DNA und Evolution
Kurs für Schülergruppen
Wie sieht der Familienstammbaum von Wirbeltieren aus? In diesem Kurs wird die Verwandtschaft verschiedener Wirbeltiere anhand von DNA-Sequenzen bestimmt und daraus ein phylogenetischer Stammbaum erstellt.
- Jahrgangsstufe
- 11 bis 13
- Dauer
- 1 Tag
- Maximale Teilnehmerzahl
- 20
- Voraussetzungen für die Teilnahme
- Vorkenntnisse über DNA-Sequenzierung, Multiplex-PCR und Gelelektrophorese sind erwünscht.
Experimente
- Isolierung von DNA
- Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
- Agarosegel-Elektrophorese
- Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums anhand der DNA-Sequenzen
- Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums anhand morphologischer Eigenschaften
Die molekulare Phylogenie wird auf Basis von Sequenzunterschieden der DNA zwischen verschiedenen Arten begründet und stellt so ein Maß für ihre Verwandtschaftsverhältnisse dar. Variationen in konservierten Genen werden dabei als Marker für die Veränderung im Laufe der Evolution herangezogen. Gene der ribosomalen RNA bzw. Cytochrom-Gene sind geeignete Kandidaten, um Unterschiede zwischen Spezies auf molekularer Ebene darzustellen.
Mittels PCR werden hier Bereiche des Cytochrom-b-Gens verschiedener Wirbeltierklassen amplifiziert; Unterschiede in Sequenz und Länge der DNA-Fragmente werden für die Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums herangezogen. Dieser Kurs bietet einen vertieften Einblick in die Nutzung von DNA-Sequenzen aus Online-Datenbanken und die digitale Verarbeitung der Sequenzdaten.
Unterrichtsbezug
PCR; DNA-Sequenzierung; phylogenetischer Stammbaum