Bio-Leistungskurse im BIOS

Am 22. und 24. Oktober 2018 fuhren die beiden Biologieleistungskurse mit ihren Lehrerinnen Ilona Schüddemage und Dr. Frauke Perl zu dem Labortag „Haarfeine Unterschiede“ ins BIOS nach Braunschweig. Ziel dieser Exkursion war, verschiedene abiturrelevante Methoden praktisch durchzuführen und dabei gleichzeitig die dazugehörigen theoretischen Zusammenhänge zu wiederholen – in diesem Fall ging es um die Prinzipien des genetischen Fingerabdrucks (mittels einer nichtcodierenden repetitiven Sequenz auf Chromosom 1 – konkret: Locus D1S80).

Start des Tages war um 9.30 Uhr. Frau Dr. Hauswald und Frau Venschott aus dem BIOS-Team haben den Tag für die Schülergruppen toll strukturiert und die Schülerinnen und Schüler hervorragend angeleitet.

Los ging es mit einer Theorieeinheit, in der zunächst am Beispiel der Beweissicherung in der Kriminologie der Unterschied zwischen Dactyloskopie (Fingerabdrücke) und dem genetischen Fingerabdruck herausgearbeitet worden ist, bevor die Methoden des Labortages mit der dazugehörigen Theorie besprochen wurden. Dabei ging es zunächst um die DNA-Extraktion (Gewinnung von DNA aus Mundschleimhautzellen) und die Durchführung der daran anschließenden PCR (Polymerasechainreaction – Verfahren zur Vermehrung von definierten DNA-Abschnitten).

Die Schülerinnen und Schüler hatten sich gut auf die Themen vorbereitet, sodass der theoretische Teil zügig bearbeitet werden konnte und es nach einer kurzen Sicherheitseinweisung ins Labor ging.

 

Dort wurden zunächst die Geräte erklärt und mit kleinen Pipettieraufgaben die Handhabung der Mikropipetten eingeübt. Danach wurde in Zweierteams gearbeitet und zunächst die DNA aus der Mundschleimhaut einer Person jedes Zweierteams gewonnen und aufgearbeitet; dabei haben beide Kurse sehr konzentriert gearbeitet, sodass die isolierte DNA aller Gruppen noch vor der Mittagspause in den Thermocycler (Gerät, mit dem die PCR – s.o. – durchgeführt wird) gegeben und auch die Theorie der Gelelektrophorese (Verfahren, um die vervielfältigten DNA-Fragmente aufzutrennen) für den Nachmittag noch bewältigt werden konnte.

Nach der Mittagspause in der auf dem Campus direkt nebenan gelegenen Mensa ging es gleich wieder ins Labor und die Gelelektrophorese wurde mit den fertigen PCR-Produkten vorbereitet. Besonders schwierig war das Beladen der in das Gel gegossenen Taschen mit der speziell aufgearbeiteten DNA – da brauchte es eine sehr ruhige Hand und einen scharfen Blick, da die „Taschen“ nur schwer sichtbar waren. Auch hier zeigte sich, dass die Mitglieder beider Leistungskurse diese Aufgabe gut und konzentriert bewältigen konnten.

Die Zeit, in der die Elektrophorese ablief, wurde genutzt, um grundlegende theoretische Aspekte für die Auswertung des Versuchs zu besprechen. Dabei wurde am Beispiel der repetitiven Sequenz Locus D1S80 auf Chromosom 1 die Methode des genetischen Fingerprints genau beleuchtet, sodass die Gruppe hinterher ihre eigenen Ergebnisse vor diesem Hintergrund diskutieren konnte. Es wurde aber auch deutlich gemacht, dass ein Merkmal für Kriminalisten nicht ausreichend ist, um eine Person zweifelsfrei individuell zu erkennen, sondern dass dafür deutlich mehr Merkmale (nach gleicher Methode) angesehen werden müssen. Die Kombination der verschiedenen Merkmale ermöglicht dann die individuelle Zuordnung zu einer spezifischen Person.

Insgesamt hat der Labortag den Schülerinnen und Schülern einen tieferen Einblick in die Methoden moderner Molekularbiologie gegeben und gleichzeitig die im Unterricht theoretisch erlernten Inhalte gefestigt. Auch wenn es anstrengend war – gelohnt hat es sich! Danke an das Team vom BIOS.