Die besten Texte, Videos und Links für den Unterricht

Genetik und Fortpflanzung

Von 3. Dezember 2012 um 12:21 Uhr

Ein DNA-Modell in der Arts and Science City in Valencia ® Ismael Alonso/Cover/Getty Images

Die blauen Augen von der Mutter, das mächtige Kinn vom Vater: Was Kinder von ihren Eltern auf den Weg fürs Leben mitbekommen, liegt nicht allein an der Erziehung. Ein beträchtlicher Teil der körperlichen Merkmale ist bereits festgeschrieben, bevor ein Baby auf die Welt kommt – in den Genen. Die Lehre davon, was wie vererbt wird, heißt Genetik. Als ihr Begründer gilt Gregor Mendel. Der Augustinermönch hat im Garten seines Klosters Erbsenpflanzen miteinander gekreuzt und die Ergebnisse der systematischen Kreuzungen ausgewertet. Die Vererbungsregeln bei einem einfachen Erbgang sind nach ihm benannt und bis heute eine Grundlage in der klassischen Genetik: die Mendelschen Regeln.

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Neben der klassischen Genetik spielt die Molekularbiologie eine wichtige Rolle für die Erforschung der Gene. Sie ist relativ jung. In den 1940er Jahren haben Wissenschaftler begonnen, die Struktur und Funktion der Erbinformationen in DNA und RNA auf molekularer Ebene zu untersuchen. Sie wollten herausfinden, wie die Moleküle untereinander und mit Proteinen agieren. Die so gewonnen Erkenntnisse nutzt die Gentechnik. Damit greift der Mensch gezielt in das Erbgut von Lebewesen ein und versucht, biochemische Vorgänge zu steuern. So kam zum Beispiel 1994 in Amerika eine Tomate auf den Markt, die gentechnisch verändert war und dadurch nicht matschig wurde. Es gibt vier Zweige der Gentechnik: Die Grüne (bei Pflanzen), die Rote (in der Medizin und Pharmazeutik), die Weiße (bei Industrieprozessen) und die Graue (in der Abfallwirtschaft).

Mit der Fortpflanzung beschäftigt sich die Reproduktionsbiologie. Bei der Fortpflanzung entsteht ein neues Lebewesen, das seinen Erzeugern und anderen Verwandten ähnlich ist. Kann man vorhersehen, wie die Nachkommen aussehen werden? Nach welchen Regeln werden Krankheiten oder das Geschlecht weitergegeben? Bei der Beantwortung dieser Fragen hilft es, dass Forscher das menschliche Genom entschlüsselt haben. Doch das bedeutet nicht, dass Wissenschaftler sämtliche Zusammenhänge verstehen. Es ist so, als ob ein Leser einen Text mit vielen Fremdwörtern vor sich hat. Er kann die Worte zwar lesen, versteht aber nicht alle. Daran, mehr und mehr zu verstehen, arbeiten Forscher zurzeit. Gene sind empfindliche Konstruktionen, sie können von vielen unterschiedlichen Faktoren beeinflusst und geschädigt werden. Mutationen führen zu Krankheiten, mal in kleinerem, mal in größerem Ausmaß.

Die Gentechnik hat inzwischen Einzug gehalten in unseren Alltag. Gentechnisch veränderte Medikamente oder Pflanzen, die so verändert wurden, dass sie robuster und ertragreicher sind, sind keine Seltenheit mehr. Und es wird noch viele weitere Fortschritte geben, denn die Genetik ist eine vergleichsweise junge Wissenschaft, in der es noch einiges zu entdecken gibt.
 

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ZEIT ONLINE-Dossier:
Genetik und Fortpflanzung

 
Ausgewählte Artikel und Materialien zum Thema:

Klassische Genetik

Drosophila: ein Haustier (nicht nur) in der Genetik (Universität Regensburg)
Seit mehr als 90 Jahren erforschen Evolutionsbiologen die Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Diese Zusammenfassung erklärt, warum das so ist und geht auf embryonale Entwicklung und Genetik der Drosophila ein.

Morgan-Genetik: Genkoppelung, Genkartierung (Scheffel-Gymnasium)
Die Merkmale der Drosophila und warum sie in der Genforschung so beliebt ist, finden Schüler hier ausführlich erklärt.

Die Mendelschen Gesetze (mendel-regeln.de)
Auf dieser Seite finden Schüler einen kurzen Überblick über die drei Mendelschen Regeln und bekommen die Begriffe “dominant” und “rezessiv” erklärt.

Frühe Erfahrungen und Überblick über Arbeiten bis zur Wiederentdeckung der Mendelschen Regeln (Universität Hamburg)
Die frühen Erkenntnisse der klassischen Genetik sind auf dieser Seite zu finden. Außerdem können Schüler nachlesen, wie die Mendelschen Regeln von Biologen wiederentdeckt und wissenschaftlich belegt wurden.

Einführung in die klassische Genetik (eduvinet.de)
Schritt für Schritt können sich Schüler durch diesen Selbstlernkurs arbeiten und lernen so anhand von Beispielen die Grundlagen der klassischen Genetik kennen.

Klassische Genetik – Vererbungslehre (Scheffel-Gymnasium)
Was heißt dominant? Was rezessiv? Und wie erstellt man ein Kreuzungsschema? Hier wird die Vererbungslehre sehr detailliert erklärt.

Genotyp und Phänotyp (Universität Osnabrück)
Was die Begriffe Phänotyp und Genotyp bedeuten und ob und wie sie sich gegenseitig beeinflussen, können Schüler hier nachlesen.

Neuer Trend zur alten Kuh (DIE ZEIT, 41/1990)
Die Zucht alter Kühe liegt im Trend: Landwirte und Tierschützer kümmern sich darum, aussterbende Rassen wiederzubeleben.

Von Mäusen, Menschen und Katzen (DIE ZEIT, 19/1982)
Dieser Artikel zeigt, dass Mäuse, Menschen und Katzen sich genetisch ähnlicher sind, als so mancher denken würde.

Chromosomen

Die Chromosomen (meine-molekuele.de)
Dieses Buchkapitel erklärt anschaulich, wie Chromosomen funktionieren und was sie für das Leben bedeuten.

Vererbung des Geschlechts (eduvinet.de)
In diesem Selbstlernkurs erfahren Schüler, wie Chromosomen sich beim Teilen von Zellen verhalten und wie das Geschlecht vererbt wird.

Angewandte Genetik und Gentechnik

Das Genom – fast aufgeklärt und nun? (meine-molekuele.de)
Was die Forscher, die das Genom entschlüsselt haben, herausfanden, erfahren Schüler auf dieser Seite.

Gen-Story von 1665 bis 1977 (gene-abc.ch)
Auf dieser Seite lernen Schüler die Geschichte der Gene – Schritt für Schritt von der Entdeckung der Pflanzenzellen Mitte des 17. Jahrhunderts bis heute.

Jeder sollte wissen, was Gene sind (ZEIT ONLINE, 30.8.2010)
Leider wissen viele Deutsche wenig über Gene und Vererbung. Und das macht sie anfällig für populistische Parolen. Ein Kommentar

DNA in der Kriminalistik

Molekulare Kriminalistik – ein DNA-Test klärt auf (sinexx – Das Wissensmagazin)
Winzige Hautreste unter den Fingernägeln oder Speichel an einer Cola-Flasche? Das kann manchmal schon genügen, um einen Verbrecher dingfest zu machen. Wie die Kriminalistik den DNA-Test nutzt, erklärt dieser Text.

Dossier: DNA in der Kriminalistik (SF Wissen, Schweizer Fernsehen)
Wie die DNA den Kriminalbeamten oft den Weg zum Täter weist, zeigen diese Videos. Sie erzählen, wie Kriminalisten dank DNA die Mutter eines Findelkindes identifizieren können oder der Speicheltest einen Brandstifter entlarvt.

Historische Mordfälle (planet-wissen.de)
Die Gentechnik brachte einen großen Fortschritt für die Kriminalistik. Sie ermöglicht sogar das Aufklären von Mordfällen, die schon eine Weile zurückliegen und die bislang als ungelöst galten.

Humangenomprojekt

Human Genome Project Information (ornl.gov)
Das Genom des Menschen vollständig zu entschlüsseln, war das Ziel des Humangenomprojekts (Human Genome Project). Wie das gelungen ist, wer daran beteiligt war und welchen Nutzen die Wissenschaft aus diesem Projekt zieht, ist auf der offiziellen Website des Humangenomprojekts nachzulesen.

Der Mensch, das mutierende Wesen (ZEIT ONLINE, 28.10.2010)
Dieser Artikel erklärt das Vorhaben Humangenomprojekt und stellt die ersten Ergebnisse der Forscher nach dem Startschuss vor.

Das Humangenomprojekt und die Folgen (scinexx – Das Wissensmagazin)
Die Wissenschaft hat das menschliche Genom entziffert – und nun? Was fängt die Wissenschaft an mit diesen Daten? Der Text beschäftigt sich mit dem Humangenomprojekt und seinen Folgen.

Grüne Gentechnik

Grüne Gentechnik – eine gesellschaftliche Kontroverse (Bundeszentrale für politische Bildung)
Die Grüne Gentechnik ermöglicht es Biologen, Pflanzen genetisch zu verändern. Doch diese Möglichkeit hat nicht nur Befürworter. Auf dieser Seite finden Schüler Informationen zu den Pros und Contras der Grünen Gentechnik.

Grüne Gentechnik (planet-wissen.de)
Wenn Forscher die Gene von Pflanzen manipulieren, betreiben sie Grüne Gentechnik. Aus diesem Artikel und dem Interview erfahren Schüler, warum die Grüne Gentechnik so umstritten ist.

Was die Etiketten verstecken (DIE ZEIT, 38/2011)
Wie gentechnisch veränderte Substanzen in Nahrungsmittel gelangen, auf denen “Ohne Gentechnik” steht, erfahren Schüler aus diesem Artikel.

Grüne Gentechnik (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Diese Publikation erklärt, was genetisch veränderte Pflanzen von klassisch gezüchteten Gewächsen unterscheidet. Die Autoren gehen dabei auf die Potenziale von genetisch veränderten Lebensmitteln ein. Sie erklären aber auch, wie Grüne Gentechnik auf Mensch und Umwelt wirkt und erläutern rechtliche und politische Aspekte.

Grüne Gentechnik im Überblick (Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung)
Welche Bedeutung hat die Grüne Gentechnik? Das Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung beantwortet die Frage anhand von zahlreichen Beispielen aus der eigenen Forschungspraxis.

Wem gehört der Brokkoli? (DIE ZEIT, 1/2010)
Nahrungsmittelkonzerne liefern sich einen Wettstreit um das Patentieren von genetisch verändertem Gemüse, Obst und sogar Tieren.

Rote Gentechnik

Rote Gentechnologie (Bundeszentrale für politische Aufklärung)
Weil sie mit Blut zu tun hat, heißt die Gentechnologie, die Medizin und Pharmaindustrie anwenden, Rote Gentechnik. Eine kritische Darstellung zu dieser Form der Gentechnologie können Schüler hier lesen.

Genetisch hergestellte Medikamente (gene-abc.ch)
Dieses Video erklärt ausführlich die Bedeutung der Gentechnik in der Medikamentenherstellung.

Fragen und Antworten zur Roten Gentechnik (Universität Stuttgart)
Was ist genetische Diagnostik? Sind gesunde Kinder genetisch herstellbar? Was ist das Ziel beim Klonen? Antworten auf viele Fragen zum Einsatz von Gentechnik in der Medizin erhalten Schüler aus dieser Publikation.

Molekularbiologie und Genetik

Genmutation – verhängnisvolle Schäden der DNA (wissensschau.de)
Ein DNA-Molekül lebt riskant: Giftstoffe in der Nahrung, gefährliche Abbauprodukte des Zellstoffwechsels oder zu viel UV-Licht – dieser Text erklärt, was passiert, wenn die Träger der Erbinformation geschädigt werden.

Von der DNA zum Protein (Hamburger Bildungsserver)
Hier bekommen Schüler in Wort und Bild erklärt, worin sich DNA und RNA unterscheiden und welche Strukturen Proteine haben und wie sie funktionieren.

Aufbau, Struktur, Funktion von DNA, RNA und Proteinen (Universität Bochum)
Bereits für Fortgeschrittene: Diese Präsentation erklärt den Aufbau von DNA, RNA und Proteinen ganz detailliert.

Replikation

DNA-Replikation (pflanzenforschung.de)
Auf dieser Seite erfahren Schüler, in welchen vier Phasen die DNA-Replikation verläuft. Sie heißen Initiationsphase, Elongationsphase, Interphase und Terminationsphase.

DNA-Replikation (johnkyrk.com)
Wie sich die DNA verdoppelt, wenn sich eine Zelle teilt, zeigt diese interaktive Animation anschaulich.

Krebs durch radioaktive Strahlen (planet-wissen.de)
In diesem Video erklärt die Physikerin Oda Becker, wie radioaktive Strahlung Zellen schädigt und was sie dadurch im menschlichen Körper anrichten kann.

Fortpflanzung, Sexualität, Geschlecht

Vererbung des Geschlechts (planet-wissen.de)
Junge oder Mädchen? Das entscheiden die Gene. Dieser Text erklärt, welche Rolle y- und x-Chromosomen dabei spielen. Darüber hinaus gibt es Informationen zu geschlechtsgebundenen Erbkrankheiten und Störungen der geschlechtlichen Entwicklung.

Erbe und Erziehung (DIE ZEIT, 27/2007)
Sind Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen, Männern und Frauen angeboren? Welchen Einfluss hat die Umwelt? Die wichtigsten Ergebnisse der Wissenschaft

Im Hosenstall der Wissenschaft (ZEIT Campus, 2/2010)
Er ist der wichtigste Sexualforscher des 20. Jahrhunderts: Alfred Kinsey sprach zu Forschungszwecken über intime Dinge, über die viele kaum nachzudenken wagten. Ein Porträt

Der Mythos von den zwei Geschlechtern (ZEIT ONLINE, 25.8.2009)
Wenn Ärzte einen Mensch physisch nicht eindeutig als Mann oder Frau identifizieren können, sprechen sie von Intersexualität. Der Artikel erklärt, was damit gemeint ist.

Präimplantationsdiagnostik

Was ist Präimplantationsdiagnostik? (praeimplantationsdiagnostik.net)
Auf dieser Seite bekommen Schüler kurz und verständlich erklärt, was Präimplantationsdiagnostik, die sogenannte PID, ist. Außerdem sind die wichtigsten Argumente der Gegner und Befürworter aufgelistet.

Wissenschaftsakademien befürworten die PID (ZEIT ONLINE, 18.1.2011)
Warum die deutschen Wissenschaftsakademien die PID befürworten und wie Wissenschaftler und Politiker im Ausland dieses Thema beurteilen, können Schüler hier nachlesen.

Klonen

Aktueller Überblick zu Klonen und Stammzellen (spektrum.de)
Auch über das Klonen und die Stammzellforschung gibt es intensive Debatten. Eine Sammlung von aktuellen Artikeln zu den beiden Themen finden Schüler hier.

Geliebter Klon (ZEIT ONLINE, 11.2.2008)
Die Geschichte des wohl berühmtesten Klons – Schaf Dolly – und was die Wissenschaft daraus gelernt hat.

Dollys erfolgreiche Erben (DIE ZEIT, 16/2009)
Seit der Geburt des ersten Klonschafs haben Genforscher die Kopiertechnik immer weiter verfeinert. So sehr, dass sie nun mit der Produktion von Tieren im Reagenzglas anfangen könnten.

Die Menschen-Macher (DIE ZEIT, 27/2004)
So groß die Möglichkeiten sind, so wenige Menschen interessieren sich dafür: Die Reproduktionsmedizin hat ein Nachwuchsproblem, wie dieser Text aufzeigt.

Individualentwicklung

Vererbung – Wie die Mutter, so die Tochter (planet-wissen.de)
Dass Eltern körperliche Merkmale an ihre Kinder weitergeben, weiß die Forschung inzwischen. Wie aber ist es um Charaktereigenschaften bestellt? Sind die auch in den Genen festgelegt?

Stammzellforschung

Typ(isch) Stammzelle (Kompetenznetzwerk Stammzelle NRW)
Hier finden Schüler drei Videos zum Thema Stammzellen. Im ersten Video erklärt die Sprecherin, was eine Stammzelle ausmacht und was eine adulte Stammzelle ist. Video zwei und drei erklären, was eine embryonale und eine reprogrammierte Stammzelle ist und was diese Zellen im Körper tun.

“Wir brauchen embryonale Stammzellen” (ZEIT Campus, 2011)
Im Interview begründet Hans Robert Schöler, der Erfinder künstlicher Stammzellen, weshalb wir seiner Meinung nach embryonale Stammzellen in der Forschung brauchen.

Entwicklung des Embryos

“Normale” Gendefekte bei frühen Embryonen (faz.net, 14.6.2009)
Im frühen Stadium der embryonalen Entwicklung kommt es recht häufig zu Anomalien im Erbgut. Der Körper reagiert dann mit einer Fehlgeburt.

Embryonale Entwicklung (embryology.ch)
Hier finden Schüler eine umfangreiche Sammlung von Informationen zur embryonalen Entwicklung, aufgeschlüsselt nach einzelnen Entwicklungsstadien.

Sexualbiologie – Die embryonale Entwicklung des Menschen (Vorarlberger Bildungsserver)
Eine prägnante Zusammenfassung der embryonalen Entwicklung können Schüler hier nachlesen.

Altersforschung

Älter werden (planet-wissen.de)
Warum altern wir? Wie altern wir? In diesem Artikel begeben sich Schüler auf die Spur der Wissenschaft, die das Rätsel des Alterns bis heute nicht lösen konnte. Nur eines steht fest: Die Gene spielen dabei eine Rolle.

“Ewig zu leben wäre Verschwendung” (ZEIT ONLINE, 2.2.2011)
Gute Gene und eine glückliche Ehe – solche Faktoren können Tom Kirkwood zufolge beeinflussen, wie alt ein Mensch wird. Ein Interview mit dem Altersforscher

Erbkrankheiten

Wenn der Doktor ratlos ist (DIE ZEIT, 10/2010)
Je seltener die Krankheit, die ein Mensch hat, umso wahrscheinlicher ist es, dass er eine Odyssee erlebt, bis er endlich die richtige Diagnose erhält. Es gibt einfach zu wenige Erfahrungswerte.

Die kleinen Menschen von Loja (ZEIT Wissen, 2011)
Eine seltene Erbkrankheit scheint die Bewohner eines kleinen Dorfes in Ecuador immun zu machen gegen Krebs und Diabetes. Ein Podcast, der selbst Mediziner ins Staunen bringt

Leser-Kommentare
  1. 1.

    Wo bleibt die hohe Stirn?

    • 3. Dezember 2012 um 20:40 Uhr
    • martin
  2. 2.

    Schöne Zusammenstellung. Jedoch ist der Bereich der Epigenetik vergessen worden, der auf die Vererbung von phänotpischen Eigenschaften ebenfalls großen Einfluß hat.

    • 5. Dezember 2012 um 08:34 Uhr
    • Grace
  3. Kommentar zum Thema

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