Aktivität 01
Planspiel: Bohnen-Gendrift
Verteilen Sie farbige Bohnen als Allele auf Gruppen von 20 Schülern. Lassen Sie sie zufällig 10 Bohnen für die nächste Generation ziehen und Allelfrequenzen notieren. Wiederholen Sie über 5 Generationen und besprechen Sie Veränderungen.
Erklären Sie die Mechanismen des Gründereffekts und des Flaschenhalseffekts.
ModerationstippLassen Sie die Schülerinnen und Schüler in der Bohnen-Simulation bewusst mehrere Runden mit unterschiedlichen Populationsgrößen durchführen, um den Unterschied zwischen großen und kleinen Populationen direkt zu erleben.
Worauf zu achten istDie Schüler erhalten eine kurze Beschreibung einer neuen Inselpopulation, die von wenigen Vögeln gegründet wurde. Sie sollen auf dem Ticket erklären, ob Gendrift oder Genfluss hier die primäre Rolle bei der genetischen Zusammensetzung spielt und warum.
AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
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Aktivität 02
Modellbau: Gründereffekt
Gruppen modellieren eine Population mit 100 Perlen (verschiedene Farben als Allele). Ziehen Sie zufällig 10 Perlen für eine Gründerpopulation und vergleichen Sie die Frequenzen. Diskutieren Sie den Verlust der Vielfalt.
Analysieren Sie, wie Gendrift die Allelfrequenzen in kleinen Populationen beeinflusst.
ModerationstippBauen Sie beim Modellbau des Gründereffekts bewusst nur wenige Bauteile ein, um den Verlust an genetischer Vielfalt sichtbar zu machen.
Worauf zu achten istLehrkraft: 'Stellen Sie sich eine große Population von Schmetterlingen vor, die durch einen Sturm stark dezimiert wird. Diskutieren Sie in Kleingruppen, welche Allele wahrscheinlich überrepräsentiert oder unterrepräsentiert sind und wie sich dies auf die zukünftige Evolution der Population auswirken könnte.'
AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
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Aktivität 03
Rollenspiel: Genfluss durch Migration
Teilen Sie die Klasse in zwei Populationen mit unterschiedlichen Markerfarben ein. Lassen Sie pro Runde 2-3 Schüler migrieren und mischen Sie Marker neu. Berechnen Sie Frequenzveränderungen und bewerten Sie Homogenisierung.
Beurteilen Sie die Bedeutung des Genflusses für die Homogenisierung von Populationen.
ModerationstippIm Rollenspiel zum Genfluss achten Sie darauf, dass die Schülerinnen und Schüler Migration aktiv dokumentieren, um die Homogenisierung oder Veränderung der Allelfrequenzen nachvollziehbar zu machen.
Worauf zu achten istDie Schüler erhalten eine Tabelle mit Allelfrequenzen für zwei Populationen vor und nach einer Migrationsphase. Sie sollen berechnen, wie sich die Allelfrequenzen durch den Genfluss verändert haben und dies kurz schriftlich begründen.
AnwendenAnalysierenBewertenSozialbewusstseinSelbstwahrnehmung
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Aktivität 04
Datenanalyse: Flaschenhalseffekt
Geben Sie Tabellen mit Populationsdaten vor und nach einer Katastrophe. Schüler berechnen Allelfrequenzen mit Formeln und prognostizieren Entwicklungen in Excel oder per Hand. Präsentieren Sie Ergebnisse.
Erklären Sie die Mechanismen des Gründereffekts und des Flaschenhalseffekts.
ModerationstippBei der Datenanalyse zum Flaschenhalseffekt fordern Sie die Lernenden auf, ihre Ergebnisse graphisch darzustellen, um Trends klar zu erkennen.
Worauf zu achten istDie Schüler erhalten eine kurze Beschreibung einer neuen Inselpopulation, die von wenigen Vögeln gegründet wurde. Sie sollen auf dem Ticket erklären, ob Gendrift oder Genfluss hier die primäre Rolle bei der genetischen Zusammensetzung spielt und warum.
AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
Komplette Unterrichtsstunde erstellen→Einige Hinweise zum Unterrichten dieser Einheit
Erfahrene Lehrkräfte beginnen mit zufälligen Ereignissen wie Würfeln oder Münzwürfen, um den Zufallsaspekt von Gendrift zu veranschaulichen. Sie vermeiden es, Selektion und Gendrift zu vermischen, und betonen stattdessen die Unabhängigkeit von Fitness. Modelle werden konkret und mit einfachen Materialien umgesetzt, um Abstraktion zu reduzieren. Die Lehrkraft lenkt durch gezielte Fragen die Aufmerksamkeit auf die Auswirkungen von Populationsgröße und Migration.
Am Ende der Einheit können die Lernenden zufällige genetische Veränderungen von gezielten Anpassungen unterscheiden und die Auswirkungen von Populationsgröße sowie Migration auf die genetische Zusammensetzung erklären. Sie wenden die Konzepte auf reale Beispiele an und argumentieren mit Daten.
Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen
Während der Simulation: Bohnen-Gendrift, watch for...
Lenken Sie die Aufmerksamkeit auf die Tatsache, dass die Auswahl der Bohnen rein zufällig erfolgt und keine Anpassung an eine Umgebung darstellt. Fragen Sie explizit: 'Würde eine bestimmte Bohne in der nächsten Generation häufiger vorkommen, weil sie besser ist?'
Während des Rollenspiels: Genfluss durch Migration, watch for...
Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, ob Genfluss immer zur Homogenisierung führt oder ob er auch neue genetische Varianten einführen kann. Nutzen Sie die beobachteten Allelfrequenzen, um dies zu diskutieren.
Während des Modellbaus: Gründereffekt, watch for...
Heben Sie hervor, dass die kleine Gründergruppe nur einen Ausschnitt der ursprünglichen genetischen Vielfalt trägt. Fragen Sie: 'Warum sind manche Allele in der neuen Population nicht mehr vorhanden?'
In dieser Übersicht verwendete Methoden