Stützpunktschulen® für Molekularbiologie


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Experimente für Schulklassen

Termine:
Wenn Sie ein Schülerpraktikum mit Ihrer Klasse an einer Stützpunktschule durchführen möchten, wenden Sie sich zwecks Terminabsprache etc. bitte direkt per e-mail an die Laborleiter der Stützpunktschulen. Die Kontaktdaten der Ansprechpartner finden Sie hier:

Anmeldung:
Bitte beachten Sie, dass Sie sich nur über die jeweilige Lehrgangsnummer auf LFB-online anmelden können. Die bisherige Anmelderegelung per mail an die Fortbildungsleitung ist nicht möglich.
Für die Schülerpraktika erheben wir einen Kostenbeitrag von € 3,- pro angemeldeten Schüler, um zumindest einen kleinen Teil der entstehenden Kosten zu decken. Lehrerfortbildungen sind selbstverständlich kostenfrei.

Angebotene Experimente:

Experiment 1: GeneProfile - Vaterschaftsnachweis mittels PCR

Es wird eine Vaterschaftsanalyse durchgeführt.
Bereitstehende DNA-Sätze von Vater, Mutter, Sohn und Tochter werden vorbereitet und dann im Thermocycler zunächst einer PCR unterworfen. Hierbei werden durch die Wahl der eingesetzten Primer bestimmte VNTR-Polymorphismen (variable number of tandem repeats) amplifiziert. Die Proben werden später parallel auf einem ethidiumbromidhaltigen Gel elektrophoretisch aufgetrennt. Die Banden werden über UV-Licht sichtbar gemacht. Das Bandenmuster ermöglicht eine eindeutige Verwandtschaftsanalyse der untersuchten Personen.
(-> Poster GeneProfile)

Experiment 2: ELISA - Simulation der Verbreitung einer HIV-Infektion

Simulation der Verbreitung einer HIV-Infektion mit nachfolgendem immunologischen Nachweis auf das virale Protein p24.
Jeder Schüler erhält eine eigene Serumprobe. Nur eine oder zwei Proben im Kurs sind positiv auf HIV-Proteine. Durch gezieltes Mischen der eigenen Serumprobe mit den Seren anderer Kursteilnehmer wird die rasche Verbreitung der Infektion simuliert. Die Auswertung erfolgt über den Nachweis der Infektion mittels eines direkten ELISA-Test auf das virale Protein p24.
(-> Poster ELISA)

Experiment 3: GeneControl - Untersuchungen zur Genregulation nach Jacob-Monod

Vergleich der Regulierbarkeit zweier E.coli-Promotoren anhand ihrer Genaktivität.
Das Lac-Operon von E.coli ist ein Beispiel für ein induzierbares System und wird sowohl positiv als auch negativ reguliert.
Im Experiment GeneControl wird die Transkriptionsstärke des E.coli lac-Promotors und eines anderen, unkontrollierbaren E.coli-Promotors in Abhängigkeit von unterschiedlichen Nährstoffbedingungen quantitativ bestimmt. Hierzu wurden die zu analysierenden Promotoren mit einem lacZ-Gen fusioniert.
(-> Poster GeneControl)

Experiment 4: Huntingtin Test - Diagnostik der Krankheit Chorea Huntington mittels PCR

Es wird eine Gendiagnose auf eine Veranlagung für Chorea Huntington (HD) durchgeführt.
Es werden DNA-Proben einer Familie mit zwei Kindern untersucht. Der Vater ist zwar (noch?) frei von Symptomen, hat aber einen an HD erkrankten Vater. Es gilt nun herauszufinden …
...ob der Vater selbst und die Kinder (keines, eines oder gar beide?) das mutierte Huntingtin-Gen in ihren Zellen tragen.
...
inwieweit im Falle eines positiven Befunds die Länge der CAG-Sequenz Aussagen über den Zeitpunkt des Krankheits-Ausbruchs zulässt.
Bereitstehende DNA-Sätze von Vater, Mutter, Sohn und Tochter werden vorbereitet und dann im Thermocycler zunächst einer PCR unterworfen. Hierbei wird durch die Wahl der eingesetzten Primer ein Genabschnitt um den mutierten Bereich im Gen für das Protein Huntingtin amplifiziert. Die Proben werden später parallel auf einem ethidiumbromidhaltigen Gel elektrophoretisch aufgetrennt. Die Banden werden über UV-Licht sichtbar gemacht. Das Bandenmuster ermöglicht eine einwandfreie Aussage über eine genetische Analyse der untersuchten Personen.
(-> Poster Huntingtontest)

Weitere Informationen zu den Experimenten:
Alle angebotenen Experimente wurden in einer Zusammenarbeit von Stützpunktschulen, Dr. Rolf Lutz (HBIGS) und dem Lernlabor des ExploHeidelberg entwickelt. Die Experimente, die unterschiedliche Anforderungen an experimentelle Fertigkeiten und zeitlichen Aufwand stellen, zeichnen sich besonders durch die folgenden Merkmale aus:
Alle Experimente sind auf die Lehrplaninhalte der Gymnasialen Oberstufe abgestimmt. Sie stellen als 'Meilensteine' der Molekularbiologie zentrale Punkte für das Verständnis dar und wurden daher zum größten Teil mit Nobelpreisen prämiert. Es sind Methoden der 'realen, aktuellen Forschung', also keine zu Demonstrationszwecken für die Schule konstruierten Experimente.

Die Begleitmaterialien umreißen ein mögliches Unterrichtskonzept und beinhalten Vorschläge für Arbeitsblätter. Sie sind in einen ausführlichen Lehrer- und einen kompakten Schülerteil unterteilt. Sie beinhalten Hintergrundinformationen, Präsentationsvorlagen und die Experimentieranleitung.

Die Experimentierkits sind auf Praxistauglichkeit in normalen Unterrichtssituationen getestet und auf den schulischen Zeittakt / Unterrichtsstunden abgestimmt.

Die Vorbereitungszeit des Lehrers ist auf ein Minimum reduziert: Enzyme, Chemikalien und Verbrauchsmaterialien sind für die einzelnen Schülergruppen bereits vorbereitet.

Sofern in den Experimenten Bakterien eingesetzt werden, handelt es sich dabei um E.coli Sicherheitsstämme. Sie sind keine gentechnisch veränderten Organismen und fallen nicht unter die Richtlinien des Gentechnikgesetzes. Eine 'S1 Umgebung' ist also nicht notwendig.