Genetik zum Anfassen

Genetik zum Anfassen

Am 27.10. war es wieder so weit. Der Biologie-Leistungskurs der Q1 machte sich auf den Weg, um ein ganztägiges Praktikum einem Labor für Bio-Technologie in Frechen bei Köln zu absolvieren.

Das inzwischen fest etablierte Praktikum des LK erlaubt es den Schülerinnen und Schülern, alle Labortätigkeiten hautnah kennen zu lernen, die seit der Corona Pandemie allen Menschen zumindest dem Namen nach geläufig sind, nämlich das Verfahren PCR, das umgangssprachlich auch als „genetischer Fingerabdruck“ bekannt ist.

In diesem Praktikum isolierten die Schülerinnen und Schüler ihre eigene DNA aus Körperzellen, um eine bestimmte Stelle eines Gens auf Merkmale zu untersuchen. In zahlreichen Einzelschritten, in denen die DNA, gereinigt und aufbereitet wurde, lernte der Kurs mit Laborgeräten umzugehen, zu pipettieren, zu zentrifugieren und mit kleinsten Mengen chemischer Reagenzien, die sorgfältig abgemessen werden mussten, umzugehen. Der zweite Teil der Arbeit, nämlich die Vervielfältigung der isolierten DNA-Abschnitte mit einem Thermo-Cycler und die anschließende so genannte Gel-Elektrophorese, führte dann zum eigentlichen genetischen Fingerabdruck. Durch die hervorragende Arbeit des Kurses konnten alle Schülerinnen und Schüler ihre eigene DNA sichtbar machen und die Forschungsfrage zu bestimmten Merkmalen ihrer Gene beantworten. (Für Insider: Dabei wurden STR auf dem p-Arm des Human-Chromosoms 1 am Gen-Locus D1S80 bzw. MCT 118 auf Homo-bzw. Heterozygotie untersucht.)

Darüber hinaus erhielt der Kurs spannende Einblicke in die vielfältige Arbeit im Labor, sei es mit akademischem Studium oder mit einer Ausbildung.

Vielen Dank an das Netzwerk „zdi/mint Düsseldorf“, das diesen Kurs finanziell unterstützt und möglich gemacht hat und an das Team für Publikum und Biotechnologie Köln Pub für die erfolgreiche Durchführung.

 

Michael Tech

 

 

 

Im Labor – statt Ferien

Im Labor – statt Ferien

Vier Schülerinnen und Schüler des Biologie-Leistungskurses der Q1 nutzten das Angebot der Universität Köln, an einem botanisch-genetischen Praktikum in den Herbstferien teilzunehmen. Hanna Grube, Lin Abbas, Oskar Kaiser und Lynn Malin Neugebauer verbrachten fast eine Woche im „Cluster of excellence in plant sciences“ (CEPLAS), um dem Geheimnis symbiotisch lebender Pilze im Wurzelgeflecht von Pflanzen auf die Spur zu kommen. An eigenen Laborplätzen der Universität lernten die Schülerinnen und Schüler im Detail alle Tätigkeiten kennen, die z.B. mit einem Studium der Biologie oder mit einer Ausbildung, z.B. als biologisch-technischer Assistent, verbunden sind. Feinarbeit unter dem Mikroskop, mikrobiologische Untersuchungen aber auch molekularbiologische Verfahren standen auf dem Programm. Dabei wurden die Schülerinnen und Schüler eng von Doktoranden begleitet, die ihnen zeigten, was wissenschaftliches Arbeiten bedeutet – kleine Erfolge gehören ebenso dazu, wie Rückschläge, wenn ein Experiment mal nicht so funktioniert, wie vorgesehen.

Außerdem lernten sie, ihre Forschungsergebnisse im Plenum zu präsentieren und grafisch aufzubereiten. Da das Lehrplanthema des Bio-LK ohnehin gerade die Molekulargenetik ist, konnte der Erfahrungsbericht der vier Schülerinnen und Schüler den Unterricht in hervorragender Weise bereichern.

An dieser Stelle möchte ich mich ausdrücklich bei Frau Dr. Villajuana Bonequi von der Universität Köln bedanken, die für das Goethe Gymnasium regelmäßig und verlässlich die landesweit sehr begehrten Plätze  zur Verfügung stellt.

 

Michael Tech

 

 

 

Das Gehirn – ein lebendes Netzwerk

Das Gehirn – ein lebendes Netzwerk

Im Rahmen des Inhaltsfeldes „Neurobiologie“ besuchten Schüler:innen des Biologie LKs und der Biologie GKs der Q1 im letzten Schuljahr das Schülerlabor BeLL-Bio der Bergischen Universität Wuppertal.

Im modern ausgestatteten Labor erhielten die Teilnehmenden unter professioneller Anleitung Einblick in verschiedenste neurophysiologische Methoden. Am Beispiel des motorischen Lernens erarbeiteten sie experimentell und selbstständig verschiedene Aspekte der Funktionsweise des Gehirns. Durch einen Lernversuch zum Cup-Stacking, die Aufnahme eines EEGs sowie die Herstellung mikroskopischer Präparate von corticalen Pyramidenzellen konnten so Beziehungen zwischen unterschiedlichen Systemebenen hergestellt und das Wissen aus dem Unterricht praktisch angewendet werden. Das besondere Highlight des Labortages war die Präparation und Untersuchung echter Schweinehirne, die bei allen, trotz anfänglicher Überwindung, große Faszination und Interesse hinterließ.

Nach einem arbeitsreichen Vormittag ging es schließlich zur Stärkung in die Mensa, bevor am Nachmittag die experimentell erhobenen Daten in einer abschließenden Besprechung gemeinsam ausgewertet und diskutiert wurden.

 

Anna-Lena Groß
Naturnahes Erleben im Biologieunterricht

Naturnahes Erleben im Biologieunterricht

Wie pumpt ein Baum Wasser aus den Wurzeln in die obersten Blattspitzen, wie betreiben Pflanzen im Schatten Fotosynthese, wie unterscheidet man Kaulquappen von Kröte und Frosch und warum hat der Farn eigentlich drei Geschlechter?

Das Jahresthema „Ökologie“ im Biologieunterricht der Klasse 8 hält viele interessante Fragen bereit, denen man am besten am lebenden Beispiel in der Natur nachgehen müsste. Weil das aber im Unterricht nicht immer möglich ist, bemühen sich die Biologielehrer/innen am Goethe Gymnasium, so oft wie möglich die Natur ins Klassenzimmer zu holen und wenn es geht, praktisch zu arbeiten.

Mindestens einen Unterrichtsgang sieht der Lehrplan im Fach Biologie vor, der sinnvollerweise gegen Ende des Schuljahres stattfinden sollte. Erstens haben die Schüler/innen bis dahin die theoretischen und fachlichen Grundkenntnisse erworben, um ökologische Phänomene richtig einordnen zu können, und zweitens ist das Wetter einfach besser.

Nur drei Haltestellen vom Goethe Gymnasium entfernt bietet sich der Grafenberger Wald ideal für einen solchen Unterrichtsgang an. Das gesamte Gebiet ist vom Gartenbauamt unter pädagogischen Gesichtspunkten gestaltet; Hinweistafeln, bewusst naturbelassene Sukzessionsflächen, Naturteiche und Bodeneinschläge bieten vielfältige Anlässe, um Lehrplaninhalte zu wiederholen und zu vertiefen. Im Bodeneinschlag z.B., ein ca. 4 Meter tief ausgebaggertes Stück Waldboden, können Boden- und Zersetzungsschichten sichtbar und im Sinne des Wortes auch „be-greifbar“ (sic) gemacht werden.

Auch der vielfältige Baumbestand mit Eichen, Ahorn, Buchen und Kiefern lädt zu intensiven Naturbetrachtungen ein.

Auf den zahlreichen verschlungenen Wegen des Grafenberger Waldes können auf diese Weise in zwei Schulstunden ökologische Phänomene mit allen Sinnen erfahren werden.

 

 

Michael Tech

 

 

 

Exkursion zum Gasometer

Exkursion zum Gasometer

Ganz in der Nähe von Düsseldorf befindet sich das Ruhrgebiet; ein Gebiet geprägt von Stahl und Kohle während der Industrialisierung. Vor allem die „Gutehoffnungshütte“ in Oberhausen hat einen massiven Strukturwandel erlebt.

„Strukturwandel, die mit der marktwirtschaftlichen Dynamik verbundenen, mehr oder weniger stetigen Veränderungen der wertmäßigen Beiträge der einzelnen Wirtschaftszweige und Wirtschaftssektoren zum Sozialprodukt.“ ~ Bundeszentrale für politische Bildung

Die beiden Erdkundekurse der Q1 (LK und GK) machten sich zusammen mit Claudia Schall, Anja Roth und Johannes Budde am 15. März 2023 mit der Bahn auf nach Oberhausen, um sich den Strukturwandel einmal selbst anzuschauen, denn zuvor haben sie sich im Unterricht intensiv mit dem Thema „Wirtschaft im Wandel“ beschäftigt.

Beide Kurse haben eine Führung von Frau Mohr bekommen. Die Basis ihres Vortrags bildete eine Fotografie über das Gelände der Gutehoffnungshütte aus dem Jahr 1952. Dort war bis 1990 einer der größten Bergbau- und Hüttenbetriebe. Bemerkenswert daran ist, dass auf dem Gelände auch hochrangige Manager gewohnt haben. Diese haben in ihrem Garten Gemüse angebaut. Man stelle sich aber bitte vor, dass das ganze Gebiet von Ruß und Smog durchzogen war, was durch die Maschinen und Hochöfen ausgestoßen wurde.

Des Weiteren ist der Gasometer entstanden, weil die Menschen festgestellt hatten, wie viel Gas beim Produzieren von Stahl als Abfallprodukt entsteht. Das Gas kann somit anderweitig genutzt werden. Im Gasometer wurde dieses dann zwischengelagert. Gas hat als Eigenschaft sich im ganzen Raum auszubreiten, sodass nicht sichtbar war, wie viel Gas sich im Gasometer befand. Daher war der Gasometer ein sogenannter Schwebegasbehälter. Eine Betonplatte lag auf dem Gas auf, und man wusste, wie viel Gas sich darin befand, wenn die Gasmenge stieg und die Platte hochdrückte.

Jetzt stellt sich nur die Frage, was ist aus der Gutenhoffnungshütte geworden?

Heute ist das Gebiet vom tertiären Sektor geprägt, was bedeutet es ist geprägt von Dienstleistungen (Einzelhandel, Freizeitattraktionen, Gastronomie). Unter anderem ist es bekannt für das Centro, SeaLife, Legoland, ein Kino, die Promenade und die Coca-Cola Oase, die sich im Centro befindet. Der Gasometer selbst wird für Ausstellungen genutzt. Seit Oktober 2021 ist dort die Ausstellung „Das zerbrechliche Paradies“ zu sehen, die auf drei Stockwerke verteilt ist.

zu Fotos!

Erdgeschoss: Im Erdgeschoss befindet sich ein großes Panoramabild, das das Areal der Gutehoffnungshütte vor dem Strukturwandel zeigt. Im Erdgeschoss befinden sich ebenfalls viele Bilder, die die schönen Seiten der Natur vor dem Klimawandel zeigen.

Ebene 1: Ein Stockwerk höher werden die Folgen des Klimawandels anhand von Tierbildern dargestellt. Diese beschäftigen sich jeweils mit unterschiedlichen Themen, wie zum Beispiel der Verschmutzung der Ozeane oder den Waldbränden in Australien.

Ebene 2: Ganz oben befindet sich eine sehr große Weltkugel, die in der Luft schwebt. Auf dieser wird ein 17-minütiges Video abgespielt, das unter anderem die verschiedenen Handelsströme per Schiff und Flugzeug von 2018-2019 zeigt. Von dieser Ebene aus kann man auch mit einem Aufzug nach oben aufs Dach fahren oder man nimmt die Treppe, die sich draußen am Gebäude befindet.

Einen Eindruck von der Ausstellung können Sie erhalten, wenn Sie auf das Bild oben klicken.

(von Madleen Baumann, Nathalie Link und Johanna Overlack, Q1 EK LK)

 

Claudia Schall Johannes Budde
Goethe-SchülerInnen reformieren das Wahlrecht im NRW-Landtag

Goethe-SchülerInnen reformieren das Wahlrecht im NRW-Landtag

Die Sowi-Kurse der EF sowie der Sowi-LK aus der Q1 besuchten am Montag, den 20.03.23 den NRW-Landtag in Düsseldorf. Dort durften sie im Plenarsaal die Plätze der Abgeordneten einnehmen und eine Landtagsdebatte zum Gesetzentwurf „Wahlrecht ab Geburt“ durchspielen. In gut vorbereiteten Reden lieferten sich die SchülerInnen ein spannendes Wortgefecht. Anschließend nahmen sich die beiden Abgeordenten Stefan Engstfeld und Arndt Klocke von den Grünen die Zeit, die Fragen der SchülerInnen zur Arbeit eines Abgeordneten und zu aktuellen politischen Themen zu beantworten. Die SchülerInnen beeindruckten die Abgeordeten mit ihren kritischen Fragen, die von Lützerath, über die Wochenarbeitszeit eines Abgeordeten bis zu den Gründen in die Politik zu gehen, reichten.“

 

Bastian Zabelberg