Epigenetik Neu Die Epigenetik ist eine noch junge Forschungsdisziplin. Sie erklärt den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Aktivität von Genen und den Phänotyp. Durch ausgedehnte molekularbiologische Forschung erhofft man, einen Beitrag zum Gesundheitsschutz der Bevölkerung zu erzielen. In dieser Klausuraufgabe bearbeiten die Schülerinnen und Schüler Forschungsergebnisse zum Einfluss verschiedener Allele des Agouti-Genlocus auf die Ausprägung der Fellfarbe von Mäusen. Experimente belegen den Einfluss von Umwel... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium
Resistenz gegen HIV durch CRISPR/Cas? Die Infektionskrankheit Aids, verursacht durch das HI-Virus, ist seit den 1980er-Jahren für Menschen zur ständigen Bedrohung geworden. Obschon die Schutzmaßnahmen bekannt sind, ist bei den Neuinfektionen kein Abwärtstrend erkennbar. Bisherige Therapien können nur eine Abmilderung der Symptome und das Ausbrechen von Aids verhindern. Hoffnung auf Heilung erzeugt nun erstmalig die CRISPR/Cas9-Technik. Die Schülerinnen und Schüler entdecken, was es bedeuten kann, sich mit HIV zu infizieren, und welc... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Berufliche Schulen/Gymnasium
CRISPR/Cas: Heilung der Phenylketonurie? Die Phenylketonurie ist als häufigste angeborene Stoffwechselkrankheit bisher unheilbar. Betroffene können die Aminosäure Phenylalanin nicht abbauen. Mit einer eiweißarmen Diät bleibt die Krankheit symptomlos. Ursache ist eine Punktmutation auf dem die Phenylalanin-hydroxylase (PAH) codierenden Chromosom 12. Über 400 verschiedene Mutationen dieses Gens sind bekannt, die alle autosomal-rezessiv vererbt werden. Hoffnung auf Heilung macht erstmalig die Genschere. In Experimenten mit PKU-Labormäusen... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Berufliche Schulen/Gymnasium
Xenotransplantation mit CRISPR/Cas9? Neuste biotechnologische Methoden ermöglichen einen präzisen Eingriff in das Erbgut von Schweinen. Genmanipulierte Schweineherzen können als Transplantate für herzkranke Menschen dienen, ohne dass eine Abstoßungsreaktion befürchtet werden muss. Der große Mangel an Spenderherzen könnte so kompensiert werden. Ist die Transplantation artfremder Organe, eine Xenotransplantation, überhaupt ethisch vertretbar? Die Gesellschaft vertritt hier kontroverse Positionen. Diese Lernaufgabe ermöglicht Ihren Sc... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Berufliche Schulen/Gymnasium
Die Pest Die Pest ist bis heute die größte Pandemie der Weltgeschichte. In nur fünf Jahren, zwischen 1348 und 1353, starben 25 Millionen Menschen an dieser Seuche. Damit fielen ihr ein Drittel der Europäer zum Opfer. Die Bezeichnung „Schwarzer Tod“ wurde im Mittelalter noch nicht verwendet, sondern stammt aus dem 16. Jahrhundert. Damit wurde bildhaft das Schreckenerregende dieser Krankheit zum Ausdruck gebracht. Die Bezeichnung „Schwarzer Tod“ wird aber auch den Nekrosen zugeschrieben, schmerzhaften Pest... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium
Stammzellforschung Dem US-amerikanischen Forscher James Thomson gelang es 1998 erstmals, menschliche embryonale Stammzellen zu erzeugen. Sein Experiment erwies sich als folgenschwer. Es löste eine heftige ethische Kontroverse aus und beflügelte die Hoffnung auf neue Therapien. Moralischer Konflikt und medizinisches Potenzial, beides hat mit der Herkunft der embryonalen Stammzellen zu tun. Ob menschliche embryonale Stammzellen für medizinische Therapien genutzt werden sollten, wird in einem angeleiteten mehrperspek... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium
Genomische Prägung Die genomische Prägung oder das genetische Imprinting ist ein epigenetischer Prozess. Bestimmte Chromosomenbereiche in der männlichen und weiblichen Keimbahn werden je nach elterlicher Herkunft unterschiedlich geprägt. Bei der Expression bestimmter Gene liegt das Allel eines Elternteils durch eine spezifische Methylierung inaktiv vor. Dies wird auch als „Gene-Silencing“ bezeichnet. Genomisch geprägte Abschnitte im Erbgut sind damit spezifisch methylierte Regionen. Ein solches Expressionsmuster k... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium
Gebärmutterhalskrebs durch Humane Papillomviren Durch Bewältigung dieser Leistungsaufgabe, die auch gut zur Abiturvorbereitung genutzt werden kann, explizieren die Schülerinnen und Schüler ihren kompetenten Umgang mit Modellvorstellungen zur Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen mit Blick auf die Regulation des Zellzyklus. Im Rahmen des Basiskonzepts Struktur und Funktion erarbeitet bzw. vertieft Ihre Klasse die Wirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen am Beispiel der HPV-Infektion. » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Berufliche Schulen/Gymnasium
Klassische Hämophilie Diese Leistungskontrolle für die gymnasiale Oberstufe basiert auf grundlegenden molekulargenetischen Kompetenzen zur Proteinbiosynthese, zum Ablauf der Polymerase-Kettenreaktion, aber auch zur klassischen Genetik. Die Schülerinnen und Schüler (SuS) formulieren in einer Stammbaumanalyse Hypothesen zum möglichen Vererbungsmodus der Hämophilie und überprüfen diese auf der Grundlage ihrer Kenntnisse zur Meiose und der Mendel’schen Regeln. Die SuS begründen die Verwendung bestimmter Modellorganismen ... » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium
Das Humane Immunschwäche-Virus (HIV) Diese Leistungskontrolle für den Leistungskurs setzt grundlegende Kompetenzen zur Molekulargenetik im Rahmen der Proteinbiosynthese voraus. Sie bezieht sich inhaltlich auf die Prozesse der Proteinbiosynthese, den genetischen Code und Mutationstypen. Es sollten zentrale Methoden, Gelelektrophorese oder Blotting-Techniken, zur Auftrennung von Gemischen elektrisch geladener, hochmolekularer Stoffe wie Nukleinsäuren und Proteine bekannt sein. » mehr Biologie Oberstufe+ Klassenstufe 11/12/13 Gymnasium