Molekularbiologie 1 Genetik im Experiment - Goethe

Molekularbiologie 1
Genetik im Experiment
Titel:
Zielgruppe:
Zeitrahmen:
Hinweise:
„GeniE“ Genetik im Experiment
(Mit einfachen molekularbiologischen Versuchen zum genetischen
Fingerabdruck)
Schülerlabor: Schüler/innen der Sekundarstufe II
ganztägig von 9-17 Uhr (oder 2x halbtägig)
Teilnehmerbeschränkung:
Unkostenbeitrag:
45 Schüler/-innen
6 € pro Schüler/-in
Kurzbeschreibung:
Praktische
Vorgehensweise /
Experimente:
Das GeniE (Genetik im Experiment) Lernkoffer umfasst einfache molekularbiologische Schulversuche, Unterrichtsmaterialien und eine Präsentationen zum Thema
„Genetischer Fingerabdruck“. Die Unterrichtseinheit umfasst die Themen DNA
Isolation, Gelelektrophorese, PCR und den genetischen Fingerabdruck. Mit Hilfe
konzipierter Arbeitsmaterialien kann im Anschluss zudem noch die DANN-Sequenzierung nach Sanger erarbeitet werden.
Zunächst werden durch den Versuch 1: DNA Isolation aus Mundschleimhautzellen
und den Versuch 2: Gelelektrophorese von Marker DNA die grundlegenden Techniken der Molekularbiologie eingeführt.
Über eine konkrete Kriminalfallsituation werden dann im Folgenden die Themen
PCR (Animation) und das Verfahren des Genetischen Fingerabdrucks problemorientiert entwickelt. Durch den Versuch 3: Gelelektrophorese amplifizierter Proben
und die Auswertung des Gelbildes wird dann der Täter überführt.
Die Experimente zeichnen sich durch eine lehrplanorientierte Auswahl, eine hohe
Eignung für den Schülerversuch, eine kostengünstige, schnelle und gefahrlose
Durchführbarkeit, eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit sowie eine einfache Handhabung aus. Mit entsprechend konzipierten Unterrichtsmaterialien und Medien können die Versuche problemorientiert im Regelunterricht oder Schülerlabor eingesetzt
werden und stellen im Rahmen einer erweiterten Wissenschaftspropädeutik eine
Verbindung zu Anwendungen in der aktuellen molekularbiologischen Forschung
her.
Lehrplanbezug:
Lehrplan Biologie G9 (Jhg. 12) G8 (Jhg. 11)
• Schülerexperimente und Fachwissenschaftliche Arbeitsmethoden
• Überblick über wichtige Trennmethoden (z.B. Gelelektrophorese)
• Versuche und Methoden zur Gentechnik
• Besuch eines Instituts / Betriebes (Schülerlabors)
Handreichungen 2010 Auszug
• Versuche zur / Methoden der Gentechnik (LK)
• Prinzip des genetischen Fingerabdrucks, Gelektrophorese; PCR
Vorbereitung in
der Schule:
Die Themen DNA Aufbau und Replikation sollten bereits im Unterricht thematisiert
worden sein (Lernausgangslage), da nur so das Verfahren der PCR und die zum
Einsatz kommenden Chemikalien von den Schüler/innen optimal verstanden
werden.
Nachbereitung in
der Schule:
Als Weiterführung kann durch entsprechend konzipierte Unterrichtsmaterialien das
Thema DNA Sequenzierung nach Sanger („PCR mit einem Primer“ und ddNTP
Kettenabbruchreaktion) im Unterricht thematisiert werden.
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