Le metodologie per la realizzazione del progetto saranno seminari/lezioni ed esercitazioni di laboratorio.
Saranno modulate sulla base delle misure indicate dalle Istituzioni (Governo, MIUR, Istituzioni scolastiche e Università) per fronteggiare l'emergenza da COVID-19. Alcune attività (*) sono realizzabili sia in presenza presso il Dipartimento di Chimica (aule didattiche) o in modalità “blended learning”, altre (**), fondamentalmente le esperienze di laboratorio, richiedono la presenza in Dipartimento (laboratori didattici) degli studenti, in caso di necessità, potranno essere svolte scomponendo i gruppi in sottogruppi che permettano il rispetto di un distanziamento fisico più rigido.

Ogni percorso comprende da 2 a 4 esperienze pratiche e seminariali

1. Il ciclo cellulare consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) allestiranno e osserveranno in vivo preparati cellulari che esprimono proteine fluorescenti per apprezzare il comportamento dinamico del fuso mitotico e dei cromosomi; 2) prepareranno e osserveranno al microscopio a fluorescenza i cromosomi mitotici, meiotici ed interfasici di Drosophila.

2. L’ereditarietà consta di 3 esperienze: in cui gli studenti 1) osserveranno le caratteristiche morfologiche dei moscerini allo stadio di larva e di adulto ed identificheranno le mutazioni allo stereoscopio; 2) riscopriranno le leggi dell’ereditarietà attraverso gli incroci tra ceppi diversi di Drosophila; 3) Inoltre, assaggiando alcune sostanze innocue il cui sapore varia a seconda della propria costituzione genetica, potranno dedurre il proprio genotipo e, facendo un saggio di popolazione, osservare la variabilità genetica nella popolazione degli studenti della classe.

3. Le Biotecnologie consta di 4 esperienze in cui gli studenti 1) purificheranno il proprio DNA a partire da cellule contenute nella mucosa boccale o nei follicoli piliferi dei capelli; 2) amplificheranno un particolare tratto del cromosoma 16 molto "variabile" nella popolazione umana a partire dal proprio DNA, mediante la reazione di PCR seguita dalla separazione di frammenti di DNA tramite elettroforesi su gel d’agarosio; 3) Inoltre, individueranno il potenziale "assassino" confrontando direttamente i profili di restrizione di cinque "sospettati" con quello ipoteticamente prelevato dalla scena del crimine a partire da campioni di DNA a disposizione mediante digestione con enzimi di restrizione (genetica forense); 4) Infine, assisteranno ad alcune delle tappe principali della procedura di generazione di una pianta geneticamente modificata.

4. L’evoluzione consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) mediante l’uso di chiavi dicotomiche preorganizzate potranno riconoscere e opportunamente classificare le più comuni specie animali; 2) dopo semplici osservazioni macroscopiche, potrannno individuare le tendenze evolutive che caratterizzano alcune classi di organismi.

5. Lo sviluppo e il differenziamento consta di 3 esperienze in cui gli studenti 1) attraverso l’utilizzo di gameti ottenuti da ricci di mare, osserveranno il processo di fecondazione in vitro e le prime tappe dell’embriogenesi sottolineando le principali differenze tra embrioni con sviluppo embrionale esterno e intrauterino; 2) osserveranno gli embrioni sottoposti all’effetto teratogeno di metalli pesanti e microplastiche per sensibilizzare gli studenti sugli effetti negativi prodotti dagli inquinanti ambientali sulla riproduzione degli organismi animali; 3) osserveranno il differenziamento neuronale in condizioni normali e patologiche.

6. La vita nella biosfera consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) osserveranno il destino delle foglie appena cadute, in particolare (i) il processo di demolizione della materia organica nelle sue fasi principali e (ii) gli operatori biologici del processo di decomposizione; 2) inoltre, prepareranno microcosmi con produttori primari (microalghe) e con consumatori per la ricerca dei rapporti numerici tra le specie che mantengono un ecosistema in equilibrio tra produzione e consumo.

Gli studenti che parteciperanno al progetto verranno introdotti attraverso una descrizione illustrata ai principi della distinzione tra terre e rocce nonchè alla loro distinzione A seguire utilizzeranno specifiche apparecchiature di laboratorio finalizzate alla caratterizzazione fisica e meccanica di base dei terreni e delle rocce In particolare sperimenteranno la determinazione dei pesi per unità di volume mediante la tecnica picnometrica che utilizza lo spostamento del fluido per immersione del solido ai fini del computo del volume si quest'ultimo la tecnica del peso idrostatico che sfrutta il principio del galleggiamento l'analisi granulometrica per i terreni che ne distingue le dimensioni particellari e le relative proporzioni attraverso la setacciatura meccanica e/o la sedigrafia a raggi X lo schiacciamento per compressione di punta di spezzoni di roccia atto a testarne speditivamente la resistenza alla compressione meccanica

Classiche metodologie di microbiologia

1. attività seminariale
2. materiale di studio fornito dagli organizzatori
3. prove pratiche al computer
4 . attività di laboratorio (esperienze semplici quali colorazioni istologiche di tessuto nervoso analisi dei principali marcatori in grado di distinguere tra le varie popolazioni cellulari nel sistema nervoso (neuroni glia)
5. colture cellulari (neuroni, glia, cellule staminali)
6 elettrofisiologia
7 studi di comportamento (approcci sperimentali e metodologie)

L'Attività erogata prevede una prima prima fase di formazione attraverso didattica semplificata frontale/telematica volta alle nozioni base della geologia finalizzati a comprendere come la Terra si sia formata, la sua composizione chimica e mineralogica in funzione della profondità, gradienti di pressione e temperatura, classificazione delle rocce. A questa prima fase seguirà l' attività di laboratorio con 1) apprendimento dell'uso del microscopio per il riconoscimento microscopico dei principali minerali; 2) realizzazione di miscugli chimici e procedure di sintesi di minerali sintetici ad alta pressione e temperatura; 3) manipolazione di cristalli alla scala del micrometro e caratterizzazione della loro composizione chimica attraverso la microscopia elettronica a scansione; 4) determinazione delle proprietà fisiche.

Composizione di testi, Latex, Arduino, phyphox.

La catalogazione avverrà tramite un sistema di etichettatura e software di geolocalizzazione. La documentazione avverrà tramite la produzione di pagine web con materiale multimediale. La riparazione degli strumenti avverrà con le attrezzature del Laboratorio Didattico del Dipartimento di Fisica, e degli altri DIpartimenti coinvolti.
La messa in funzione di esperienze di laboratorio avverrà nei laboratori delle scuole, con tecniche sperimentali, sotto il supporto dei docenti delle scuole e dei tutor della Sapienza.
I corsi di formazione per docenti scolastici avverranno con il contributo dei partecipanti al progetto, che dovranno mostrare le tecniche apprese durante le attività.
Il tutto in un contesto di lavoro di gruppo.

Laboratorio di biologia molecolare Estrazione di acidi nucleici Purificazione del DNA Allestimento di una reazione di PCR Uso di enzimi di restrizione Elettroforesi su gel di agarosio Test ELISA Diffusione di pandemie Analisi di test di paternità Cromatografia Chemiometria Spettroscopia Spettrometria

Le metodologie acquisite riguardano: la diluizione dei campioni, estrazione del DNA genomico batterico, allestimento di reazioni di amplificazione del DNA, elettroforesi su gel di agarosio, utilizzo di molecole fluorescenti per la colorazione di cellule. Gli strumenti che utilizzerà riguardano micropipette, apparato elettroforetico, centrifughe, P.C.R., microscopio a fluuorescenza.