Nicht-Mendelsche Erbgänge

Aktive Lernmethoden sind ideal, um die Komplexität nicht-mendelscher Erbgänge zu erfassen. Durch praktische Simulationen und Gruppenarbeiten können Schülerinnen und Schüler abstrakte Konzepte wie intermediäre Vererbung und multiple Allele greifbar machen und so ein tieferes Verständnis entwickeln.

• Klasse 8
• Biologie 8: Systeme des Lebens und Grundlagen der Vererbung
• 4 Aktivitäten
• 20 Min.–45 Min.

Lernziele

1. Erklären Sie die Unterschiede zwischen intermediärer Vererbung und multiplen Allelen anhand von konkreten Beispielen aus der Pflanzen- und Tierwelt.
2. Analysieren Sie Stammbäume, um nicht-mendelsche Erbgänge wie Kodominanz oder multiple Allele zu identifizieren und zu beschreiben.
3. Vergleichen Sie die Vorhersagbarkeit von Nachkommen bei mendelschen und nicht-Mendelschen Erbgängen.
4. Leiten Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen in gegebenen Stammbäumen ab, die nicht-mendelsche Vererbungsregeln befolgen.

Lernen an Stationen

⏱ 45 Min.·Kleingruppen

Lernen an Stationen: Erbgang-Modelle

Richten Sie Stationen ein: Eine für intermediäre Vererbung mit farbigen Perlen modellieren, eine für multiple Allele mit Blutgruppen-Karten, eine für Stammbaum-Analyse. Gruppen rotieren alle 10 Minuten, notieren Ergebnisse und präsentieren. Abschließende Plenum-Diskussion.

Vorbereitung & Details

Differenzieren Sie zwischen Mendelschen und nicht-Mendelschen Erbgängen anhand von Beispielen.

Moderationstipp: Beim Stationenlernen: Achten Sie darauf, dass die Perlenmodelle für die intermediäre Vererbung klar die drei Phänotypen (homozygot rot, heterozygot rosa, homozygot weiß) repräsentieren.

Setup: Im Raum verteilte Tische/Stationen

Materials: Stationskarten mit Arbeitsanweisungen, Unterschiedliche Materialien je Station, Timer für die Rotation

• Erinnern
• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Fallstudienanalyse

⏱ 30 Min.·Partnerarbeit

Paararbeit: Stammbaum-Analyse

Teilen Sie Stammbäume mit nicht-mendelschen Erbgängen aus. Paare identifizieren das Muster, begründen mit Kreuzungsschemata und erstellen eine eigene Hypothese. Tauschen Sie mit einer anderen Paarung aus und bewerten gegenseitig.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie, wie intermediäre Vererbung und multiple Allele die Merkmalsausprägung beeinflussen.

Moderationstipp: Bei der Paararbeit zur Stammbaum-Analyse: Ermutigen Sie die Paare, ihre Begründungen für die Identifizierung des nicht-mendelschen Musters schriftlich festzuhalten, bevor sie es der Klasse vorstellen.

Setup: Gruppentische mit Platz für die Fallunterlagen

Materials: Fallstudien-Paket (3-5 Seiten), Arbeitsblatt mit Analyseraster, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Fallstudienanalyse

⏱ 35 Min.·Ganze Klasse

Ganzklasse-Simulation: Multiple Allele

Verteilen Sie Karten mit ABO-Allelen an die Klasse. Schüler bilden Paare, ziehen Nachkommen und notieren Phänotypen an einem großen Plakat. Gemeinsam analysieren die Verteilung und vergleichen mit realen Daten.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie Stammbäume, die nicht-Mendelsche Erbgänge zeigen, und leiten Sie die Vererbungsform ab.

Moderationstipp: Während der Ganzklasse-Simulation zu multiplen Allelen: Beobachten Sie, wie die Schülerinnen und Schüler die Allelkarten kombinieren und ob sie die möglichen Genotypen und Phänotypen der Nachkommen korrekt bestimmen.

Setup: Gruppentische mit Platz für die Fallunterlagen

Materials: Fallstudien-Paket (3-5 Seiten), Arbeitsblatt mit Analyseraster, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Fallstudienanalyse

⏱ 20 Min.·Einzelarbeit

Individuelle Modellierung: Intermediär

Jeder Schüler baut mit Knetgummi oder Perlen ein Kreuzungsschema für intermediäre Vererbung. Beschreiben Sie Genotypen, Phänotypen und Wahrscheinlichkeiten in einem Arbeitsblatt. Teilen Sie im Plenum.

Vorbereitung & Details

Differenzieren Sie zwischen Mendelschen und nicht-Mendelschen Erbgängen anhand von Beispielen.

Moderationstipp: Bei der individuellen Modellierung zur intermediären Vererbung: Gehen Sie herum und überprüfen Sie, ob die Knetgummi- oder Perlenmodelle die Genotyp-Phänotyp-Beziehung korrekt darstellen.

Setup: Gruppentische mit Platz für die Fallunterlagen

Materials: Fallstudien-Paket (3-5 Seiten), Arbeitsblatt mit Analyseraster, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Dieses Thema unterrichten

Der pädagogische Ansatz sollte darin bestehen, die Schülerinnen und Schüler aktiv mit den Konzepten zu konfrontieren, anstatt sie nur zu erklären. Durch den Einsatz von Modellen und Simulationen können abstrakte Ideen greifbar gemacht werden. Es ist wichtig, die Lernenden zu ermutigen, eigene Fragen zu stellen und Muster zu erkennen, anstatt nur Fakten auswendig zu lernen.

Was Sie erwartet

Erfolgreiche Lernerinnen und Lerner können die Unterschiede zwischen mendelschen und nicht-mendelschen Erbgängen erklären und Beispiele für intermediäre Vererbung und multiple Allele nennen. Sie sind in der Lage, einfache Stammbäume zu analysieren und Kreuzungsschemata für diese Vererbungsformen zu erstellen.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

Während des Stationenlernens 'Erbgang-Modelle' könnten Schülerinnen und Schüler denken, dass nicht-mendelsche Erbgänge nur seltene Ausnahmen sind. Die Korrektur erfolgt durch die gezielte Lenkung auf die Beispiele der Stationen, die zeigen, dass sie häufig vorkommen, wie bei der Blütenfarbe, und wie die Modelle diese Häufigkeit verdeutlichen.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Die Korrektur erfolgt durch die gezielte Lenkung auf die Beispiele der Stationen, die zeigen, dass sie häufig vorkommen, wie bei der Blütenfarbe, und wie die Modelle diese Häufigkeit verdeutlichen.

Häufige Fehlvorstellung

Bei der individuellen Modellierung zur intermediären Vererbung könnten Schülerinnen und Schüler glauben, dass ein neues Merkmal entsteht, anstatt einer Mischform. Die Korrektur liegt darin, dass sie während der Modellierung mit Knetgummi oder Perlen direkt sehen, wie aus zwei Elternteilen mit unterschiedlichen homozygoten Merkmalen ein intermediärer Phänotyp beim Heterozygoten entsteht.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Die Korrektur liegt darin, dass sie während der Modellierung mit Knetgummi oder Perlen direkt sehen, wie aus zwei Elternteilen mit unterschiedlichen homozygoten Merkmalen ein intermediärer Phänotyp beim Heterozygoten entsteht.

Häufige Fehlvorstellung

In der Ganzklasse-Simulation 'Multiple Allele' könnten Schülerinnen und Schüler denken, dass multiple Allele für verschiedene Gene stehen. Die Korrektur erfolgt, indem sie während der Simulation mit den ABO-Allelkarten sehen, dass IA, IB und i Varianten *eines* Gens sind und wie diese Varianten die Phänotypen bestimmen.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Die Korrektur erfolgt, indem sie während der Simulation mit den ABO-Allelkarten sehen, dass IA, IB und i Varianten *eines* Gens sind und wie diese Varianten die Phänotypen bestimmen.

Ideen zur Lernstandserhebung

Lernstandskontrolle

Nach der individuellen Modellierung 'Intermediär': Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, ihre Knetgummi- oder Perlenmodelle zu nutzen, um eine Kreuzung zu erklären und zu begründen, warum dies kein rein mendelscher Erbgang ist.

Kurze Überprüfung

Während der Paararbeit 'Stammbaum-Analyse': Beobachten Sie die Paare bei der Identifizierung des Vererbungsmusters und stellen Sie gezielte Fragen zu ihren Schlussfolgerungen, um ihr Verständnis von multiplen Allelen zu überprüfen.

Diskussionsfrage

Nach der Ganzklasse-Simulation 'Multiple Allele': Nutzen Sie die erstellten Nachkommen-Kombinationen als Grundlage für eine Diskussion darüber, wie multiple Allele die genetische Vielfalt beeinflussen und warum das Verständnis dieser Vererbungsmuster wichtig ist.

Erweiterungen & Unterstützung

• Challenge: Recherchiere ein weiteres Beispiel für nicht-mendelsche Vererbung (z.B. Federmuster bei Hühnern) und erstelle ein eigenes Stammbaum-Rätsel.
• Scaffolding: Stelle für die Stammbaum-Analyse vorgefertigte Genotypen-Kombinationen bereit, die die Paare überprüfen können.
• Deeper exploration: Untersuche die genetischen Grundlagen der Haut- und Augenfarben beim Menschen und diskutiere, welche nicht-mendelschen Erbgänge hier eine Rolle spielen.

Schlüsselvokabular

Intermediäre Vererbung	Eine Form der Vererbung, bei der Heterozygoten eine Merkmalsausprägung zeigen, die eine Mischung der homozygoten Elternmerkmale ist. Kein Allel ist vollständig dominant.
Multiple Allele	Wenn für ein bestimmtes Gen mehr als zwei verschiedene Allelvarianten in einer Population existieren. Nicht jedes Individuum trägt mehr als zwei Allele.
Kodominanz	Eine Vererbungsform, bei der beide Allele eines Heterozygoten gleichzeitig und unabhängig voneinander im Phänotyp ausgedrückt werden.
Phänotyp	Die beobachtbare äußere Erscheinung eines Organismus, die durch das Zusammenspiel von Genotyp und Umweltfaktoren bestimmt wird.
Genotyp	Die genetische Ausstattung eines Organismus, d.h. die Kombination der Allele, die er für ein bestimmtes Gen trägt.