Unterrichtsmaterialien Genetik: Ganze Werke Seite 5/11
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Der Neandertaler in mir – Genetisches Erbe im modernen Menschen
Neandertaler stellen eine ausgestorbene Menschenform dar und sind die engsten Verwandten heute lebender Menschen. Die ältesten bekannten Neandertaler lebten vor 400.000 Jahren. Sie besiedelten Europa, den Nahen Osten, Zentralasien und das westliche Sibirien. Modernste Untersuchungsmethoden konnten jetzt zeigen, dass Neandertaler schon vor 40.000 Jahren ausstarben, aber Reste der archaischen DNA noch heute im modernen Menschen zu finden sind. Neandertaler und moderne Menschen koexistierten mindestens 250 Generationen lang. In dieser Leistungsaufgabe setzen sich Ihre Schüler mit dem genetischen Erbe des Neandertalers im anatomisch modernen Menschen auseinander.
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Die Überfischung der Weltmeere – Abhilfe durch Aquaponik und Aquakultur?
Als der Italiener Giovanni Caboto im Auftrag des englischen Königs 1497 Neufundland entdeckte, berichtete er über gigantische Kabeljauschwärme auf dem vorgelagerten Flachmeer, den Grand Banks. Die Entdecker ließen beschwerte Körbe im Meer absinken und beim Heraufziehen waren diese voller Kabeljau. Ein solcher Fischreichtum ist heute nicht mehr vorstellbar. Beim Kabeljau sind die wichtigsten und größten Bestände der Welt bereits zusammengebrochen oder stark bedroht. Was für den Kabeljau gilt, betrifft längst auch andere begehrte Speisefische wie den Lachs und den Hering. Diese Leistungsaufgabe fordert zu Lösungen heraus. Ihre Schülerinnen und Schüler analysieren Vor- und Nachteile von Aquaponik-Systemen und Aquakulturen mit Blick auf eine nachhaltige Entwicklung.
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Aufbau und Struktur der DNA
In diesem Beitrag erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anschaulich und handlungsorientiert den Aufbau und die Struktur der DNA. Sie entnehmen die Informationen u. a. aus übersetzten Auszügen des Originalbriefs von Francis Crick und leiten daraus den Aufbau und die Struktur der DNA ab. Ein selbsterstelltes DNA-Modell und die Durchführung eines Schülerversuchs eignen sich zum prozessbezogenen Kompetenzerwerb und -erweiterung.
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Mitose und Meiose erleben
Die meisten unserer Körperzellen teilen sich lebenslang, ohne dass wir viel davon mitbekommen. Doch was genau geschieht bei dieser unbemerkten Zellteilung? Und was passiert bei der Keimzellenbildung? In dieser Einheit entdecken Ihre Schüler die Abläufe von Mitose und Meiose, indem sie unter anderem einen Modellversuch zur DNA-Verteilung durchführen, Mitose-Stadien unter dem Mikroskop betrachten und Mitose- und Meiose-Phasen erforschen.
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digital unterrichten – Biologie -2/2020
digital unterrichten – Biologie -2/2020
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Inspiration Biene
Flügelnah verfolgen Thomas Radetzki und Matthias Eckoldt die Prozesse im Bienenstaat. Sie schildern die sich wandelnden Rhythmen im Volk, die virtuose Kommunikation der Bienen und ihre fein abgestimmte Kooperation bei allen Handlungen. Als das erfolgreichste Unternehmen der Welt demonstrieren die Bienen, dass ein Gemeinwesen auf Dauer nur bestehen kann, wenn alle Beteiligten dabei gewinnen. Beispielgebend finden sie in ein Gleichgewicht des Nötigen und zeigen eine Alternative zu unserem Wachstumsstreben, dem nicht nur die Bienen zum Opfer zu fallen drohen. Das Buch beschreitet neues Terrain: Es geht um Gesellschaft, Politik, Bildung, Ökonomie, Landwirtschaft, Lebensmittelproduktion, um neue Horizonte und Lebensperspektiven, um Wertschätzung, Bruttonationalglück und fehlende Resonanzräume. Nicht nur Imker, Landwirte und Bienenwissenschaftler werden zitiert, auch Unternehmensberater, Pädagogen, Soziologen, Systemtheoretiker, Pfarrer und Philosophen kommen zu Wort. Der Mut eines Bienenschwarms kann dabei ansteckend wirken: Wenn er auszieht, lässt er alles zurück und wird einzig vom Vertrauen in die Fülle der Welt getragen. Eine Ermutigung für alle, die aufbrechen wollen. Lesen Sie, wie Bienen ticken, wie sie reden, wer sie regiert, was sie krank macht. Fragen Sie sich mit den Autoren, was uns Bienen sagen.
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Naturphilosophie
Naturphilosophie - von der Antike bis in die Gegenwart. Was ist Natur oder was könnte sie sein? Diese und weitere Fragen sind grundlegend für Naturdenken und -handeln. Das Lehr- und Studienbuch bietet eine historisch-systematische und zugleich praxisbezogene Einführung in die Naturphilosophie mit ihren wichtigsten Begriffen, Strömungen und Diskursen. Es nimmt den pluralen Charakter der Wahrnehmung von Natur in den philosophischen Blick und ist auch zum Selbststudium bestens geeignet.
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Molekularbiologische Methoden in der Rekonstruktion der Besiedlung Australiens
In dieser Einheit schlüpfen die Schüler, angestoßen durch die Forschungsfrage: „Wie verlief die prähistorische Besiedlung Australiens durch die Vorfahren der heutigen Urbevölkerung, der Aborigines?“ in die Rolle von Wissenschaftlern. Angelehnt an die echte Forschung müssen die Schüler auf ihrem Weg zur Problemlösung molekulargenetische Analysemethoden anwenden und ihre kommunikativen Kompetenzen schulen. Es wird besonders die Arbeit im kleinen Team gefördert sowie das Präsentieren im Plenum. Die Übungsaufgaben zum Thema „Wer ist der Täter?“ fokussieren auf modernes DNA-Profiling. Damit wird der Anwendungsbereich der molekularbiologischen Techniken erweitert über die Enträtselung von Verwandtschaftsbeziehungen, prähistorischen Wanderwegen bis hin zur aktuellen Forensik. Die Übungsaufgaben fordern den handelnden Umgang mit Wissen und prüfen das erreichte Kompetenzniveau.
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Gebärmutterhalskrebs durch Humane Papillomviren
Durch Bewältigung dieser Leistungsaufgabe, die auch gut zur Abiturvorbereitung genutzt werden kann, explizieren die Schülerinnen und Schüler ihren kompetenten Umgang mit Modellvorstellungen zur Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen mit Blick auf die Regulation des Zellzyklus. Im Rahmen des Basiskonzepts Struktur und Funktion erarbeitet bzw. vertieft Ihre Klasse die Wirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen am Beispiel der HPV-Infektion.
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Mysterys Biologieunterricht 5-10
Spannende Fragen im Biologieunterricht: Das Fach Biologie ist spannend - doch manchmal müssen Ihre Schüler*innen daran erinnert werden. Die Mysterys dieses Bandes sind perfekt für diesen Zweck geeignet. Überraschen Sie die Jugendlichen mit einer rätselhaften Frage und lassen Sie sie eigene Theorien und Mutmaßungen aufstellen! Schneller Einsatz im Biologieunterricht: Mit Hilfe der Mysterys lässt sich ein problemorientierter Biologieunterricht im Handumdrehen realisieren. Sie erhalten 9 komplett ausgearbeitete Mysterys mit passender Einstiegsgeschichte sowie didaktisch-methodischen Hinweisen und einer Sachanalyse für einen souveränen Einsatz im Unterricht. Lösungsansätze selbst entwickeln: Die Jugendlichen werden dazu ermutigt, eigene Vermutungen zu lehrplanrelevanten Problemsituationen aufzustellen. Dabei helfen ihnen die mitgelieferten Basiskärtchen sowie Erweiterungs- und Vertiefungskärtchen. So sorgen Sie für Spaß und Spannung im Fach Biologie! Der Band enthält: 9 komplett ausgearbeitete Mysterys mit Sachanalyse, didaktisch-methodischen Hinweisen, Einstiegsgeschichte, Leitfrage, Arbeitsaufträgen, Basiskärtchen sowie Erweiterungs- und Vertiefungskärtchen; Musterlösungen in Form eines Strukturdiagramms; Hinweise für Möglichkeiten der Diagnose und Förderung sowie der Leistungsmessung.
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Biologischer oder gentechnischer Pflanzenschutz?
Die Anfälligkeit der Maispflanze für die Raupen des Maiszünslers ist wirtschaftlich ein Problem, das die Frage nach dem „Wie“ der Schädlingsbekämpfung aufwirft. Aus Sorge um ihre Gesundheit lehnen viele Menschen gentechnisch veränderte Lebensmittel ab. Durch die Auseinandersetzung mit dem Beispiel Bt-Mais, können Ihre Schüler in dieser Klausur die Chancen und Risiken der grünen Gentechnik sachlich und differenziert abschätzen.
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Der Geruchssinn
Viele Erlebnisse und Erinnerungen verbinden wir mit dem passenden Geruch. Wer erinnert sich nicht gerne an den Zimtgeruch zur Weihnachtszeit oder freut sich, wenn er den Duft seines Lieblingsessens in der Nase verspüren darf. Doch ist der Geruchssinn für uns Menschen heute noch überlebenswichtig? Erarbeiten Sie mit Ihren Schülern die Veränderungen im Geruchssinn im Laufe der Zeit, und führen Sie die Lernenden praxisnah an die Evolutionstheorie Darwins heran.
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Sollen Samenspender anonym bleiben dürfen?
Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit dem ethischen Dilemma der Anonymität von Samenspendern. Schulen Sie die ethische Bewertungskompetenz Ihrer Schüler anhand dieses aktuellen Problemthemas. Mithilfe des Pyramidenmodells für das bioethische Lernen geben Sie den Lernenden das notwendige Handwerkszeug an die Hand, um sich mit fundierten Argumenten, methodengeleitet im gesellschaftlichen Diskurs beteiligen zu können. In einem Rollenspiel versetzen sich die Schüler bewusst im Perspektivwechsel in eine nicht ihrer eigenen Meinung entsprechende Position hinein und setzen das Gelernte um.
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Forschung und Anwendung der Genetik
Mit unseren hochaktuellen Unterrichtsideen können Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Tragweite dieses Themas über die klassischen Grundlagen hinaus vermitteln und so die Mündigkeit Ihrer Schülerinnen und Schüler zum Thema Genetik stärken. Aus dem Inhalt: Moderne Pflanzenzüchtung – Die Vererbungslehre durch Einblicke in die professionelle Pflanzenzüchtung erweitern Genetische Analysen – richtig cool – DNA-Sequenzen von Eisfischen im forensischen Kontext untersuchen und bewerten Gentechnik: ja oder nein? – Über ein Talkshow-Rollenspiel die Vor- und Nachteile der Gentechnik nachvollziehen
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Warum wir heute alle Milchmutanten sind?
Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht die Evolution der menschlichen Laktosetoleranz und die des Brotgetreides. Milch und Weizen haben zur Entwicklung unserer kulturellen Evolution entscheidend beigetragen. Es wird der enge Zusammenhang der kulturellen und biologischen Evolution des Menschen erarbeitet.
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Klassische Hämophilie
Diese Leistungskontrolle für die gymnasiale Oberstufe basiert auf grundlegenden molekulargenetischen Kompetenzen zur Proteinbiosynthese, zum Ablauf der Polymerase-Kettenreaktion, aber auch zur klassischen Genetik. Die Schülerinnen und Schüler formulieren in einer Stammbaumanalyse Hypothesen zum möglichen Vererbungsmodus der Hämophilie und überprüfen diese auf der Grundlage ihrer Kenntnisse zur Meiose und der Mendel’schen Regeln.
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Haut
Sie ist überlebenswichtig. Sie kann den Körper kühlen, muss aber vor der Kälte wie auch der Sonne geschützt werden. Mit dem Alter verändert sie sich. Die Rede ist von der Haut. Sehr anschaulich und klar strukturiert stellt der Film die Haut, ihren Aufbau und ihre Funktion vor. Zunächst werden die verschiedenen Hautschichten erläutert. Dann wird auf die Hautanhangsgebilde wie die Haare, die Talg- und Schweißdrüsen und die Fingernägel eingegangen. Zudem zeigt der Film, wie die Haut sich mit dem Alter, unserem Gemütszustand und bei Krankheit verändert. Den Abschluss macht der Tastsinn.
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Genetische Sonne
Jedes Lebewesen wächst und entsteht nach einem bestimmten Bauplan, der in der DNA festgelegt ist. Die DNA, auf der Milliarden von Erbinformationen gespeichert sind, ist erstaunlich einfach aufgebaut: Auf zwei Desoxyribosesträngen sind vier verschiedene Basen angeordnet, deren Abfolge codiert die Information. Ein einfaches Hilfsmittel, die Informationen zu entschlüsseln ist die Code-Sonne, die in diesem Film anschaulich erläutert wird.
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MINT Zirkel - Ausgabe 4, Dezember 2019
Gibt es Menschenrassen? Wie entstehen Staus? Kann kritisches Denken unterrichtet werden? Wie sieht die Arbeitswelt 4.0 aus für MINT-Absolventinnen und -Absolventen? Woran können sich Schülerinnen und Schüler orientieren? Nachdenkliches, Spannendes und Wissenswertes zum Advent 2019 aus der MINT-Welt
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Genschere CRISPR/Cas9
Obwohl letzte Vertreter des Wollhaarmammuts bereits vor etwa 4000 Jahren ausgestorben sind, sehen Wissenschaftler die Möglichkeit, das Wollhaarmammut „wieder aufleben“ zu lassen. Denn mithilfe der neuesten Genschere CRISPR/Cas9 ist es möglich, das Genom einer Asiatischen Elefantenkuh so zu verändern, dass einzelne Gensequenzen ausgeschnitten und „typische Mammutgene“ eingesetzt werden könnten. Ihre Schüler beschäftigen sich in dieser Einheit mit dem Aufbau und der Funktion der Genschere CRISPR/Cas9 sowie mit den ethischen Fragen, die ein mögliches Comeback von Wollhaarmammuts mit sich bringt.
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Pflanzlichen Zeitmessung: Die „miR-Uhr“
Die Unterrichtsreihe für die Oberstufe des Biologieunterrichts zu den genetischen Mechanismen der pflanzlichen Zeitmessung bietet Ihrer Klasse einen interessanten Einblick in pflanzliche genregulatorische Prozesse und die Möglichkeit, diese zugunsten menschlicher Vorhaben zu beeinflussen. Ihre Schülerinnen und Schüler können sich dabei nicht nur im Anwenden ihrer genetischen Kenntnisse und ihrer Diagrammkompetenz üben, sondern eröffnen sich, durch das Einbetten in verschiedene thematische Kontexte, Chancen für wertvolle kumulative Lernprozesse.
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Das Blut
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Lernenden in einem Stationenlernen die Besonderheiten des Blutes. Sie stellen Modelle der Blutzellen her, mikroskopieren ein Blutdauerpräparat und erarbeiten sich anhand historischer Forschungsergebnisse sowie durch ein Experiment mit künstlichem Blut die Blutgruppen. Ein Quartettspiel bietet den gelungenen Abschluss zur Verträglichkeit von Spender- und Empfängerblut.
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Eine Pille aus Zauberpilzen
Die aktuelle neurobiologisch-medizinische Forschung zeigt großes Interesse an psychoaktiven Pilzen, die auch als „Zauberpilze“ oder „Magic Mushrooms“ bezeichnet werden.Dieser Beitrag ermöglicht Ihren Schülern, sich einerseits die neurobiologische Wirkung und biotechnologische Herstellung eines natürlichen Wirkstoffes zu erarbeiten und andererseits den gegenwärtigen Forschungsprozess zu erschließen. Nach dem Erwerb fachwissenschaftlicher Kompetenz beurteilen Ihre Schüler die Thematik im diskursiven Dialog.
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Biologische Rätsel
In diesem Kompaktheft können Sie sich mit einer ganz besonderen Rätselform biologischer Rätsel auseinandersetzen: dem Mystery. In einem Mystery werden komplexe Sachverhalte im Rahmen einer Geschichte dargestellt. Ziel ist es, eine mitunter obskure Frage oder Aussage zu beantworten beziehungsweise zu erklären und sich neues Wissen anzueignen oder zu vertiefen. Zur Lösung der Mysterys stehen dem Rätselnden Informationskarten zur Verfügung. Diese muss er kreativ zu einem sinnvollen Lösungsweg arrangieren. Bei Fragen unterstützen ihn Hilfekarten. So können auch komplexe Sachverhalt erfolgreich über ein solches biologisches Rätsel erschlossen und gefestigt werden.
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Molekulare Uhren
In dieser Leistungskontrolle für die Oberstufe zum Thema Genetik und Evolution setzen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der geologischen Zeitskala der Erdgeschichte und der Zuordnung von Organismengruppen auseinander. Anhand der Datierungsmethode durch Molekulare Uhren prüft Ihre Klasse ihr Wissen zu evolutiven Zeitdimensionen, um ihre naturwissenschaftlichen Vorstellungen über den chronologischen Ablauf der Evolution zu vertiefen.
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