Revolution der Gentechnik durch CRISPR/Cas
(RAABE Fachverlag)
Unterrichtsmaterial Biologieunterricht
Arbeitsblätter
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Genetik: Molekulargenetik
Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der Oberstufe des Gymnasiums
ie Unterrichtseinheit behandelt die Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der neuen gentechnischen Technologie. Die Bearbeitung setzt gute Kenntnisse der Molekulargenetik, vor allem die Durchführung und Anwendungsfelder der Gentechnik, voraus, sodass sich der Einsatz im Unterricht für das Ende der Kursphase und für die Vorbereitung der Abiturprüfungen anbietet. Die bereits erworbenen Kenntnisse sollen in Aufgaben, die im Rahmen der Präsentation der neuen Technik formuliert werden, Anwendung finden. Mutation und Modifikation - meinUnterricht. Sie dienen weiterhin der selbstständigen Erarbeitung der Mechanismen, die dieser neuen Methode zugrunde liegen.
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Abb. 1 1) Im folgenden DNA-Ausschnitt kommt es zu einer Genmutation. Finde heraus welche Form der Genmutation es sich handelt! Trage ihre Bezeichnung im untenstehenden Eingabefeld ein. DNA ohne Mutation: codierender Strang:... - AAGGTCGGGCCTATT -... codogener Strang:... - TTCCAGCCCGGATAA -... mutierte DNA: codierender Strang:... - AGGTGGGCCTATT -... - TCCACCCGGATAA -... Benenne die Mutation: 2) Wie wirkt sich diese Mutation auf die Abfolge der Aminosäuren des Protein aus? Gib sowohl die Aminosäuresequenz der DNA ohne Mutation als auch die Aminosäureabfolge der mutierten DNA an. Arbeite mit der Codierscheibe! ( Achte auf die Schreibweise: Gib die neue Abfolge der Aminosäuren wie folgt, mit Bindestrichen und ohne Abstände, an: Thr-Stopp-Iso-Start-Val! Bei Inversionen und Deletionen immer bis zum letzten vollständigen Triplett translatieren. Achte auf die Schreibweise der Aminosäure-Abkürzungen. Siehe dazu Abb. Arbeitsblatt: Genetik-AB: Mutation oder Modifikation? - Biologie - Genetik. 2 & 3! ) Abb. 2 Alanin (Ala) Arginin (Arg) Asparagin (Asn) Asparaginsäure (Asp) Cystein (Cys) Glutaminsäure (Glu) Glutamin (Gln) Glycin (Gly) Histidin (His) Isoleucin (Iso) Leucin (Leu) Lysin (Lys) Methionin (Met) Phenylalanin (Phe) Prolin (Pro) Serin (Ser) Threonin (Thr) Tryptophan (Trp) Tyrosin (Tyr) Valin (Val) Aminosäuresequenz der DNA ohne Mutation:... - -... Aminosäuresequenz der mutierten DNA:... - -...
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Kompetenzorientierter Unterricht Klasse 9 und 10
Humangenetik
Erkenntnisse der Naturwissenschaften prägen das Weltverständnis in zunehmendem Maße, ihre praktische Umsetzung durch Medizin und Technik gestaltet die Lebensweise der Menschen fundamental. Eine reflektierte Teilhabe an der modernen Welt ist daher ohne eine naturwissenschaftliche Grundbildung nicht möglich. Naturwissenschaftliche Erkenntnisse bilden zusammen mit ethischen Grundsätzen die Grundlage zur Bildung von Werten und Normen, die für ein verantwortliches Handeln in der Gesellschaft unerlässlich sind. Insofern sind die Naturwissenschaften an der Persönlichkeitsentwicklung der Schülerinnen und Schüler wesentlich beteiligt und stellen einen unabdingbaren Bestandteil der Allgemeinbildung dar. Arbeitsblatt: Mutation und Modifikation - Biologie - Genetik. Bildungsplan 2004, S. 172
In allen naturwissenschaftlichen Fächern sollen Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Erkenntnisse und deren Anwendungen nachvollziehen und sie im gesellschaftlichen Kontext bewerten. Bildungsplan 2004, S. 173
1.
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• Überprüfung: Zwillinge eineiig zusammen aufgewachsen, Zwillinge eineiig getrennt aufgewachsen, Zwillige zweieiig auf ihren Größenunterschied überprüfen
• Auswertung der Daten
Dazu gibt es schönes Material in Natura-Biologiebuch (Klett), es geht auf Körpergröße (überwiegend genetisch), Körpergewicht (überwiegend Umwelt) und Intelligenz (schwieriges Thema, man sollte mindestens klären, dass sich Anlage und Umwelt multiplizieren und nicht addieren) ein. Ich habe mir dazu zwar eine Tabelle erstellt, möchte sie aber hier nicht anbieten, da sie eine direkte Kopie aus dem Lehrwerk dargestellt. Erfahrungen/eingesetzt in
Klasse 10, Gymnasium
Anmerkungen
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Kompetenzen
Folgende Schwerpunktkompetenzen nach dem Kerncurriculum Biologie in Niedersachsen werden angesprochen:
Die Schüler …
… beschreiben strukturiert komplexe Diagramme (EG 1. 1. Mutation und modifikation arbeitsblatt lösungen pdf. 2c) am Beispiel des Schafgarbenversuchs. … wenden den naturwissenschaftlichen (hypothetisch-deduktiven) Erkenntnisweg zur Lösung neuer Probleme an (EG 2. 7c).
Sollte dort die Wuchshöhe von 50 cm wieder erreicht werden, wäre eine Mutation ausgeschlossen. Erarbeitung
In der Erarbeitung sollen die SuS ein Experiment aus den Vierzigerjahren nachvollziehen. Dazu bekommen sie ein Arbeitsblatt ausgeteilt. Ich hatte mir zur Bearbeitung ein besonderes Vorgehen ausgedacht, um insbesondere die stillen oder schwächeren Schüler zu aktivieren. Dazu sollten sie zuerst selbst versuchen den Inhalt des Experiments zu erfassen, eine folgende Besprechung mit dem Partner schafft Sicherheit. Nun folgt die Gruppenphase in der die Schüler sich gegenseitig Ergebnisse und Deutung erläutern. Mutation und modifikation arbeitsblatt lösungen kostenlos. Wichtig dabei ist, dass alle die Ergebnisse vorstellen können müssen, hierfür ist die Gruppe verantwortlich. Zur Durchmischung habe ich noch die Regel aufgenommen, dass Sitznachbarn in der Gruppenphase nicht in einer Gruppe sein dürfen. Natürlich kann das Arbeitsblatt auch anders bearbeitet werden, ich fand die Ergebnisse aber sehr ermutigend, da auch die stillsten Schüler in der Lage waren, das Ergebnis zu präsentieren.