Doppelstunde zu molekularbiologischen Homologien mit echten Cytochrom-c-Sequenzen aus UniProt. Sequenzidentität gegen Homologie, orthologe gegen paraloge Gene, das konservierte Motiv selbst finden, molekulare Uhr mit ihrer Grenze. 25 Seiten, Partnerarbeit, Selbsttest mit Erwartungshorizont, Lösungen zu allem.
„80 % Homologie“ gibt es nicht — und der Kurs merkt selbst, warum
Fast jedes Schulbuch schreibt einen Satz, den es so nicht geben dürfte.
Homologie ist keine Prozentgröße. Sie ist eine Hypothese über gemeinsame Abstammung — entweder wahr oder falsch. Was man in Prozent angibt, heißt Sequenzidentität, und das ist eine Messung.
Diese Doppelstunde macht den Unterschied zur Arbeitsgrundlage.
Der Kurs bekommt echte Daten, rechnet Prozentwerte aus und muss bei jeder Antwort trennen: Was habe ich gemessen, was habe ich daraus geschlossen?
M1 · Die Datentabelle
Unterschiede im Cytochrom c zu acht Arten, alle aus den Referenzsequenzen der Datenbank UniProt und mit Zugangsnummer angegeben. Der Kurs sortiert, rechnet Übereinstimmungen aus und vergleicht mit seiner eigenen Reihenfolge vom Einstieg.
M2 · Identität und Homologie
Drei Fälle, an denen der Unterschied sichtbar wird: molekulare Konvergenz bei Frostschutzproteinen, α- und β-Globin als paraloge Gene, Cytochrom c als orthologes.
M3 · Das konservierte Motiv
Sechs echte Sequenzausschnitte, fünfzehn Positionen. Die Paare suchen selbst, welche Spalten bei allen sechs Arten identisch sind — und finden das Motiv, das die Häm-Gruppe bindet. Die anspruchsvollste Aufgabe dreht die Erwartung um: Was alle teilen, trägt zum Stammbaum nichts bei.
M4 · Die molekulare Uhr
Eichen an einem Artenpaar, Vorhersage für zwei andere, Vergleich mit dem Fossilbefund. Die Vorhersage geht um den Faktor zweieinhalb bis drei daneben — und genau das ist der Lerngegenstand.
Sechs Seiten für dich.
Überblick, Minutenplan für 90 Minuten, Befundlage, Sachanalyse und ein Fünf-Minuten-Check zum Vorlesen, mit dem du vor der Stunde weißt, worauf du aufbauen kannst.
Neun Seiten für den Kurs.
Ein Einstiegsblatt, vier Materialblätter und die vier zugehörigen Arbeitsblätter.
Jedes Materialblatt ist für zwei gebaut. Es gibt keine Phase, in der jemand allein danebensitzt.
Zwei Übungsseiten mit acht Aufgaben.
Von der Rechnung über die Erklärung bis zur Beurteilung. Aufgabe 8 ist jeweils freiwillig und die schwerste im Heft.
Test holen — und selbst auswerten.
Am Lehrerpult liegt ein Test über zwölf Punkte, überwiegend Ankreuz- und Lückenaufgaben, dazu eine Rechenaufgabe und eine Beurteilungsaufgabe.
Daneben liegt der Erwartungshorizont mit einer Tabelle, die Punkte in Prozent umrechnet.
Die Schülerinnen und Schüler tragen ihre Prozentzahl selbst in einen Laufzettel ein, der über alle sechs Einheiten läuft. Nichts davon wird eingesammelt, nichts davon geht in eine Note ein.
Drei Lösungsseiten und eine Quellenseite.
Zu jeder Aufgabe eine ausführliche Lösung — nicht nur das Ergebnis, sondern der Weg und die häufigen Fehlschlüsse dazu.
Jede Einheit hat eineBefundseitemit drei Spalten: belegt, uneinheitlich, nicht belegt.
Dort steht, was die fachdidaktische Forschung zum jeweiligen Thema hergibt — mit Autor, Jahr und Stichprobengröße.
Und dort steht auch, wo sie nichts hergibt. Wenn wir zu einem Thema keine Studie gefunden haben, steht das da, statt übergangen zu werden.
Dieselbe Haltung zieht sich durch das Material: Wo eine Zahl umstritten ist, steht die Einschränkung dabei. Wo ein berühmtes Schulbuchbeispiel widerlegt wurde, wird es nicht verschwiegen, sondern zum Gegenstand einer Aufgabe gemacht.
Einheit 1: Dieselben Buchstaben — Sequenzvergleich · Homologiekriterien · molekulare Uhr
Einheit 2: Was sich in einer Population verschiebt — Variation · Selektion · Fitness · Drift · Gründereffekt
Einheit 3: Wann aus einer Art zwei werden — Isolation · Artbildung · populationsgenetischer Artbegriff
Einheit 4: Vielfalt und gegenseitige Anpassung — Biodiversität auf drei Ebenen · Koevolution · Wechselseitigkeit
Einheit 5: Der Baum aus Merkmalen — ursprüngliche und abgeleitete Merkmale · Synthetische Theorie
Einheit 6: Warum Tiere tun, was sie tun — proximate und ultimate Ursachen · Kosten-Nutzen-Analyse
Jede Einheit funktioniert für sich. Der Laufzettel läuft über alle sechs — wer die Reihe vollständig unterrichtet, hat am Ende sechs Rückmeldungen auf einem Blatt.
Biologie, Qualifikationsphase, Grundkurs und Leistungskurs
Gymnasium und Gesamtschule, bundesweit einsetzbar
grundlegendes Niveau, geeignet auch für heterogene Kurse
90 Minuten, Minutenplan liegt bei
PDF in Farbe, 25 Seiten, A4
PDF in Schwarzweiß, 25 Seiten, A4, für den Kopierer
Word-Datei mit allen Schülerseiten, Übungen, Test, Erwartungshorizont und Lösungen
alle Schriften eingebettet, direkt druckbar ohne Zusatzsoftware
Sechs Doppelstunden für rund sieben Wochen Biologie in der Qualifikationsphase: molekulare Homologien, Selektion und Drift, Artbegriff und Artbildung, Biodiversität und Koevolution, Stammbäume und Synthetische Theorie, proximate und ultimate Ursachen von Verhalten. 150 Seiten, durchgehend Partnerarbeit, sechs Selbsttests mit Erwartungshorizont, Lösungen zu allem. Farbig und schwarzweiß, dazu bearbeitbare Word-Dateien.Beschreibung — ab hier alles in das große Beschreibungsfeld kopierenSieben Wochen Evolution, an denen nichts geschönt istDiese Reihe deckt das Themenfeld „Entstehung und Entwicklung des Lebens“ vollständig ab.Sechs Doppelstunden, jede für sich einsetzbar, aber aufeinander aufbauend. Zusammen rund sieben Wochen Unterricht.Alle Zahlen stammen aus Primärarbeiten.Nicht aus Lehrbüchern abgeschrieben, sondern in den Originalarbeiten geprüft und mit Autor, Jahr, Zeitschrift und — wo bekannt — Stichprobengröße angegeben. Die Sequenzen in Einheit 1 sind Referenzsequenzen aus UniProt und in zwei Minuten nachprüfbar.Und was nicht belegt ist, steht auch drin.Jede Einheit hat eine Befundseite mit drei Spalten: belegt, uneinheitlich, nicht belegt. Wo wir zu einem Thema keine Studie gefunden haben, steht das da. Wo ein berühmtes Schulbuchbeispiel widerlegt wurde — der Silbermöwen-Formenkreis, die Eins-zu-eins-Regel bei Feigenwespen, das Optimalitätsmodell der Strandkrabbe —, wird es nicht verschwiegen, sondern zum Gegenstand einer Aufgabe gemacht.Die sechs EinheitenEinheit 1 · Dieselben BuchstabenSequenzvergleich · Homologiekriterien · molekulare UhrEinheit 2 · Was sich in einer Population verschiebtVariation · Selektion · Fitness · Drift · GründereffektEinheit 3 · Wann aus einer Art zwei werdenIsolation · Artbildung · populationsgenetischer ArtbegriffEinheit 4 · Vielfalt und gegenseitige AnpassungBiodiversität auf drei Ebenen · Koevolution · WechselseitigkeitEinheit 5 · Der Baum aus Merkmalenursprüngliche und abgeleitete Merkmale · Synthetische TheorieEinheit 6 · Warum Tiere tun, was sie tunproximate und ultimate Ursachen · Kosten-Nutzen-AnalyseWas alle sechs Einheiten gemeinsam habenEin Takt, sechsmal derselbe.Denken — Austauschen — Vorstellen. Erst notiert jede und jeder allein, dann wird zu zweit verglichen, dann stellt ein Paar vor.Kein Methodenwechsel, der Aufmerksamkeit kostet. Die Methode ist der Didaktik untergeordnet.Durchgehend Partnerarbeit.Alle vier Materialblätter jeder Einheit sind für zwei gebaut. Es gibt keine Phase, in der jemand allein danebensitzt und wartet.Ein Minutenplan für 90 Minuten.Jede Einheit hat einen Ablaufplan mit Zeitfenstern, Sozialform und einem Satz dazu, was du in dieser Phase tun solltest. Alle Phasen summieren sich auf genau 90 Minuten.Test holen — und selbst auswerten.Am Lehrerpult liegt ein Test über zwölf Punkte, überwiegend Ankreuz- und Lückenaufgaben, dazu eine Rechenaufgabe und eine Beurteilungsaufgabe.Daneben liegt der Erwartungshorizont mit einer Umrechnungstabelle von Punkten in Prozent.Die Prozentzahl tragen die Schülerinnen und Schüler selbst in einen Laufzettel ein, der über alle sechs Einheiten läuft. Nichts wird eingesammelt, nichts geht in eine Note ein.Lösungen zu allem.Drei Lösungsseiten je Einheit — nicht nur Ergebnisse, sondern der Weg, die häufigen Fehlschlüsse und bei den anspruchsvollen Aufgaben auch die Grenzen der Musterlösung.Ein Fünf-Minuten-Check vor jeder Stunde.Fünf Fragen zum Vorlesen, mit denen du in fünf Minuten weißt, worauf du aufbauen kannst — und was du vorher noch einmal aufgreifen musst.Für wenBiologie, Qualifikationsphase, Grundkurs und LeistungskursGymnasium und Gesamtschule, bundesweit einsetzbargrundlegendes Niveau, geeignet auch für heterogene Kurserund sieben Wochen Unterricht, sechsmal 90 MinutenFormatsechs PDF in Farbe, je 25 Seiten, A4 — zusammen 150 Seitensechs PDF in Schwarzweiß, je 25 Seiten, A4, für den Kopierersechs Word-Dateien mit allen Schülerseiten, Übungen, Tests, Erwartungshorizonten und Lösungenalle Schriften eingebettet, direkt druckbar ohne Zusatzsoftware
Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)
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