Exkursionen

Der Bio-LK an der Sorpetalsperre

Exkursion zur Sorpe

Vom 04.-06.07.18 verbrachte der Leistungskurs Biologie von Frau Pusch drei Tage an der ökologischen Station der Sorpetalsperre und führte dort eine umfassende Gewässeranalyse durch. Zu den Arbeiten vor Ort gehörten das Holen von Proben aus der Mitte des Sees (hierbei musste natürlich ordentlich gepaddelt werden), die chemische Analyse des Wassers im Labor, das Mikroskopieren von Planktonorganismen und verschiedene kleinere Experimente. Analysiert wurde der Zustand des großen Hauptbeckens der Talsperre im Vergleich zum Vorbecken.
Zum Vorbecken gelangte die Gruppe am ersten Tag mit der altbewährten MS Sorpesee und wurde hierbei von typisch sauerländischer, altersangepasster Musik unterhalten, während sie die umliegende Natur genießen konnte.
Die Schüler wurden bei dieser Exkursion vor allem durch das praktische Arbeiten unter Realbedingungen motiviert und hoben die entspannte Atmosphäre auch während der Arbeitsphasen hervor. Da das Vorbecken zahlreiche Planktonorganismen lieferte, wurde auch das tägliche 90-minütige Mikroskopieren als sehr spannend empfunden.
Dank der Begleitung durch Herrn Schwarze kam auch die sportliche Betätigung nicht zu kurz: ob es Fußballspielen, Zirkeltraining oder Schwimmen im See war – jeder war für jeden Spaß zu haben, sodass auch die Freizeit stets in der Gruppe genossen wurde. Als Wachmacher drehten die Schüler bereits morgens eine Runde durch den See und empfanden es als (Zitat!) „sehr erquickend“. Die Bluetooth-Boxen taten ihr übriges, sodass dank Robert, DJane Jo und Lucas stets für die passende Musikuntermalung gesorgt wurde. Auch zahlreiche Werwolf-Sessions rundeten die Abende (und sogar die letzte Stunde vor der Heimfahrt) ab.
Die Schüler lobten zusätzlich die entspannte Lehrer-Schüler-Beziehung, welche auch ich als sehr positiv empfunden habe und auch gerade deswegen kann ich von einer rundum gelungenen Exkursion sprechen, bei der nicht nur konzentriert gearbeitet, sondern eben auch viel gelacht wurde.
Während der Rückfahrt im Bus resümierte ein Schüler, dass er während der Fahrt nicht nur für das Abitur, sondern eben auch für das Leben gelernt hat – na, was will man denn mehr ;)

Svea Pusch

Schülerlabor der Bayer-Werke in Wuppertal

Mit dem Bio-LK auf Spurensuche

Geschafft! Ergebnis der Gel-Elektrophorese unter UV-Licht

Anfang des Schuljahres war der Bio-LK der Q1 zu Besuch beim Schülerlabor der Bayer-Werke in Wuppertal. Dort lernten sie molekularbiologische und gentechnische Arbeitsmethoden kennen, die vorher im Unterricht nur theoretisch besprochen wurden.

Von Katharina Fußhöller

8. September 2016, Tatort Essen Hauptbahnhof: 18 angehende Profiler des Bio-LKs trafen sich um 07:20 Uhr unausgeschlafen mit ihren Begleiterinnen Frau Pohl und mir und suchten dort nur das richtige Gleis, um sich auf den Weg nach Wuppertal zu machen. Dort erwartete sie der „richtige“ Tatort, nämlich das Schülerlabor der Bayerwerke. Aber der Weg, der ja bekanntlich immer das Ziel ist, sollte noch einige Überraschungen für die Gruppe bereithalten. Dank einer, ungelogen, kilometerlangen Baustelle konnte nicht, wie geplant, umgestiegen, sondern musste ziemlich lange weitergefahren werden. Aber Wuppertals Busfahrerinnen und Mitfahrer halfen mit (zu) vielen Tipps, die allerdings dazu führten, dass die Jungprofiler etwas ziellos wirkten. Dies änderte sich, als die Gruppe sich ihrer Stärke, nämlich das Vertrauen in die moderne Technik, wieder bewusst wurde und die VRR-App befragte und diese wahrheitsgemäß antwortete. Endlich auf der richtigen Spur!

Mit nur fünfzehnminütiger Verspätung wurden wir von zwei netten Baylab-Mitarbeitern beim Pförtner abgeholt und konnten endlich ins Labor, in dem gentechnische und molekularbiologische Methoden durchgeführt werden sollten, die vorher nur theoretisch bekannt waren.

Das Überführen der isolierten DNS in das Analysefläschen ist gar nicht so einfach

Labordresscode ...

Beim Bestücken des Elektrophoresegels ist höchste Konzentration gefragt

Beim Bestücken des Elektrophoresegels ist höchste Konzentration gefragt

Nachdem wir uns alle, trotz tropischer Temperaturen, dem Labordresscode (lange Hose, Kittel, Schutzbrille) unterworfen hatten, wurde mit der DNS-Isolierung aus Zwiebeln und Bakterien gestartet; anschließend wurde die DNS eines sogenannten Bakteriophagens mit zwei verschiedenen molekularen Scheren zerschnitten. (Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien befallen und abtöten können. Allerdings sind Bakterien mit einem Abwehrmechanismus ausgestattet, nämlich diese Scheren, bei denen es sich um Enzyme handelt, die die Viren-DNS einfach klein schneiden, so dass sie dadurch unschädlich wird.)

Gel-Elektrophorese

Die bei der Zerschneidung im Labor entstandenen DNS-Stücke wurden der Länge nach sortiert. Dies geschah während der Gel-Elektrophorese, die in der Mittagspause ihre Arbeit tat und wir uns in der Bayerkantine stärkten.

Die Gel-Elektrophorese bei der Arbeit

Ergebnisse unter UV-Licht

Nach der Pause wurden die Ergebnisse unter UV-Licht ausgewertet (siehe erstes Foto) und die Jungprofiler fühlten sich wie Professor Dr. Karl-Friedrich Boerne. Zum Abschluss des sehr informativen, aber auch sehr anstrengenden Tags kontrollierte Frau Dr. Norpoth-Hambüchen, die Leiterin des Bayer-Schülerlabors, die Qualität der isolierten Zwiebel- und Bakterien-DNS mit Hilfe eines Fotometers. Dabei stellte sich heraus, dass die Zwiebel-DNS noch viele Proteine enthielt, die man bei der Isolierung allerdings nur schwer loswurde. Vor Verlassen des Labors machten die Jungprofiler noch die Bekanntschaft mit dem Thermocycler, der während des Praktikums vermisst wurde.

Die Rückfahrt verlief problemlos, der eine Umsteigetipp des Busfahrers war goldrichtig und wir erreichten glücklich, müde und verschwitzt am späten Nachmittag den Essener Hauptbahnhof, wo sich jeder auf seine eigene, persönliche Spurensuche nach Hause machte.

Alfried Krupp-Schülerlabor der Universität Bochum

Molekularbiologisches Praktikum

Ergebnis einer Gelelektrophorese (Haplo-Gruppe N)

Ergebnis einer Gelelektrophorese (Haplo-Gruppe N)

Erfahrungsbericht: Molekularbiologisches Praktikum „Auf den Spuren unserer Vorfahren“ am Alfried Krupp-Schülerlabor der Universität Bochum (23.03.2017)

von Kim Obermayer (Q1)

Im Rahmen des Biologie Unterrichtes der Qualifikationsphase 1, besuchten wir als Grundkurs am 23.03.20117 das Alfred Krupp Schülerlabor der Ruhr Universität Bochum. Grund dafür war der Schülerwunsch praktische Erfahrungen im Bereich der Molekularbiologie zu sammeln und mit gelerntem Unterrichtsstoff zu verknüpfen. Gleich vorweg lässt sich sagen, dass sich dies als spannende Erfahrung entpuppte, die die Relevanz dieses Themenbereiches ganz deutlich vor Augen führte und greifbar machte.

So untersuchten wir nach dem Leitgedanken „Auf den Spuren unserer Vorfahren“ die Abstammung unserer mütterlichen Ahnenlinie. Dies taten wir basierend auf der Theorie, dass die ersten Menschen in Afrika ansässig waren und sich erst später auf anderen Teilen der Welt verbreiteten. Unser Ziel war es dann näher zu untersuchen über welchen Weg unsere Vorfahren womöglich Afrika schließlich verlassen haben. Grundsätzlich weiß man, dass dies beim Großteil der Europäer über die Sinai-Halbinsel oder eher seltenerweise das Horn von Afrika geschah. Somit konnten wir anhand verschiedener Verfahren schließlich festmachen welchen dieser beiden Wege unsere Vorfahren wohl bestritten haben, da die beiden Gruppierungen unterschiedliche Mutationen in ihrer mitochondrialen DNA aufweisen.

Nach einer kurzen Einführung zum Umgang mit den Materialien und Werkzeugen, fingen wir also schließlich mit der eigentlichen Genanalyse an. Zuerst isolierten wir also die DNA aus unseren Mundschleimhautzellen mithilfe einer Zentrifuge, woraufhin wir einzelne Abschnitte (die sogenannten Haplo-Gruppen) durch die PCR-Methode im Thermocycler vervielfältigten. Abschließend war es uns somit möglich die DNA durch eine Gelelektrophorese aufzutrennen und abzulesen, woher unsere Vorfahren schließlich stammten.

Bemerkenswerterweise waren die Ergebnisse des gesamten Kurses gründlich erarbeitet und und zeigten, dass die Mehrheit der Kursteilnehmer Vorfahren besaßen, welche über die Sinai-Halbinsel (Haplo-Gruppe N) wanderten, während bei den anderen die Route über das Horn von Afrika (Haplo-Gruppe M) nachgewiesen werden konnte.

Wie bereits angedeutet war die praktische Erfahrung in Form des Praktikums schließlich eine sehr lehrreiche, die gleichzeitig einen realistischen Einblick in „echtes“ Laborarbeiten ermöglichte. Dies ist ein Einblick, der so im Unterricht sonst nur ansatzweise geboten wird, was das Schülerpraktikum deshalb zu einem wertvollen und einzigartigen Erlebnis machte. Zudem war deutlich bemerkbar, dass der Umgang mit zuvor unbekannten Gerätschaften zu der Erweiterung von bereits erlernten Fähigkeiten und der eigenen Sorgfältigkeit und Selbständigkeit führte. Am wertvollsten war jedoch ganz klar die Erkenntnis, dass das genaue Arbeiten im Labor Spaß machen kann, was wiederum das eigene wissenschaftliche Interesse stärkte und festigte.

Der Bio-GK von Herrn Schmidt nach dem Praktikum

Exkursion in die Labore der Fakultät Biologie an der Uni Duisburg- Essen

Exkursion in die Labore der Fakultät Biologie an der Uni Duisburg- Essen

Exkursion in die Labore der Fakultät Biologie an der Uni Duisburg- Essen

Am 19.11.2019 besuchte die Klasse 9a, unter Begleitung von Frau Spree, als letzte der neunten Klassen die Uni Duisburg-Essen. Nach der Anfahrt mit der Bahn, machten wir uns auf den Weg zum Campus Essen, um dort Experimente in Kleingruppen durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt waren wir alle sehr gespannt, was uns erwarten würde. Als wir in der Laborabteilung des Campus ankamen, wurden wir sofort und sehr freundlich von Professoren und Studenten für Lehramt (Schwerpunkt Biologie) empfangen. Nach einer kurzen Einweisung mittels PowerPoint ging es auch schon in die Labore. In Zweiergruppen sollten wir nun nacheinander zwei Experimente zum Thema Sonnenschutz durchführen und schließlich aus einem unserer Ergebnisse ein kurzes Erklärvideo drehen. Nachdem wir nun alles vorbereitet hatten, ging es an die Arbeit - eifrig wurden Petrischalen mit Sonnencreme eingerieben und UV-Perlen unter UV-Lampen beleuchtet. Ziel des ersten Versuches war es, herauszufinden welches Sonnenschutzmittel das effektivste ist und begründen zu können warum. Dabei simulierten UV-Perlen unsere Haut und die UV-Lampe die Sonneneinstrahlung. Als nächstes sollten wir herausfinden, wie gut eine Sonnenbrille die Augen im Vergleich zu einer normalen oder gar keiner Brille schützt. Zur Verfügung standen uns erneut UV-Perlen und eine UV-Lampe. Nachdem sich alle Gruppen beraten hatten, fingen die ersten an zu filmen. Es entstanden viele sehr gute Erklärvideos, die die Experimente und Erkenntnisse anschließend noch einmal anschaulich zusammenfassten. Dann ging es mit einer Pause weiter, in der uns das Bistro offen stand und wir uns in der Uni umsehen konnten. Nach dem Essen wurden wir ein weiteres Mal in die Labore begleitet und uns wurde neues Material zur Verfügung gestellt. Dieses Mal sollten wir herausfinden, bei welcher Temperatur Backhefe am besten mit Zucker in Wasser reagiert. Dazu gaben wir die Zutaten in vier, verschieden temperierte Wasser und stülpten einen Ballon über die Öffnung der Kolben. Herausgestellt hat sich, dass Hefe vor dem Backen oder der Verarbeitung in gut 38°C warmem Wasser gelöst werden sollte, um ideale Ergebnisse zu erzielen. Anschließend wurden basierend auf den Erfahrungen des erstens Videodrehs erneut Erklärvideos produziert. Das Coole war, dass alle Aufgaben im Sachzusammenhang mit einem Onlineblogeintrag standen und man viele Freiheiten, sowohl beim Drehen der Videos, als auch beim Planen und Experimentieren hatte. Nach der Zeit an der Uni ging es freudestrahlend und mit dem Gewissen, etwas Neues (kennen-) gelernt zu haben zurück zur Goetheschule.

Abschließend möchte ich mich im Namen meiner Klasse bei der Uni Duisburg-Essen für die Ermöglichung dieser Exkursion und bei Frau Spree, unserer wirklich netten Begleitperson, bedanken.

Ole Nicolai

Erklärvideo

Genetik-Exkursionen der Q1 Biologiekurse ins Lehr-Lern-Labor der Universität Duisburg- Essen

Impressionen

© goetheschule-essen.de by Michael Franke und Jan Ruhrbruch

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