Mit Humor die Genetik verstehen Masterarbeit - Sekundarstufe I

Mit Humor die Genetik verstehen. Comic- und Cartooneinsätze im Naturwissenschaftsunterricht
ANHANG
Die Mutationen kleineren Umfangs können in „Basensubstitution“ (Basen werden durch andere
ersetzt), „Deletion“ (eine oder mehrere Basen werden gelöscht) und „Insertion“ (eine oder mehrere
Basen werden hinzugefügt) differenziert werden. Dadurch wird das entsprechende Protein
verändert oder nicht mehr hergestellt.
Verschiedene Stoffe und äussere Einflüsse können Mutationen begünstigen, bzw. das Kontrollsystem
verstärken und so Mutationen verhindern. Zu den mutagenen Einflüsse gehören Strahlung
(UV-A, UV-B, Röntgenstrahlung), Radikale (NO, O) und viele Chemikalien. Vitamine und
Spurenelemente unterstützen dagegen das Kontrollsystem der Zelle.
Gentechnik
Die Gentechnik (Gentechnologie) ist ein Teilgebiet der Biotechnologie, das sowohl die theoretischen
Grundlagen als auch die praktischen Methoden zur Analyse, gezielten Veränderungen
und Übertragung von Erbmaterial umfasst.
Gentechniker können also gezielt Gene aus dem Erbgut eines Organismus heraustrennen und
diese einem anderen einverleiben. So ist es möglich, menschliche Proteine nach dem Bauplan
einzelner Gene in reiner Form und in beliebiger Menge zu gewinnen. Bei dieser genetischen
Herstellung von Eiweissen wurde das Bakterium Escherichia coli zum wichtigsten Organismus,
da es anspruchslos ist und sich sehr schnell vermehrt. Der genetische Code von Menschen und
Bakterien ist so ähnlich, dass die molekulare Maschinerie von Bakterien viele menschliche Gene
zu lesen vermag. Die aus den Bakterien gewonnenen Eiweisse können zu Medikamenten
weiter verarbeitet werden. Ein solches „massgeschneidertes“ Medikament ist zum Beispiel das
Hormon Insulin, welches den Blutzuckerspiegel reguliert.
Um Arzneimittel herzustellen ist die Genetik bereits alltäglich – aber von grosser Bedeutung ist
sie für die medizinische Grundlagenforschung. Forschen hoffen, dass sie mit Hilfe der Gentechnologie
die Wurzeln vieler Krankheiten, wie zum Beispiel Krebs, entdecken können, um in
Zukunft mit gezielteren Methoden zu behandeln.
Eine wichtige Hilfe, um menschliche Erkrankungen zu studieren, sind Tiere, welche ein zusätzliches,
fremdes Gen im Erbgut eingeführt haben – so genannte transgene Tiere. Diese Gen –
Übertragung ist jedoch ein sehr schwieriges Unterfangen, denn die fremden Gene können andere
Gene in ihrer Arbeit behindern. Trotzdem gibt es bereits Versuche mit Schafen, die in ihrem
Erbgut ein menschliches Gen tragen. Die Schafe produzieren das Protein mit ihrer Milch.
Dieser Anwendungsbereich der Gentechnologie nennt sich „Gene Pharming“.
Vor etwa zwanzig Jahren ist es Forschern gelungen auch transgene Pflanzen herzustellen. Das
Ziel der Pflanzengenetiker ist es, dass die Pflanzen höhere Erträge bringen und gegen Schädlinge,
Krankheitserreger und widrigen Umweltbedingungen standhafter werden. Zudem planen
sie, Pflanzen mit Genen so umzuprogrammieren, dass sie Arzneimittel als Inhaltsstoffe produzieren.
Obwohl die Genetik viel Potential zur Verbesserung in der Medizin oder in der Ernährung mit
sich bringt, hat sie nicht nur Befürworter. Viele fragen sich, ob es ethisch korrekt ist, wenn sich
die Gentechniker das Leben ihren Vorstellungen von Perfektion und Funktionalität unterwerfen.
Evolution
Bis zum Anfang des 19. Jahrhunderts galt nur eine Vorstellung über die Entstehung der Pflanzen,
Tiere und des Menschen: Die Schöpfungsgeschichte der Bibel. Mit der Entwicklung der
Wissenschaft und Technik wurden einige Erklärungstheorien aufgestellt.
Die Katastrophentheorie (Cuvier) besagt, dass bei jeder Naturkatastrophe Tiere ausgestorben
sind und danach eine neue Art geschaffen wurde. So wechselten sich im Laufe der Erdgeschichte
die Vernichtung bestehender Arten und die Schöpfung neuer Arten ab.
Lamarck war überzeugt, dass alle Lebewesen miteinander verwandt und höher entwickelter
Arten aus einfacheren entstanden sind. Er dachte, dass alle Lebewesen ein „inneres Bedürfnis“
aufweisen, sich ihrer Umwelt anzupassen. Nach dieser Theorie passten sich Lebewesen durch
Gebrauch oder Nichtgebrauch von Organen an ihre Umwelt an. Wenn bestimmte Organe in
Ramona Küttel 106