Tavoitteet ja sisällöt
Lukukohtaiset keskeiset sisällöt
Luku 1
- Makromolekyylien tehtävä solun kannalta
- Solujen tehtävä ja perusrakenne
- Solujen muodostamat kudokset
- Solujen lisääntymisen periaatteet
HUOM! Solujen muodostamat solukot ja kudokset on käsitelty luvussa 3 tarkemmin.
Luku 2
- Solujen yhteiset piirteet
- Soluelimet ja niiden tehtävät: tuma, mitokondrio, viherhiukkanen
- Mikroskopia solujen tutkimisen välineenä
HUOM! Solujen osat voidaan käsitellä esimerkiksi ryhmätyön avulla.
Luku 3
- Kasvisolut ja –solukot
- Kasvin perusrakenne ja toiminta
- Eläinsolut ja –kudokset
- Esitumaisten solut
Luku 4
- Solujen alkuaineet ja yhdisteet
- Veden merkitys elämälle
- Elämälle tärkeät yhdistetyypit sekä niiden tehtävät: hiilihydraatit, lipidit, proteiinit ja nukleiinihapot
HUOM! Proteiineja ja nukleiinihappoja käsitellään myöhemmissä luvuissa vielä tarkemmin.
Luku 5
- Solukalvon merkitys ja tehtävä
- Solukalvon rakenne
- Diffuusio ja osmoosi sekä niiden merkitys solulle
- Aineiden kuljetus solukalvolla
Luku 6
- Kemiallisten reaktioiden nopeus, aktivaatioenergia ja katalyytit
- Entsyymien toiminnan perusperiaatteet
- ATP:n rakenne ja merkitys solulle
- Elektroninsiirtäjien merkitys solulle
Luku 7
- Solujen energiantuotannon perusperiaatteet: kemiallisen energian vapauttaminen
- Soluhengitys: glykolyysi, sitruunahappokierto ja elektroninsiirtoketju
- Käyminen ja sen merkitys
Luku 8
- Energian sitominen kemialliseksi energiaksi fotosynteesissä
- Fotosynteesin merkitys ravintoketjuissa
- Fotosynteesin reaktiot ja niiden merkitys
- Fotosynteesiin vaikuttavat tekijät
Luku 9
- Dna:n rakenne ja merkitys elämälle
- Kromosomien rakenne ja toiminta
- Geenin ja alleelin käsitteet
HUOM! Geenin ja alleelin toimintaa käsitellään tarkemmin vasta myöhemmissä luvuissa. On kuitenkin keskeistä, että nämä käsitteet määritellään ennen niiden käyttämistä.
Luku 10
- Proteiinisynteesin merkitys: geenit ohjaavat solun toimintaa
- Proteiinisynteesin vaiheet: transkriptio ja translaatio
- Rna:n merkitys proteiinisynteesissä
Luku 11
- Solujen kasvu ja jakautuminen sekä erilaistuminen
- Solusyklin vaiheet
- Mitoosi, sen vaiheet ja merkitys solulle
Luku 12
- Genotyyppi ja fenotyyppi
- Suvullisen lisääntymisen periaatteet ja merkitys
- Meioosi, sen vaiheet ja merkitys yksilön kannalta
- Sukupuolen määräytyminen
Luku 13
- Geeni ja alleeli, dominoivuus ja resessiivisyys
- Monohybridiristeytys ja testiristeytys
- Periytymismekanismit: autosomaalinen periytyminen, sukupuolikromosomiin kytkeytynyt periytyminen, välimuotoinen periytyminen, yhteisvallitsevuus
- Yhden geenin aiheuttamat sairaudet
- Sukupuut ominaisuuksien periytymisen tulkinnassa
- Yksinkertaisen risteytystehtävän ratkaiseminen
HUOM! Ominaisuuksien mendelistinen periytyminen on jaettu kahteen lukuun, 13 ja 14. Näitä lukuja on kuitenkin syytä käsitellä yhtenä kokonaisuutena. On myös korostettava, että fenotyyppiin vaikuttaa myös ympäristö.
Luku 14
- Dihybridiristeytykset
- Geneettinen rekombinaatio ja sen merkitys
- Geenien välinen vuorovaikutus ja monitekijäisyys
- Määrälliset ominaisuudet
- Tekijäinvaihdunta ja kytkeytyminen sekä niiden merkitys ja yhteys rekombinaatioon
- Ympäristön ja perimän vaikutus fenotyyppiin
Luku 15
- Muuntelu suvullisessa ja suvuttomassa lisääntymisessä
- Muuntelun merkitys sekä sen yhteys evoluutioon
- Piste-, kromosomi- ja kromosomistomutaatioiden tyypit
HUOM! Suomen kielessä käytetään sanoja muuntelu sekä perinnöllisen muuntelun yhteydessä (genetic variation) ja muovautumismuuntelun yhteydessä (phenotypic plasticity). Nämä muuntelun tyypit tarkoittavat kuitenkin eri asiaa. Tämä seikka on huomioitava opetuksessa.
Luku 16
- Evoluution vaikutus populaation geenipooliin
- Kelpoisuuden yhteys perinnölliseen muunteluun
- Synteettinen evoluutioteoria ja sen merkitys
HUOM! Kuten Symbioosi 1 –kirjassa mainittiin, valinta kohdistuu pääasiassa fenotyyppiin, ei genotyyppiin. Tämä seikka usein unohtuu, kun evoluutiota käsitellään perinnöllisyyden näkökulmasta. Luvun yhteydessä voidaan käydä läpi myös luvun 15 lisätieto-osio ”Lisätietoa valinnan muodoista”.
Opetussuunnitelma
Tavoitteet
Kurssin tavoitteena on, että opiskelija
- ymmärtää solun merkityksen elämän perusyksikkönä, tunnistaa erilaisia soluja ja niiden rakenteita
- ymmärtää solurakenteiden kehityksen ja merkityksen sekä evoluutioprosessin kokonaisuuden
- osaa solun kemiallisen rakenteen ja toiminnan sekä osaa kytkeä ne yksilön toimintaan
- hallitsee solun energiatalouden prosessit ja niiden merkityksen
- tuntee geneettisen informaation rakenteen sekä sen siirtymisen solusta soluun ja sukupolvelta toiselle
- tietää miten geenit ohjaavat solun toimintaa
- osaa periytymisen lainalaisuuksien perusperiaatteet
- tietää kuinka soluja tutkitaan ja hallitsee kokeellisen työskentelyn taitoja.
Keskeiset sisällöt
Solu elämän perusyksikkönä
- miten soluja tutkitaan
- erilaisia soluja
- solun rakenne ja toiminta
Solun energiatalous
- energian sitominen
- energian vapauttaminen
Solujen toiminnan ohjaaminen
- DNA:n rakenne ja toiminta
- proteiinisynteesi
Solujen lisääntyminen
- mitoosi ja sen merkitys
- solujen jakautuminen, kasvu ja erilaistuminen
Periytymisen perusteet
- geenit ja alleelit
- sukusolut ja niiden synty meioosissa
- periytymismekanismit
Populaatiogenetiikka ja synteettinen evoluutioteoria