Unterrichtsmaterialien Genetik: Ganze Werke Seite 4/21
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Zellzyklus
Lebewesen wachsen und können sich regenerieren. Voraussetzung dafür ist, dass sich ihre Zellen durch Teilung vermehren. Dazu durchlaufen sie den Zellzyklus, der aus verschiedenen Aktivitätsphasen besteht. Tochterzellen sind genetische Kopien der Mutterzelle. Doch wie genau wird diese identische Duplikation erreicht? Die Lernenden vertiefen ihr Grundlagenwissen zur Zytokinese auf zytologischer und molekularer Ebene. Sie mikroskopieren und skizzieren Mitosestadien am lebenden Objekt und erarbeiten die Replikation der DNA-Doppelhelix. Durch selbstbestimmte Modellierungen zentraler Zellzyklusphasen sowie eine angeleitete Analyse wird die Modellkompetenz der Lernenden reflexiv erweitert und gleichzeitig das Sachwissen gefestigt. Die Lerneinheit bereitet auch auf eine vertiefte Betrachtung der Zellzykluskontrolle vor.
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Mini-Escape Rooms für den Biologieunterricht
Live Escape Rooms, Exit Spiele oder Escape Storys in Buchform - das Trendthema Escape Rooms ist weiterhin brandaktuell. Doch was, wenn die Zeit für ein umfangreiches Breakout zu knapp ist? Dann haben wir die Lösung! Mit den Escape Games im Mini-Format verwandeln Sie auch Ihr Klassenzimmer ohne großen Aufwand in einen spannenden Escape Room. Ganz gleich, ob Sie das Prinzip schon kennen oder zum ersten Mal den Sprung in ein Escape Abenteuer mit Ihrer Klasse wagen, mit diesen 20-Minuten-Breakouts für Zwischendurch wiederholen und üben Sie zentrale Lehrplanthemen des Faches Biologie mühelos, mit viel Abwechslung und garantiertem Lernerfolg! Und wie funktioniert das Ganze? Mithilfe verschiedener aufeinander aufbauender Rätsel und Hinweise ermitteln die Schüler*innen einen Zahlencode, mit dem sie eine verschlossene Schatzkiste im Klassenzimmer öffnen. Wie bei Escape Rooms üblich, gibt es eine Einstiegsgeschichte, die zum einen die Schüler*innen zum Thema hinführt, zum anderen eine Lücke definiert, die es durch das Lösen der verschiedenen Aufgaben und das Öffnen der Schatzkiste am Ende zu schließen gilt. Um die Rätsel zu knacken, sind Fachwissen, problemlösendes Denken und Teamwork notwendig.
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Grundlagen der Genetik
Üben und Wiederholen Sie mit Ihrer Klasse wichtige Begriffe und Regeln der klassischen Genetik. Ihre Lernenden werden so ideal auf weitere Teilgebiete der Genetik wie Molekulargenetik, Humangenetik und angewandte Genetik vorbereitet sowie in Ihrem Wissensstand auf einen Nenner gebracht. Die Einheit eignet sich deshalb ideal für die Selbst- oder Fremdevaluation zum Übergang in die Oberstufe.
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Gesamtwerk
Fachdidaktik Biologie
Hilfreiches Grundlagenwissen für den Biologieunterricht Wer sich Expertise für das Lehren und Lernen der Biologie aneignen möchte, braucht eine verlässliche Quelle für biologiedidaktisches Wissen. Die Fachdidaktik Biologie ist seit mehr als 35 Jahren im deutschsprachigen Raum das Standardwerk für alle Phasen der Lehrerbildung. Das Buch liegt nun in einer völlig neu bearbeiteten Auflage vor. Ausgewiesene Expertinnen und Experten stellen in 44 Kapiteln den aktuellen Stand der Biologiedidaktik dar. Dabei wird an den internationalen Forschungsstand zu den einzelnen Themen angeschlossen und gleichzeitig ein Bezug zur Lehr-Lernpraxis hergestellt. Auf Basis der Buchinhalte können Lehr-Lern-Situationen empirisch fundiert und theoriegeleitet geplant, begründet, durchgeführt und reflektiert werden. Dies kann bei Referaten, Prüfungen und Hospitationen grundlegend und unterstützend sein. Die neue Auflage der Fachdidaktik überzeugt durch: die Verbindung von Lesbarkeit, Verständlichkeit und Wissenschaftsorientierung; pointiert formulierte Konzepte in Unterkapiteln, die Kernideen des Biologieunterrichts transparent machen; Aufgaben und wissenschaftliche Übungen zu biologiedidaktischen Themen, die einen Selbsttest des erworbenen Wissens ermöglichen – inkl. online verfügbarer Musterlösungen; die Vermittlung vernetzten biologiedidaktischen Wissens durch Querverweise innerhalb und zwischen den Kapiteln; umfangreiche ergänzende Online-Informationen sowie Literaturangaben, die die Literaturarbeit erleichtern. Die Fachdidaktik richtet sich an Studierende des Lehramts Biologie, an Referendar:innen, Lehrkräfte, die ihr biologiedidaktisches Wissen vertiefen möchten, Personen in der Lehrerfort- und -weiterbildung sowie außerschulischen Lernorten zur weiteren, wissenschaftsbasierten Professionalisierung.
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Biologie lesen, schreiben, sprechen
Nur wer Fachsprache beherrscht, kann Informationen zuverlässig erfassen, verschriftlichen und sich darüber austauschen. Das gilt nicht nur für Informationen aus Texten, Filmen oder Podcasts, sondern in der Biologie vor allem auch für Information aus Tabellen, Diagrammen und mitunter sogar Karikaturen. Klare Kommunikation im Biologieunterricht: Im Biologieunterricht geht es um mehr als darum, Fakten auswendig zu lernen. Auch Zusammenhänge sollen verstanden und ein Austausch darüber angeregt werden. Grundvoraussetzung zum Verstehen komplexer Prozesse ist eine korrekt angewendete Fachsprache. Scaffolding und vielfältige Methoden zur Festigung unterstützen die Lernenden dabei, sich eine solche anzueignen. Damit Aufgabenstellungen klar und transparent sind, sind zudem Operatoren für die Schüler:innen eine wichtige Hilfe. Wie diese zu lesen sind, muss allerdings zunächst gemeinsam erarbeitet werden. So wird der Biologieunterricht Schritt für Schritt nicht nur präziser, sondern auch für alle verständlich. Innovation durch Künstliche Intelligenz: Lernen wird in Zukunft immer digitaler! Schon jetzt gibt es Möglichkeiten, Künstliche Intelligenz in den Unterricht einzubeziehen und so den Schüler:innen näherzubringen. Damit eine KI den Unterricht zielgerichtet unterstützt, ist allerdings ein kritisches und reflektiertes Vorgehen wichtig. In dieser Ausgabe wird demonstriert, wie eine KI den Lernprozess sprachsensibel unterstützen kann. Visuelle Kompetenz steigern: Die Fähigkeit, Informationen aus Zeichnungen, Tabellen und Diagrammen zu entnehmen und in diesen Formen zu präsentieren, geht über reines Wissen hinaus. Indem die Schüler:innen lernen, Daten zu interpretieren und zu präsentieren, werden sie in die Lage versetzt, biologische Konzepte und Ideen effektiv zu erfassen und zu kommunizieren. Dies fördert nicht nur ein umfassendes Verständnis für den fachlichen Inhalt, sondern auch den mündigen Umgang mit Daten im Alltag. Folgende Fragen werden unter anderem in dieser Ausgabe verfolgt: Welche sprachlichen Gerüste unterstützen die Lernenden beim Erlernen von Fachsprache? Wie sieht ein sprachsensibles Mystery aus? Was sind hilfreiche Tipps und Anleitung zum eigenständigen erstellen einer Projektarbeit? Welche Diagrammarten gibt es? Wie werden sie gelesen und eingesetzt? Inwiefern können Karikaturen eingesetzt werden, um fachliche Diskukssionen im Biologieunterricht anzuregen?
Verwandte Themen
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Klausuraufgabe: Mutationen in der embryonalen Geschlechtsentwicklung
In der Gesellschaft dominiert das binäre Geschlechtermodell, welches Individuen anhand sichtbarer Geschlechtsmerkmale in zwei mögliche Geschlechter einteilt. Die Forschung zur Geschlechtsdifferenzierung beim Menschen zeigt jedoch, dass dieses binäre Geschlechtermodell keinesfalls als Norm für die Geschlechtsbestimmung eines Individuums gelten kann, da die Geschlechtsdifferenzierung von Mutationen und anderen Störfaktoren beeinflussbar ist. Diese Störfaktoren können zu diversen Abweichungen vom binären Geschlechtermodell führen, die jedoch oft für Außenstehende nicht erkennbar sind. Diese Klausuraufgabe thematisiert die Sexualentwicklung beim Menschen sowie das Hinterfragen des binären Geschlechtermodells und der sachlichen Auseinandersetzung mit sexueller Vielfalt.
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Transidentität naturwissenschaftlich im Blick
Wodurch entsteht Transidentität? Spielen genetische Faktoren eine Rolle, und ist Transidentität bereits während der Geburt festgelegt, oder entwickelt sie sich erst im Laufe des Lebens? Im Rahmen dieser Unterrichtssequenz gehen die Lernenden diesen Fragen auf der Basis naturwissenschaftlicher Erkenntnisse nach. Sie lernen die verschiedenen Phasen der genetischen, gonadalen, somatischen, psychischen und postnatalen Geschlechtsentwicklung des Menschen kennen. Sie erhalten Einblicke in gen- und hormonregulatorische Prozesse und lernen die Auswirkung von Mutationen und Umwelteinflüssen für die Entstehung von Transidentität zu beurteilen. In einem abschließenden Rollenspiel wird die Empathiefähigkeit für gesellschaftliche Minderheiten gefördert sowie auf der Sachebene mit anachronistischen Ressentiments aufgeräumt.
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DNA
Anhand eines selbst erstellten DNA-Modells erarbeiten sich die Lernenden Aufbau und Struktur der DNA anschaulich und handlungsorientiert. Notwendige Informationen entnehmen sie u a. aus übersetzten Auszügen des Originalbriefs von Francis Crick. Zu Beginn der Unterrichtsreihe dient eine Lerneingangsdiagnose zur Ermittlung der Vorkenntnisse. Derselbe Test dient am Ende der Reihe als Lernstandsdiagnose, um den Lernzuwachs selbst oder als Lehrkraft analysieren zu können. Die gesamte Unterrichtseinheit wird begleitet von alternativ zu den Arbeitsblättern durchführbaren interaktiven LearningApps-Übungen.
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Der Wasserfloh unter dem Mikroskop
In einer Lernstraße erfährt Ihre Klasse mehr zu Körperbau und Lebensweise des Wasserflohs und erweitert ihre Kompetenz im Umgang mit Stereomikroskop und Lupe. Eine Experimentaleinheit leitet die Lernenden zum selbstständigen Forschen an. Dabei lernen sie neben den biologischen Inhalten auch den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg kennen.
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Organspende
Geld, Blut und Atem kann man spenden – aber was ist mit einem Herz, einer Niere oder einer Leber? Wie ist die gesetzliche Lage und wie fühlen sich wohl Organspender:innen und deren Angehörige? Sensibel und aus verschiedenen Blickwinkeln wird das Thema Organspende beleuchtet. Organspende – ja oder nein? Die Entscheidung zur Organspende ist nicht einfach zu treffen. Hilfreich dabei ist, gesetzliche Regelungen zu kennen, Werbebotschaften richtig zu deuten und biologische Hintergründe zu verstehen. Um das Thema vielseitig zu erfassen, gehört auch, ärztliche Entscheidungen zu bewerten und sich emotional mit den Empfindungen von Organspender:innen und deren Angehörigen auseinanderzusetzen. Sich auskennen und mitreden können: Wissen, Mitgefühl und Kreativität werden von den Schüler:innen gefordert. Dazu - stellen sie: Pro- und Kontra-Argumente einzelner gesetzlicher Regelungen zusammen; diskutieren über die Einführung der Widerspruchslösung oder entwerfen einen Organspendeausweis nach ihren eigenen Vorstellungen. Du bist gefragt! Sich eine eigene Meinung zu bilden und eigene Vorstellungen zu hinterfragen, steht im Zentrum dieses Heftes. Über das Handsymbol werden die Schüler:innen motiviert, selbst aktiv zu werden – ob schreiben, nachdenken oder diskutieren.
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Ungewissheit
Ungewissheit ist eine grundlegende Charakteristik menschlichen Lebens und zentrales Element der Wissenschaftsdisziplin Biologie. Wir bieten Ihnen umfassende Konzepte, mit denen sie das Thema aufgreifen können. Entdecken Sie mit Ihren Lernenden Ungewissheit als Inspiration zum (Weiter-)Denken, Forschen und Lernen. Ungewissheit: Treibstoff für die Wissenschaft: Ungewissheit ist verbunden mit begrenztem Wissen über zukünftige, vergangene oder gegenwärtige Ereignisse und Phänomene. Gerade deshalb ist sie zentraler Motor für die Wissenschaft. Sie treibt an, Fragen zu stellen und Antworten zu suchen. Ungewissheit: Kraftstoff für naturwissenschaftliche Bildung: Ungewissheit ist auch Teil der Lebenswelt von Schüler:innen und daher ein konstruktiver Lernanlass für Unterricht: Was macht ein Tier zu einem Nutz- oder Haustier? Wovon hängt das Infektionsrisiko ab? Ist Gentechnik die Zukunft der Landwirtschaft? Sind Neuromythen „Fakt“ oder Fake? Die Auseinandersetzung mit Ungewissheit fördert den Aufbau eines adäquaten Wissenschaftsverständnis. Warum glauben wir Darwin mehr als Lamarck? Was zeichnet eine wissenschaftliche Theorie aus? Offenheit gegenüber Ungewissheit motiviert und weckt Forschergeist. Meistern Sie Ungewissheit: Machen Sie Ihre Lernenden zu selbstsicheren Forscher:innen. Entdecken Sie unsere Unterrichtsideen und vermitteln Sie Sicherheit im Umgang mit dem Unbekannten.
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CRISPR/Cas in der Pflanzenzucht
Im Fokus der Einheit steht das CRISPR/Cas-System und die aktuelle bioethische Diskussion, ob mit CRISPR/Cas editierte Pflanzen unter das Gentechnikgesetz fallen sollen. In diesem Kontext werden unterschiedliche Zuchtmethoden innerhalb eines Gruppenpuzzles verglichen. Den eigenen Lernzuwachs halten die Lernenden in einem Lerntagebuch fest.
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33 Ideen Digitale Medien Biologie
Moderner und handlungsorientierter Unterricht zeichnet sich mehr und mehr durch die Einbindung digitaler Medien aus. Diese Entwicklung macht natürlich auch vor dem Fach Biologie nicht Halt. Mit diesem Kompendium halten Sie 33 hilfreiche und praktisch Tipps hinsichtlich der Nutzung von Apps und Tools für den Biologieunterricht. Selbst wenn Sie als Lehrperson nur über wenig Erfahrung oder geringe Vorkenntnisse verfügen, können Sie dank dieser Sammlung sehr einfache digitale Medien im Biologieunterricht einsetzen. Digitale Medien im Biologieunterricht: 33 ausgearbeitete Ideen Jede der 33 Ideen für digitales Lernen in Biologie ist bis ins kleinste Detail ausgearbeitet. Schritt-für-Schritt-Anleitungen helfen Ihnen als Lehrperson bei der Umsetzung im Unterricht. Anhand eines konkreten Beispiels sehen Sie, worauf es in der Praxis schlussendlich wirklich ankommt. Dazu gibt es Tipps zur Durchführung und wertvolle Hinweise darauf, wo eventuell Fallstricke lauern könnten. Selbst Neueinsterger*innen sind somit bestens vorbereitet, um Medien sinnvoll im Biologieunterricht einsetzen zu können. Digitales Lernen in Biologie: Infos vermitteln, Medienkompetenz stärken Das Unterrichtsmaterial für den digitalen Biologieunterricht ist übersichtlich kategorisiert und erleichtert damit den Einstieg in die Thematik. Die Gliederung orientiert sich an Angaben zur Klassenstufe, der Dauer der Aktivitäten, der aktuellen Unterrichtsphase, dem ausgegebenen Ziel sowie an den zur Durchführung benötigten Materialien und den dafür notwendigen technischen Voraussetzungen. Wer digitales Unterrichtsmaterial in Biologie einsetzt, der vermittelt seinen Schüler*innen nicht nur lehrplanrelevante Themen auf eine völlig neue Art, er stärkt gleichzeitig auch die Medienkompetenz der Kinder. Ihre Schützlinge lernen, Mensch, Natur und Umwelt zu beobachten und zu beschreiben. Sie arbeiten Zusammenhänge heraus und visualisieren Wechselwirkungen, stellen Hypothesen auf und experimentieren. Und zwar gemeinsam, wodurch zusätzlich noch die Teamfähigkeit gefördert wird. Die Themen: Unterrichtsgestaltung mit digitalen Tools; Biologische Themen anschaulich und interaktiv vermitteln; Mensch, Natur und Umwelt beobachten und beschreiben; Zusammenhänge und Wechselwirkungen visualisieren; Hypothesen aufstellen und experimentieren; Kollaborativ arbeiten und gemeinsame Produkte erstellen. Der Band enthält: 33 praxiserprobte Ideen zum Einsatz digitaler Medien im Biologieunterricht; Schritt-für-Schritt-Anleitungen; konkrete Unterrichtsbeispiele. Inhaltliche Schwerpunkte: Digitale Medien im Biologieunterricht; digitale Tools Biologieunterricht; Apps im Biologieunterricht; digitales Lernen im Biologieunterricht.
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mRNA in der Genregulation und Impftechnologie
Die Schülerinnen und Schüler bereiten mit dieser Aufgabe den mündlichen Vortrag im Abitur vor. Auf einer metakognitiven Ebene muss die Bedeutung für den Informationsaustausch zwischen zytosolischem Milieu und Genom durch die Allosterie der Repressormoleküle sowie die Rolle der Boten-RNA für den umgekehrten Informationsfluss reflektiert werden. Über die klassischen molekulargenetischen Inhalte hinaus erweitert die Aufgabe den Blick auf die neuen Optionen, die der technische Einsatz künstlicher mRNA in der Medizin bietet. Hierzu sind Grundlagen zum Immunsystem und zu den Impftechnologien erforderlich, die durch geforderte Vergleiche, beispielsweise zwischen Transfektion und bakterieller Transformation, eine anspruchsvolle Rekonstruktion des Sachwissens verlangen.
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Grundwissen Krankheitslehre
Dieses Buch ist der ideale Einstieg in die Krankheitslehre. Es vermittelt die Grundlagen der Wundlehre, der Entzündungspathologie sowie der Tumorlehre. Zudem geht es konkret auf Erkrankungen des Verdauungstraktes, des Stoffwechsels und des Blutes ein. Ferner berücksichtigt es Erkrankungen des Gefäß-, Atmungs-, Harn- und Genital- sowie des Nervensystems. Das Buch ist klar strukturiert und konzentriert sich auf das Wesentlichste. Ein eLearning-Kurs hilft bei der Vertiefung des Wissens. Kurzum: Es vermittelt Studierenden der Gesundheits- und Pflegewissenschaften sowie der Medizin wertvolles Grundwissen. Dies gilt auch für Schüler:innen an Pflege- und Berufsfachschulen.
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Käfer
Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Käfer. Entdecken Sie die vielfältigen ökologischen Zusammenhänge und stellen Sie Käferlarven als Food der Zukunft vor. Lassen Sie sich von den spannenden Informationen und Materialien inspirieren, um Ihren Unterricht noch lebendiger zu gestalten! Eintauchen in die faszinierende Welt der Käfer: Entdecken Sie "Unterricht Biologie: Käfer". Diese Ausgabe bietet Biologielehrer:innen der Klassen 5–13 umfassende Konzepte, Ideen und Materialien, um die faszinierende Welt der Käfer im Unterricht zu erforschen. Spannendes zu Körperbau, Ökologie und Evolution: Erarbeiten Sie gemeinsam mit Ihren Schüler:innen die wesentlichen Merkmale der Arthropoda am Beispiel der Käfer. Der Körperbau und die Entwicklungsstadien der Käfer sind leicht zugänglich und bieten spannende Einblicke. Entdecken Sie den Dungkäfer als ökologische Schlüsselart und erkunden Sie seine Bedeutung in natürlichen Ökosystemen. Nutzen Sie die morphologische Vielfalt der Käfer und trainieren Sie biologische Arbeitsweisen. Der Grundbauplan der Käfer bietet ein riesiges Potenzial für Angepasstheiten. Erleben Sie die Evolution von Käfern anhand einer Simulation und lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Versuchs zur Zersetzung eines toten Säugetiers zu forensischen Entomologen werden. Käfer und deren Larven bieten viele Perspektiven: Fördern Sie eine mehrperspektivische Auseinandersetzung mit Käfern, denn Käfer und ihre Larven können sowohl als Nützlinge als auch als Schädlinge bewertet werden. Entdecken Sie weitere vielfältige Aspekte, wie beispielsweise Mehlkäferlarven als Nahrungsmittel. Verwenden Sie die Alltagsvorstellungen zu Käfern für konstruktive Lernanlässe. Folgende spannende Themen stehen zur Verfügung: Dungkäfer: Kleine Käfer ganz groß! Mehlwürmer – nachhaltige Proteine; Marienkäfer: Einheimisch oder asiatisch; Evolution der Käfer; Forensische Entomologie – auf Spurensuche. Entdecken Sie "Unterricht Biologie: Käfer" und inspirieren Sie Ihre Schüler:innen zu einer tieferen Auseinandersetzung mit der Natur und den faszinierenden Lebewesen, die sie bevölkern. Erleben Sie den Biologieunterricht in einem neuen Licht!
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Nobelpreis zur Paläogenetik
Wer sind wir? Woher kommen wir? – Zwei Fragen, die wir Menschen uns seit jeher stellen. Lange Zeit waren Untersuchungen an Fossilien die prägende Methode, mit der Antworten auf die Frage nach unserer biologischen Abstammung gesucht wurden. Die Entwicklung der Paläogenetik eröffnete völlig neue Möglichkeiten, zumindest unsere jüngere Stammesgeschichte zu erforschen. Wenngleich die Idee an sich älter ist, gilt der schwedische Biologe Svante Pääbo als ihr entscheidender Wegbereiter. Im Jahr 2022 wurde Pääbo mit dem Nobelpreis für Medizin und Physiologie ausgezeichnet. Die Unterrichtmaterialien zu diesem Thema geben Ihren Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Methodik der Paläogenetik und fördern die Anwendung genetischer Kenntnisse im evolutionsbiologischen Kontext.
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Fortpflanzung im Tierreich
Ob sexuell oder asexuell, mit Balz oder überfallartig, mehrfach oder einmalig – die Fortpflanzung im Tierreich lässt uns immer wieder stauen. Hätten Sie gewusst, dass es eine Schlangenart gibt, die Jungfernzeugung betreibt? Biodiversität erschöpft sich offensichtlich nicht in einer Vielzahl an Tierarten. Auch in Sachen Fortpflanzung geht es im Tierreich heiß her. Partnersuche und Geschlechterkonflikt: Sich sexuell vermehrende Arten sind Ballzzeit bereit. Sie nutzen dann jede Gelegenheit, einen passenden Partner von sich zu überzeugen. So spielt für den Laubenvogel neben Luft und Liebe vor allem die selbstgebaute Laube eine große Rolle. Andere Tiere, wie Fische oder Insekten, zeigen weniger so ein romantisch anmutiges Laubengeflüster. Guppy-Männchen stürzen sich auch ohne vorheriges Werben auf die Weibchen. Auch Bettwanzen-Männchen überraschen ihre Weibchen und begatten diese direkt durch die Bauchdecke. Vorsicht bei Übertragungen! – Bewertungskompetenz weiterentwickeln: Bei einer Bewertung solcher unmoralisch erscheinenden Begattungsweisen müssen wir uns als menschliche Betrachter:innen zusammenreißen. Eine Übertragung auf das menschliche Miteinander wäre fatal! Diese Gefahr mit den heranwachsenden Schüler:innen zu thematisieren, ist sehr fruchtbar, denn sie entwickeln dadurch ihrer Bewertungskompetenz für den Unterricht wie auch für die eigene Lebenswelt weiter. Fortpflanzung mit BNE-Themen verbinden: Auch BNE-Themen, wie der Bestandsrückrang des Europäischen Aals, lassen sich mit diesem Themenkomplex verheiraten, denn die Fortpflanzung des Aals ist im wahrsten Sinne des Wortes einmalig. Gehen Sie also ruhig mit der Idee schwanger, Ihren Unterricht zur Fortpflanzung im Tierreich neu zu denken. Machen Sie Lust auf das Thema, nutzen Sie unsere Vorschläge und steigern Sie so Ihren Unterricht zu einem Höhepunkt des Schulalltags. Weitere Inhalte dieser Ausgabe: Besondere Fortpflanzungsstrategien bei Zwittertieren mit Logicals spielerisch kennenlernen: "Die Zweisamkeit der Zwitter"; Temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung bei der Europäischen Sumpfschildkröte: "Weibchen mögen’s heiß"; Die Regenerationsfähigkeit in Mythologie und Natur vergleichen: "Unsterbliche Hydra".
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Tumorvirus EBV und Immunsystem
Die Abiturientinnen und Abiturienten bereiten mit diesem Material den Vortrag in der mündlichen Abiturprüfung vor. Dabei steht die kombinierte Anwendung grundlegender Kompetenzen der angeborenen und adaptiven Immunabwehr, der Zellbiologie und der Molekulargenetik im Vordergrund. Das Epstein-Barr-Virus wurde 1964 von den Virologen Michael Epstein und Yvonne M. Barr 1964 entdeckt und ist das erste bekannte humane Tumorvirus. Es ist sehr ansteckend und infiziert weltweit bis zu 98 % aller Menschen. Neueste Studien erhärten den Verdacht, dass das Epstein-Barr-Virus an der Entstehung zahlreicher Krankheiten mit bisher unbekannter Ursache beteiligt ist. Nachweislich ist das Virus der Erreger des Pfeifferschen Drüsenfiebers und wird mit Tumoren wie dem Nasopharynxkarzinom, Burkitt-Lymphom, Hodgkin Lymphom und Magenkrebs in Verbindung gebracht.
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Synthetisches Algenöl vs. Palmöl
Öl aus synthetischen Algen statt Palmöl: Kann die „Synthetische Biologie“ (SynBio) zur Rettung der Regenwälder einen Beitrag leisten? Die Schülerinnen und Schüler lernen die aus Westafrika stammende, ertragreiche Ölpalme Elaeis guineensis, ihre Produkte und deren unüberschaubare Verwendung in beispielsweise Chips, Shampoos oder Biodiesel kennen. Sie beurteilen im Rahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) die vielfältigen Auswirkungen der Palmenplantagen auf das Ökosystem Regenwald. Die weltweiten Urwaldrodungen zugunsten von Monokulturen der Ölpalme haben auf lokaler und globaler Ebene umfangreiche ökologische, soziale und wirtschaftliche Konsequenzen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben Bewertungskompetenz auf der Basis von Sachwissen, indem sie werteorientiert die Folgen der Regenwaldzerstörung reflektieren. Sie wägen Für- und Wider-Argumente für den optionalen Einsatz der revolutionären „Synthetischen Biologie“ ab.
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Bau der Biomembran
Ohne die Biomembran wäre Leben nicht möglich – Biomembranen stellen die Begrenzungen aller Zellen und Zellorganellen dar. Sie leisten das Prinzip der Kompartimentierung und schaffen durch gezielte Abgrenzung Reaktionsräume, in denen unsere lebensnotwendigen Stoffwechselprozesse ablaufen können. Historisch betrachtet gab es viele Vorstelllungen über die Biomembran. Die Kenntnisse über deren Feinbau stellen ein fundamentales Grundwissen in der Sekundarstufe II dar, ebenso der Umgang mit Modellen im Biologieunterricht. Die Verknüpfung der Themen eignet sich besonders aufgrund der historischen Forschungsgeschichte und der daraus resultierenden unterschiedlichen Modelle zum Bau der Biomembran. Die vorliegenden Materialien bieten einen spannenden Mysteryfall als schülermotivierende Einstiegs- und Erarbeitungsphase zum Bau der Biomembran. Der Erwerb grundlegender Modellkompetenz wird im Anschluss ebenso schülerzentriert mit der Methode des Placemats vermittelt.
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Die Humanevolution der Europäer
Lassen Sie Ihre Lernenden mithilfe des molekulargenetischen und evolutionsbiologischen Fachwissens kooperativ entschlüsseln, wie prähistorische Völker im Neolithikum den modernen Europäer prägten. Innerhalb eines fiktiven Forschungskongresses werden Ihre Lernenden zu Expertinnen und Experten für die genetische Evolution der Europäer.
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Klausuraufgabe: Der circadiane Rhythmus in der Krebsforschung
In dieser Klausuraufgabe wird das Modell der genregulatorischen Prozesse des circadia-nen Rhythmus des Menschen und die Zusammenhänge von circadianem Rhythmus und Krebs in den Fokus genommen. Der zugrunde liegende endogene Mechanismus des circadianen Rhythmus bildet eine Transkriptions-Translations-Rückkopplungsschleife aus Transkriptionsfaktoren, welche sich im tageszeitlichen Rhythmus wiederholt. Man spricht auch von einer inneren Uhr, die genetisch determiniert ist. Störungen der molekularen Tageszyklen werden mit der Entstehung von Tumoren in Verbindung gebracht. Daher zielen Krebstherapien auch auf Eingriffe in die transkriptionale Rückkopplung durch Transkriptionsfaktoren ab.
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Molekulare Mimikry
Der „Krieg gegen den Krebs“, wie er 1971 vom US-amerikanischen Präsidenten Richard Nixon ausgerufen wurde, ist bis heute nicht wirklich gewonnen. Neben den Leukämien und Lymphomen, bösartige Neubildungen des blutbildenden Systems, stellen die Karzinome den „Krebs“ im engeren Sinne dar. Karzinome entstehen aus Epithelzellen, die einen besonders stabilen Gewebezusammenhalt aufweisen. Wie kann es daher zur Metastasierung kommen? Die Lernenden erwerben Kompetenzen zur metastatischen Kaskade und Therapieoptionen. Das handlungsorientierte Modellieren der Metastasenbildung in einem Explainity-Clip und ein kriteriengeleitetes Reflektieren des Modellierungsprozesses fördern die Sach- und Modellkompetenz. Die Aufgabengestaltung unterstützt das selbstbestimmte und kooperative Lernen.
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Der circadiane Rhythmus
Der circadiane Rhythmus definiert den Tageszyklus von Tieren und Pflanzen. Er stellt eine biologische Dynamik dar, die ihre Ursache in endogenen Oszillationen metabolischer oder physiologischer Aktivitäten mit einer Periodizität von 20–28 Stunden hat. Die auch als innere Uhr bezeichnete Rhythmik liegt unabhängig von externen Faktoren vor. Der endogene Prozess stellt ein komplexes Geflecht aus Genregulierungen dar, wird damit genetisch gesteuert und durch Stoffwechselprozesse realisiert. Im natürlichen Tag-Nacht-Wechsel wird der Zyklus auf 24 Stunden synchronisiert. In jüngster Zeit konnten große Fortschritte in der Grundlagenforschung sowie der neuen Disziplin der Chronomedizin gewonnen werden. Am Beispiel von „Paracetamol“ und „Aspirin“ erarbeiten die Lernenden an Modellen und Grafiken fallorientiert, dass die Wirksamkeit der bekannten Arzneimittel mit der Tageszeit der Einnahme schwankt.
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