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Fächer - Biologie

Der Bio-Vierstünder in der Wilhelma

Am Montag, dem 15. Januar 2018, ging der 4-stündige Biologie-Kurs zusammen mit Frau ten Brink in die Wilhelma. Dort besuchten wir das Aquarium, um, passend zu unserem aktuellen Thema „Das Riff“, das im Unterricht erworbene Wissen anzuwenden.

Wir schauten uns verschiedene Aquarien an, um dann in Kleingruppen unterschiedliche Aufgaben zu bearbeiten, die sowohl unser gelerntes Wissen als auch praktische Arbeit beanspruchten. Durch die praktische Arbeit an den Aquarien konnte man sich vieles besser vorstellen. Dazu gehörte zum Beispiel das Aussehen verschiedener Korallenarten, Symbiosen aus Fischen mit Anemonen sowie das typische Verhalten der Meeresbewohner. Anschließend stellten die Kleingruppen dem Kurs die Besonderheiten ihrer jeweiligen Aufgaben vor, sodass jeder von allem etwas mitnehmen konnte.

Ina L. & Beyza C. (K2)

Der Gentechnik auf der Spur

Eines der beliebtesten Filmgenres der Deutschen sind Krimis. Uns reizen die Spannung und das Aufklären rätselhafter Mordfälle. Meistens finden die Polizisten eine Blutspur am Tatortort. Um zu ermitteln, ob dies das Blut des Opfers oder des Täters ist, wird die Probe ins Labor geschickt. Meistens liegt das Ergebnis innerhalb kürzester Zeit vor und es konnte eindeutig identifiziert werden, welche DNS man hier vorliegen hat. Doch das Verfahren hinter diesem Prozess wird in keiner der unzähligen Krimiserien erwähnt, oder gezeigt. Dieses Verfahren durfte der Biologiekurs der elften Klasse mit Frau ten Brink kennenlernen und sogar selbst ausprobieren.

Um mit den passenden Gerätschaften arbeiten zu können, besuchten wir am 13.03.17 das Esslinger Mörike-Gymnasium. Dort lernten wir die gängigen Methoden, die Gel-Elektrophorese und die PCR, kennen. Man benötigt die PCR, um die vorliegende DNS zu vervielfältigen. Danach werden durch die Gel-Elektrophorese  unterschiedlich lange DNS-Moleküle getrennt. Vergleicht man nun die auf Gel gespaltene DNS-Abfolge mit einer anderen Probe, zum Beispiel der des Opfers, kann man genau erkennen, ob es sich um die gleiche DNS handelt oder nicht. Durch diese Exkursion konnten wir hinter die Kulisse vieler Labore eintauchen und die üblichen Praktiken der Kriminalpolizei kennenlernen.

Johanna B.

Am Donnerstag, 23.03.17 durfte der vierstündige K1-Biologiekurs von Frau ten Brink passend zum Unterrichtsthema „Angewandte Biologie“ Bakterien zum Leuchten bringen!
Dazu machten wir uns schon früh auf den Weg nach Stuttgart-Untertürkheim, zum Wirtemberg-Gymnasium, wo der Versuchsleiter Herr Müller uns erwartete und uns eine nette Einführung zur Gentechnik gab. Anschließend durften wir nach Anleitung den Versuch durchführen.
Am nächsten Montag, nachdem die Bakterienkulturen gewachsen waren, wurden uns diese geliefert, und voller Begeisterung konnten wir unser Ergebnis überprüfen. Leider sah man bei mehreren Exemplaren kein Leuchten, und dies können wir uns nun biologisch erklären, es liegt nämlich nicht daran, dass wir nicht sorgfältig gearbeitet haben! Wir waren sehr fasziniert von diesem Versuch und konnten viel über die Gentechnik lernen, die in der Forschung von wichtiger Bedeutung ist.
Wir danken Herrn Müller recht herzlich für die Durchführung und Lieferung! Auch danken wir Frau ten Brink für das Organisieren dieser Exkursion!

Lilian L.

K2 im Schülerlabor für Neurowissenschaften in Tübingen

Am Mittwoch, den 28.9.2016, besuchte der Biologie-Kurs der Klasse 12 von Frau König das Schülerlabor für Neurowissenschaften in Tübingen, um neurowissenschaftliche Versuche unter der Anleitung von Studierenden und Professor Dr. Uwe Ilg durchzuführen. In Kleingruppen wurden wir in das wissenschaftliche Arbeiten in der Neurobiologie eingeführt. Am späten Nachmittag präsentierten wir unsere Ergebnisse und Erkenntnisse im Plenum. Nach 8 Stunden harter Arbeit traten wir dann vollgetankt mit neuem Wissen die Heimreise an. 
Alles in allem war dies eine interessante Erfahrung, die uns folgende biologischen Phänomene näher brachte:

Elektroenzephalographie (EEG):

Mithilfe eines Enzephalogramms maßen wir die Hirnströme einer Versuchsperson (Lena M.) und teilten die aufgezeichneten Frequenzabschnitte verschiedenen Bereichen zu. Dabei stellten wir fest, dass sich die entstehende Kurve bei  Anstrengung der Versuchsperson in ihrer Frequenz steigerte.
Zusätzlich bekamen wir die Möglichkeit, das Gehirn eines Lammes zu studieren. Wir konnten die anatomischen Strukturen aus nächster Nähe anschauen, nachvollziehen und ertasten. Wir waren erstaunt, wie klein das Lammgehirn war.

von Alicia K., Anja K. und Lena M.

Psychophysik des Hörens:

Unsere Gruppe beschäftigte sich mit dem Thema Hören. Zuerst erklärte uns die Studentin Franziska die Grundlagen des Schalls, sowie den Aufbau und die Arbeitsweise unseres Ohrs. Danach begannen wir einen Versuch, um die obere Hörschwelle unserer Kursmitglieder zu ermitteln. Über einen Kopfhörer bekam die Versuchsperson Töne zugespielt. Sie musste angeben, wann sie den Ton gerade nicht mehr hören kann bzw. wieder hören kann. Uns fielen dabei einige Differenzen auf, welche bei den unterschiedlichen Personen auf bestimmte Gründe  (wie z.B. Vorerkrankung, Alter, häufiges Hören lauter Musik, usw.) zurückzuführen waren. Anschließend präsentierten wir unsere Ergebnisse im Plenum.

von Dennis K.

Neurobiologie motorischer Systeme:

Während unseres Aufenthaltes im Schülerlabor Tübingen beschäftigten wir uns mit dem Thema „Blickbewegung“. Zuerst fand ein Brainstorming rund ums Thema Auge statt. Anschließend wurden die theoretischen Merkmale der Augenbewegung auf wissenschaftlicher Ebene besprochen. Dann ging es mit den Versuchen los.
Im ersten Versuch wurde mittels einer Kamera die Augenbewegung aufgezeichnet. Dazu musste man einen Text lesen. Auf dem Computer wurde dann sichtbar, dass unser Auge Wörter in Sprüngen wahrnimmt und nicht in einer fließenden und glatten Bewegung.
Im zweiten Versuch suchte unsere Gruppe sich 4 Bilder aus dem Internet heraus. Dann wurden Hypothesen aufgestellt, auf welche Bildpunkte die Versuchspersonen als erstes schauen würden. Mittels eines Programms wurden die Ergebnisse ausgewertet und die Hypothesen bestätigt oder widerlegt.

Von Sarah E. und Tim M.

Höhere Funktionen des Gehirns- Motorisches Lernen:

Bei unseren Versuchen konnten wir erfahren, wie sich der Mensch an neue, veränderte Umweltbedingungen anpasst.  Zum Beispiel musste die Versuchsperson eine Brille aufsetzen, die das Sichtfeld um 10° nach rechts verschiebt und unter diesen Bedingungen mit Dartpfeilen auf ein Holzbrett werfen. Es ging um die Adaptation (motorisches Lernen) an die Umwelt bei verändertem Seh-Reiz. Am Schluss unserer Gruppenarbeit testeten wir noch eine Prisma-Brille, die oben und unten sowie links und rechts vertauschen kann. Es war sehr amüsant, anzuschauen, wie die Person, die die Brille aufhatte, durch den Raum lief und auch probierte zu schreiben. 

Von Josia R. und Benedikt L.

Elektrische Aktivitäten von Nerven- und Muskelzellen: Elektrische Fische

Während unseres Aufenthaltes im Schülerlabor Tübingen beschäftigten wir uns mit elektrischen Fischen. Man unterscheidet bei ihnen zwischen passiver und aktiver elektrischer Ortung. Die Fische benutzen diese, um sich zu orientieren, Beute zu fangen und zu kommunizieren. Der bekannteste und stärkste elektrische Fisch ist der Zitteraal (800- 1000 Volt pro Sekunde).
Wir führten Versuche mit einem Elephanten-Rüssel-Fisch durch. Hierfür ließen wir den Fisch in einer an Elektroden angeschlossenen Plastikwanne schwimmen. Anfangs legten wir Gegenstände, wie Steine und Kugeln  in die Plastikwanne und  untersuchten, wie sich dies auf die Frequenz des elektrischen Signals des Fisches auswirkt. Um die Frequenz zu ermitteln, nutzten wir ein Oszilloskop. Wir hörten dabei Geräusche, die das Oszilloskop bei jedem der Stromschläge abgab.  Je häufiger die Geräusche kamen, desto höher war die aufgezeichnete Frequenz.  
Mithilfe der Versuche konnten wir unsere Hypothesen überprüfen, wann sich die Frequenz erhöht. Für die Versuchsreihen wurden am Computer die Entladungen pro Sekunde ausgewertet. Diese Entladungen waren im Bereich von 0 (bei kleinem Stein oder am Anfang der Messungen)  bis  56 (bei der  Zugabe von Futter).  Schlussendlich kamen wir zu dem Fazit, dass die Faktoren Form, Größe und  Bewegung der verwendeten Gegenstände die Frequenz beeinflussen. Das Material spielt jedoch keine Rolle.

Von Justina J. und Vera G.

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