Molekularbiologische Methoden in der Rekonstruktion der Besiedlung Australiens

Molekularbiologische Methoden in der Rekonstruktion der Besiedlung Australiens

Berufliche Schulen | Gymnasium | Mittlere Schulformen

Biologie

11. | 12. | 13. Klasse

6 - 8 Unterrichtsstunden

Beschreibung

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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Kompetenzen

Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, KommunikationI–IIIStruktur und Funktion, Variabilität und Angepasstheit, Geschichte und VerwandtschaftM 1–9
Fachwissen, ErkenntnisgewinnungI–IIIStruktur und Funktion, Variabilität und Angepasstheit, Geschichte und VerwandtschaftM 10

Inhaltsangabe

Aktivierung von Vorwissen und Präkonzepten zur Erstkolonisierung Australiens und zu wissenschaftlichen Denk- und ArbeitsweisenM 1Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, Mindmap
Genetische Besonderheit und Vermehrung von Mitochondrien und mtDNA, Heterosomie, FlaschenhalseffektM 2, 3TexterschließungVeranschaulichen durch Skizzieren
PCR-Methode, metareflexive Bearbeitung der MethodeM 4Verknüpfung von kontinuierlichem und diskontinuierlichem Text
DNA-Sequenzierung, metareflexive Bearbeitung der MethodeM 5Diskontinuerlicher TextText-Puzzle
Elektrophorese, metareflexive Bearbeitung der MethodeM 6Code-Sonne
Vergleich der mRNA-Sequenzen aus komplementärer mtDNA verschiedener Aborigines-PopulationenM 7Identifizieren von Mutationen in homologen mRNA-Sequenzen, Gruppierung nach Ähnlichkeit bzw. VerwandtschaftCode-Sonne
Rekonstruktion der Wanderwege bei Erstkolonisierung Australiens, Reflexion wissenschaftlicher HypothesenM 8 / 9Hypothesen zum Stammbaum der Aborigines und zu Wanderwegen auf Grundlage genetischer Daten
DNA-Profiling unter Anwendung molekularbiologischer TechnikenM 10Übung: Kriminalistische Fallstudie mittels PCR, DNA-Sequenzierung und Southern Blotting, Analyse von Autoradiogrammen („genetische Fingerabdrücke”)

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