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Un­ter­richts­gang

Ma­te­ria­li­en

Teil 1 – CRIS­PR-Cas9

Teil 2 – Di­lem­ma­dis­kus­si­on

Vor­be­mer­kun­gen

2018 ge­lang es einer For­schungs­grup­pe in Lon­don, eine Po­pu­la­ti­on von Ano­phe­les gam­biae im Labor mit Hilfe eines CRIS­PR/Cas9-Ge­ne­d­ri­ves voll­stän­dig zu eli­mi­nie­ren. Die Ori­gi­nal­pu­bli­ka­ti­on ist frei zu­gäng­lich unter https://​www.​na­tu­re.​com/​ar­ti­cles/​nbt.​4245.
Ver­su­che mit wil­den Po­pu­la­tio­nen im Frei­land wur­den noch nicht durch­ge­führt, den­noch be­steht nun die theo­re­ti­sche Mög­lich­keit, Plas­mo­di­en­in­fek­tio­nen und in Folge viele To­des­fäl­le durch Ma­la­ria durch die Aus­rot­tung der Vek­to­ren zu ver­hin­dern. Die öko­lo­gi­schen, ethi­schen, wirt­schaft­li­chen und so­zia­len As­pek­te die­ser Tech­no­lo­gie sind Ge­gen­stand eines breit ge­führ­ten wis­sen­schaft­li­chen und ge­sell­schaft­li­chen Dis­kur­ses. Die Teil­ha­be an die­sem Dis­kurs er­for­dert zum Einen die Kennt­nis der Tech­no­lo­gie, zum An­de­ren einen Über­blick über In­ter­es­sens­grup­pen und Po­si­tio­nen zum Thema. Nur wenn bei­des vor­han­den ist, kann eine Ur­teils­bil­dung zur Kern­fra­ge, näm­lich ob die Aus­rot­tung einer (bzw. meh­re­rer) Art(en) ge­zielt be­trie­ben wer­den soll­te, er­fol­gen und somit ein ei­ge­ner Stand­punkt ent­wi­ckelt und for­mu­liert wer­den.

Das hier vor­lie­gen­de Ma­te­ri­al dient der Ver­mitt­lung der mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­schen Grund­la­gen von CRIS­PR-Cas9 und der Ge­ne­d­ri­ve-Tech­no­lo­gie bei der Be­kämp­fung von Ma­la­ria. Die Er­kennt­nis­se die­nen als Grund­la­ge für die sich an­schlie­ßen­de bio­ethi­sche Be­trach­tung des Ge­gen­stands mit dem ex­em­pla­ri­schen Durch­lau­fen eines Ur­teils­bil­dungs­pro­zes­ses und einer qua­li­fi­zier­ten Be­wer­tung des mög­li­chen Ein­sat­zes der be­trach­te­ten Tech­no­lo­gie.

Un­ter­richts­form

Prä­senz­un­ter­richt

Die Ma­te­ria­li­en bauen auf­ein­an­der auf und müs­sen daher chro­no­lo­gisch be­ar­bei­tet wer­den. Das Ma­te­ri­al kann für Ein­zel­ar­beit, Part­ner­ar­beit oder Grup­pen­ar­beit ver­wen­det wer­den. An­ge­sichts der Kom­ple­xi­tät und Viel­falt des Ma­te­ri­als sind ge­mein­sa­me Zwi­schen­bi­lan­zen zu emp­feh­len.

Der hier vor­lie­gen­de Un­ter­richts­gang ist für den Prä­senz­un­ter­richt kon­zi­piert, wobei Teil II (Di­lem­ma­dis­kus­si­on) auf den Prin­zi­pi­en des Blen­ded Learning ba­siert (In­for­ma­tio­nen hier­zu siehe wei­ter unten).

Fern­un­ter­richt

Die In­hal­te wur­den zu­sätz­lich für einen Selbst­lern­kurs auf­be­rei­tet, der voll­stän­dig im Fern­un­ter­richt ab­sol­viert wer­den kann. So kann das Thema CRIS­PR-Cas/Be­wer­tung auch aus dem Un­ter­richt aus­ge­la­gert wer­den (z.B. als GFS, län­ge­re Haus­auf­ga­be etc.) bzw. auch un­ter­rich­tet wer­den, wenn kein Prä­senz­un­ter­richt er­teilt wird.

Hin­weis

Der Selbst­lern­kurs ist auf dem Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­ver on­line ab­ruf­bar unter https://​leh​rerf​ortb​ildu​ng-​bw.​de/​u_​mat­na­tech/​bio/​gym/​bp2016/​fb10/​4_​cris­pr/​12_​selbst/.

Dort kann das Ma­te­ri­al un­ab­hän­gig von den von den SuS ver­wen­de­ten End­ge­rä­ten ver­wen­det wer­den, also so­wohl mit einem Com­pu­ter als auch mit Ta­blets und Smart­pho­nes (wegen des klei­nen Bild­schirms ist das nicht zu emp­feh­len, wenn es an­de­re Mög­lich­kei­ten gibt). Der Link zum Selbst­lern­kurs kann den SuS z.B. über Mood­le oder auch per Mail zu­gäng­lich ge­macht wer­den.

Al­ter­na­tiv steht ein Zip-Ar­chiv zur Ver­fü­gung, das z.B. in die schul­ei­ge­ne Lern­platt­form ein­ge­bun­den wer­den kann. Die­ses ent­hält HTML-Da­tei­en, die die SuS nach dem Ab­spei­chern und Ent­pa­cken (vgl. An­lei­tung) mit dem Brow­ser ihres Rech­ners öff­nen kön­nen (Ach­tung: Funk­tio­niert häu­fig nicht ohne zu­sätz­li­che Soft­ware mit Ta­blets und Smart­pho­nes!). Die Op­ti­on, das Zip-Ar­chiv zu ver­wen­den bie­tet sich an, wenn die Lehr­kraft den Lern­gang ver­än­dern oder er­gän­zen will – in die­sem Fall kön­nen die HTML-Da­tei­en edi­tiert wer­den.

Die fol­gen­de Über­sicht fasst die tech­ni­schen As­pek­te des Selbst­lern­kur­ses zu­sam­men und ent­hält auch eine An­lei­tung für den Fall, dass das Zip-Ar­chiv zur Ver­wen­dung kommt:

Geräteschema

Ab­bil­dung er­stellt von Frank Har­der [ZPG Bio­lo­gie]

Ma­te­rial­ord­ner: 30100_hor­mo­ne_­der_bauch­spei­chel­dru­e­se

Ma­te­ri­al An­mer­kun­gen
30100_do­k_­un­ter­richts­gan­g_ hor­mo­ne_bauch­spei­chel­dru­e­se Vor­be­mer­kun­gen zu den Ma­te­ria­li­en „Hor­mo­ne der Bauch­spei­chel­drü­se"
30101_do­k_­con­cept-map-hor­mo­ne_7_8 28 Be­griffs­kärt­chen zur Er­stel­lung einer Con­cept-Map
30102_p__­loe­sungs­vor­schla­g_­con­cept-map-hor­mo­ne_7_8 Das Ma­te­ri­al ent­hält zwei ver­schie­de­ne Lö­sungs­vor­schlä­ge
30103_do­k_­ma­te­ri­al_­mo­le­ku­la­re_­me­cha­nis­men_­der _in­tra­zel­lu­lae­ren_hor­mon­wir­kun­g_ ni­veau_a Ma­te­ri­al zur in­tra­zel­lu­lä­ren Hor­mon­wir­kung ohne Ge­gen­spie­ler­prin­zip (Grund­ni­veau) mit Lö­sungs­vor­schlag
30104_do­k_­ma­te­ri­al_­mo­le­ku­la­re_­me­cha­nis­men_­der _in­tra­zel­lu­lae­ren_hor­mon­wir­kun­g_ ni­veau_b Ma­te­ri­al zur in­tra­zel­lu­lä­ren Hor­mon­wir­kung mit Ge­gen­spie­ler­prin­zip (er­höh­tes Ni­veau) mit Lö­sungs­vor­schlag

Lern­vor­aus­set­zun­gen

  • En­zy­me und en­zy­mati­sche Re­ak­tio­nen (Re­strik­ti­ons­en­zy­me)
  • Bau von DNA und RNA
  • Pro­te­in­bio­syn­the­se bei Eu­ka­ryo­ten (Splei­ßen)
  • Ver­er­bungs­re­geln

 

Un­ter­richts­gang: Her­un­ter­la­den [docx][559 KB]

Un­ter­richts­gang: Her­un­ter­la­den [pdf][574 KB]

 

Wei­ter zu Ma­te­ria­li­en