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DNA und Evolution
Kurs für Schülergruppen

Wie sieht der Familienstammbaum von Bakterien aus? In diesem Kurs wird die Verwandtschaft verschiedener Bakterienarten anhand der DNA-Sequenzen bestimmt und daraus ein phylogenetischer Stammbaum erstellt.

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Jahrgangsstufe
12
Dauer
1 Tag
Maximale Teilnehmerzahl
20

Experimente

  • Isolierung von DNA aus Bakterien
  • 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, die die ribosomale RNA (rRNA) kodieren, sind ein prominentes Beispiel bei der phylogenetischen Analyse von Bakterien. Da diese seit Jahrmillionen obligate Bestandteile der Proteinbiosynthese sind, zeigen Variationen ihrer DNA-Sequenzen Verwandtschaftsbeziehungen auf.
In diesem Kurs wird die 16s ribosomale DNA verschiedener Bakterien mittels PCR amplifiziert. Unterschiede in Sequenz und Längen der Fragmente werden für die In-silico-Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums herangezogen. Ferner bietet dieser Kurs einen Einblick in die Online-Verarbeitung und Speicherung von Sequenzen.

Unterrichtsbezug

PCR; DNA-Sequenzierung; phylogenetischer Stammbaum