Numerische Chromosomenaberrationen

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit handelt von numerischen Chromosomenaberrationen, die anhand von vier Fallbeispielen behandelt werden. Die Unterrichtseinheit wird durch interaktive Übungen ergänzt.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe II
  • 1 Unterrichtsstunde
  • Arbeitsblatt, Präsentation, Ablaufplan
  • 5 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit geht es um die unterschiedlichen Syndrome, die durch das Fehlen eines X-Chromosoms (Turner-Syndrom), das zusätzliche Vorhandensein eines X-Chromosoms (Klinefelter-Syndrom) oder das zusätzliche Vorhandensein des 18. beziehungsweise 21. Chromosoms (Edwards- oder Down-Syndrom) ausgelöst werden. Die Motivation der Lernenden erfolgt durch Abbildungen von vier teilweise hypothetisch betroffenen Menschen. Nachdem das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler zu den Syndromen, vor allem zum Down-Syndrom, erfragt wurde, bearbeiten sie in arbeitsteiliger Gruppenarbeit die Arbeitsblätter 1 bis 4 (pro Gruppe ein Arbeitsblatt). Jede Gruppe bekommt jeweils das Arbeitsblatt eines Syndroms. Auf den Arbeitsblättern 1 bis 4 analysieren die Lernenden das abgebildete Karyogramm des jeweiligen Syndroms und kreuzen dann nach Diskussion der vorgegebenen Antworten die richtigen Aussagen dazu an. Anschließend übertragen sie ihre Ergebnisse auf die richtige Spalte in der Tabelle auf einer Übersichtsseite. Danach wird pro Gruppe ein Sprecher/eine Sprecherin ausgesucht, der/die die Ergebnisse der Gruppe den anderen Gruppen präsentiert. Die vorgetragenen Ergebnisse werden von den Schülerinnen und Schülern während der Präsentationen in ihre Tabelle übernommen. Am Ende der Stunde erfolgt eine Zusammenfassung, bei der die Bilder der Betroffenen erneut gezeigt werden und es wird jeweils durch eine Schülerin oder einen Schüler mündlich zusammengefasst, welche Abweichungen vorliegen und wie sich diese auswirken. Außerdem werden die Regeln für das Erstellen des wissenschaftlichen Namens und des Karyotyps wiederholt.  

Ergänzend oder vertiefend zur Unterrichtseinheit gibt es interaktive Übungen. Damit können die Lernenden ihre Erkenntnisse weiter festigen und wiederholen.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Gegenstand dieser Unterrichtseinheit ist das Fehlen beziehungsweise das dreifache Vorliegen verschiedener Chromosomen beim Menschen. Es bietet sich an, zu Beginn der Stunde das menschliche Karyogramm und die Anzahl und Anordnung der Chromosomen darin zu wiederholen, um das Vorwissen der Lernenden zu aktivieren. Hier sollte auch auf den Begriff "Karyotyp" eingegangen werden und auf die Aussagen, die hinter dem Karyotyp "46, XX" und "46, XY" stehen. Denkbar wäre auch eine Wiederholung des Vorwissens allein mit der Präsentation der beiden Karyotypen, indem die Lernenden erklären, welche Informationen hinter diesen kurzen Bezeichnungen stecken.

Anschließend folgt als motivierender Einstieg die Abbildung der vier Betroffenen von den Arbeitsblättern mit der Frage, worunter sie leiden könnten. Dabei fällt den Schülerinnen und Schülern zumeist auf, dass zwei Betroffene ganz gesund aussehen, während man den anderen beiden ansehen kann, dass sie unter einer Krankheit leiden. Da einige Lernende in ihrem Bekanntenkreis Menschen mit Trisomie 21 haben könnten, fallen hier oft schon die Begriffe Down-Syndrom, Trisomie 21 oder Chromosomenfehler, ohne dass ihnen genau bekannt wäre, was die Ursache dafür ist. Dadurch erfolgt die Überleitung zur Erarbeitungsphase, in der die Jugendlichen in vier Gruppen eingeteilt werden. 

Jede Gruppe bekommt jeweils ein Syndrom zugeteilt. Die Lernenden analysieren in ihrer Gruppe gemeinsam das auf ihrem Arbeitsblatt dargestellte Karyogramm und kreuzen die richtigen Antworten an. Der Vorteil der Gruppenarbeit liegt hier darin, dass es für manche Schülerinnen und Schüler schwierig sein könnte, die richtigen Antworten zu finden. In der Gruppe hingegen gelangen die Lernenden durch Diskussionen und Erklären untereinander zuverlässig zu den richtigen Lösungen. Außerdem werden während der Gruppenarbeit die sozialen Kompetenzen der Lernenden geschult. 

Nachdem die Gruppen ihre Erkenntnisse auf die Tabelle auf der Übersichtsseite übertragen haben, wird pro Gruppe eine Sprecherin oder ein Sprecher auserkoren, die/der den anderen Lernenden die Ergebnisse präsentiert. Dadurch machen die Präsentierenden die Erfahrung, dass ihre Arbeit während der Gruppenarbeit sinnvoll ist und geschätzt wird. Zudem wird das Präsentieren geübt. Am besten ist hierfür zum Beispiel die Präsentation des Arbeitsblattes unter der Dokumentenkamera geeignet. Die Ergebnisse werden von den Schülerinnen und Schülern in ihre Tabellen übernommen. Am Ende der Stunde erfolgt eine Schlusszusammenfassung, indem die Abbildungen der Betroffenen erneut gezeigt werden und einzelne Schülerinnen und oder Schüler jeweils die Abweichungen der Chromosomen und die Auswirkungen wiederholen. Dies dient der Festigung des in dieser Stunde Erlernten.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • erarbeiten sich die chromosmalen Ursachen von Down-, Edwards-, Turner- und Klinfelter-Syndrom.
  • lernen zwei Symptome je Syndrom kennen.
  • erklären das Zustandekommen des wissenschaftlichen Namens und des Karyotyps der Syndrome.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • präsentieren ihre Ergebnisse adressatengerecht.
  • üben in Gruppenarbeit den sozialen Umgang mit den Gruppenmitgliedern ein.
  • üben während der Diskussion einen respektvollen Umgang mit den Mitmenschen ein.

Autorin

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Julia Bäumlisberger

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