

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