Vermehrung von Zellen – Mitose und Meiose

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Genetik und Biotechnologie • Beitrag 4
(Klasse 9/10)
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Vermehrung von Zellen – Mitose und Meiose
Claudia Ritter und Joachim Poloczek, Winterbach
Foto: Thinkstockphotos.com
In unserem Körper sterben täglich etwa 2 % der rund
60 Billionen Zellen ab und 1,2 Billionen Zellen werden
neu gebildet. Was passiert bei den Zellteilungen mit
der Erbinformation? Und warum nimmt der Chromosomensatz nicht von Generation zu Generation zu?
In dieser Unterrichtseinheit inden Ihre Schüler
Antworten auf diese Fragen. Dabei lernen sie den
Ablauf der Mitose anhand eines dynamischen Foliemodells kennen und gehen der Meiose mithilfe eines
Puzzles auf den Grund. Am Schluss werden beide
Formen der Zellvermehrung miteinander verglichen.
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Aus einer Zelle werden zwei – was passiert dabei mit der Erbinformation?
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Das Wichtigste auf einen Blick
Klasse: 9/10
Aus dem Inhalt:
Dauer: 6 Stunden
• Was passiert bei der Zellteilung mit der
Erbinformation?
Kompetenzen: Die Schüler …
• können die einzelnen Phasen der Mitose
und Meiose mit eigenen Worten beschreiben.
• sind in der Lage, den Unterschied zwischen Mitose und Meiose zu erklären.
• Was passiert bei der Bildung der Keimzellen, damit der Chromosomensatz der
nächsten Generation nicht zunimmt?
• Welche Unterschiede bestehen zwischen
Mitose und Meiose?
• können ihre Ergebnisse zusammenfassen
und vor der Klasse präsentieren.
7 RAAbits Realschule Biologie September 2012
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Mitose und Meiose (Klasse 9/10)
Genetik und Biotechnologie • Beitrag 4
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Die Reihe im Überblick
Ab = Arbeits-/Informationsblatt
Fo = Folie
LK = Lösungskarte
= Zusatzmaterial auf CD
Stunden 1–2: Mitose – Vermehrung von Körperzellen
Material
Thema und Materialbedarf
Was passiert hier?
r 7 selbstklebende Notizzettel
M 1 (Fo)
Alle Karten auf den Tisch! – Kopiervorlage zum Mitose-Modell
M 2 (Ab)
(Ab)
Kopiervorlage „Zellen“ (zu M 2)
(Ab)
Materialliste zum Bekleben des Briefumschlages (zu M 2)
M 3 (Ab)
Vermehrung von Körperzellen – Verlauf der Mitose
M 4 (Ab)
Alles klar bei der Mitose? – Überprüfe mit dem Infotext
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Stunden 3–4: Meiose – Vermehrung von Keimzellen
Material
Thema und Materialbedarf
M 5 (Fo)
Verdoppelt sich bei der Befruchtung die Anzahl der Chromosomen?
M 6 (Ab)
Vermehrung von Keimzellen – Verlauf der Meiose
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(Ab)
(Ab)
M 7 (Ab)
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(Ab)
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Kopiervorlage „Arbeitsauftrag zum Meiose-Puzzle“ (zu M 6)
(Ab)
M 8 (LEK)
Tippkarten für die Tipphülle (zu M 6)
Bastelvorlage für die Tipphülle (zu M 6)
Vermehrung von Keimzellen – Verlauf der Meiose (Textbausteine)
Materialliste zum Bekleben des Briefumschlages (zu M 7)
Alles klar bei der Meiose? – Teste dein Wissen!
Stunde 5: Mitose und Meiose im Vergleich
Material
Thema und Materialbedarf
M 9 (Ab)
Mitose und Meiose – kennst du den Unterschied?
(Ab)
Verabredungskarten (zu M 9)
Stunde 6: Wiederholung und Lernerfolgskontrolle
Material
Thema und Materialbedarf
M 10 (LEK)
Teste dich selbst! – Was weißt du über Mitose und Meiose?
(Ab)
Dein Bio-Lexikon – Begriffe von A bis Z
Minimalplan
Die Zeit ist knapp? Dann lassen Sie die Lernerfolgskontrollen M 8 und M 10 weg oder setzen
Sie diese als Hausaufgabe ein.
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„Regiebuch“ zur Lehrerdemonstration
Schritt a – Interphase
A
Zeichnen Sie mit dem wasserlöslichen Folienstift den Zellkern in eine
Zelle ein. (A)
„Unsere Zelle beindet sich im Stadium vor ihrer Teilung. Es laufen
normale Stoffwechselvorgänge in ihr ab. Das Erbgut im Zellkern
steuert alle Vorgänge in der Zelle.
„Die Chromosomen liegen in Form von Fäden vor (Chromosomen in
Arbeitsform).“
B
Legen Sie zwei Wollfäden in die Zelle. (B)
„Diese zwei Chromosomenfäden stehen stellvertretend für normalerweise 46 Chromosomen.“
„Kurz vor der Zellteilung beginnen sich die Chromatinfäden zu verdoppeln.“
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Legen Sie zwei weitere Wollfäden hinzu, sodass zwei x-förmige
Strukturen entstehen. (C)
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Schritt b – Prophase
D
„Die Chromosomen stellen ihre Arbeit ein. Nun beginnt die eigentliche Zellteilung. Die Fäden verdicken sich und winden sich spiralig
auf.“
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E
Nehmen Sie jeden einzelnen Wollfaden in die Hand und legen Sie ihn
so zusammen, dass sich die beiden Enden in der Mitte des Fadens
treffen. Insgesamt sollen nur vier Fadenenden sichtbar sein. (D)
„Man kann immer besser erkennen, dass jedes Chromosom aus zwei
Chromatiden besteht (Transportform der Chromosomen).“
Tauschen Sie die Wollfäden durch die Folienstücke mit Chromosomen aus. (E)
„Die beiden Chromatiden eines Chromosoms sind identische
Kopien.“
F
„Die Kernmembran beginnt sich aufzulösen. Der Spindelapparat
wird gebildet.“
Stellen Sie eine sich aulösende Kernmembran dar, indem Sie Teile
von ihr mithilfe des feuchten Wattestäbchens wegwischen. Legen Sie
die beiden Spindelfaserapparate auf die Folie und zeichnen Sie einen
Teil der Spindelfasern ein. (F)
G
Schritt c – Metaphase
„Centromere der Chromosomen verbinden sich mit den Spindelfasern und ordnen sich in der Äquatorialebene an.“
Vervollständigen Sie die Spindelfasern und schieben Sie die Chromosomen mit den Centromeren jeweils auf eine Spindelfaser. Schieben Sie die beiden Chromosomen in die Äquatorialebene. (G)
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Verdoppelt sich bei der Befruchtung
die Anzahl der Chromosomen?
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Prophase 1 der Meiose (Bild f)
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Mitose und Meiose (Klasse 9/10)
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Vermehrung von Keimzellen – Verlauf der Meiose
M6
Bei der Bildung von Keimzellen, also von Eizelle und Spermium, wird der doppelte Chromosomensatz auf den einfachen Satz reduziert. Dies erfolgt Schritt für Schritt im Vorgang der
Meiose.
Aufgabe
a) Übertrage die Farben auf Bild f und auf die restlichen Bilder. Schneide dann die Puzzleteile aus.
b) Bringe die einzelnen Abbildungen in die richtige Reihenfolge, benenne die einzelnen
Phasen und versuche, die Abläufe in der Keimzelle zu beschreiben.
a
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Mitose und Meiose (Klasse 9/10)
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Teste dich selbst! – Was weißt du über Mitose und Meiose?
Name:
Klasse:
Datum:
Aufgabe 1: Stelle in der folgenden Tabelle die Unterschiede zwischen Mitose und Meiose dar.
Mitose
Meiose
Welche Zellen entstehen dabei?
Wo läuft sie im
menschlichen Körper
ab?
Was wird alles mit
der Teilung erreicht?
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Aufgabe 2: Betrachte die folgenden vier Abbildungen.
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a) Gehören die vier Phasen zur Mitose oder zur Meiose? Begründe kurz deine Entscheidung.
b) Bringe die vier Phasen in die richtige Reihenfolge, indem du die Buchstaben A–D in die
Kästchen setzt.
Aufgabe 3: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Erdbeeren zu vermehren. Vergleiche das
Erbgut der Mutterplanze mit dem Erbgut der Tochterplanzen. Vervollständige
die Tabelle.
Art der Vermehrung
Übereinstimmung des Erbgutes zwischen Mutter- und
Tochterplanzen (in %)
Die Eizelle in der Narbe wird
entweder durch Insekten oder
durch Wind fremdbestäubt.
Die Eizelle in der Narbe wird
durch eigenen Pollen bestäubt.
Ausläufer der Planze werden
abgeschnitten und eingeplanzt.
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Begründung