Date post: | 12-Apr-2019 |
Category: |
Documents |
Upload: | duongkhanh |
View: | 237 times |
Download: | 0 times |
Erwin Graf
Genetik an
Stationen
DNA
Erwin Graf
Sekundarstufe I
Genetik
Downloadauszug
aus dem Originaltitel:
Erwin
Sekundarstu
DDownloadauszug DDownloadauszug
aus dem Originaltittel:
u
GrGrGGG afa
uufufufufu e II
Genetik an Stationen
DNA
http://www.auer-verlag.de/go/dl7653
Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel
Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web.Genetik
Inhalt
Hinweise für das Lernen an Stationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Übersicht über die Stationen mit Laufzettel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Test zum Thema „Genetik“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Station 1: DNA – die Säure, aus der die Gene sind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Station 2: Vom Gen zum Merkmal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Station 3: Ein Modell der DNA selbst herstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Bildnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
. .
. . . . . . . .
. . .
. . . . . . . . .
2
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
1. Arbeitet mit eurem Partner oder in Kleingruppen (3er-, 4er- oder 5er-Gruppen) zusam-men an den Stationen und unterstützt euch gegenseitig.
2. Geht mit den Materialien an den Stationen sorgfältig um.
3. Holt euch zu Beginn der Stationenarbeit die benötigten Materialien von ihrem Aufbe-wahrungsort (z. B. Wandschrank, Laborwagen) bzw. bearbeitet die Stationen am jewei-ligen Tisch, wo die Station aufgebaut ist bzw. am Platz, den euer Lehrer / eure Lehrerin euch zugewiesen hat.
4. Bringt die Materialien nach beendeter Arbeit an der Station wieder an den vorgese-henen Platz zurück bzw. legt die Materialien am vorgesehenen Platz so bereit, dass die nächste Schülergruppe zügig mit der Arbeit beginnen kann.
5. Achtet darauf, dass die Materialien stets vollzählig sind und in gutem Zustand bleiben. Meldet eurem Lehrer / eurer Lehrerin, wenn die Stationsmaterialien unvollständig sind.
6. Bearbeitet die Aufgaben an den Stationen sorgfältig und zügig.
7. Notiert (protokolliert) eure Ergebnisse übersichtlich, vollständig und optisch anspre-chend.
8. Fertigt eure Skizzen mit einem spitzen Bleistift mittlerer Härte (Empfehlung: HB) an.
9. Versucht die auftretenden Fragen und Probleme möglichst in der Kleingruppe selbst-ständig zu lösen. Kommt ihr dennoch bei bestimmten Aufgaben nicht weiter, so wendet euch an die Lehrperson.
10. Füllt das „Arbeitsprotokoll“ auf dem Laufzettel bei jeder Stationenarbeit so aus, dass ihr einen Überblick über die bereits bearbeiteten Stationen und die dafür benötigte Zeit habt.
... und nun viel Freude und Erfolg!
Hinweise für das Lernen an Stationen
protokk über d
en udennoch
f dem Laufzs be
robleme mögi bestimmten
erer Härte
ichst inA
(Emp
nd opti ch anspre-tänd
en. nd.
9. Vestäeuc
1
igt eure Sk
rsucht die adig zu lö
ert) eure E
izzen mit ein
den Statione
gebnisse übe
tets vwenn
n sorg
ählig sind udie Stationsm
lti
enen Pkann.
nd in guteateria
er
er an den voatz so bereit,
3
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Übersicht über die Stationen mit Laufzettel
Name: Klasse: Datum:
Station Name Datum Dauer (in Min.)
Zusammen-arbeit mit …
Bemerkungen Kontrolle
1 DNA – die Säure, aus der die Gene sind
2 Vom Gen zum Merkmal
3 Ein Modell der DNA selbst herstellen
4
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Datum: Klasse/Lerngruppe: erreichbare Punktzahl: 5
Name: erreichte Punktzahl:
Test zum Thema „Genetik”
Vortest am Nachtest am
1. Entscheide bei den folgenden Aussagen, ob sie richtig oder falsch sind. (5 P.)Kreuze dazu in der betreffenden Spalte RICHTIG oder FALSCH an.
Nr. Aussage RICHTIG FALSCH
1 In der DNA befinden sich die Chromosomen.
2 Gene sind bestimmte Abschnitte auf der DNA.
3Die DNA besteht aus einem spiralig gewundenen Doppelfaden, den man auch Doppelhelix nennt.
4 Die DNA ist ein langes chemisches Molekül (Makromolekül).
5Jeweils vier Basen sind in der DNA miteinander zu einer Informations einheit verbunden.
6 Die vier Basen in der DNA sind: Adenin, Adrenalin, Thymin, Thymian.
7Die Erbinformation ist durch die Abfolge der vier verschiedenen Basen verschlüsselt.
8 Alle Lebewesen enthalten DNA als Erbinformation.
9 Eine unbefruchtete Eizelle beim Menschen hat 46 Chromosomen.
10Eine menschliche Samenzelle und eine menschliche Eizelle haben jeweils 23 Chromosomen.
10
nbefru
Eine menschlichehromosomen.
ntha
htete E
Sam
die Abfolge
als Erbinforma
enalin, Thym
vier verschiede
ormat
n, Thymian
ns einh t
6
7
verbunde
Die vier Bas
Die Erb
langes chem
vier Basen sind in der
alig gewu
ches Molekül
r DNA
denen Doppelfad
HTIG
5
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Name: Klasse: Datum:
In der befruchteten Eizelle (Zygote), aus der wir uns entwickelt haben, befanden sich bereits alle unsere Erbanlagen (Gene). Seit fast 100 Jahren weiß man, dass die Gene in den Chromosomen liegen.An dieser Station lernt ihr den Stoff kennen, aus dem die Gene bestehen: die DNA.
Material: Schulbuch, räumliches DNA-Modell aus der Biologiesammlung, ggf. Internet
Aufgaben
1. Die Erbinformation ist chemisch gesehen eine Säure, die meist mit den drei Buchstaben DNA abgekürzt wird. Wie heißt diese Substanz?
D acid Hinweis: engl. acid = Säure
2. In der Abbildung ist ein Chromosom mit der DNA stark vereinfacht dargestellt.
a) Sieh dir das räumliche Modell der DNA aus der Biologiesammlung und die Abbildung unten an und finde heraus, wie viele verschiedene chemische Stoffe am Aufbau der DNA beteiligt sind. Kreise die richtige Zahl ein:
2 4 6 8 10 15 20
b) Beschrifte die Abbildung und verwende dazu folgende Begriffe: Zentromer, verdichtetes Chromosom, Bausteinpaar einer „Sprosse“, DNA-Faden, Zucker-Phosphat-„Seil“
3. Die eigentliche Erbinformation, die von Lebewesen zu Lebewesen verschieden ist, wird durch vier organische Basen der DNA festgelegt.
a) Wie heißen die vier Basen und wie werden sie abgekürzt (Buchstabe)?
b) Wie viele verschiedene Basenpaare gibt es? Kreise die richtige Zahl ein.
1 2 3 4 5 6
c) Schreibe zwei Basenpaare (Bausteinpaare einer DNA-„Sprosse“) auf und verwende da-bei die Abkürzungen der Basen.
Station 1: DNA − die Säure, aus der die Gene sind
durch
a) Wie he
gentliche Erbvier organisch
eißen d
informe
nde Bden, Zuck
2
griffe: er-Pho
Zentromer,h t
nd die Abfe am Aufbau
2
ildung der
hromosom,
eise
die Abbildung unBausteinpaar
wie vieledie richtige Z
4 6
mit de
NA auversc
hl ei
DNA stark ve
der Biologiedene
d Hinwe
reinfacht
t den drei
eng
6
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Name: Klasse: Datum:
Es gibt viele Billionen verschiedene Bakterien – und nicht zwei Bakterien, die völlig gleich sind. Auch die Vielfalt der Pflanzen und Tiere sowie die Individualität der Menschen ist auf die unterschiedliche Zusammen-setzung der DNA bei den verschiedenen Lebewesen zurückzuführen.An dieser Station erhaltet ihr einen Einblick in die kom-plizierten Prozesse, wie die Gene zu bestimmten Merk-malen bei den Lebewesen führen.
Material: Biologiebuch, ggf. Biologie-Lexikon, ggf. Internet
Aufgaben
1. Ohne Eiweiße (Proteine) gibt es kein Leben. Proteine sind an allen Stoffwechselprozessen im Körper beteiligt. Streiche in der folgenden Aufzählung die Begriffe und Sachverhalte, bei denen Proteine keine Rolle spielen.
Enzyme – Haare – Blutgerinnung – Stärke – Verdauung – Wachstum – Mitose – Meiose – Zell-teilung – Lernen – Sonnenbräunung – Fetttropfen – Muskelkontraktion
2. Kreuze an, welche der folgenden Aussagen auf Proteine zutrifft. Proteine …
sind riesige Moleküle (Makromoleküle). bestehen aus Zucker. bestehen aus Aminosäuren. sind temperaturempfindlich. können nicht gerinnen. befinden sich nur im Zellkern einer Zelle. sind verschieden aufgebaut, setzen sich aber nur aus etwa 20 verschiedenen Aminosäu-ren zusammen.
sorgen dafür, dass in der Zelle auftretende „Fehler“ meist schnell „repariert“ werden.
3. In der folgenden Abbildung sind Modelle von jeweils einem Zuckermolekül, einem Ei-weißmolekül und einem Fettmolekül schematisch dargestellt. Ordne den Molekülen die korrekten Begriffe zu.
Fettmolekül Zuckermolekül Proteinmolekül
Station 2: Vom Gen zum Merkmal
so
n der folweißmo
schiedn zusammengen dafür, das
inn nur imen auf
.
ein
ne zut
ntra
fft.
Mitoseion
und Sachver
– Meiose – Zechstkont
zessen halte,
b
ine … sind riesige Mbestehen au
h
gerinnuSonnenbräu
elche der folgend
ekü
er folge spielen.
ng – Stärke – Vung – Fet
eben. nden
d
roteine sindAufzählun
7
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
4. Die Erbinformation eines Lebewesens ist durch (1) die Chromosomenanzahl, (2) die Länge der DNA in den verschiedenen Chromosomen und (3) die Reihenfolge der Basen in den Genen, d. h. der DNA, festgelegt. Die DNA kann jedoch den Zellkern nicht verlassen. Die lebenswichtigen Proteine, insbesondere auch die Enzyme, werden aber im Zellplasma an den Ribosomen synthetisiert. Diesen Prozess nennt man Protein-Biosynthese.Ordne die Textbausteine den einzelnen Teilen der Abbildung zu, in der der sehr komplizierte Prozess der Protein-Biosynthese stark vereinfacht dargestellt ist.
Schema:
Chromosom
DNA
Histon
DNA-Doppelstrang
Boten-RNA
Kernpore
Kernhülle
Kette von Aminosäure
Boten-RNA
Ribosom
Träger-RNA mit Amino-säure Vorstufe des
Farbstoffes (farblos)
Farbstoff
Enzym
Zellkern
Umwandlung
Zellplasma
DNA
RNA
Protein
ZellkernZellplasma
DNA
Ribosom
Boten-RNA
Transport ins Zellplasma
RNA
wachsende Aminosäurekette
Ein Ribosom (auch „Eiweißfabrik der Zelle“ genannt) im Zellplasma wandert an der m-RNA entlang und bildet ein Eiweißmolekül (z. B. ein Enzymmolekül). Diesen Vorgang der Proteinsynthese am Ribosom nennt man Translation.
Das neu hergestellte Proteinmolekül verlässt das Ribosom und übernimmt eine bestimmte Funktion etwa bei der Herstellung von Farbstoffen in unserer Haut. Auf diese Weise erhaltenwir zum Beispiel unsere Hautfarbe.
Der DNA-Doppelstrang im Zellkern spaltet sich auf, die Erbinformation wird abgelesen und ein Botenmolekül gebildet. Dieses Botenmolekül mit der abgelesenen Information nennt man Boten-RNA (m-RNA).Diesen Vorgang nennt man Transkrip-tion.
Die Boten-RNA wandert mit der abgele-senen Information durch eine Kernpore aus dem Zellkern heraus und heftet sich an ein Ribosom an.
Überträgermoleküle, Transport-RNA (t-RNA) genannt, bringen Aminosäuren aus dem Zell plasma zu den Ribosomen.VorstVV
Farbstoffefe de
sauan
wir zum
Die Boten-Rnen Infor
dem
f dieseispiel
A w
ununktion
FarbsWeise erhalteunsere Hautf
oteinmolekül übernimmt
twa bei der in unse
stimllung
NA
vonn
Ribosom
minosäu
m nenn
weZellpla
g und bB. ein Enzym
der Proteinsyntman Translation
8
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Name: Klasse: Datum:
Die DNA ist ein kompliziert aufgebautes Makromolekül (Riesenmolekül) und die Erbsubstanz aller Lebewesen – ob Bakterien, Pilze, Forelle oder Mensch. An dieser Station könnt ihr ein Modell eines DNA-Moleküls anfertigen und euch so besser vorstellen, wie die DNA aufgebaut ist.
Diese Station solltet ihr erst dann bearbeiten, wenn ihr mindestens die Pflichtstationen zum Auf-bau der DNA sowie die Station zur Entdeckungsgeschichte der DNA (durch Watson und Crick) bearbeitet habt.
Material: Biologiebücher, DNA-Modell aus der Biologiesammlung, Vorlage DNA-Modellteile, Schere, Buntstifte, Klebstoff
Aufgaben:
1. Schneidet die 24 Puzzleteile an den gestrichelten Linien sorgfältig aus.
2. Setzt die Puzzleteile zu einem DNA-Modell zusammen und klebt sie dann auf.
3. Malt die Phosphorsäure (¡) mit hellblauer Farbe und den Zucker Desoxiribose ( ) mit dunkelblauer Farbe an.
4. Malt die Modelle für die vier verschiedenen Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) mit folgenden Farben an: A à Rot; T à Grün; G à Gelb; C à Orange.
5. Vergleicht euer Modell mit dem eurer Mitschüler. Welche Gemeinsamkeiten und welche Unterschiede stellt ihr fest?
Cytosin Adenin Guanin Thymin
Phosphorsäure
Desoxyribose�
�
�
Station 3: Ein Modell der DNA selbst herstellen
denin G
chüler. W
n (AGrün; G
Welche Gem
, Thymà Gel
ein
Desox
min (T), Gua; Cà
nn auf.
xiribose ( ) m
n
5. VeUnt
n (C) mi
gleicht euer erschiede st
(¡)an.
delle für die vier vet folgenden Far
del
NA-Mod
mit hellblaue
h
striche
ll zus
Far
ten Linien so
mmen
g
fä
rlage DNA-M
9
Lösu
ng
en
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
1. Desoxiribonucleinacid
2. a) Richtige Zahl: 6
b)
3. a) Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G), Thymin (T)b) Richtige Zahl: 2c) A–T und C–G (mehr als 2 verschiedene Basenpaare gibt es in der DNA nicht)
Zentromer DNA-Faden
Zucker-Phosphat-”Seil“
Bausteinpaar einer ”Sprosse“
verdichtetes Chromosom
Station 1: DNA – die Säure, aus der die Gene sind Lösungen
1.Nr. Aussage RICHTIG FALSCH
1 In der DNA befinden sich die Chromosomen. ×
2 Gene sind bestimmte Abschnitte auf der DNA. ×
3Die DNA besteht aus einem spiralig gewundenen Doppelfaden, den man auch Doppelhelix nennt. ×
4 Die DNA ist ein langes chemisches Molekül (Makromolekül). ×
5Jeweils vier Basen sind in der DNA miteinander zu einer Informations einheit verbunden. ×
6 Die vier Basen in der DNA sind: Adenin, Adrenalin, Thymin, Thymian. ×
7Die Erbinformation ist durch die Abfolge der vier verschiedenen Basen verschlüsselt. ×
8 Alle Lebewesen enthalten DNA als Erbinformation. ×
9 Eine unbefruchtete Eizelle beim Menschen hat 46 Chromosomen. ×
10Eine menschliche Samenzelle und menschliche eine Eizelle haben jeweils 23 Chromosomen. ×
Test zum Thema „Genetik“ Lösung
a) Adenin) chtige Za
–T und C–
A), Cytosin (C)hl: 2
esmosom
NA-Faden2. a) Rich
Zen
onucleinaci
ige Za 6
romer
e Säure, aus de die G
hliche
omosom
e Eizelle haben jeweils
×
×
10
Lösu
ng
en
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
DNA
RNA
Protein
Der DNA-Doppelstrang im Zellkern spaltet sich auf, die Erbinformation wird abgelesen und ein Botenmolekül gebildet. Dieses Botenmolekül mit der abgelesenen Information nennt man Boten-RNA (m-RNA).Diesen Vorgang nennt man Transkription.
Die Boten-RNA wandert mit der abgelesenen Information durch eine Kernpore aus dem Zell-kern heraus und heftet sich an ein Ribosom an.
Überträgermoleküle, Transport-RNA (t-RNA) genannt, bringen Aminosäuren aus dem Zell-plasma zu den Ribosomen.
Ein Ribosom (auch „Eiweißfabrik der Zelle“ genannt) im Zellplasma wandert an der m-RNA entlang und bildet ein Eiweißmolekül (z. B. ein Enzymmolekül). Diesen Vorgang der Protein-synthese am Ribosom nennt man Translation.
Das neu hergestellte Proteinmolekül verlässt das Ribosom und übernimmt eine bestimmte Funktion etwa bei der Herstellung von Farbstof-fen in unserer Haut. Auf diese Weise erhaltenwir zum Beispiel unsere Hautfarbe.
Chromosom
DNA
Histon
DNA-Doppelstrang
Boten-RNA
Kernpore
Kernhülle
Kette von Aminosäure
Boten-RNA
Ribosom
Träger-RNA mit Amino-säure Vorstufe des
Farbstoffes (farblos)
Farbstoff
Enzym
Zellkern
Umwandlung
Zellplasma
1. Enzyme – Haare – Blutgerinnung – Stärke – Verdauung – Wachstum – Mitose – Meiose – Zellteilung – Lernen – Sonnenbräunung – Fetttropfen – Muskelkontraktion
2. Proteine … sind riesige Moleküle (Makromoleküle). bestehen aus Zucker. bestehen aus Aminosäuren. sind temperaturempfindlich. können nicht gerinnen. befinden sich nur im Zellkern einer Zelle. sind verschieden aufgebaut, setzen sich aber nur aus etwa 20 verschiedenen Aminosäuren zusammen. sorgen dafür, dass in der Zelle auftretende „Fehler“ meist schnell „repariert“ werden.
3.
4.
Fettmolekül Zuckermolekül Proteinmolekül
Station 2: Vom Gen zum Merkmal Lösungen
Kernhüllee
vonn
rn
mit dBoten-
iesen V
Doie Erbinf
nmolekül geer abgelesen
NA (m-RNorgan
pelstranmation
ildet. Dn Inf
g im Zellkern wird abge
NA
DN
DNA-Do
Boten-
K
pelstrang
Pro molekül
en.
11
Lösu
ng
en
Erw
in G
raf:
Gen
etik
– L
erne
n an
Sta
tione
n im
Bio
logi
eunt
erric
ht©
Aue
r Ve
rlag
– A
AP
Lehr
erfa
chve
rlage
Gm
bH, D
onau
wör
th
Die DNA-Modelle haben alle gemeinsam, dass die beiden Strickleiterseile mit und � durchweg gleich sind. Ver-schieden ist allerdings die Aufeinanderfolge der Basen A, T, G und C.
Es gibt nur zwei mögliche Basenpaarungen: A – T sowie C – G.
Station 3: Ein Modell der DNA selbst herstellen Lösungen
12
Bildnachweis
S. 6 Familie © MEV 44014
Impressum
© 2016 Auer VerlagAAP Lehrerfachverlage GmbHAlle Rechte vorbehalten.
Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerberdes Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauchund den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet,nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder fürdie Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehendeNutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages.
Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die sie mittels eines Linksoder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAPLehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), dieauf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen.
Autor: Erwin GrafIllustrationen: Karin Giegerich, Steffen Jähde, Hendrik Kranenberg, Frau Schüler, Inge WittigCovergestaltung: Daniel Fischer – Grafikdesign MünchenUmschlagfoto: ktsdesign/fotolia.com
www.auer-verlag.de
fachvhte vorbe
als Ganzes s ist berecnsatz
rlagerlage GmbHhalten.