Der zweite Code - Die DNA ist nicht die ganze Antwort

Der zweite Code

Gymnasium

Biologie

11. | 12. | 13. Klasse

7 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Eineiige Zwillinge haben ein identisches Erbgut. Trotzdem unterscheiden sie sich mit zunehmendem Alter immer mehr voneinander. Diese und weitere Fragen, die sich allein mit den Erkenntnissen der klassischen Genetik nicht erklären lassen, gaben der Wissenschaft lange Zeit ein Rätsel auf. Schließlich fand man heraus, dass die DNA Markierungen enthalten kann. Sie bewirken, dass bestimmte Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Solche Genschalter sind letztendlich dafür verantwortlich, dass trotz gleicher DNA-Sequenz bei Lebewesen Unterschiede bestehen können. Erforscht wird dies in der Fachdisziplin der Epigenetik. Widmen Sie sich mit Ihren Lernenden diesem interessanten Forschungsbereich. Im Gruppenpuzzle werden Ihre Schüler mit epigenetischen Phänomenen konfrontiert, stellen Hypothesen zu ihnen auf und erforschen die Mechanismen epigenetischer Schalter. Dabei befassen sie sich mit der Regulation der Genaktivität durch DNA-Methylierung, Histonmodifikation sowie Micro-RNAs.
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# epigenetik
# dna_methylierung
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Kompetenzen

Niveau:Sekundarstufe II
Dauer:7 Stunden
Der Beitrag enthält Materialien für:
  • Binnendifferenzierung und Selbstkontrolle
  • Gruppenpuzzle
  • Diskussion
  • Problemorientierten Unterricht
Kompetenzen:
  • Einige Beispiele für epigenetische Phänomene kennenlernen
  • Die den epigenetischen Phänomenen zugrunde liegenden Mechanismen ergründen
  • Die Bedeutung der Epigenetik für die moderne Genetik erkennen
  • Über Sachverhalte diskutieren und Argumente abwägen
  • Eigenverantwortliches und kooperatives Arbeiten im Sachzusammenhang üben

Inhaltsangabe

M 1–M 4Teil I (Gruppenpuzzle 1):Erarbeitung in Expertengruppen:Die Schüler befassen sich arbeitsteilig anhand von Texten mit verschiedenen epigenetischen Phänomenen. Sie fassen die Informationen zusammen und stellen Hypothesen zu deren Ursachen auf. Vorstellung der Arbeitsergebnisse in der Stammgruppe: Anschließend stellen die Lernenden die Zusammenfassung und ihre Hypothesen in der Stammgruppe vor.1–2
Unterrichtsgespräch – Ergebnisse des Gruppenpuzzles 1:Es wird deutlich, dass alle epigenetischen Phänomene als Ursache die Regulation der Genaktivität haben.3
M 5-M 7, Hilfekarte zu M 5, Hilfekarte zu M 7Teil II (Gruppenpuzzle 2):Arbeitsteilig befassen sich die Schüler in Expertengruppen mit den drei Mechanismen, die den epigenetischen Phänomenen zugrunde liegen:Zu jedem Mechanismus wird ein Modell entwickelt. Zur Differenzierung existieren Hilfekarten.Die Erklärungen zu den Mechanismen werden mithilfe der Modelle in den Stammgruppen präsentiert.4–5
Unterrichtsgespräch – Ergebnisse des Gruppenpuzzles 2:Mithilfe der selbst entwickelten Modelle stellen einzelne Gruppen die Mechanismen noch einmal vor dem gesamten Kurs vor.6
Zusammenfassung der Inhalte, noch offene Fragen beantworten, Diskussion, Ausblick auf die weitere Forschung und Reflexion.7

Minimalplan

Steht Ihnen für diese Einheit nur wenig Zeit zur Verfügung, so führen Sie nur das Gruppenpuzzle 1 durch. Die Vorstellung der den Phänomenen zugrunde liegenden Mechanismen erfolgt dann anstelle des Gruppenpuzzles 2 im Lehrervortrag.

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