1. Coordonator ştiinţific:
Conf.Univ. Dr. Alexandra Simon-Gruiţa
Autor:
prof. Carmen Silvia Mitrea
Colegiul pentru Agricultură şi Industrie Alimentară
„Ţara Bârsei”, Prejmer, Braşov
LUCRARE METODICO-ŞTIINŢIFICĂ
pentru ACORDAREA GRADULUI DIDACTIC I
STUDII GENETICE ASUPRA UNOR SPECII CU
ÎNTREBUINŢĂRI MULTIPLE:
Cornus mas (CORN) ŞI Rosa canina (MĂCEŞ).
APLICAŢII DIDACTICE
UNIVERSITATEA din BUCUREŞTI
FACULTATEA de BIOLOGIE

2. PREZENTAREA GENERALĂ A
LUCRĂRII
 I. Istoric
 II. Cornus mas (corn) şi Rosa canina (măceş) – specii
din categoria plante de viitor
 III. Elemente de genetică a populaţiilor
 IV. Scopul şi obiectivele investigaţiilor
 V. Material şi metode
 VI. Rezultate personale
 VII. Aplicarea rezultatelor cercetării în procesul
instructiv-educativ

3. MOTIVAREA ALEGERII TEMEI
 Prin problematizare, elevul este implicat în
activitatea de căutare a adevărului ştiinţific, de
cercetare, fiind determinat să formuleze ipoteze,
să le verifice, să caute soluţii pentru rezolvarea
unei game largi de probleme din toate domeniile,
inclusiv din cel al protectiei si conservarii
mediului.

4. SCOPUL LUCRĂRII
Cunoaşterea diversităţii plantelor cu
întrebuinţări multiple din zona Prejmer
judeţul Braşov prin metode de genetică
moleculară şi transferul acestor cunoştinţe
către procesul instructiv-educativ.

5. OBIECTIVELE INVESTIGAŢIILOR
 Identificarea în teren a unor populaţii ale speciilor corn
(Cornus mas) şi măceş (Rosa canina)
 Descrierea şi caracterizarea arealelor respective
 Recoltarea materialului biologic necesar analizelor la
nivel molecular fără afectarea diversităţii genetice a
populaţiei
 Testarea unor tehnici moleculare utile pentru
cuantificarea diversităţii genetice la corn şi măceş;
 Elaborarea unui proiect de măsuri privind conservarea
şi valorificarea eficientă şi raţională a speciilor de
plante Cornus mas (corn) şi Rosa canina(măceş).
Obiective ştiinţifice:

6. OBIECTIVELE INVESTIGAŢIILOR
 dezvoltarea capacităţilor de explorare/investigare
 exersarea deprinderilor de observare a unor sisteme
biologice
 interpretarea de către elevi a datelor obţinute în urma
activităţilor experimentale
 dezvoltarea deprinderilor specifice muncii
intelectuale prin utilizarea proiectului şi a excursiei
tematice
 stimularea elevilor pentru utilizarea deprinderilor
practice
Obiective instructiv- educative:

7. Cornul (Cornus mas)
Încadrare sistematică:
Regnul Plantae
Subregnul Cormophyta
Încrengătura Spermatophyta
Subîncrengătura Angiospermae
Clasa Dicotiledonae
Subclasa Rosidae
Ordinul Cornales
Familia Cornaceae
Răspândire:
Centrul şi sud-estul Europei, vestul Asiei şi
Orientul Mijlociu, poate fi întâlnit în America.
Întrebuinţări:
-industria alimentară: sucuri,
compoturi, gemuri, lichioruri
-planta ornamentală
-industria vopselurilor
-zonă de protecţie la marginea
pădurilor

8. Măceşul (Rosa canina )
Răspândire:
Europa, nord-vestul Africii şi
vestul Asiei
Încadrare sistematică:
Regnul Plantae
Subregnul Cormophyta
Încrengătura Spermatophyta
Subîncrengătura Angiospermae
Clasa Dicotiledonae
Subclasa Rosidae
Ordinul Rosales
Familia Rosaceae
Întrebuinţări:
-industria alimentară: băuturi răcoritoare,
tincturi, vin, lichior, supă, sirop, jeleu,
peltea, marmeladă, dulceaţă
-planta medicinală: avitaminoze, boli de
ficat, etc. şi energizant general
-rol antieroziune
-plantă ornamentală

9. MATERIAL ŞI METODE
Materialul vegetal: frunze tinere de la mai mulţi indivizi din speciile
Rosa canina şi Cornus mas.
Indivizii aparţin unor populaţii din judeţul Braşov şi din Grădina
Botanică din Bucureşti.
Metode:
Izolare de ADN genomic total:
- tehnica CTAB
- kit comercial Wizard Genomic DNA Purification Kit
Verificarea calităţii extractului ADN:
- electroforeză în gel de agaroză
- spectrofotometrie

10. PCR – Polimerase Chain Reaction (reacţia de polimerizare în lanţ)
permite amplificarea in vitro a unei secvenţe de ADN, obţinându-se
un număr foarte mare de cópii.
MATERIAL ŞI METODE
Metode:
Aplicarea tehnicii RAPD-PCR
Verificarea prin electroforeză în gel de agaroză a markerilor
RAPD obţinuţi în urma amplificării
Tehnica RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
- constă în amplificarea enzimatică prin PCR a unor secvenţe ADN aleatoare,
folosind primeri decamerici, în prezenta unei ADN polimeraze termostabile.
- este utilă în amprentarea ADN şi pentru detectarea variaţiilor genetice la
nivelul populaţiilor naturale de plante, precum şi pentru analiza diferenţierii
genetice dintre populaţii naturale sau cultivate, care ocupă diferite habitate.
Secvenţa primerilor decamerici
Primer Sequence (5’-3’) Primer Sequence (5’-3’)
OPA-2 TGC CGA GCT G OPD-05 TGA GCG GAC A

11. Izolarea de ADN genomic total
REZULTATE
Electroforeză în gel de agaroză a ADN-ului
izolat din ţesut foliar de Rosa canina.
Godeuri: 1-2-3 R. canina – Bucureşti, 4-5-6
R. canina – Braşov
ADN izolat cu kitul comercial
Electroforeză în gel de agaroză a ADN-ului izolat
din ţesut foliar de Cornus mas. Godeuri: 1, 2, 3, 4,
6, 7, 8. Cornus mas L. (Brasov).
• Izolarea de ADN din material vegetal dezintegrat prin tehnica cu Kitul Wizard
Genomic DNA Purification a condus la obţinerea unui extract de ADN de
calitate corespunzătoare pentru majoritatea probelor analizate.
• ADN-ul obţinut este în concentraţie mare, dar este contaminat cu polizaharide
şi proteine şi uşor fragmentat.

12. ADN izolat prin tehnica CTAB
Izolarea de ADN genomic total
REZULTATE
Electroforeză în gel de agaroză a ADN-ului
izolat din ţesut foliar de Rosa canina.
Godeuri: 1-2-3-4 R. canina – Bucureşti
Electroforeză în gel de agaroză a ADN-ului
izolat din ţesut foliar de Cornus mas. Godeuri:
1, 2, 3 Cornus mas L. (Brasov).
• Tehnica de izolare pe bază de CTAB este tehnica frecvent
recomandată în literatura de specialitate pentru materialul biologic de
natură vegetală sau bacteriană.
• Izolarea ADN-ului prin tehnica CTAB, a permis ob inerea de extracte deț
ADN la un număr redus dintre probele analizate, la care a persistat
contaminarea cu proteine şi ARN. Concentraţia ADN-ului, precum şi
integritatea acestuia au fost necorespunzătoare prelucrării ulterioare.

13.  Gradul de impurificare al extractului de ADN depinde în
primul rând de structura biochimică a frunzei, de
particularităţile fiecărei specii i se datorează incapacită iiș ț
protocolului de lucru de a îndeparta substan ele care co-ț
izolează cu ADN-ul.
 Dintre cele două tehnici testate, cele mai bune rezultate s-au
obţinut cu kitul comercial.
 Tehnica care utilizează kitul comercial prezintă, în plus,
avantajul timpului mai redus de lucru, ceea ce este esenţial
pentru studii care impun prelucrarea unui număr foarte
ridicat de probe.
REZULTATE
Izolarea de ADN genomic total

14. REZULTATE
Tehnica RAPD
Electroforeza în gel de agaroză a produşilor
RAPD pentru primerul decameric OPA-2:
M- Marker de greutate; Godeuri: 1. Rosa
canina (Brasov); 2. Rosa canina (Brasov); 3.
Rosa canina (Bucuresti); 4. Cornus mas
(Brasov); 5. Cornus mas (Bucuresti)
Electroforeza în gel de agaroză a produşilor
RAPD pentru primerul decameric OPD-5.
M- Marker de greutate; Godeuri: 1. Rosa
canina (Braşov); 2. Rosa canina (Braşov); 3.
Rosa canina (Bucureşti); 4. Cornus mas
(Braşov); 5. Cornus mas (Bucureşti)

15. •Cei 2 primeri RAPD utilizaţi au generat patternuri de benzi distincte pentru
toate speciile si populatiile analizate.
•Protocolul de amplificare utilizat este corespunzător şi nu necesită
modificări, putând fi aplicat şi pentru alte specii ale genului Cornus şi Rosa.
•Pentru fiecare probă in parte patternul de benzi este specific, iar numărul
de fragmente per primer este de 11 pentru OPA-2 i 10 pentru OPD-5.ș
Predomină benzile polimorfice în dauna celor monomorfice.
•Experimentele efectuate pe corn şi măceş, specii din categoria plante de
viitor arată că tehnica RAPD poate fi folosită pentru amprentarea genetică,
pentru cuantificarea diversită ii geneticeț şi pentru stabilirea relaţiilor
genetice între populaţiile naturale şi cultivate din România.
REZULTATE
Tehnica RAPD

16. CONCLUZII
• Rezultatele ob inute în acest studiu sunt un pas premergător extinderiiț
în ara noastră a analizelor de tip RAPD la specii de plante puț ţin sau deloc
studiate precum măceşul şi cornul.
• O asemenea abordare este relativ uşoară i la îndemâna geneticienilor,ș
cu condi ia optimizării protocoalelor de lucru, a armonizării tuturorț
parametrilor pentru facilitarea ob inerii unor rezultate reproductibile.ț

17. APLICAREA REZULTATELOR
ÎN PROCESUL INSTRUCTIV-
EDUCATIV
Cercetarea este susţinută şi orientată de studiul următoarelor variabile:
a. Analiza curriculară: gradul de reprezentativitate al aplicaţiilor de genetică în
practică la nivel liceal
b. Motivaţia elevilor pentru învăţarea geneticii în clasele a-IX-a comparativ cu
clasele a-XII-a
c. Strategii de predare –învăţare a geneticii la clasele a-IX-a şi clasele a-XII-a
d. Strategii de evaluare a rezultatelor învăţării geneticii în liceu
e. Performanţele elevilor în învăţarea noţiunilor de genetică

18. ACTIVITĂŢI CU ELEVII
Cercetarea a cuprins 3 etape:
A. Etapa iniţială cu un caracter constatativ, reflectă volumul şi calitatea
cunoştiinţelor, deprinderilor şi priceperilor în activitatea experimentală a
elevilor, constituind un punct de pornire în demersul formativ.
B. Etapa intervenţiei ameliorative cu valoare formativă în stimularea
proceselor psihice şi a personalităţii elevilor.
C. Etapa evaluării finale cu un caracter comparativ al rezultatelor obţinute în
urma demersului experimental formativ.

19. Analiza comparativă a
matricelor de evaluare iniţială
şi finală clasa a-IX-a
matricea comparativa clasa IX
4 4 4
0
22
1
4
6
8
9
2
0
2
4
6
8
10
achizitia
informatiei
intelegere aplicare analiza sinteza evaluare
matricea test initial
matricea test final

20. Analiza comparativă a
matricelor de evaluare iniţială
şi finală clasa a-XII-a
matrice comparativa clasa XII
5
6
5
7
3
1 00
2
10
8 8
0
2
4
6
8
10
12
achizitia
informatiei
intelegere aplicare analiza sinteza evaluare
matricea test initial
matricea test final

21. CONCLUZII
Prezenta lucrare pune în evidenţă modul integrator de abordare a metodelor
activante de predare – învăţare pentru disciplina biologie, fapt ce permite aplicarea
acestor metode în procesul de motivare a învăţării.
Tema aleasă cu privire la diversitatea genetică a speciilor de plante de viitor este
studiată n prezent de mul i cercetători, deoarece poate stabili originea şi evoluţiaȋ ț
unei specii în timp, fiind în egală măsură utilă şi pentru conservarea şi ameliorarea
speciilor de interes economic
Experimentele efectuate pe două specii diferite de plante arată în mod clar faptul
că tehnica RAPD poate fi folosită pentru amprentarea genetică a acestora, pentru
cuantificarea diversită ii genetice în scopul prezervării acelor caracteristici utile.ț

22. CONCLUZII
Aplicarea metodelor participativ active poate contribui la realizarea transferului
de cunoştinţe, practică ce trebuie să devină o coordonată a elaborării strategiei
didactice, pentru orice profesor.
Considerăm că soluţiile pe care le-am propus contribuie la alternativele
moderne pentru dezvoltarea calităţii predării disciplinei biologie, iar abordarea
transdisciplinară a acestei teme se poate continua prin numeroase proiecte
educa ionale, menite să stârnească interesul elevilor fa ă de perfec ionareaț ț ț
propriei personalită i.ț