Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung bei Lebewesen

NaturwissenschaftenLebensvorgängeAlter 12–13Virtuelles Labor

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Spielen Sie eine vierstufige Animation einer Fortpflanzungsart ab: Stecklinge, Abmoosen oder Knospung beim Süßwasserpolypen Hydra (ungeschlechtlich) oder Bestäubung – Befruchtung – Samen- und Fruchtbildung bei einer Blütenpflanze (geschlechtlich). Jeder Durchgang erzeugt eine Generation von Nachkommen, dargestellt mit drei Genpaaren für Blütenfarbe, Blattform und Wuchshöhe. Eine Vergleichstabelle zählt, wie viele Nachkommen mit der Mutterpflanze identisch sind und wie viele verschiedene Genotypen auftreten; so wird deutlich, dass ungeschlechtliche Fortpflanzung erbgleiche Nachkommen liefert, geschlechtliche Fortpflanzung dagegen vielfältige. Die Ansicht „Labor: ungeschlechtliche Verfahren“ ergänzt mikroskopartige Animationen der Zweiteilung bei der Amöbe, der Vielteilung bei Plasmodium, der Knospung bei Hefe und Hydra, der Sporenbildung beim Brotschimmel, der Fragmentierung bei der Schraubenalge, der Regeneration bei der Planarie und der vegetativen Vermehrung durch Kartoffelknollen und Brutknospen des Brutblatts; eine Tabelle zählt die identischen Nachkommen Generation für Generation, und eine Aufgabe verlangt, ein unbekanntes Präparat zu bestimmen.

Lektion: Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung

Was sie zeigt

Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung werden über die Gene der Nachkommen verglichen. Bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung entstehen neue Individuen durch Mitose aus einem einzigen Elternteil, daher tragen alle dessen Genotyp: Es sind Klone. Das Labor zeigt Zwei- und Vielteilung, Knospung, Sporenbildung, Fragmentierung, Regeneration und Vermehrung durch Knollen und Brutknospen und zählt den Klon Generation für Generation. Bei Blütenpflanzen verschmelzen bei der Befruchtung eine männliche und eine weibliche Keimzelle; da sich die Genpaare in der Meiose trennen, kann AaBbDd × AaBbDd bis zu 27 Genotypen ergeben.

So funktioniert es

In „Ungeschlechtlich vs. geschlechtlich“ klicken Sie auf Generation erzeugen, verfolgen die vier Schritte und vergleichen die Genotypen; Verfahren wechseln wechselt das Lebewesen. In „Labor: ungeschlechtliche Verfahren“ wählen Sie Lebewesen und Verfahren, stellen gegebenenfalls Bruchstücke oder Teilstücke ein und klicken auf Start oder Schritt; jede Generation fügt der Tabelle eine Zeile hinzu. Für die Aufgaben klicken Sie auf Unbekanntes Präparat zeigen, wählen das Verfahren, klicken auf Prüfen und beantworten dann die Rechenfrage.

Einstellbare Parameter

  • Fortpflanzungsart Ungeschlechtlich (keine Verschmelzung von Keimzellen), Geschlechtlich (Bestäubung und Befruchtung)
  • Lebewesen und Verfahren Wasserspinat – Steckling, Pampelmuse – Abmoosen, Hydra – Knospung, Blühende Bohnenpflanze – Bestäubung, Befruchtung
  • Nachkommen pro Generation 4–24 Individuen
  • Animationsgeschwindigkeit 0,3–2 Schritte/s
  • Genotyp jedes Nachkommen anzeigen
  • Ansicht Ungeschlechtlich vs. geschlechtlich, Labor: ungeschlechtliche Verfahren
  • Lebewesen und ungeschlechtliches Verfahren (Labor) Amöbe – Zweiteilung, Plasmodium – Vielteilung, Hefe – Sprossung, Hydra – Knospung, Brotschimmel (Rhizopus) – Sporen, Schraubenalge – Fragmentierung, Planarie – Regeneration, Kartoffel – Knollen, Brutblatt – Brutknospen
  • Bruchstücke, Teilstücke, Knollenaugen oder Brutknospen 2–6 Stücke

Fragen zum Erkunden

  1. Warum vermehren Gärtner Obstbäume durch Abmoosen statt durch Aussaat von Samen?
  2. Wie hilft die Vielfalt geschlechtlich erzeugter Nachkommen einer Population, wenn sich die Umwelt ändert?
  3. Welche Fortpflanzungsart ist die Knospung der Hydra, und was zeigen die Genotypen der Nachkommen?