Die Schülerinnen und Schüler lernen die Grundlagen der Vererbungslehre kennen und erfahren, wie Gregor Mendel durch Kreuzungsversuche die heute noch gültigen Regeln der Vererbung aufstellte. Durch eigene Kreuzungsschemata, digitale Übungen und Diskussionen gewinnen sie ein Verständnis für Genotyp, Phänotyp, Dominanz und Unabhängigkeitsregel. Die Unterrichtseinheit führt die Schülerinnen und Schüler anschaulich in die klassische Genetik ein und macht nachvollziehbar, wie Gregor Mendel aus Kreuzungsversuchen die bis heute gültigen Regeln der Vererbung ableitet. In drei Unterrichtsstunden (eine Doppelstunde und eine Einzelstunde) erarbeiten die Lernenden zentrale Fachbegriffe wie Gen, Allel, Genotyp und Phänotyp sowie die Prinzipien Dominanz und Rezessivität. Die Arbeitsblätter bauen schrittweise vom einfachen zum komplexeren Erbgang auf und trainieren konsequent das Anwenden von Kreuzungsschemata (Punnett-Quadrat): Arbeitsblatt 1 führt über Mendels Experimente in die Uniformitäts- und Spaltungsregel ein (monohybrider Erbgang) und sichert Grundbegriffe. Arbeitsblatt 2 erweitert auf die Unabhängigkeitsregel (dihybrider Erbgang) und lässt Genotyp- und Phänotypverhältnisse systematisch auswerten. Arbeitsblatt 3 vertieft mit Rückkreuzung und intermediärem Erbgang (Wunderblume nach Carl Correns) und eröffnet den Transfer auf Beispiele aus dem Alltag sowie aus Mensch und Tier. Eine begleitende PowerPoint-Präsentation strukturiert die Stunde und visualisiert zentrale Schritte und Kreuzungsschemata. Interaktive H5P-Übungen bieten unmittelbares Feedback, unterstützen die Lernstandsdiagnose und erhöhen die Aktivierung – sowohl zur Sicherung in der Stunde als auch für Wiederholung oder Hausaufgaben. Die klassische Genetik eignet sich hervorragend für einen experimentell-analytischen Unterrichtsansatz. Sie bietet klare Strukturen und wiederkehrende Muster, die den Lernenden ermöglichen, naturwissenschaftliche Denkweisen nachzuvollziehen und anzuwenden. Die Einheit nutzt anschauliche Beispiele (Erbsen, Blütenfarben) und grafische Darstellungen zur Visualisierung abstrakter Konzepte. Die PowerPoint-Präsentation strukturiert die Inhalte und bietet begleitende Illustrationen (Kreuzungsschemata, Fotos, Diagramme). Die Arbeitsblätter führen schrittweise von einfachen zu komplexeren Erbgängen (monohybrid, dihybrid, intermediär) und enthalten multiple-choice- und Transferaufgaben zur Selbstkontrolle. Die H5P-Übungen ermöglichen eine digitale Lernstandserhebung und motivieren durch unmittelbares Feedback. Durch Paar- und Gruppenarbeit wird kooperatives Lernen gefördert; gleichzeitig sind die Aufgaben so differenziert, dass leistungsschwächere Lernende durch Lückentexte und Hilfsgrafiken unterstützt werden, während leistungsstärkere Lernende Transfer- und Anwendungsaufgaben bearbeiten. Die Einheit schult das Verständnis zentraler biologischer Begriffe (Gen, Allel, Phänotyp, Genotyp) und legt das Fundament für weiterführende Themen wie Molekulargenetik, Erbgänge beim Menschen und Gentechnik. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Prinzipien der Vererbung nach Mendel. unterscheiden dominante, rezessive und intermediäre Erbgänge. wenden Kreuzungsschemata (Punnett-Quadrat) sicher an. erläutern die Bedeutung der Mendel’schen Regeln für heutige genetische Forschung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden digitalen Tools (H5P, PowerPoint) an. recherchieren biologischer Zusammenhänge im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler tauschen sich in Paar- und Gruppenarbeit aus und reflektieren den Umgang untereinander. präsentieren Ergebnisse im Plenum.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler einen jungen Mann kennen, der vor der Frage steht: Gentest - ja oder nein? Die Lernenden versetzen sich in seine Lage, werten die Fakten und Information aus und treffen dann eine Entscheidung. Bei genetischen Tests kann festgestellt werden, ob eine Person Träger einer bestimmten genetischen Veranlagung ist - aber ist es immer von Vorteil, solch einen Test durchführen zu lassen? In dieser Sequenz erfahren die Schülerinnen und Schüler mehr über das Dilemma eines jungen Mannes, der für sich entscheiden muss, ob er einen Gentest durchführen lässt. Seine Verlobte fand heraus, dass sie Trägerin für eine rezessive Erbkrankheit, die Sichelzellanämie, ist. Die Lernenden nutzen Informationen, die ihnen durch Expertinnen und Experten vorgestellt werden, wägen die Optionen ab und kommen zu einer begründeten Entscheidung. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Erklärung alltäglicher und technologischer Anwendung von Wissenschaft Biologie Vererbung, Chromosomen, DNA und Gene: Vererbung als Prozess, in dem genetische Informationen von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Gentest - ja oder nein?" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Gentest - ja oder nein?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt Die Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kenntnisse über Vererbungslehre an, um genetische Diagramme, einschließlich Familienbäumen, interpretieren zu können. lernen, eine Entscheidung zu treffen, indem Argumente identifiziert werden, die beachtet werden müssen. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Matt und Kari Die Schülerinnen und Schüler schauen sich einen kurzen Videoclip (nur auf Englisch verfügbar) an, der ihnen Matts Dilemma erklärt (Folie 3 der PowerPoint-Präsentation). Matt findet heraus, dass seine Verlobte Karis Trägerin von Sichelzellen ist. Sie drängt ihn, sich testen zu lassen, aber er weiß nichts von dieser Krankheit. Er steht vor einer schwierigen Entscheidung: Soll er sich testen lassen? Die Lernenden sollen sich in Matts Rolle versetzen (Folie 4 der PowerPoint-Präsentation) und als erste Reaktion auf das Video in der Klasse darüber abstimmen, was sie tun würden. Video-Clip Anschließend sollen sich die Lernenden erneut einen englischsprachigen Videoclip (Folie 5 der PowerPoint-Präsentation) anschauen, der ihnen aus erster Hand den Schmerz, der mit der Sichelzellanämie verbunden ist, aufzeigt. Zu dem Clip gelangen sie über die Hyperlink-Buttons auf der Folie. Zeigen Sie der Klasse die ersten drei Minuten. Sollten Sie keinen Zugriff auf das Video haben, lesen Sie ihnen das Transkript vor, das Sie am Ende des Leitfadens für Lehrkräfte finden. Informationen zur Sichelzellenerkrankung Der zweite Hyperlink-Button führt zu einer Schein-Webseite, die Informationen über die Sichelzellenerkrankung enthält. Es gibt zwei unterschiedliche Versionen (SI1a für Schülerinnen und Schüler mit Grundkenntnissen und SI1b für Schülerinnen und Schüler mit fortgeschrittenen Kenntnissen). Diese Folien können am Bildschirm gezeigt oder ausgedruckt werden. Die Lernenden sollten einzeln mit SI2 arbeiten und sich Notizen über Ursachen und Symptome der Sichelzellenerkrankung machen. Gruppenarbeit Die Schülerinnen und Schüler erörtern in kleinen Gruppen: Was wissen sie über Sichelzellen und die bereits verwendeten Begriffe (Untersuchung/Testung, erblich bedingte Krankheiten, Träger einer Erkrankung) und was wollen sie noch alles lernen, um eine gut begründete Entscheidung treffen zu können? Sie übertragen und vervollständigen die Tabelle (Folie 6 der Präsentation). Diese Folie kann auch ausgedruckt und an die Gruppen verteilt werden. Telefonat Unterbrechen Sie die Diskussionen mit einem Anruf durch Matts Mutter (Folie 7 der Präsentation). Nehmen Sie den Anruf durch Klicken auf den "Antworten"-Button entgegen. Die Lernenden sollen aus der Diskussion heraus entscheiden, was sie die Mutter fragen wollen und hören dazu ihre Antworten. Sie können eine Frage pro Fragenpaar (gleiche Farbe) auswählen und durch Anklicken hören sie die Antwort. Durch sorgfältige Auswahl soll aufgedeckt werden, dass wahrscheinlich Matts Großvater an Sichelzellen litt. Während der Testphase stellten wir fest, dass man die Antworten, die nicht ausgewählt wurden, trotzdem vorspielen sollte, damit wichtige Informationen nicht verpasst werden. Die Sprachaufnahmen der Mutter sind nur auf Englisch verfügbar. Fragenkatalog Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler anschließend eine Liste mit Fragen zu erstellen, die sie vor der Entscheidung, ob der Test durchgeführt werden soll oder nicht (in ihrer Rolle als Matt), gerne beantworten würden. Erstellen Sie gemeinsam mit den Lernenden einen Fragenkatalog, der in der nächsten Stufe beantwortet wird (Folie 8 der Präsentation). Wenn Sie feststellen, dass die Schülerinnen und Schüler manche Bereiche wie beispielsweise den Test weglassen, gibt es die Möglichkeit, entweder den Videoclip, der die schwierige Lage beschreibt, noch einmal anzuschauen, oder Sie spielen den Lernenden noch einmal den Telefonanruf vor und leiten sie an, auch diese Bereiche zu identifizieren. Beachten Sie bitte, dass Frage 6 optional ist; Sie können sie bei Gruppen ohne Grundkenntnisse gerne weglassen. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern an dieser Stelle SI3 (die Frage 6 können Sie hier auch weglassen). Punnett-Quadrat Leiten Sie die Schülerinnen und Schüler bei der Anwendung eines Punnett-Quadrats an und erarbeiten Sie, wie Kari eine Sichelzellen-Trägerin werden konnte (Folie 9 der Präsentation). In welchem Maß die Anleitung erfolgt, hängt davon ab, wie geübt die Lernenden bei der Anwendung eines solchen Quadrats sind. Sie können sie bitten, die unterschiedlichen Kombinationen der elterlichen Genotypen zu erarbeiten, die darauf hinausführen, dass sie eine Trägerin ist, und geben ihnen dann ein leeres Punnett-Quadrat mit den Genotypen von Karis' Eltern und fordern sie auf, die möglichen Genotypen ihrer zukünftigen Kinder zu erarbeiten, oder Sie leiten sie vollständig an und verwenden dabei die Animation auf der Folie. Ist Matt Träger der Krankheit? Die Schülerinnen und Schüler sollten nun feststellen, dass Matt nur dann Träger sein kann, wenn er das Allel von einem Elternteil geerbt hat. Zeigen Sie seinen Familienstammbaum (Folie 10 der Präsentation) und fordern Sie die Gruppen auf, diesen für die Erarbeitung, wie hoch die Wahrscheinlichkeit liegt, dass er ein Träger sein könnte, anzuwenden (Beantwortung von Frage 2). SI4 ist als optionales Informationsblatt gedacht, es kann die Schülerinnen und Schülern bei der Sammlung von Ideen unterstützen. Leiten Sie die Lernenden durch die Genotypen jeder Person und erläutern Sie, warum sie dies geerbt haben (Animation auf Folie 10). Beachten Sie: Es wird davon ausgegangen, dass es in der Familie von Matts Vater kein Sichelzellallel gibt. Eventuell möchten Sie mit den Schülerinnen und Schülern darüber sprechen, warum dies so ist (mit Bezug auf die optionale Frage 6). Eventuell möchten die Schülerinnen und Schüler noch erörtern, ob Callum, der Partner von Matts Schwester, sich auch auf Sichelzellen testen lassen sollte und warum. Die Schülerinnen und Schüler können jetzt auch Frage 3 beantworten. Die Gruppen arbeiten nun eigenständig an der Beantwortung der verbleibenden Fragen. Idealerweise arbeiten die Lernenden in Kleingruppen mit Zugang zur PowerPoint-Präsentation und erarbeiten so die verbleibenden Fragen anhand der Quellen, die über Hyperlinks zugänglich sind (Folie 11). Falls dies nicht möglich ist, sollte ein Computer im Klassenzimmer vorhanden sein, auf dem die Videoclips gezeigt und zusammen mit Ausdrucken der SI5 und SI6 angeschaut werden können. Überprüfen Sie in Ruhe die Antworten der Schülerinnen und Schüler auf SI3, ehe Sie fortfahren. In der Rolle von Matt geben die Schülerinnen und Schüler Feedback in Form einer 30 sekündigen Voice-Mail (Folie 12 der PPT) oder Textnachricht. Sie erklären ihre Entscheidung und die Gründe, die dahinterstecken.