Wir erforschen den Boden/Wir trennen die Korngrößen durch Abschlämmung und Gene Editing: Unterschied zwischen den Seiten

Aus ZUM-Unterrichten
< Wir erforschen den Boden(Unterschied zwischen Seiten)
(akt)
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
 
(+Kategorien)
 
Zeile 1: Zeile 1:
'''Versuchsanstellung '''
===Fachliche Übersicht===
====Biologie====
Der Begriff ''Gene Editing'', ''Genomeditierung'' oder ''Genomchirurgie'' beschreibt ein neues Verfahren der Gentechnik. Ihre bekannteste Methode ist CRISPR-Cas.


Eine abgesiebte Bodenprobe (Durchmesser < 2 mm) wird in einen Standzylinder aufgeschlämmt. Grobe Partikel setzen sich schnell ab, feine Bodenpartikel nur langsam.
Die CRISPR-Cas-Methode wurde 2012 als steuerbare Genschere für die Molekularbiologie entdeckt. Zwei Biologinnen haben das Werkzeug aus einer Art Bakterien-Immunsystem entwickelt. Das CRISPR-Cas-System wird im Video von der Max-Planck-Gesellschaft erklärt.


[[Image:Sedimentation.jpg|thumb|200px]]
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube-nocookie.com/embed/ouXrsr7U8WI?controls=0" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen=""></iframe>


Auch der Comic "[https://blogs.helmholtz.de/augenspiegel/2016/07/klar-soweit-no-30/ Schere. Stein. Papier]" von der Helmholtz-Gemeinschaft ist leicht verständlich.
====Ethik====
Mögliche Anwendungen der CRISPR-Cas-Methode werfen ethische, rechtliche und soziale Fragen auf, die im Klassenzimmer diskutiert werden können. Bei Anwendungen in der Landwirtschaft sind [http://www.drze.de/im-blickpunkt/gmf/ethische-aspekte ethische Aspekte der genetischen veränderten Lebensmittel] relevant. Auch die Medizinethik sowie [http://www.drze.de/im-blickpunkt/biodiversitaet/ethische-aspekte ethische Aspekte der Biodiversität] können bei einer Diskussion besprochen werden.


'''Untersuchungsmaterialien'''
===Unterrichtsmaterial===
# Standzylinder, ersatzweise auch andere schmale Glasgefäße bereitstellen.
Für Schülerinnen und Schüler ab Klasse 10 bietet das Planspiel "[https://genomchirurgie.de/schulen/ Mit der Genschere gegen Malaria]" eine gute Möglichkiet sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Wissenschaftlern, Naturschützern und malariagefährdeten Dorfbewohnern und diskutieren die naturwissenschaftlichen und ethischen Aspekte der Methode aus unterschiedlichen Blickwinkeln.
# Abgesiebte Standard-Bodenproben (Durchmesser unter 2 mm) bereitstellen (Sand / Lehm / Ton).
# Da der Versuch nach Originalvorschrift 16 Stunden dauert, kann eine Probenreihe schon am Vortag angesetzt werden. Für Demonstrationszwecke reicht der Versuchsablauf einer Stunde.


'''Versuchsablauf'''
[[Kategorie:Biologie]]
# Schütte die Bodenproben in die Messzylinder und fülle die Zylinder mit Wasser fast voll.
[[Kategorie:Unterrichtsmaterial]]
# Verschließe die Zylinder mit einem Stopfen und schüttele die Boden-Wassermischung.
[[Kategorie:Sekundarstufe 2]]
# Wenn die Bodenteilchen sich gut verteilt haben, dann stelle den Zylinder ab und beobachte! Die Trübung wird durch die allerfeinsten, mit dem Auge nicht mehr erkennbaren Schwebeteilchen verursacht.
[[Kategorie:Gentechnik]]
# Stelle fest, wie lange es dauert, bis sich die einzelnen Fraktionen abgesetzt haben.
[[Kategorie:Ethik]]
# Nimm ein Lineal und miss die Schichtdicken an der Zylinderwand.
[[Kategorie:Unterrichtsidee]]
 
'''Auswertung'''
Nach 5 / 10 / 20 Minuten messen die Schuler die Dicke der abgesetzten Fraktion und beurteilen die Trübung des Wassers im Zylinder.
 
 
'''Erfahrungen und Konsequenzen'''
Dieser Versuch ist in vielen Biologie- und Landwirtschaftsbüchern dargestellt und gehört zu den ältesten Bodenuntersuchungsmethoden überhaupt. Leider eignet sich die Schlämmprobe wenig für eine Schüler-Partner- oder Schüler-Gruppenarbeit. Eine Einbindung einer größeren Schülerzahl ist kaum möglich, weil der Versuchsablauf recht langsam vor sich geht.
 
Der Versuch eignet sich mehr als Demonstrationsversuch zu rein qualitativen Bestimmung der Bodenart, kann aber gut gekoppelt werden mit ähnlichen Versuchen (Wasserkapazitätsmessung, Wasserdurchlässigkeitsmessung), die dann eine Gruppenarbeit zulassen.
 
 
{{Box|Verständnisfragen und Anweisungen zu den Experimenten "Schlämmprobe" und "Absiebung"|
# Was hast du in diesen Experimenten getan?
# Warum dauert es unterschiedlich lange, bis sich die Bodenteilchen absetzen?
# Vergleiche die Proben mit den Werten der Tabelle. Ziehe Rückschlüsse auf die Bodenart.
# Das abstehende Wasser bleibt milchig. Welche Erklärung hast du dafür?
# Vergleiche das Verfahren der Fingerprobe mit dem Verfahren der Schlämmprobe und der Absiebung (Genauigkeit: Anwendbarkeit).|Frage}}
 
[[Bild:sylt01_watt.jpg|thumb|500px|left|'''Natürliche Fraktionierung: Wattboden''']]
{{clear}}
== Weblinks ==
* [http://www.kreisgymnasium-neuenburg.de/fotos/2007-2008/expertenstunde-zum-thema-boden-in-nwt Expertenstunde in Sachen "Boden" Kreisgymnasium Neuenburg]
 
 
{{Boden}}

Version vom 14. Juli 2019, 16:29 Uhr

Fachliche Übersicht

Biologie

Der Begriff Gene Editing, Genomeditierung oder Genomchirurgie beschreibt ein neues Verfahren der Gentechnik. Ihre bekannteste Methode ist CRISPR-Cas.

Die CRISPR-Cas-Methode wurde 2012 als steuerbare Genschere für die Molekularbiologie entdeckt. Zwei Biologinnen haben das Werkzeug aus einer Art Bakterien-Immunsystem entwickelt. Das CRISPR-Cas-System wird im Video von der Max-Planck-Gesellschaft erklärt.

Auch der Comic "Schere. Stein. Papier" von der Helmholtz-Gemeinschaft ist leicht verständlich.

Ethik

Mögliche Anwendungen der CRISPR-Cas-Methode werfen ethische, rechtliche und soziale Fragen auf, die im Klassenzimmer diskutiert werden können. Bei Anwendungen in der Landwirtschaft sind ethische Aspekte der genetischen veränderten Lebensmittel relevant. Auch die Medizinethik sowie ethische Aspekte der Biodiversität können bei einer Diskussion besprochen werden.

Unterrichtsmaterial

Für Schülerinnen und Schüler ab Klasse 10 bietet das Planspiel "Mit der Genschere gegen Malaria" eine gute Möglichkiet sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Wissenschaftlern, Naturschützern und malariagefährdeten Dorfbewohnern und diskutieren die naturwissenschaftlichen und ethischen Aspekte der Methode aus unterschiedlichen Blickwinkeln.

Abgerufen von „https://unterrichten.zum.de/index.php?title=Wir_erforschen_den_Boden/Wir_trennen_die_Korngrößen_durch_Abschlämmung&oldid=96246“