Experimentiertag - DNA

Auf der Spur der Plasmide

Zielgruppe
Jahrgangsstufe: 10, 11, 12, 13, EF, Q1, Q2

Fachrichtung
Biologie

Worum geht es ?
An diesem Experimentiertag erfahren die Schülerinnen und Schüler die praktische Seite der Genetik und machen Desoxyribonucleinsäure "sichtbar". Jedes Zweier-Team führt selbstständig eine Plasmidisolation und -Identifizierung aus E. coli K12  durch. Dabei lernen sie unter anderem den Umgang mit Mikropipetten und Laborzentrifugen. Die Theorie der gentechnischen Grundoperationen kommt dabei nicht zu kurz: Während der Laborarbeit besprechen sie die einzelnen Arbeitsschritte und verstehen so die wesentlichen Grundlagen wie beispielsweise die DNA-Restriktion oder die gel-elektrophoretische Auftrennung von DNA-Fragmenten. Dieser Tag ist nicht nur ein Muss für alle Biologie-Leistungskurs-Schüler:innen, sondern auch für alle mit Interesse an einem Beruf in den Biowissenschaften.

Bezug zur FZJ-Forschung
In verschiedensten Bereichen des FZ wird die DNA von Pflanzen oder Mikrooganismen untersucht, beispielsweise bei der Erforschung von Stoffwechselwegen oder der Entschlüsselung des Genoms von Bakterien. 

Vorgesehene Experimente:
- Plasmidisolation aus E. coli K 12
- Restriktion der Plasmide
- Auftrennung der DNA-Fragmente mittels Agarosegelelektrophorese
- Plasmididentifizierung

Lernvoraussetzungen

Die Schüler:innen sollen...

    1. zur Vorbereitung bereits in der Schule drei einfache Versuche zu folgenden Themen durchführen:
      - DNA-Isolierung, z.B. aus der Tomate
      - Einfluss von Spülmittel auf die Oberflächenspannung von Wasser
      - Löslichkeit einer Substanz in Abhängigkeit vom pH-Wert
    2. den Aufbau und die Funktion folgender Teilchen kennen:
      - der DNA (schematisch, molekular, Bedeutung der Basensequenzen)
      - der Biomembran mit dem Lipid als bifunktionales Teilchen (hydrophob/ hydrophil)
      - einer Bakterienzelle
    3. folgende chemische Grundbegriffe sowie deren Bedeutung bzw. Aufgabe kennen:
      - Molekül, Ion (Anion/Kation)
      - Säure-Base-Begriff nach Brönstedt, pH-Wert, Puffer
      - Enzyme
    4. das Aussehen und die Funktion sowie den Umgang mit nachstehenden Geräten (theoretisch) kennen:
      - richtiges Auffüllen und Ablesen von Glasgeräten (Meniskus)
    5. das wissenschaftspropädeutische Vorgehen kennen und wissen, warum man so vorgeht:
      - Problemstellung/Aufstellen von Hypothesen
      - Planen, Durchführen, Beobachten und Auswerten eines Versuches
      - Verifizieren bzw. Falsifizieren der Hypothesen

Anbindung an den Lehrplan

Mittelstufe (Biologie, Gymnasium)

Inhaltliche Schwerpunkte: Cytogenetik – DNA & Chromosomen
Kompetenzerwartungen: das grundlegende Prinzip der Proteinbiosynthese beschreiben und die Bedeutung von Proteinen bei der Merkmalsausprägung anhand ihrer funktionellen Vielfalt darstellen (UF1, E6)
Beiträge zu den Basiskonzepten Struktur und Funktion: Schlüssel-Schloss-Modell bei Proteinen, Transport- und Arbeitsform von Chromosomen

Mittelstufe (Biologie, Realschule)
Mittelstufe (Lernbereich Naturwissenschaften, Hauptschule)
Mittelstufe (Biologie, Gesamtschule)
Oberstufe (Gymnasium/Gesamtschule)

Lernform
arbeitsgleiche Gruppenarbeit (meist Zweiergruppen)

Anzahl der Teilnehmenden
min. 10 Personen
max. 30 Personen (Sollte Ihre Lerngruppe größer sein, kontaktieren Sie uns bitte im Vorfeld.)
max. 28 Personen bei zusammengesetzten Lerngruppen
plus 1-2 Begleitpersonen

Beginn - Ende
08:45 - ca. 16:00 Uhr

Kosten
10,00 € pro Person inklusive Mittagsverpflegung

Haben Sie noch Fragen?
In unseren FAQ haben wir bereits viele Antworten zusammengetragen. Wenn Sie die benötigte Information dort nicht finden, kontaktieren Sie uns gerne.

Weitere Informationen und Anmeldung
Hier

Letzte Änderung: 23.09.2024