Genschere CRISPR/Cas9 - Comeback der Mammuts?

Genschere CRISPR/Cas9

Gymnasium

Biologie

11. | 12. | 13. Klasse

6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Obwohl letzte Vertreter des Wollhaarmammuts, Mammuthus primigenius, 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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Kompetenzen

Klassenstufe:Sek II
Dauer:6 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 5)
Kompetenzen:1. Pyrosequenzierung als molekulargenetisches Sequenzierungsverfahren beschreiben; 2. Aufbau und Funktionsweise der Genschere CRISPR/Cas9 kennen; 3. Entscheidungsmöglichkeiten im ethischen Konflikt abwägen
Thematische Bereiche:Genetik, Paläogenetik, Kompetenzbereich Bewertung

Inhaltsangabe

1. Stunde

Thema:Einstieg mithilfe eines Zeitungsartikels und Videos zum Fund eines gut erhaltenen Wollhaarmammuts in Sibirien.
M 1Das Wollhaarmammut – ein Gigant der Eiszeit
Benötigt:
  • 2 (einlaminierte) Karten mit den beiden gegenüberstehenden Meinungsäußerungen für die „Positionslinie“
  • Klebeband

2./3. Stunde

Thema:Durch die Methode der Pyrosequenzierung erlangen die Schüler einen Einblick in die Arbeit eines Paläogenetikers.
M 2Wie wird Mammut-DNA sequenziert?

3. Stunde

Thema:Die Schüler lernen Aufbau und Funktionsweise der Genschere CRISPR/Cas9 kennen.
M 3Mit der Genschere CRISPR/Cas9 zur Vervollständigung der Mammut-DNA

4. Stunde

Thema:Die Schüler erkennen das ethische Dilemma aus der Sicht eines Ethikbeauftragten.
M 4Comeback der Mammuts?

5. Stunde

Thema:Ethisches Dilemma mithilfe eines Wertepools und unterschiedlicher Rollenkarten bewerten.
M 5Die Ethikkommission tagt
Benötigt:
  • Rollenkarten

6. Stunde

Thema:Auf der Grundlage eines gemeinsamen Wertekanons und des Ausschließens inadäquater Handlungsoptionen zu einem fairen Kompromiss gelangen.
M 6Die Entscheidung
Benötigt:
  • Kärtchen für den gemeinsamen Wertekanon
  • Magnete
  • Tafel

Minimalplan

M 3 ist zum Teil unabhängig von den anderen Aufgabenteilen, da es die spezielle Sequenzierungsmethode für alte DNA behandelt und damit den thematischen Schwerpunkt etwas überschreitet. Sollen die Schüler lediglich die CRISPR/Cas9-Technik in Anwendung auf alte DNA verstehen, kann in M 3 Teil A auch ausgelassen werden. Die gesamte Unterrichtseinheit lässt sich so in kürzerer Zeit bearbeiten. Unter den weiteren Hinweisen sind für jeden Aufgabenteil Alternativen oder mögliche Kürzungen aufgeführt.

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