Molekularbiologie trifft Evolution: Untersuchungen zur Entwicklung der Schmetterlinge
Kl. 10-13
Die Evolutionsforschung arbeitet bei der Bestimmung von Verwandtschaftsverhältnissen und ihrer Darstellung in Stammbäumen bzw. Kladogrammen vor allem mittels der vergleichenden Morphologie. Aber auch Techniken der Molekularbiologie, wie z. B. die Analyse von Genen, finden immer mehr Anwendung. Damit die Schülerinnen und Schüler ausgehend von einem Fallbeispiel gentechnische Verfahren durchführen und die Ergebnisse analysieren können, wurden exemplarisch fünf zu untersuchende Schmetterlingsarten ausgewählt.
Ziel dieser Veranstaltung ist es, den Schülerinnen und Schülern Methoden und Verfahren der Gentechnik wie RFLP und Gelelektrophorese experimentell zu vermitteln und diese anzuwenden. Es sollen die Abstammungsverhältnisse fünf verschiedener Schmetterlingsarten untersucht werden. Hierfür erstellen die Schülerinnen und Schüler anhand morphologischer Aspekte einen hypothetischen Stammbaum, der anschließend mittels molekularbiologischer Untersuchungsmethoden überprüft und verifiziert wird.
Lernort: | Dauer: | Zeitraum: |
Zielgruppe: | TN-Zahl: | Kosten: |
Organisatorische Hinweise: | ||
| Kontakt/Buchung: Tel: 040 – 42 88 42-120 E-Mail: mintarium@li.hamburg.de | |
Inhalte
- Pipettierübungen
- Durchführung der RFLP
- Vorbereitung und Durchführung der Gelelektrophorese
- Analyse der Produkte durch Gelelektrophorese
- Auswertung der Versuchsergebnisse
Belege für die Evolution: molekularbiologische Homologien
Grundlegende Prinzipien der Evolution
Benötigte Vorkenntnisse
- Grundlegende Prinzipien der Evolution (Mutation, Selektion, Variation, Verwandtschaft)
- Stammbaum- und Kladogramm-Analyse (ursprüngliche und abgeleitete Merkmale)
- (Molekularbiologische) Homologie und Analogie
- Aufbau der DNA
- RFLP, STR-Regionen, Restriktionsenzyme
- Gelelektrophorese, genetischer Fingerabdruck, Auswertung eines Gelbildes bzw. Bandenmusters
Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler erläutern biologische Sachverhalte, formulieren zu Anwendungen theoriegeleitete Hypothesen. Sie reflektieren die eigenen Ergebnisse. Sie argumentieren wissenschaftlich zu biologischen Sachverhalten kriterienbasiert und situationsgebunden.
Leitperspektiven
Wertebildung / Werteorientierung
Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Möglichkeiten gentechnischer Verfahren und diskutieren grundlegende Fragen nach Recht und Grenzen genetischer Manipulation.
Leben und Lernen in einer digital geprägten Welt
Sie befassen sich mit dem Einsatz von Gendatenbanken
Besonderheiten
Sprachbildung
Die Schülerinnen und Schüler erlernen Begriffe, Wortbildungen und syntaktische Strukturen, die zur Bildungssprache gehören.