Biologieunterricht 2016
Wer war am Tatort?
Ein Fall für Schüler des KvG
28.01.2016 Das Szenario erinnert an den Münster-Tatort: eine Leiche in
den Rieselfeldern, offensichtlich Opfer eines Kapitalverbrechens. Und fünf
Tatverdächtige, die abstreiten, sich am Tatort aufgehalten zu haben. Einer
von ihnen lügt wahrscheinlich, aber wie kann man das beweisen?
Prof. Dr. Michael Hippler und Mitarbeiterinnen seiner Arbeitsgruppe am Institut
für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen hatten sich diesen Fall
ausgedacht, um mit Schülern aus zwei Biologie-Leistungskursen des Kardinal-von-Galen-Gymnasiums
und ihren Lehrern Kirsten Cramer und Dr. Matthias Sauerland moderne molekulargenetische
Verfahren praktisch kennenzulernen und auszuprobieren. Krimi-Fans ahnen schon:
es geht um den „genetischen Fingerabdruck“. Winzige DNA-Mengen
sollen zu Aufklärung des Falles beitragen. Dazu müssen sie aber
erst vervielfältigt und anschließend der Größe nach
sortiert werden. Kann schließlich eine DNA-Spur eindeutig einem Verdächtigen
zugeordnet werden?
In diesem Fall war es noch komplizierter, denn aus dem „Polizeibericht“
ging hervor, dass offenbar keiner der Verdächtigen verwertbare DNA-Spuren
am Tatort hinterlassen hatte. Aber in den Rieselfeldern gibt es seltene Moose
und Bakterien, und an den Schuhen aller Verdächtigen hatten die Ermittler
DNA gefunden …
Mit diesen Hinweisen gingen die Schüler unter fachkundiger Anleitung und
hoch motiviert an die Arbeit. DNA-Proben wurden pipettiert, zentrifugiert und
mit Hilfe der „Polymerase-Kettenreaktion“ (kurz: PCR) vervielfältigt.
Für die Sortierung der aufbereiteten DNA-Proben nutzten die Schüler
ein als Gelelektrophorese bekanntes Verfahren und hielten schließlich
das mit Spannung erwartete Ergebnis in den Händen: Volltreffer! Die DNA-Probe
vom Schuh eines Verdächtigen zeigte eindeutige Übereinstimmungen mit
der DNA eines Mooses und eines Bakteriums vom Tatort. Damit war klar, dass dieser
Verdächtige gelogen hatte und am Tatort gewesen sein muss – oder
zumindest sein Schuh.
Strudelwürmern mit zwei Köpfen im Bio GK gesichtet!!
12.02.2016 Es hört sich an wie in einem Science Fiction Film – die
Schülerinnen und Schüler des Q1-Biologie Grundkurses veränderten
sog. Planarien (kleine Strudelwürmer) so, dass ihnen z.B. ein zusätzlicher
Kopf wuchs. Das ging natürlich nur mit professioneller Unterstützung.
Zwei Studenten der Biotechnologie der WWU Münster, darunter unser ehemaliger
Schüler Steffen Israel, führten im Rahmen ihres Studiums ein Projekt
zur Genregulation (sog. RNA-Interferenz) durch.
Zunächst wurden den Strudelwürmern jeweils der Kopf und der Schwanz
abgetrennt. Normalerweise sind diese aufgrund ihrer natürlichen Regenerationsfähigkeit
in der Lage, abgetrennte Körperteile wieder nachzubilden. Allerdings
behandelten die Studenten unsere Organismen zuvor mit Molekülen, die
dazu führten, dass verschiedene dafür zuständigen Gene abgeschaltet
wurden. So konnten die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass durch
die Behandlung z.B. das Gen ausgeschaltet wurde, welches festlegt, dass an
der Schnittstelle ein Schwanz nachgebildet werden muss. Stattdessen wuchs
hier ein zweites Kopfteil, was zu großem Erstaunen führte. Dieses
Verfahren der RNA-Interferenz wird in der Grundlagenforschung angewendet und
soll neue Therapien bei verschiedensten Krankheiten des Menschen ermöglichen.
Durch das Engagement der Studenten erhielten die Schülerinnen und Schüler
so einen praktischen Einblick in aktuelle Forschungsmethoden.
Zoobesuch der 5. Klassen
02.09.2016 Am Ende der ersten vollen Schulwoche stand für die neuen Klassen
5 am Donnerstag (Klassen 5a und 5b) bzw. Freitag (Klassen 5c und 5d) ein Besuch
im Zoo an. Zunächst ging es in die Zooschule, in der die Kinder in das
Thema „Anpassung von Säugetieren an ihren Lebensraum“ eingeführt
wurden, und so mancher Lehrer staunte nicht schlecht über das bereits vorhandene
Wissen der Jungen und Mädchen. Anschließend wurden die Erkenntnisse
in der Praxis überprüft, wobei vor allem die Kamele, Giraffen, Flughunde
und Orang-Utans beobachtet wurden. Zum Abschluss trafen sich fast alle Klassen
im Robbenhaven, um an der unterhaltsamen Robbenvorführung teilzunehmen,
die mit viel Applaus bedacht wurde. Danach ging es zurück zum KvG und hinein
in das wohlverdiente Wochenende!
MINT-EC: Gewässeranalytik und Felduntersuchungen am Großen Heiligen Meer
Der Natur auf der Spur
Von Freitag, 02.09.2016, bis Sonntag, 04.09.2016, nahm ich im Rahmen des
MINT EC-Projekts am Workshop „Gewässeranalytik und Felduntersuchungen
am Großen Heiligen Meer“ in Recke teil.
Als ich am Freitag dort ankam, lernte ich zuerst die anderen Schüler aus
den verschiedenen Gymnasien kennen. Wir starteten offiziell mit einer Besprechung
über die Inhalte des Wochenendes. Leiter waren Herr Dr. Trappmann, u. a.
auch Leiter LWL Museum und Außenstelle Heiliges Meer, und Herr Essers
vom Gymnasium Wolbeck. Danach bekamen wir alle Zimmerschlüssel. Geschlafen
wurde immer zu dritt in einem Zimmer. Nach kurzer Eincheckphase besprachen wir
allgemeine Regeln zur Bettruhe und den Essenzeiten. Dann machten wir auch schon
den ersten Rundgang um das 11 ha große Naturschutzgebiet. Herr Dr. Trappmann
erklärte uns, wie das ´Große Heilige Meer´ entstanden
ist und welche Lebewesen im diesem See zu Hause sind. Als nächstes führte
er uns zu einem großen Heidefeld und erklärte uns, warum hier ein
so großes Heidefeld entstanden sei. Ein paar Meter weiter zeigte Herr
Dr. Trappmann uns dann die Bewohner des Heidefeldes, wie einen Muffelschnucken
und Fledermäuse, aber zum anderen auch Frösche, Grashüpfer und
Libellen und noch viel mehr. Da es inzwischen schon spät geworden war und
wir am Nächsten Morgen in aller Frühe starteten, traten wir den Rückweg
an. Nach dem Abendessen durfte ich noch mit zwei anderen auf Fledermaussuche
gehen. Herr Dr. Trappmann gab uns dafür eine Art Sonargerät, mit welchem
man die Fledermäuse hören konnte. Hierbei wurden die Schallgeräusche
der Fledermäuse umgewandelt. Wir mussten aber um 22 Uhr wieder am Hause
sein. Aber an diesem Abend konnten wir schon drei bis vier Fledermäuse
hören, welches eine super Erfahrung für mich war, da man ja nicht
immer ein derartiges Gerät zu Hand hat. Leider verabschiedete sich Herr
Essers vorerst, da er noch eine private Veranstaltung hatte.
Am Samstagmorgen führten wir unseren kleinen Rundgang dann weiter und erfuhren
noch ein paar interessante Fakten über das Gebiet. Außerdem nahmen
wir an mehreren Stellen Bodenprofile und durften auf der Heide ein paar junge
Birken und Birkensetzlinge ausreißen, aber auch nur weil wir die Erlaubnis
dafür bekamen! Nach dem schmackhaften Mittagessen fuhren wir dann das erste
Mal mit dem Boot auf den See hinaus. Wir packten alle Sachen für die Wasseranalyse
ein und gingen zu den Booten. An der tiefsten Stelle des Sees angekommen, bauten
wir die kleine Winde auf und schalteten alle Geräte an, um die nötigen
Wasserproben aus verschiedenen Tiefen zu nehmen; die tiefste Stelle war im Übrigen
10,7 m. Wir waren fast drei Stunden auf dem See bis wir dann fertig waren. Wir
fuhren zurück zum Labor der Station, um die Gewässeranalyse auszuwerten
Dann brachten wir erst einmal die Gerätschaften, die wir zuvor gebraucht
hatten, wieder zum Haus zurück. Im Anschluss daran gingen wir mit Netzen
zum nahe gelegenen „Erdfallsee“, um Libellen zu fangen, um sie zu
bestimmen. Natürlich ließen wir die Libellen danach wieder frei!
Wir konnten drei unterschiedliche Arten von Libellen bestimmen, die in dem großen
Heidefeld heimisch sind. Dann ging es auch schon zum Abendessen zurück
zum Haus. Nach dem Abendessen ging Herr Dr. Trappmann dann mit uns allen noch
einmal zur Fledermausjagd ins Heidefeld. Diese Nacht war noch erfolgreicher
als die letzte, und wir konnten vier verschiedene Arten und Rufe von Fledermäusen
wahrnehmen. Später waren dann doch alle platt und gingen freiwillig und
ohne mit der Wimper zu zucken ins Bett.
Am Sonntagmorgen frühstückten wir in aller Ruhe und packten schon
mal unser Gepäck zusammen, da wir später nicht mehr so viel Zeit dazu
hatten. Dann gingen wir nochmal raus auf den See und warfen ein Planktonnetz
aus. Mit dem frisch gefangenen Plankton gingen wir zurück zum Labor und
untersuchten das kleine Getier. Aber die Bestimmung war dann doch nicht so leicht
wie zuerst gedacht. Aber auch das war eine sehr Interessante Aufgabe für
mich. Nach dem Mittagessen versammelten wir uns alle noch einmal, um zusammen
mit Herr Dr. Trappmann und Herr Essers eine kleine Feedbackrunde zu machen,
da es das erste Mal gewesen war, welches die beiden organisiert hatten. Ich
fand, dieses Wochenende war exzellent investiert und sehr informativ, aber es
war auch sehr lustig, da die beiden Lehrer vom Gymnasium Wolbeck eine sehr gelassene
Stimmung haben aufkommen lassen. Dann war dieses Mint-Projekt auch schon vorbei.
SCHADE!
Jan Schützner, EF