Klonen und transgene Organismen – ein virtuelles Labor
BiologieBiotechnologieAlter 15–16
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Zum Starten anmeldenVier Verfahren Schritt für Schritt an einem virtuellen Labortisch. Teilen Sie einen Rinderembryo in 2–4 Teile und übertragen Sie sie in Leihmutterkühe; klonen Sie ein Schaf wie Dolly durch somatischen Zellkerntransfer (Kern einer Euterzelle in eine entkernte Eizelle, Stromstoß, Einpflanzung in eine Leihmutter) und sagen Sie voraus, welchem Schaf das Lamm gleicht; klonen Sie Pflanzen durch Stecklinge und aseptische Gewebekultur; und erzeugen Sie einen gentechnisch veränderten Organismus mit Restriktionsenzym, Plasmid, Ligase, Transformation und Markergen, mit insulinbildenden Bakterien, Bt-Pflanzen oder Goldenem Reis. Jeder Versuch kommt in eine Ergebnistabelle, und die Karten zu Nutzen, Risiken und Ethik sind neutral formuliert.
Lektion: Klonen (Embryoteilung, somatischer Zellkerntransfer, Stecklinge, Gewebekultur) und gentechnisch veränderte Organismen
Was sie zeigt
Klone sind genetisch identische Lebewesen. Bei der Embryoteilung werden die Zellen eines frühen Embryos getrennt, bevor sie sich spezialisieren, und jeder Teil wächst in einer Leihmutter zu einem identischen Tier heran. Beim Klonen aus Körperzellen kommt der Kern einer Körperzelle in eine entkernte Eizelle; ein Stromstoß startet die Teilung, und das Junge trägt die Gene des Kernspenders, wie Dolly 1996. Pflanzen klont man durch Stecklinge oder aseptische Gewebekultur. Bei der Gentechnik schneidet ein Restriktionsenzym ein Gen heraus, Ligase fügt es in einen Vektor ein, der in eine Wirtszelle gelangt; Markergene zeigen die transformierten Zellen an.
So funktioniert es
Wählen Sie einen Reiter, stellen Sie die Regler ein und drücken Sie die Schritt-Schaltflächen der Reihe nach, oder nutzen Sie Restliche Schritte ausführen; Schritt überspringen lässt optionale Schritte weg. Wählen Sie in 2. Kerntransfer (Dolly) die Gesichtsfarbe der Schafe A, B und C und geben Sie vor der Geburt eine Vorhersage ab. Wechseln Sie in 3. Pflanzen klonen zwischen Stecklinge und Gewebekultur. Jeder abgeschlossene Versuch ergänzt die Ergebnistabelle um eine Zeile; mit Neuer Versuch wiederholen Sie.
Einstellbare Parameter
- Verfahren beim Start Embryoteilung und Embryotransfer, Somatischer Zellkerntransfer (Dolly), Pflanzen klonen, Einen GVO erzeugen
- Anzahl der Teile, in die der Embryo geteilt wird 2–4
- Schaf A, Kernspenderin (Euterzelle) Weißes Gesicht, Schwarzes Gesicht
- Schaf B, Eizellspenderin Weißes Gesicht, Schwarzes Gesicht
- Schaf C, Leihmutter Weißes Gesicht, Schwarzes Gesicht
- Rekonstruierte Eizellen pro Versuch 10–400
- Methode zum Klonen von Pflanzen Stecklinge, Gewebekultur
- GVO-Beispiel Bakterien, die Humaninsulin bilden, Insektenresistente Bt-Pflanze, Goldener Reis (β-Carotin)
- Markergen Antibiotikaresistenz, Grün fluoreszierendes Protein (GFP)
Fragen zum Erkunden
- Warum hatte Dolly ein weißes Gesicht wie die Spenderin der Euterzelle und kein schwarzes wie die Eizellspenderin?
- Warum scheitern viele Gläser der Gewebekultur, wenn die Explantate nicht sterilisiert werden?
- Wozu braucht man ein Markergen, wenn nur ein winziger Teil der Zellen das rekombinante Plasmid aufnimmt?
