Unterrichtsmaterialien Gentechnik: Ganze Werke Seite 3/6
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Experimente zur Fotosynthese
Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Vorgänge der Fotosynthese mithilfe spannender Experimente. Neben der Bestimmung von Fotosyntheseraten unter verschiedenen Gegebenheiten chromatografieren sie Blattfarbstoffe aus Laubblättern. Weiterhin wiederholen Ihre Lernenden die Grundlagen des Mikroskopierens und prüfen ihr Wissen am Ende der Einheit selbstständig mithilfe interaktiver LearningApps-Übungen.
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digital unterrichten – Biologie –2/2022
digital unterrichten – Biologie –2/2022
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Freiarbeitsmaterialien 9. Klasse: Biologie
Sie kennen es aus Ihrem Biologieunterricht: Um der Heterogenität Ihrer Lerngruppe gerecht zu werden, braucht es differenzierte Lernangebote. Individuell abgestimmtes Material ist besonders in Unterrichtsphasen des selbstständigen Lernens gefordert und kann auch zum Abschluss eines Themenfeldes den Lernerfolg Ihrer Schülerinnen und Schüler sichern. Dieses E-Book unterstützt Sie mit praxiserprobten und fertig ausgearbeiteten Materialien bei der Gestaltung von Unterrichtsarrangements wie Lernzirkel oder Lerntheke. Sie erhalten flexibel einsetzbares Material mit abwechslungsreichen Aufgabenformaten, die sowohl Fach- als auch Methodenkompetenzen fördern. MP3-Dateien als Zusatzmaterial bieten darüber hinaus Unterstützung in jedem Themenbereich. Von humanbiologischen Themen wie der Funktion der Blutgefäße über die Bakterien genetik bis zu den Vorgängen an der Synapse werden alle Aufgaben in drei Schwierigkeitsstufen angeboten. So können Ihre Schülerinnen und Schüler den erarbeiteten Stoff individuell und im eigenen Tempo üben. Lösungen zur Selbstkontrolle entlasten Sie von den notwendigen Korrekturen. Keine lange Vorbereitung – einfach kopieren und schon geht’s los!
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digital unterrichten – Biologie -10/2021
digital unterrichten – Biologie -10/2021
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Mikroskopieren
Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit dem Aufbau, der Funktionsweise sowie der praktischen Anwendung des Mikroskops. Nach einer kurzen theoretischen Einführung zum Mikroskop selbst liegt der Schwerpunkt auf dem praktischen Mikroskopieren verschiedener Zellen. Die Einheit ist als Lernzirkel konzipiert, der je nach Klassenstufe und Leistungsstand variiert werden kann. In der fünften Klasse bieten sich vor allem die Stationen zur Heranführung an das Mikroskopieren an. In der siebten Klasse hingegen reicht es, den Aufbau des Mikroskops kurz zu wiederholen und den Schwerpunkt auf den „Profilteil“ zur mikroskopischen Zeichnung sowie die Kleinstlebewesen zu legen. Die Motivation wird durch Abwechslung in Form von Spielen, Rätseln und praktischen Übungen sowie einem Fokus auf dem selbstständigem Arbeiten gefördert.
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Molekularbiologische Methoden 2.0
In den vergangenen Jahren hat sich die Molekularbiologie rasant weiterentwickelt. Technologien wie die Modulare Klonierung, PCR-basierte Klonierungen und das Gibson Assembly sind inzwischen in vielen Laboren als Standard etabliert. Neben den modernen Klonierungsverfahren wurden die die Denkansätze in der modernen Biologie revolutionierende Bioinformatik und die synthetische Biologie aufgenommen. Die zunehmende Bedeutung reicht inzwischen weit in die Gesellschaft hinein, wie die „Omics“-Technologien und die Genom Editierung zeigen, die ebenfalls in diesem Buch behandelt werden. Die 3. Auflage wurde korrigiert und aktualisiert und enthält viele hilfreiche Tipps und Tricks, welche die Fehlersuche im Labor erleichtern können. Concept-Maps visualisieren Zusammenhänge zwischen den vorgestellten Methoden. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen veranschaulichen komplexe Sachverhalte, „Gut zu wissen“-Boxen liefern Hintergrundinformationen, „Tipp“-Boxen geben wertvolle Hinweise für die praktische Arbeit und Protokolle besonders wichtiger Verfahren erleichtern das Verständnis. Ideal für Studium und Praxis!
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Mikroskopische Untersuchung der Bakterien im Zahnbelag
Zähneputzen, Zahnbelag, Säure, Karies. Diese Zusammenhänge erarbeiten sich die Lernenden in dieser versuchsorientierten Lerneinheit selbstständig, indem sie eine mikroskopische Untersuchung ihres eigenen Zahnbelags durchführen, die enthaltenen Bakterientypen identifizieren und entsprechende Zusammenhänge erklären. Die Lernenden arbeiten dabei sehr selbstständig mithilfe einer Forscherbox, Versuchsprotokollen auf drei Niveaustufen, Tippkarten sowie Zusatzaufgaben.
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Biologie-Classroom-Escape
Bei diesem Classroom Escape handelt es sich um ein Konzept, welches Fachinhalte mit intelligentem Üben und spielerischem sowie kooperativem Lernen verbindet. Das Konzept greift den aktuellen Trend der Live Escape Games auf und bringt diese Begeisterung in den Klassenraum. Der Beitrag liefert ein erprobtes Praxisbeispiel. Der vorgestellte Classroom Escape kann im Ganzen oder in Teilen in den eigenen Unterricht übernommen werden. Das Beispiel soll interessierte Kolleginnen und Kollegen ermutigen, selbst Rätsel zu kreieren und in den eigenen Unterricht einzubringen.
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digital unterrichten – Biologie -4/2021
digital unterrichten – Biologie -4/2021
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Allgemeine Virologie
Die Anzahl und Variabilität von Viren ist immens. Ihnen allen ist aber gemeinsam, dass sie zur Vermehrung auf eine lebende Zelle angewiesen sind. Viren haben deshalb effiziente Strategien entwickelt, die Zellhüllen zu überwinden und die Makromolekül-Synthese-Mechanismen im Zellinneren für die eigene Replikation zu beanspruchen. Gleichzeitig müssen sie die umfangreichen Abwehrmechanismen des Wirts so beeinflussen, dass der Replikationszyklus mit der Freisetzung von Virusnachkommen abgeschlossen werden kann. Die neusynthetisierten Viren können sich weiter im Wirt verbreiten und auf neue Wirte oder ganze Populationen übergreifen. Die Allgemeine Virologie erläutert die verschiedenen Schritte im Replikationszyklus der Viren und zeigt die vielfältigen Interaktionen zwischen Virus und Wirt auf. Zudem werden Strategien für die Kontrolle von Virusinfektionen sowie für den Einsatz von Viren in der Molekularen Medizin diskutiert. Doppelseitige farbige Darstellungen von wichtigen Viren im Appendix (u. a. Corona-, Herpes-, Pox-, Rhabdo- und Retro-Virus).
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Nächste Station: Mikroskopier-Ass
Mithilfe dieser Lerntheke lernen Ihre Schülerinnen und Schüler alle Grundlagen, die man zum Mikroskopieren benötigt: Sie lernen Aufbau und Funktionsweise eines Mikroskops kennen und dabei auch den Grunbauplan von Tier- und Pflanzenzellen. Darüber hinaus stellen sie Präparate und mikroskopische Zeichnungen her und bestimmen Lebewesen im Heuaufguss.
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Resistenz gegen HIV durch CRISPR/Cas?
Die Infektionskrankheit Aids, verursacht durch das HI-Virus, ist seit den 1980er-Jahren für Menschen zur ständigen Bedrohung geworden. Obschon die Schutzmaßnahmen bekannt sind, ist bei den Neuinfektionen kein Abwärtstrend erkennbar. Bisherige Therapien können nur eine Abmilderung der Symptome und das Ausbrechen von Aids verhindern. Hoffnung auf Heilung erzeugt nun erstmalig die CRISPR/Cas9-Technik. Die Schülerinnen und Schüler entdecken, was es bedeuten kann, sich mit HIV zu infizieren, und welche Möglichkeiten die Genschere CRISPR/Cas9 eröffnen könnte. Die Thematik wird am Beispiel des realen Falles des „Berliner Patienten“, der weltweit als erster HIV-Infizierter durch medizinische Eingriffe tatsächlich geheilt werden konnte, dargestellt. Am authentischen Kontext wird auch die ethische Brisanz einer gentechnischen Modifizierung des menschlichen Erbgutes beleuchtet und die Urteilsbildung gefördert.
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Leben im Tropfen
In einem einzigen Wassertropfen kann reichhaltiges Leben sein: einzellige Tiere und Pflanzen, Algen, Bärtierchen, Würmer, Schneckeneier, Milben, Krebse. Die dreifurchige Wasserlinse lebt untergetaucht und passt in einen Wassertropfen - ein ideales Revier bei der Suche nach Kleinstlebewesen mit dem Mikroskop. Die Fähigkeit all dieser Kleinstlebewesen ungünstige Bedingungen zu „verschlafen“ ist das Geheimnis, wieso es plötzlich in kleinen Pfützen, die auch wieder austrocknen können, von Leben nur so wimmelt.
Ein Tropfen Wasser kann voll von Leben sein und auch zu neuem Leben erwecken. In Verbindung mit dem umfangreichen Zusatzmaterial (klassische und interaktive Arbeitsblätter, Glossar, Testfragen) lässt sich das Medium hervorragend im Unterricht verwenden.Glossar, interaktive Aufgaben und Testfragen wurden mit H5P erstellt und können ohne weitere Software verwendet werden.
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Leben im Tropfen
In einem einzigen Wassertropfen kann reichhaltiges Leben sein: einzellige Tiere und Pflanzen, Algen, Bärtierchen, Würmer, Schneckeneier, Milben, Krebse. Die dreifurchige Wasserlinse lebt untergetaucht und passt in einen Wassertropfen - ein ideales Revier bei der Suche nach Kleinstlebewesen mit dem Mikroskop. Die Fähigkeit all dieser Kleinstlebewesen ungünstige Bedingungen zu „verschlafen“ ist das Geheimnis, wieso es plötzlich in kleinen Pfützen, die auch wieder austrocknen können, von Leben nur so wimmelt. Ein Tropfen Wasser kann voll von Leben sein und auch zu neuem Leben erwecken. In Verbindung mit dem umfangreichen Zusatzmaterial (klassische und interaktive Arbeitsblätter, Glossar, Testfragen) lässt sich das Medium hervorragend im Unterricht verwenden.Glossar, interaktive Aufgaben und Testfragen wurden mit H5P erstellt und können ohne weitere Software verwendet werden.
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Mikroskopieren lernen
Das Mikroskop öffnet den Blick in die riesige Welt des Allerkleinsten. Der Film erklärt den Aufbau eines Mikroskops und zeigt grundlegende Techniken, wie man Feucht-, Zupf und Trockenpräparate sichtbar machen kann. Dass in abgestandenem Blumenwasser oder einem Heuaufguss tausende Einzeller, die zuvor in Dauerstadien überlebt haben, auf einmal zum Leben erwachen, das erkennt man in den Feuchtpräparaten. In Verbindung mit dem umfangreichen Zusatzmaterial (klassische und interaktive Arbeitsblätter, Testfragen, Glossar) lässt sich das Medium hervorragend im Unterricht verwenden.
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Auge
Die meisten der Informationen, die auf uns einströmen und einwirken, nehmen wir über unseren Sehsinn wahr. Was passiert in unseren Augen aber genau während des Sehvorgangs? Der Film erklärt den Weg vom ins Auge treffende Licht bis zum Sinneseindruck durch unser Gehirn. Wie können wir räumlich sehen, wie Farbsehen? Das menschliche Auge ist in der Funktionsweise einer Kamera ähnlich. Wir vergleichen die Linse des Auges mit denen optischer Linsen. In Verbindung mit dem umfangreichen Zusatzmaterial (klassische und interaktive Arbeitsblätter, Testfragen, Glossar) lässt sich das Medium hervorragend im Unterricht verwenden. Die interaktiven Aufgaben, die Testfragen und das Glossar wurden mit H5P erstellt und können ohne weitere Software verwendet werden.
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CRISPR/Cas: Heilung der Phenylketonurie?
Die Phenylketonurie ist als häufigste angeborene Stoffwechselkrankheit bisher unheilbar. Betroffene können die Aminosäure Phenylalanin nicht abbauen. Mit einer eiweißarmen Diät bleibt die Krankheit symptomlos. Ursache ist eine Punktmutation auf dem die Phenylalaninhydroxylase (PAH) codierenden Chromosom 12. Über 400 verschiedene Mutationen dieses Gens sind bekannt, die alle autosomal-rezessiv vererbt werden. Hoffnung auf Heilung macht erstmalig die Genschere. In Experimenten mit PKU-Labormäusen konnten etwa 60 Prozent der Leberzellen ihre normale Funktion wieder aufnehmen, nachdem das fehlerhafte Gen mit CRISPR/Cas repariert wurde. Eine weiter spezifizierte Genschere verspricht noch größeren Erfolg. Dürfen wir aber menschliche Gene modifizieren? Die Schüler entdecken in dieser Unterrichtssequenz, was es bedeutet an PKU zu erkranken, und welche Optionen die Gen-schere bietet. Der Diskurs über Designerbabys eröffnet ein moralisches Dilemma und fordert einen ethischen Standpunkt heraus.
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Xenotransplantation mit CRISPR/Cas9?
Neuste biotechnologische Methoden ermöglichen einen präzisen Eingriff in das Erbgut von Schweinen. Genmanipulierte Schweineherzen können als Transplantate für herzkranke Menschen dienen, ohne dass eine Abstoßungsreaktion befürchtet werden muss. Der große Mangel an Spenderherzen könnte so kompensiert werden. Ist die Transplantation artfremder Organe, eine Xenotransplantation, überhaupt ethisch vertretbar? Die Gesellschaft vertritt hier kontroverse Positionen. Diese Lernaufgabe ermöglicht Ihren Schülerinnen und Schülern eine auf Fachwissen aufbauende Partizipation am bioethischen Diskurs zur Xenotransplantation. Der Weg zum Werturteil wird in dieser Unterrichtssequenz durch das Pyramidenmodell für das bioethische Lernen strukturiert.
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digital unterrichten – Biologie -6/2020
digital unterrichten – Biologie -6/2020
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Leben und Konsum
Alle Lebensvorgänge hängen mit dem Konsum von Stoffen und Energie zusammen. Die Auswirkungen des Konsums können dabei ganz unterschiedlich sein. Neben dem Aufrechterhalten beziehungsweise der Steigerung der eigenen Lebensvorgänge kann der Konsum eines Individuums oder einer Gruppe auch die Lebensvorgänge anderer beeinflussen. Dies kann zum Beispiel in eine mutualistische Lebensweise münden, wie bei Blattlaus und Ameise, oder zu Umweltschäden und Habitatverlust führen, wie bei Schokoladenriegelkonsum und wild lebenede Menschenaffenpopulationen. Eines ist sicher: Ohne Leben gibt es keinen Konsum, aber ohne Konsum vor allem auch kein Leben. Aus dem Inhalt: Leben in einer Raumstation; Blattläuse – ein Leben im Überfluss; Giganten mit Riesenappetit
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Gegen das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid mit Escherichia coli
Das gramnegative Bakterium Escherichia coli wird von vielen Menschen mit Krankheiten, Fäkalien und potenzieller Gefahr assoziiert. In diesen Aufgaben, die auch als Test oder Klausur geeignet sind, wiederholen die Schüler den Aufbau von Bakterien und üben sich in einer Anwendungsaufgabe zur Gentechnik. Dabei wird ihnen verdeutlicht, dass die Forschung Escherichia coli auch zu ganz anderen, sinnvollen Zwecken einsetzen kann.
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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.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie -3/2020
digital unterrichten – Biologie -3/2020
Gesamtwerk
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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