Variationslabor – kontinuierlich oder diskontinuierlich, Gene oder Umwelt

BiologieGenetikAlter 17–18

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Ein virtuelles Praktikum zur Variabilität: Messen Sie Körpergröße und Handspanne in einem simulierten Jahrgang (kontinuierliche Variation: Histogramm mit Mittelwert, Stichproben-Standardabweichung s mit n − 1 und Normalverteilungskurve) und erfassen Sie Blutgruppe und Zungenrollen (diskontinuierliche Variation: Säulendiagramm). Eine Zwillingsstudie und vier Umweltexperimente (Pflanzenklone, Hortensien, Russenkaninchen, Meeresschildkröten) trennen die Wirkung von Genen und Umwelt.

Lektion: Variabilität: genetische und umweltbedingte Ursachen

Was sie zeigt

In diesem virtuellen Praktikum untersuchen Lernende von 11 bis 16 Jahren die Variabilität. In einem simulierten Jahrgang mit 500 Schülerinnen und Schülern messen sie Körpergröße und Handspanne, zeichnen Histogramme, berechnen Mittelwert und Stichproben-Standardabweichung (n − 1) und vergleichen sie mit Blutgruppen und Zungenrollen in Säulendiagrammen. Eine Zwillingsstudie vergleicht eineiige und zweieiige Zwillinge sowie nicht verwandte Personen, und vier Experimente zeigen, wie die Umwelt den Phänotyp verändert. Die Daten sind mit realistischen Verteilungen simuliert; die Erblichkeit der Körpergröße (etwa 80 %), die Hauttemperaturen und die Geschlechtskurve der Schildkröten sind vereinfachte Modelle.

So funktioniert es

Wählen Sie unter Jahrgangsumfrage ein Merkmal, stellen Sie den Stichprobenumfang ein und klicken Sie auf 1 messen, 10 messen oder Stichprobe füllen; ändern Sie die Klassenbreite und vergleichen Sie die Ergebnistabelle. Wählen Sie unter Zwillinge eine Paarart und klicken Sie auf +10 Paare. Wählen Sie unter Umwelt ein Experiment, ändern Sie Licht, Boden-pH oder Temperatur und klicken Sie auf 6 Wochen wachsen, Eintragen oder 100 Eier bebrüten.

Einstellbare Parameter

  • Startansicht Jahrgangsumfrage, Zwillingsstudie, Umwelt
  • Merkmal Körpergröße, Handspanne, AB0-Blutgruppe, Zungenrollen
  • Stichprobenumfang n 5–200 Personen
  • Normalverteilungskurve über dem Histogramm zeichnen
  • Paarart (Ansicht Zwillinge) Eineiige Zwillinge, gemeinsam aufgewachsen, Eineiige Zwillinge, getrennt aufgewachsen, Zweieiige Zwillinge, gemeinsam aufgewachsen, Nicht verwandte Personen
  • Experiment (Ansicht Umwelt) Pflanzenklone: Licht und Mineralstoffe, Hortensie: Boden-pH, Russenkaninchen: Temperatur, Meeresschildkröte: Bruttemperatur

Fragen zum Erkunden

  1. Warum stellt man die Körpergröße als Histogramm, die AB0-Blutgruppe aber als Säulendiagramm dar?
  2. Wie verändern sich Mittelwert und Standardabweichung der Stichprobe, wenn sie von 10 auf 100 Personen wächst?
  3. Getrennt aufgewachsene eineiige Zwillinge unterscheiden sich um einige Zentimeter. Wodurch entsteht dieser Unterschied?