Biologie in der Praxis – Molekularbiologie, biologische Schädlingsbekämpfung und Humanökologie
BiologieÖkologie und UmweltAlter 17–18
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Zum Starten anmeldenDrei Biologiethemen in einer Simulation, auswählbar über den Parameter Thema. Molekularbiologie: Führen Sie eine PCR durch den Zyklus Denaturierung 95 °C – Hybridisierung 55 °C – Elongation 72 °C, wobei die Zahl der DNA-Kopien mit 2ⁿ steigt und im Gel sichtbar wird. Biologische Schädlingsbekämpfung: Setzen Sie natürliche Gegenspieler auf einem Feld aus, um Schädlinge in Schach zu halten, im Vergleich zum Spritzen von Pestiziden, sobald die Schädlinge resistent werden. Humanökologie: Wählen Sie einen Lebensstil für Ernährung, Mobilität und Stromverbrauch und berechnen Sie den ökologischen Fußabdruck in globalen Hektar sowie die Zahl der benötigten Erden.
Lektion: Molekularbiologie (PCR-Technik); biologische Schädlingsbekämpfung mit natürlichen Gegenspielern; Humanökologie und ökologischer Fußabdruck
Was sie zeigt
Drei angewandte Themen teilen sich einen Bildschirm. Die PCR vervielfältigt einen gewählten DNA-Abschnitt durch wiederholte Denaturierung bei 95 °C, Primeranlagerung bei 55 °C und Verlängerung bei 72 °C mit der hitzestabilen Taq-Polymerase; theoretisch verdoppelt jeder Zyklus die Kopien, nach n Zyklen also 2ⁿ. Die biologische Schädlingsbekämpfung modelliert ein Räuber-Beute-System, in dem ausgesetzte Nützlinge die Schädlinge unter der Schadensschwelle halten, während wiederholtes Spritzen resistente Schädlinge selektiert. Der ökologische Fußabdruck rechnet Ernährung, Verkehr und weiteren Konsum in globale Hektar um und vergleicht die Summe mit der Biokapazität der Erde pro Person.
So funktioniert es
Wechseln Sie das Thema über die drei Reiter. Klicken Sie unter PCR mehrmals auf Ein PCR-Zyklus und lassen Sie vor jedem Schritt die Kopienzahl vorhersagen; lassen Sie dann bis zur eingestellten Anzahl der PCR-Zyklen laufen. Ziehen Sie unter Biol. Bekämpfung, um die Zahl der Nützlinge zu ändern, und vergleichen Sie die schwingenden Kurven mit Pestizid spritzen. Klicken Sie unter Ökol. Fußabdruck auf Ernährung ändern und ziehen Sie seitlich, um die tägliche Strecke zu ändern; notieren Sie, wie viele Erden nötig wären.
Einstellbare Parameter
- Aktuelles Thema 1. Molekularbiologie: PCR-Technik, 2. Biologische Schädlingsbekämpfung mit Nützlingen, 3. Humanökologie: ökologischer Fußabdruck
- Anzahl der PCR-Zyklen 1–35 Zyklen
- Auf dem Feld ausgesetzte Nützlinge 0–50 Individuen/100 m²
- Pestizid spritzen statt Nützlinge einsetzen
- Tägliche Ernährung Viel rotes Fleisch, Ausgewogen Fleisch und Gemüse, Überwiegend pflanzlich
- Tägliche Fahrstrecke mit Motorrad oder Auto 0–80 km
Fragen zum Erkunden
- Wie viele Kopien entstehen theoretisch nach 10 PCR-Zyklen aus einem einzigen DNA-Molekül?
- Warum kann wiederholtes Spritzen von Pestiziden zu einem stärkeren Schädlingsausbruch führen als der Einsatz von Nützlingen?
- Welche Änderung bei Ernährung oder täglicher Fahrstrecke verringert den ökologischen Fußabdruck in der Simulation am stärksten?
