Extraktion der menschlichen DNA aus Mundspeichel - Staatliches ...

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Inhaltsverzeichnis1. SACHANALYSE ................................................................................................................ 12. DIDAKTISCHE ANALYSE.................................................................................................... 22.1 Bezug zum Bildungsplan......................................................................................... 22.2 Bedeutung für die SuS ............................................................................................ 22.3 Exemplarizität.......................................................................................................... 32.4 Zugänglichkeit......................................................................................................... 32.5 Didaktische Reduktion............................................................................................. 33. VERSUCHSBESCHREIBUNG............................................................................................... 44. MODELLBESCHREIBUNG................................................................................................... 45. QUELLENVERZEICHNIS ..................................................................................................... 65.1 Literatur................................................................................................................... 65.2 Abbildungen ............................................................................................................ 66. ANHANG.......................................................................................................................... 76.1 Arbeitsblatt .............................................................................................................. 76.2 Modellanleitung ....................................................................................................... 85.3 Kopiervorlagen Basen-Bausteine ............................................................................ 9
NWA-Tag 2011 – Extraktion der menschlichen DNA aus MundspeichelDer Fächerverbund „Naturwissenschaftliches Arbeiten“ steht für das Erlangen vonErkenntnissen und Fähigkeiten, die zum Teil nur durch das eigene Experimentierenerworben werden können. Die Schülerinnen und Schüler 1 sollen dadurch die Natur erfahrenund begreifen. Die direkte Begegnung mit der Natur hat vor allem im heutigenMedienzeitalter einen besonderen Stellenwert erlangt, der vor allem in der Schule nochweiter hervorgehoben wird. Die SuS sollen am eigenen Körper erleben, wie die Natur inihnen wirkt und welcher Bestandteil sie in der Natur darstellen.Mit dem Thema „Mensch“ wurde ein biologischer, chemischer und physikalischer Bereichgewählt, der eine hohe Anzahl an Möglichkeiten bietet, die Natur am eigenen Körpererfahrbar zu machen. Eine Möglichkeit davon soll in diesem Beitrag zum NWA Tag 2011verdeutlicht werden: Die Extraktion der menschlichen DNA aus dem Mundspeichel.Dieser Beitrag ist im Rahmen des NWA-Tags 2011 am Seminar für Didaktik undLehrerbildung in Reutlingen entstanden. Er soll keine komplette Unterrichtseinheit darstellen,sondern nur Auszüge, die im Rahmen der Unterrichtseinheit zur Zelle bearbeitet werdenkönnen.1. SachanalyseDie menschliche Erbinformation ist auf der DNA (engl.: desoxyribonucleic acid) gespeichert.Sie ist unter anderem Bestandteil der Chromosomen, die sich im Zellkern befinden. Die DNA(= Desoxyribonucleinsäure) hat eine Doppelhelix -Struktur (BAYRHUBER/KULL 1998, S.324).Diese Doppelhelix besteht aus zwei komplementären Einzelsträngen, die „[…] schraubig umeine gedachte gemeinsame Achse gewunden […]“ (HAFNER/HOFF 1995, S.63) sind. Somitähnelt die Struktur einer Wendeltreppe. Die DNA ist „inregelmäßigen Abständen um Proteinpartikel […] herumgewunden“ (BAYRHUBER/KULL 1998, S.324). JedeChromatide eines Chromosoms enthält eine DNA-Doppelhelix.Abb. 2: Bausteine der DNADie DNA besteht aus einzelnen Nucleotiden. JedesNucleotid setzt sich aus drei verschiedenen Bausteinenzusammen: einem Phosphorsäurerest, einem Zucker(die Desoxyribose) und einer Base. Es gibt in der DNA vierBasen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T)(vgl. Abb.1). Da in der gesamten DNA sowohl derZuckerbaustein als auch der Phosphorsäurerest gleichsind, muss die genetische Information an die vier Basengebunden sein (BAYRHUBER/KULL 1998, S.323).1 Um eine bessere Lesbarkeit zu gewährleisten, wird in dieser Ausarbeitung die Bezeichnung „Schülerinnen undSchüler“ durch die Abkürzung SuS ersetzt.1
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