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 Genlabor

Exkursion zum Genlabor

Der Bio Leistungskurs war zusammen mit ein paar sehr interessierten Schüler:innen der Bio Grundkurse am 07.12.22 unterwegs auf den Spuren des genetischen Fingerabdrucks bei KölnPUB in Frechen. Die Exkursion findet jährlich statt. Daher kamen die begeisterten Schülerinnen und Schüler auf die Idee, die Exkursion mit weniger Text aber dafür mehr Bildern in Form eines Padlets zu präsentieren. Klicken Sie auf das unten stehende Bild und erleben Sie die Exkursion in Foto und kurzen Videos!

 

Stefanie Wirth
Besten-Preise im Biologie-Abitur für das Goethe-Gymnasium

Besten-Preise im Biologie-Abitur für das Goethe-Gymnasium

Für herausragende Leistungen, Bestnoten und besonderes Engagement im Fach Biologie erhielten Elena Raber und Nasser Drechsler aus dem Leistungskurs Biologie im Abiturjahrgang 2022 eine besondere Auszeichnung: den Karl-von-Frisch Preis des Verbandes der Biologen.

In diesem Jahr war es seit Beginn der Covid19-Pandemie erstmals wieder möglich, den Karl-von-Frisch Preis im Rahmen eines Festaktes im Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie (MPI) in Dortmund zu verleihen. Von den 76 besten Bio-Abiturientinnen und Abiturienten im Land konnten 52 am 21.05.2022 zur Preisverleihung nach Dortmund kommen; darunter auch Elena und Nasser, die neben der Urkunde auch eine einjährige Mitgliedschaft im Verband der Biologen sowie ein Buchgeschenk erhielten. Da die beiden ein Studium in den Bereichen Medizin und Biologie anstreben, stellt dieser Preis nicht nur einen verdienten Abschluss ihrer fachlichen Leistungen dar, sondern auch einen hervorragenden Startschuss für ihre geplanten Ausbildungen.

In ihrer Begrüßung betonte Professor Gabriele Pfitzer, die Vorsitzende des Landesverbandes-NRW im Verband der Biologen, die herausragende Bedeutung der Biologie als Leitwissenschaft des 21. Jahrhunderts sowie der Grundlagenforschung für die Bewältigung aktueller, globaler Herausforderungen. Die Vorsitzende nannte in diesem Zusammenhang speziell die Covid19-Pandemie und die Folgen des Klimawandels für die Biosphäre. Ergebnisse der Grundlagenforschung sind der Motor für innovative Anwendungen und grundlegende Lösungen.

Nach der Ausgabe der Urkunden und der Preistasche mit dem Buchgeschenk hielt Dr. Christian Schröter, der Forschungsgruppenleiter in der Abteilung Systemische Zellbiologie des MPI, den Festvortrag mit dem Thema „Embryonale Stammzelle – Alleskönner in der Kulturschale“.

Wir wünschen den beiden Preisträgern für ihre Zukunft alles Gute.

Verändert und leicht gekürzt übernommen von: Prof. Gabriele Pfitzer

Zur Präsentation des Vortrags von Prof. Gabriele Pfitzer

 

Dr. Michael Tech