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<span style="color:#060">'''Wiederholung aller bisherigen Einheiten'''</span><br>
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<span style="color:#006">'''Aufgabe'''</span><br>
Die folgende Einheit stellt eine Wiederholung aller Einheiten dar, die in den letzten Wochen während des Home-Schoolings besprochen wurden. Bitte prüft, ob ihr die folgenden Fragen beantworten könnt. Natürlich liegen manche Inhalte schon etwas länger zurück, daher dürft ihr gerne auf dieser Seite scrollen, um zu einer Lösung zu gelangen.<br>
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Zunächst eine Aufgabe, die mit dem letzten Thema "Mutationen" zusammenhängt: <br>
Ich verschicke heute an euch alle einen '''Arbeitsauftrag über den Schulmanager'''. In diesem Arbeitsauftrag sind alle Fragen noch einmal kurz aufgeführt. Ich hätte gerne, dass ihr mir ALLE auf diesen '''Arbeitsauftrag im Schulmanager''' antwortet und angebt, welche Fragen für euch nicht lösbar waren. Für die Bearbeitung dieser Aufgabe und das Feedback habt ihr Zeit bis '''Freitag, 08.05. 13:00 Uhr'''. Das Feedback stellt für mich eine wichtige Grundlage für das weitere Vorgehen im Unterricht dar. <br>
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* Ein Mutationstyp wurde im Unterricht nicht besprochen: Die so genannte '''Rastermutation'''.  
Bitte beachtet jedoch folgendes:
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* Bei einer Rastermutation wir eine Base (bzw. mehrere) zusätzlich in die DNA eingefügt (= '''Insertion''') oder eine Base (bzw. mehrere) entfernt (= '''Deletion''').
* Solltet ihr mir rückmelden, dass ihr keine einzige Frage beantworten konntet, bedeutet das nicht, dass ich im Unterricht alles wiederholen werde. Definitiv nicht.
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* Dadurch wird ab diesem Punkt das gesamte '''Leseraster''' der DNA verschoben. Es kommt zur Bildung völlig anderer AS-Ketten, die so gut wie nie die Funktion des ursprünglichen Proteins erfüllen können.  
* Wenn ihr während des Home-Schoolings keine Arbeitsaufträge hier im Wiki erledigt habt, dann will ich auch kein Feedback zu den Fragen von euch. Antwortet auf den '''Arbeitsauftrag im Schulmanager''' einfach mit "Keine Teilnahme".
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* s. auch Buch: S. 76 letzter Absatz - S. 77 erster Absatz
* Ich gehe davon aus, dass viele von euch alle Fragen (evtl. mit ein bisschen Recherche) beantworten können. In dem Fall antwortet auf den '''Arbeitsauftrag im Schulmanager''' einfach mit "Alles o.k." (o.ä.)
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* ein Beispiel für einen chemischen Stoff, der in der Lage ist, eine Rastermutation zu verursachen, wäre z.B. [https://de.wikipedia.org/wiki/Ethidiumbromid Ethidiumbromid]
 
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Los geht´s:
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Eine Beispielaufgabe:
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* Betrachte den folgenden DNA-Strang. Zunächst nur den mit schwarz dargestellten Normalfall: <br>
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[[Datei:GenMut_Raster_AA.jpg|800px]]
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* Leite den entsprechenden mRNA-Strang ab und übersetze diesen in eine AS-Kette (Code-Sonne auf S. 68 im Buch)
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<span style="color:#006">'''20.03.: Stammbaumanalyse + Heterozygoten-Test, pränatale Diagnosemöglichkeiten'''</span><br>
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* Bei der '''Mukoviszidose''' handelt es sich um eine autosomal-rezessiv vererbte Krankheit. Eine Frau möchte wissen, wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass sie ein Kind zur Welt bringt, das an Mukoviszidose leidet. Der Grund ihrer Besorgnis ist ihr Bruder, der ebenfalls an dieser Krankheit leidet. Ihre Schwester und ihre Eltern sind jedoch phänotypisch gesund.
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: Geben Sie - soweit das möglich ist - alle möglichen Genotypen aller genannten Personen!
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: Welche Aussagen über die Wahrscheinlichkeit eines kranken Kindes kann man treffen?
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* Was ist ganz allgemein ein "Heterozygoten-Test"? (Kein konkretes Beispiel).
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* Beschreibe kurz zwei pränatale Diagnosemöglichkeiten!
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Typische Fehler:
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* falschen Strang abgelesen
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* Translation nicht bei AUG begonnen
 
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* Füge nun - wie in rot dargestellt - an der gekennzeichneten Position das Nukleotid mit der Base Adenin ein und führe erneute eine Transkription und Translation durch!
<span style="color:#006">'''27.03.: Numerische Chromosomen-Aberrationen'''</span><br>
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* Nenne eine häufig vorkommende, lebensfähige autosomale, numerische Chromosomenaberration!
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* Nenne eine häufig vorkommende, lebensfähige gonosomale, numerische Chromosomenaberration!
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* Beschreibe möglichst detailliert das Phänomen "Non-Disjunction"!
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[[Datei:GenMut_Raster_ML_T2.jpg|800px]] <br>
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* Beschreibe (am besten schriftlich, damit Du das Formulieren übst) welche Konsequenzen diese Mutation für das Lebewesen hat!
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Das entstehende Protein besteht aus völlig anderen Aminosäuren. Die 3dimensionale Raumstruktur wird sich völlig ändern. Da ein wichtiger Zusammenhang zwischen dieser Struktur und der Funktion einen Proteins besteht, ist das Produkt dieser Proteinbiosynthese höchstwahrscheinlich komplett funktionslos. Handelt es sich z.B. um ein Enzym, sind schwerwiegende Stoffwechselstörungen im Organismus zu erwarten.
 
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<span style="color:#006">'''03.04.: DNS als Träger der Erbinformation, Bau der DNS'''</span><br>
+
<span style="color:#060">'''Neu: Gentechnische Werkzeuge und Verfahren - Überblick'''</span><br>
* Nenne die Grundbausteine der DNS!
+
'''Ziel''': Der Mensch ist inzwischen in der Lage, das Erbgut von Lebewesen gezielt zu verändern. Damit kann man z.B.
* Erkläre in Bezug auf die DNS die Begriffe "komplementär und antiparallel"!
+
* die Eigenschaften von Pflanzen verändern,
* Wie lautet die Sequenz des komplementären Strangs zu -TUTGAG-3´
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* Bakterien und Hefen dazu veranlassen, Stoffe in großen Mengen herzustellen, die der Mensch dann isolieren und weiterverwenden kann,
 
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* genetische "Defekte" zu "reparieren".
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Es gibt einen inzwischen etwas in die Jahre gekommenen "Selbstlernkurs", den ich die Schülerinnen und Schüler meiner Bio-Oberstufenkurse als Einleitung zur Thematik im Computerraum immer alleine bearbeiten habe lassen. Das klappte eigentlich immer ganz gut. Der Kurs wurde von einem Herrn Mallig in Freiburg entwickelt.
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* Für diesen Selbstlernkurs solltet ihr euch ca. 30-45 Minuten Zeit nehmen.
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* Evtl. ist es für den/die eine/n oder andere/n für euch besser '''vor dem Selbstlernkurs''' die '''Seiten im Buch''' zu lesen und einen '''kurzen Film''' zu schauen. Springt dazu zunächst zum nächsten Kasten "Weiteres Material".
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* Der folgende Link führt euch zur Startseite [http://www.mallig.eduvinet.de/bio/gentecnk/gentek10.htm Selbstlernkurs-Start]
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: Dort wird noch mal erklärt, was ein Selbstlernkurs ist und man steigt in die Thematik "Gentechnik" ein.
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: Ihr kommt immer zur nächsten Seite mit einem recht unscheinbaren '''Link unten rechts''' auf jeder Seite "zur nächsten Seite".
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: Zurück kommt ihr am besten mit den "Back"-Buttons eures Browsers
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* Solltet ihr euch im Netz des Selbstlernkurses verlieren, könnt ihr auch immer wieder auf der folgenden Seite einsteigen: [http://www.mallig.eduvinet.de/bio/gentecnk/gentek12.htm Selbstlernkurs-Übersicht]
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: Denn hier sind genau die Begriffe aufgeführt, die ihr beherrschen sollt!
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: Ihr sollt erklären können:
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:: Was "können" '''Restriktionsenzyme'''?
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:: Was "können" '''Ligasen'''?
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:: Was sind '''Vektoren'''?
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:: Was bedeutet '''Klonierung'''?
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:: Wie funktioniert die '''PCR (Polymerase-Chain-Reaction)'''?
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:: Was ist '''cDNA'''?
 
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<span style="color:#060">'''Weiteres Material'''</span><br>
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'''Film''' auf BRalpha, ca. 15min.: Gesamtüberblick "Was kann Gen-Technik"
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{{#ev:youtube |jc_iY5fnGLg}}<br>
  
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* Buch, S. 112-113 (Restriktionsenzyme, Ligasen, Marker)
<span style="color:#006">'''03.04.: Die Replikation'''</span><br>
+
* Buch, S. 114-115 (Vektoren)
* Warum muss die DNS überhaupt repliziert werden?
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* Buch, S. 118-119 (PCR)
* Bei der Replikation spielen die Enzyme "Helicase", "DNA-Polymerase", "Primase" und "Ligase" eine wichtige Rolle. Beschreibe von jedem Enzym kurz die Aufgabe!
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* Betrachtet den ''leading-strand'': Eines der oben genannten Enzyme ist hier nicht nötig. Welches?
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* Warum gibt es Okazaki-Fragmente? (Achtung: Die Frage lautet nicht: Was sind Okazaki-Fragmente? Aber das sollte man natürlich trotzdem wissen.
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Aktuelle Version vom 19. Juni 2020, 20:37 Uhr

Seite noch im Aufbau!

Aufgabe
Zunächst eine Aufgabe, die mit dem letzten Thema "Mutationen" zusammenhängt:

  • Ein Mutationstyp wurde im Unterricht nicht besprochen: Die so genannte Rastermutation.
  • Bei einer Rastermutation wir eine Base (bzw. mehrere) zusätzlich in die DNA eingefügt (= Insertion) oder eine Base (bzw. mehrere) entfernt (= Deletion).
  • Dadurch wird ab diesem Punkt das gesamte Leseraster der DNA verschoben. Es kommt zur Bildung völlig anderer AS-Ketten, die so gut wie nie die Funktion des ursprünglichen Proteins erfüllen können.
  • s. auch Buch: S. 76 letzter Absatz - S. 77 erster Absatz
  • ein Beispiel für einen chemischen Stoff, der in der Lage ist, eine Rastermutation zu verursachen, wäre z.B. Ethidiumbromid


Eine Beispielaufgabe:

  • Betrachte den folgenden DNA-Strang. Zunächst nur den mit schwarz dargestellten Normalfall:

GenMut Raster AA.jpg

  • Leite den entsprechenden mRNA-Strang ab und übersetze diesen in eine AS-Kette (Code-Sonne auf S. 68 im Buch)

GenMut Raster ML T1.jpg
Typische Fehler:

  • falschen Strang abgelesen
  • Translation nicht bei AUG begonnen


  • Füge nun - wie in rot dargestellt - an der gekennzeichneten Position das Nukleotid mit der Base Adenin ein und führe erneute eine Transkription und Translation durch!

GenMut Raster ML T2.jpg

  • Beschreibe (am besten schriftlich, damit Du das Formulieren übst) welche Konsequenzen diese Mutation für das Lebewesen hat!

Das entstehende Protein besteht aus völlig anderen Aminosäuren. Die 3dimensionale Raumstruktur wird sich völlig ändern. Da ein wichtiger Zusammenhang zwischen dieser Struktur und der Funktion einen Proteins besteht, ist das Produkt dieser Proteinbiosynthese höchstwahrscheinlich komplett funktionslos. Handelt es sich z.B. um ein Enzym, sind schwerwiegende Stoffwechselstörungen im Organismus zu erwarten.


Neu: Gentechnische Werkzeuge und Verfahren - Überblick
Ziel: Der Mensch ist inzwischen in der Lage, das Erbgut von Lebewesen gezielt zu verändern. Damit kann man z.B.

  • die Eigenschaften von Pflanzen verändern,
  • Bakterien und Hefen dazu veranlassen, Stoffe in großen Mengen herzustellen, die der Mensch dann isolieren und weiterverwenden kann,
  • genetische "Defekte" zu "reparieren".


Es gibt einen inzwischen etwas in die Jahre gekommenen "Selbstlernkurs", den ich die Schülerinnen und Schüler meiner Bio-Oberstufenkurse als Einleitung zur Thematik im Computerraum immer alleine bearbeiten habe lassen. Das klappte eigentlich immer ganz gut. Der Kurs wurde von einem Herrn Mallig in Freiburg entwickelt.

  • Für diesen Selbstlernkurs solltet ihr euch ca. 30-45 Minuten Zeit nehmen.
  • Evtl. ist es für den/die eine/n oder andere/n für euch besser vor dem Selbstlernkurs die Seiten im Buch zu lesen und einen kurzen Film zu schauen. Springt dazu zunächst zum nächsten Kasten "Weiteres Material".
  • Der folgende Link führt euch zur Startseite Selbstlernkurs-Start
Dort wird noch mal erklärt, was ein Selbstlernkurs ist und man steigt in die Thematik "Gentechnik" ein.
Ihr kommt immer zur nächsten Seite mit einem recht unscheinbaren Link unten rechts auf jeder Seite "zur nächsten Seite".
Zurück kommt ihr am besten mit den "Back"-Buttons eures Browsers
  • Solltet ihr euch im Netz des Selbstlernkurses verlieren, könnt ihr auch immer wieder auf der folgenden Seite einsteigen: Selbstlernkurs-Übersicht
Denn hier sind genau die Begriffe aufgeführt, die ihr beherrschen sollt!
Ihr sollt erklären können:
Was "können" Restriktionsenzyme?
Was "können" Ligasen?
Was sind Vektoren?
Was bedeutet Klonierung?
Wie funktioniert die PCR (Polymerase-Chain-Reaction)?
Was ist cDNA?


Weiteres Material
Film auf BRalpha, ca. 15min.: Gesamtüberblick "Was kann Gen-Technik"


  • Buch, S. 112-113 (Restriktionsenzyme, Ligasen, Marker)
  • Buch, S. 114-115 (Vektoren)
  • Buch, S. 118-119 (PCR)