Unterrichtsmaterialien Genetik: Ganze Werke Seite 18/21
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Biologie
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Giftig, giftiger, aber nicht giftig genug
Wenngleich der Schwerpunkt deutlich auf dem evolutiven Aspekt der Koevolution liegt, behandeln die Einzelmaterialien auch Aspekte der Ökologie, der Neurophysiologie, der Evolution mit dem Schwerpunkt Selektion und der Genetik. Dieser Beitrag bietet sich demnach als wiederholendes und zusammenfassendes Übungsmaterial gegen Ende der Qualifikationsphase an. Dabei belegt er exemplarisch die Aussage von DOBZHANSKY „Nichts in der Biologie erscheint sinnvoll, außer im Lichte der Evolution“.
Gesamtwerk
Waisenkrankheiten
Als orphan diseases (engl. orphan = Waise, disease = Krankheit), werden Krankheiten bezeichnet, die nur ca. einen von 2 000 Menschen betreffen. In Deutschland sind 7 000 Waisenkrankheiten bekannt und es gibt vermutlich mehr als vier Millionen Betroffene. Etwa 80 % der Erkrankungen haben genetische Ursachen, betroffen sind vor allem Kinder und Jugendliche. Viele der seltenen Krankheiten sind lebensbedrohlich oder schränken die betroffenen Personen stark ein, da sie einer speziellen Behandlung bedürfen.
Gesamtwerk
Genetik verstehen
Dieses Buch richtet sich an MedizinerInnen, NaturwissenschafterInnen, biomedizinische Fachkräfte und Interessierte, die sich einen ersten Überblick über die molekularen Grundlagen des Lebens verschaffen möchten. Es erklärt in verständlicher Form die Grundlagen der Molekularbiologie. Viele Illustrationen sollen helfen, die beschriebenen Mechanismen zu verdeutlichen und zum Verständnis beizutragen. Ein gesondertes Kapitel gibt einen Überblick über übliche Methoden in der Arbeit mit Nukleinsäuren, wobei jede Technik mit verständnisfördernden Abbildungen erklärt wird. Im Anschluss werden die vorgestellten Techniken anhand von realen Beispielen aus der molekularen Diagnostik von Erkrankungen verdeutlicht. Zuletzt geben die Autoren Einblicke in bioethische Aspekte und die rechtlichen Grundlagen für die Durchführung von genetischen Analysen.
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Der Geist der bösen Witwe
Dieser Beitrag kann zur Wiederholung abiturrelevanter Kenntnisse aus den Themenbereichen Neurobiologie, Molekulargenetik und Zellbiologie eingesetzt werden. Der neurophysiologische Teil eignet sich als Grundlage für eine Klausur, aber auch der Einsatz des gesamten Beitrags für eine schülerzentrierte Problemdiskussion zu den Themen Mutation, Erbkrankheiten und Aberglaube ist möglich.
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Bittere Erkenntnisse
Dieser Beitrag kann als Klausur zum Thema „Sinnesphysiologie“ nach Besprechung neurobiologischer Grundlagen eingesetzt werden. Er beschäftigt sich mit der Signaltransduktion in Sinneszellen am Beispiel „Schmecken“.
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Gesamtwerk
Mathematik in den Life Sciences
Was hat Mathematik mit den Lebenswissenschaften zu tun? Kann man die belebte Natur überhaupt in Formeln fassen? Und wenn ja, warum sollte man das? Naturwissenschaftliches Verständnis von Lebensvorgängen gewinnt man, indem man Theorien an Beobachtungen und Experimenten misst. In diesem Prozess spielt Mathematik sowohl bei der Theoriebildung – Stichwort: Modellierung – als auch bei der Überprüfung der Theorie an der Realität – Stichwort: Statistik – eine wichtige Rolle. Anders als in herkömmlichen Lehrbüchern bilden daher Modellbildung und Statistik den Kern dieses einführenden Buches. Viele Beispiele werden mit der freien Statistiksoftware R bearbeitet, und der Anhang bietet eine anwendungsorientierte Einführung in R durch „Learning by Doing“. Aus dem Inhalt: Wachstums- und Populationsmodelle; Grafische Darstellung von Daten und beschreibende Statistik; Modellierung mit Differenzialgleichungen; Wahrscheinlichkeitsrechnung; Testen und Schätzen; Korrelation und Regression; Sequence Alignment.
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Die Evolution
Von den Kaiserpinguinen auf dem antarktischen Packeis über die farbenprächtigen Schmetterlinge auf der Bergwiese bis zu den skurrilen Geschöpfen der dunkelsten Tiefsee – auf unserer Erde finden wir eine atemberaubende Vielfalt an Lebewesen. Doch wie konnte sich diese entwickeln? Und wie kam das Leben überhaupt in die Welt? Die von Charles Darwin entworfene und seither stetig weiterentwickelte Evolutionstheorie gibt auf diese und zahlreiche weitere Fragen wissenschaftlich fundierte Antworten. Das vorliegende Buch bietet eine gründliche und leicht verständliche Einführung in die komplexe Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Lebens.
Gesamtwerk
Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
Gesamtwerk
Telomere - ist ewiges Leben möglich?
Ihre Schüler beschäftigen sich mit den Forschungserkenntnissen zu Telomeren und vollziehen diese anhand von Versuchen, Grafiken und wissenschaftlichen Texten nach. Zudem setzen sie sich mit der Frage auseinander, wie die lange DNA in der Zelle untergebracht ist und was hinter dem „Unsterblichkeitsenzym“ Telomerase steckt.
Gesamtwerk
Genetik und Neurophysiologie der Erkrankung Marie-Charcot-Tooth
Der vorliegende Beitrag kann entweder als Ganzes genutzt werden, z. B. als Vorbereitung für die Abiturprüfung, oder aber in Teilen für die Vertiefung von Inhalten im Zusammenhang mit den angesprochenen Themenbereichen Neurophysiologie und Genetik. Die Schülerinnen und Schüler sollten gute bis fundierte Vorkenntnisse über Bau und Funktion eines Neurons sowie über moderne, gentechnische Verfahren im Zusammenhang mit der Struktur-Funktionsbeziehung bei Proteinen besitzen. Elektronenmikroskopische Präparate sollten bekannt sein und in den Grundzügen ausgewertet werden können.
Gesamtwerk
Die Vererbung der Blütenfarbe bei der Platterbse
An diesem Beitrag können Aufgaben zu grundlegenden Überlegungen der Klassischen und Molekularen Genetik bearbeitet werden. Zum Tragen kommen neben einer sauber strukturierten Darstellung in Bezug auf das Punnet-Kombinationsquadrat auch Überlegungen zu Ablauf und Funktionsdefekten bei Genwirkketten.
Gesamtwerk
Von Griffith bis zur Aufklärung der DNA-Replikation – der Erbinformation auf der Spur
Bevor sich die Zelle in der Mitose teilt, muss die DNA verdoppelt werden. Dabei erfolgt eine exakte Verdoppelung der DNA. Doch wie läuft die DNA-Replikation ab und wie sieht die Struktur der DNA eigentlich aus? Etliche Forscher haben sich um diese wichtigen Fragen verdient gemacht. Vollziehen Sie mit Ihren Schülern Meilensteine der DNA-Forschung nach. Die Forschungsreise beginnt mit der Suche nach dem Ort der Erbinformation, findet in der Entschlüsselung der DNA-Struktur ihre Fortsetzung und endet schließlich bei der Aufklärung der DNA-Replikation.
Gesamtwerk
Biodiversität
Die genaue Anzahl der Arten von Pflanzen und Tieren auf der Erde ist unbekannt. Was wir jedoch mit Sicherheit wissen, ist der dramatische Rückgang der Artenvielfalt, dessen Auslöser hauptsächlich der Mensch ist. Die "Bedrohungen der Biodiversität" sowie ihre Ursachen sind das Thema des Filmes. Er verdeutlicht den rücksichtslosen Umgang mit den Ressourcen der Erde an Land und in den Ozeanen. Die Abholzung der Wälder, die Überfischung und Verschmutzung der Meere zerstört Lebensräume und dadurch eine immer größere Anzahl der Tier- und Pflanzenarten. Auch der ebenfalls durch den Menschen beschleunigte Klimawandel trägt zu einer Beschleunigung des Artensterbens bei. Der Film verdeutlicht die "Folgen des Artenschwundes" durch den Raubbau des Menschen und sensibilisiert zu einem rücksichtsvollen Umgang mit der Natur. Die Artenvielfalt sichert die Ernährung, ist ein wichtiger Faktor für die Gesundheit der Menschen und trägt zu einer wirtschaftlichen Stabilität bei. Zusatzmaterial: Didaktische Hinweise; Sprechertexte.
Gesamtwerk
Kann man das Atmen vergessen?
Dieser Beitrag soll Ihre Schülerinnen und Schüler zum Thema Erbkrankheiten für den Zusammenhang zwischen Wissenschaft und menschlichen Schicksalen sensibilisieren. Ein winziger Defekt im Erbgut und eine Familie muss täglich um das Leben ihres Kindes bangen. Da es für die dem Undine-Syndrom zugrunde liegende Mutation einen Gentest gibt, eignet sich das angebotene Material insbesondere für die fachübergreifende Diskussion der Pro- und Kontraargumente der Präimplantationsdiagnostik. Die Aufgaben eignen sich für den Einsatz als Einzel- oder Partnerarbeit im Unterricht, als Klausurfragen, zur Wiederholung abiturrelevanten Lernstoffs oder auch als Grundlage für Präsentationsthemen.
Gesamtwerk
Der Nobelpreis für Medizin 2010
Fortpflanzung und Entwicklung des Menschen gehören wegen ihres lebensweltlichen Bezuges zu den motivierendsten Themen der Kursstufenbiologie. Oft sind allerdings wesentliche Aspekte bereits aus dem Mittelstufenunterricht bekannt. Um einer bloßen Wiederholung aus dem Wege zu gehen, kann durch die In-vitro-Fertilisation ein neuer Kontext geschaffen werden.
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Zellbiologie der Pflanzen
Das Lehrbuch vermittelt in kompakter Form, verständlichem Text und anschaulichen Abbildungen die Grundlagen der Zellbiologie am Beispiel der Pflanzenzelle. Auch auf die tierische Zellbiologie wird im Vergleich eingegangen. Das Buch gibt den Bachelorstudenten eine Einführung und den Masterstudenten einen Überblick.
Gesamtwerk
Chemie erleben
Haben Sie Chemie bisher immer als eine Form von (schwarzer) Magie wahrgenommen? Zu unrecht! Jedes Mal, wenn Sie photographieren, wenn Sie etwas waschen, kleben oder streichen, betreiben Sie Chemie - und Kochen ist ohnehin angewandte Biochemie. Das Buch behandelt die spezielle Chemie auf eine neue Art: Im anorganischen Teil werden die Struktur der Orbitale und das Periodensystem erklärt sowie die einzelnen Elemente besprochen, wobei der Schwerpunkt auf Verständnis und Zusammenhänge gelegt wird. Eine Vielzahl an Beispielen und Anwendungen aus dem Alltag sorgen für Anschaulichkeit (Spurenelemente und Ernährung, Ozon, Treibhauseffekt usw.). Der organische Abschnitt behandelt die Theorie der Reaktionsmechanismen, Isomerien, Nomenklatur u.ä. Darauf baut die spezielle organische Chemie auf. Im analytischen Teil werden Methoden vorgestellt, wobei nur die Grundprinzipien erklärt werden.
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Biodiversität
Biodiversität umfasst die auf der Erde vorhandene Vielfalt an Genen, Arten, Ökosystemen und biologischen Wechselwirkungen. Auf faszinierende Weise werden im vorliegenden Profile-Band Fakten über Entstehung und Bedrohung von Biodiversität sowie Wertungen und Forderungen im Umgang mit der Vielfalt des Lebens auf unserem Planeten vorgestellt und diskutiert. Dabei wird gezeigt, dass Biodiversität nicht bloß ein Zählen und Registrieren von Arten ist. Vielmehr werden Nutzen und Nutzung der Biodiversität aus multidisziplinärer Sicht erläutert.
Gesamtwerk
Die Bedeutung der Reaktionsnorm für die Merkmalsausbildung
An dieser Aufgabe lassen sich klassische Themenbereiche der Genetik erarbeiten bzw. vertiefen. Dabei kommt dem Zusammenspiel von Reaktionsnorm und Modifikation(sbreite) im Zusammenhang mit dem jeweiligen Genotyp des Lebewesens eine entscheidende Bedeutung zu.
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Entwicklungsbiologie
Das Buch führt in die Grundlagen der modernen Entwicklungsbiologie ein. Das Niveau orientiert sich an den Lehrinhalten für Bachelorstudiengänge. Die gängigen Modellorganismen, wie die Fliege Drosophila melanogaster, der Wurm Caenorhabditis elegans, der Frosch Xenopus laevis, der Zebrafisch Danio rerio, das Huhn, und die Maus werden beschrieben. Ein besonderer Fokus liegt auf der Vermittlung der molekularen Mechanismen, die verschiedenen entwicklungsbiologischen Prinzipien zu Grunde liegen, beispielsweise der Keimblattbildung und der Keimblattmusterung oder die Entstehung der Organe bei Wirbeltieren. Ein abschließendes Kapitel beschäftigt sich mit den Implikationen der Entwicklungsbiologie für die Stammzellbiologie. Grundlegende methodische Ansätze werden eingeführt.
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Das Non-Hodgkin-Lymphom
Dieser Beitrag kann im Unterricht zur Vertiefung der Themen Impfung, Krebstherapie und grüne Gentechnik sowie im Rahmen einer Diskussion über die umstrittene Anwendung der Gentechnik in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Methodisch eignen sich die Aufgaben für Einzel- oder Gruppenunterricht, für Klausuren oder als themenübergreifende Übung fürs Abitur in den Gebieten Immunbiologie und/oder Gentechnik.
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Blutgerinnungshemmer in der Schädlingsbekämpfung – Klausuraufgaben zur Abiturvorbereitung
Der Beitrag „Blutgerinnungshemmer in der Schädlingsbekämpfung“ kann in seiner Gesamtheit zur Abiturvorbereitung genutzt werden. Die Schülerinnen und Schüler üben so den Umgang mit einer Klausuraufgabe, die verschiedene Themenbereiche miteinander verknüpft. Im vorliegenden Fall sind dies die Themenbereiche „Funktionszusammenhänge und deren molekulare Grundlagen“ sowie „Entwicklungsprozesse – Evolution und Zukunftsfragen“.
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Ohne Biodiversität keine Zukunft
Ohne Biodiversität keine Zukunft
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Im Moos ist was los – Erarbeitung ökologischer Zusammenhänge am Beispiel des Mooses
Die Schülerinnen und Schüler lernen exemplarisch am Ökosystem Moos grundlegende ökologische Zusammenhänge kennen; können mit dem Binokular/Mikroskop umgehen und lernen, das Gesehene in einer Zeichnung festzuhalten; sind in der Lage, Organismen im Moos zu bestimmen; lernen, wie sich Nahrungsbeziehungen mithilfe eines Nahrungsnetzes darstellen lassen; üben sich in der Präsentation von Ergebnissen und in Sozialformen wie Partner- und Gruppenarbeit; werden an einige wichtige ökologische Fachbegriffe herangeführt.
Gesamtwerk
Lebensmittelkennzeichnung
Informiert wird über rechtliche Vorschriften, Notwendigkeit und Schwierigkeiten der Lebensmittelkennzeichnung. Der Film hilft Angaben auf Verpackungen besser zu verstehen und zeigt warum es überhaupt Regelungen dafür gibt. Auch auf Gentechnik in der Landwirtschaft und die Frage "Wie Bio ist Bio eigentlich?" wird eingegangen. Zusatzmaterial: Basisaufgaben + Materialien; Weiterführende Aufgaben + Materialien; Zusatzaufgaben + Materialien; Unterrichtbegleitendes, medienpädagogisches Computerprojekt.
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