Biologie · Klasse 13

Ideen für aktives Lernen

Der Zellzyklus: Wachstum, Teilung und Kontrolle

Entschlüsseln Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern den fundamentalen Lebenszyklus einer Zelle, von ihrem Wachstum bis zur Teilung.

KMK BildungsstandardsLehrplanPLUS Gymnasium Bayern: Biologie - B 12/13.1 Zellbiologie
30–60 Min.Partnerarbeit → Ganze Klasse3 Aktivitäten

Aktivität 01

Concept-Mapping45 Min. · Partnerarbeit

Mikroskopische Untersuchung von Zwiebelwurzelspitzen

Die Schülerinnen und Schüler erstellen oder betrachten Dauerpräparate von Zwiebelwurzelspitzen, um Zellen in verschiedenen Stadien der Mitose zu identifizieren. Sie zeichnen die beobachteten Phasen und ordnen sie dem Zellzyklus zu.

Erkläre die Abfolge und die zellulären Ereignisse der einzelnen Phasen des Zellzyklus, einschließlich Interphase und Mitose.

ModerationstippStellen Sie eine Referenzgrafik mit den idealtypischen Phasen zur Verfügung, um die Identifizierung zu erleichtern.

Worauf zu achten istEin 'Exit-Ticket', bei dem die Schülerinnen und Schüler die Phasen der Mitose in die richtige Reihenfolge bringen und zu jeder Phase ein Schlüsselereignis notieren müssen.

VerstehenAnalysierenErschaffenSelbstwahrnehmungSelbststeuerung
Komplette Unterrichtsstunde erstellen

Aktivität 02

Concept-Mapping30 Min. · Kleingruppen

Modellierung des Zellzyklus mit Pfeifenreinigern

In kleinen Gruppen modellieren die Lernenden die Verhaltensweisen der Chromosomen während der Interphase und der einzelnen Mitosephasen mit einfachen Materialien wie Pfeifenreinigern (für Chromatiden) und Perlen (für Zentromere).

Vergleiche die Mitose mit der Meiose im Hinblick auf Ablauf, Ergebnis und biologische Bedeutung.

ModerationstippLassen Sie jede Gruppe ihre Modelle präsentieren und die Vorgänge in jeder Phase mündlich erklären.

Worauf zu achten istEine Klausuraufgabe, in der die Lernenden eine Abbildung einer Zelle in der Anaphase analysieren, den Ploidiegrad bestimmen und die Konsequenzen einer fehlerhaften Trennung der Schwesterchromatiden erörtern.

VerstehenAnalysierenErschaffenSelbstwahrnehmungSelbststeuerung
Komplette Unterrichtsstunde erstellen

Aktivität 03

Fallstudienanalyse60 Min. · Kleingruppen

Fallstudienanalyse: Wenn die Zellteilung außer Kontrolle gerät

Anhand einer Fallstudie zu einer spezifischen Krebsart (z.B. Hautkrebs durch UV-Strahlung) analysieren die Schülerinnen und Schüler, wie ein Defekt an einem Kontrollpunkt (z.B. am p53-Gen) zu unkontrolliertem Zellwachstum führt.

Analysiere die Funktion der Kontrollpunkte im Zellzyklus und die Konsequenzen ihrer Fehlregulation für die Entstehung von Krebs.

ModerationstippGeben Sie Leitfragen vor, die die Analyse auf die molekularen Ursachen und die phänotypischen Folgen lenken.

Worauf zu achten istDie Schülerinnen und Schüler bewerten ihr eigenes Verständnis anhand einer Checkliste, die auf den Lernzielen basiert, und identifizieren Bereiche, in denen sie weitere Übung benötigen.

AnalysierenBewertenErschaffenEntscheidungsfähigkeitSelbststeuerung
Komplette Unterrichtsstunde erstellen

Vorlagen

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Einige Hinweise zum Unterrichten dieser Einheit

Beginnen Sie mit einem visuellen Einstieg, wie einem Zeitraffervideo der Zellteilung, um Faszination zu wecken. Nutzen Sie anschließend physische Modelle, um den abstrakten Prozess der Chromosomenbewegung greifbar zu machen. Schlagen Sie schließlich die Brücke zur realen Welt, indem Sie die Relevanz der Zellzykluskontrolle am Beispiel von Wundheilung und Krebserkrankungen diskutieren.

Ihre Lernenden werden die präzise Choreografie der Mitose nachvollziehen und die entscheidende Rolle der Kontrollpunkte bei der Aufrechterhaltung der zellulären Ordnung verstehen.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

  • Die Interphase ist eine 'Ruhephase' der Zelle.

    Die Interphase ist die metabolisch aktivste Phase im Leben einer Zelle. In dieser Zeit finden Wachstum (G1-Phase), die Verdopplung der gesamten DNA (S-Phase) und die Vorbereitung auf die Teilung (G2-Phase) statt.

  • Mitose und Zellteilung sind dasselbe.

    Die Mitose bezeichnet ausschließlich die Teilung des Zellkerns. Die eigentliche Zellteilung (Zytokinese), also die Teilung des Zytoplasmas, ist ein separater, sich oft direkt an die Mitose anschließender Prozess.

  • Alle Zellen im Körper teilen sich ständig.

    Die meisten Zellen eines erwachsenen Organismus befinden sich in einem nicht-teilenden Zustand, der G0-Phase. Zellteilung ist ein streng regulierter Prozess, der nur bei Bedarf für Wachstum, Reparatur oder den Ersatz von Zellen stattfindet.

In dieser Übersicht verwendete Methoden

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