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.
- Jahrgangsstufe
- 11 bis 13
- Dauer
- 1 Tag
- Maximale Teilnehmerzahl
- 20
- Voraussetzungen für die Teilnahme
- Erwünschte Vorkenntnisse: tRNA, rRNA, tRNA-Gene, rRNA-Gene
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 Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums herangezogen. Dieser Kurs bietet einen vertieften Einblick in die Nutzung von DNA-Sequenzen aus Online-Datenbanlen und die digitale Verarbeitung der Sequenzdaten.
Unterrichtsbezug
PCR; DNA-Sequenzierung; phylogenetischer Stammbaum