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Zusammenfassung

Die DNA enthält alle Informationen, die für den Aufbau Ihres Körpers benötigt werden. Wusstest du, dass deine DNA Dinge wie deine Augenfarbe, Haarfarbe, Körpergröße und sogar die Größe deiner Nase bestimmt? Die DNS in deinen Zellen ist für diese körperlichen Eigenschaften verantwortlich, aber auch für viele andere, die du bald sehen wirst.

Es stellt sich heraus, dass die DNS in deinem Körper fast direkt von deiner Mutter und deinem Vater stammt. Wenn eure DNA von euren Eltern stammt und die DNA euer Aussehen bestimmt, warum seht ihr dann nicht genauso aus wie eure Mutter oder euer Vater?

Der Grund ist, dass eure DNA eine Mischung aus der DNA eurer Mutter und eures Vaters ist. Deshalb können einige eurer körperlichen Merkmale denen eurer Mutter ähneln, während einige denen eures Vaters ähneln. Die Hälfte der DNA, mit der Ihr Körper geschaffen wurde, stammt von Ihrer Mutter, die andere Hälfte von Ihrem Vater. Einige deiner Merkmale ähneln weder denen deiner Mutter noch denen deines Vaters. Warum das so ist, werden wir in dieser Aktivität sehen.

Die menschliche DNA ist in 23 Paaren von Paketen verpackt, die Chromosomen genannt werden. Diese Chromosomen sind große, dicht gepackte DNA-Bündel. Deine Mutter und dein Vater spenden jeweils 23 Chromosomen, die sich paaren, um dir einen vollständigen Satz von 23 Chromosomen zu geben.

In diesen 23 Chromosomenpaaren gibt es bestimmte Abschnitte, die verschiedene körperliche Merkmale bestimmen. Diese Abschnitte der DNA, die Informationen enthalten, die deine körperlichen Merkmale bestimmen, werden Gene genannt. Da du zwei Chromosomenpaare hast, hast du auch zwei Genpaare, eins von deinem Vater und eins von deiner Mutter. Diese Genpaare bestimmen dann bestimmte körperliche Merkmale oder Eigenschaften.

Die Gene, die du jetzt in deinem Körper hast, bilden deinen Genotyp. Dieser Genotyp bestimmt dann deine körperliche Erscheinung, die als Phänotyp bezeichnet wird.

In dieser Aktivität werden dir zwei Chromosomensätze gegeben. Ein Satz ist mit männlichen Chromosomen beschriftet, der andere mit weiblichen Chromosomen. Ihr lasst diese Chromosomen über eurem Kopf fallen und sie vermischen sich zufällig auf unterschiedliche Weise, so dass ihr einen Genotyp erhaltet. Anhand dieses Genotyps erhältst du dann die genauen Anweisungen, um eine Skizze eines menschlichen Gesichts anzufertigen.

Bevor du beginnst, solltest du noch ein paar Dinge darüber wissen, wie die Gene dein Aussehen bestimmen. Gene können in zwei verschiedenen Formen oder Allelen vorkommen. Ein Gen kann entweder dominant oder rezessiv sein. In dieser Aktivität erscheinen dominante Formen eines Gens in Großbuchstaben, während rezessive Formen eines Gens in Kleinbuchstaben erscheinen.

Da du für jedes Merkmal ein Gen von deiner Mutter und eines von deinem Vater bekommst, kannst du für jedes Merkmal eine Kombination aus dominanten und rezessiven Genen haben. Wenn beide Formen eines Gens gleich sind (entweder beide dominant oder beide rezessiv), ist man homozygot für dieses Merkmal. Wenn du ein dominantes und ein rezessives Gen hast, bist du für dieses Merkmal heterozygot.

Eine letzte Sache, bevor du mit der Aktivität beginnst: Wie du in der Aktivität sehen wirst, wirst du die dominante Form eines Gens ausprägen, wenn du die dominante Form eines Gens erhältst, egal ob du homozygot oder heterozygot bist. Die rezessive Form des Gens drückt man nur aus, wenn man die rezessive Form von beiden Elternteilen erhalten hat, also homozygot für die rezessive Form ist.

Abschließend sollten diese Informationen Ihnen die Grundlagen vermitteln, wie das Aussehen durch die DNA bestimmt wird. Wenn du ein wenig verwirrt bist, folge den Schritten der Übung und viele der oben genannten Konzepte werden dir klar werden. Wenn du die Übung durchführst, wirst du genau sehen können, was mit einigen der oben genannten Begriffe gemeint ist. Viel Glück bei der Erstellung deiner Nachkommen!

In dieser Übung werden wir:

• Einen Genotyp für ein Individuum erstellen, indem wir die Chromosomen eines männlichen und eines weiblichen Individuums paaren
• Eine Skizze eines Gesichtsprofils (Typ) aus dem von dir erstellten Genotyp anfertigen
• Einige Begriffe und Konzepte im Zusammenhang mit der genetischen Vererbung kennenlernen Materialien
• Satz von 23 männlichen Chromosomen (wird am Ende dieser Aktivität zur Verfügung gestellt)
• Satz von 23 weiblichen Chromosomen (wird am Ende dieser Aktivität zur Verfügung gestellt)
• Genotyp-Umrechnungstabelle (wird am Ende dieser Aktivität zur Verfügung gestellt)
• Schere
• Klebeband
• Leeres Blatt Papier
• Bleistift – Radiergummi
• Buntstifte, Marker oder Buntstifte

Sicherheit

Bei dieser Aktivität wird eine scharfe Schere zum Ausschneiden der Chromosomen verwendet. Sei vorsichtig beim Umgang mit der Schere. Bitte einen Erwachsenen, dir zu helfen, falls nötig.

Vorbereitung

• Drucke alle 23 männlichen Chromosomen aus
• Drucke alle 23 weiblichen Chromosomen aus
• Sammle alle anderen Materialien Aktivität
• Schneide alle männlichen und weiblichen Chromosomen aus, die du ausgedruckt hast. Jedes ausgeschnittene Chromosom sollte oben zwei gleiche Buchstaben (ein Groß- und ein Kleinbuchstabe) und unten zwei gleiche Zahlen haben. Schneide nicht entlang der Linie zwischen zwei gleichen Zahlen! Achte darauf, dass du dich nicht schneidest, wenn du die Schere benutzt.
• Falte entlang der Linie, die die Buchstaben und Zahlen voneinander trennt, so dass ein Buchstabe und eine Zahl auf jeder Seite sichtbar sind, wenn das Stück Papier gefaltet ist.
• Lege ein Stück Klebeband zwischen die Buchstaben und Zahlen, damit das Stück Papier in der Hälfte gefaltet bleibt.
• Nimm alle 23 männlichen Chromosomen und alle 23 weiblichen Chromosomen und lege sie in eine Schachtel oder eine große Schüssel.
• Schüttle die Chromosomen, damit sie sich gut vermischen.
• Hebe die Chromosomen über deinen Kopf und schütte sie auf den Boden.
• Stelle die Chromosomen mit der gleichen Nummer nebeneinander, ohne sie umzudrehen. Für jede Zahl von eins bis dreiundzwanzig hast du ein männliches und ein weibliches Chromosom, also 23 Chromosomenpaare. Die Buchstaben auf jedem der Chromosomen sind Ihr Genotyp. Diese Buchstaben stehen jeweils für ein Gen. Denke daran, dass Großbuchstaben für dominante Gene und Kleinbuchstaben für rezessive Gene stehen.
• Bevor du irgendwelche körperlichen Merkmale feststellst, schau dir das Chromosomenpaar mit der Nummer 23 an. Chromosom Nr. 23 bestimmt das Geschlecht der Person. Finden Sie mithilfe der Genotyp-Umrechnungstabelle heraus, ob Ihr Individuum männlich oder weiblich ist. Laut der Tabelle ist Ihr Individuum weiblich, wenn die beiden nach oben zeigenden Buchstaben X und X sind. Wenn die beiden nach oben zeigenden Buchstaben X und Y sind, ist deine Person männlich.
• Schau dir nun Chromosom 1 an und sieh dir die Genotyp-Umrechnungstabelle an.
• Wie die Tabelle zeigt, bestimmt Chromosom 1 die Kopfform. Die beiden Buchstaben auf Chromosom 1 stellen den Genotyp dar. Wenn die Buchstaben S und S oder S und s nach oben zeigen, ist die Kopfform oval. Wenn die nach oben zeigenden Buchstaben s und s sind, ist die Kopfform rund.
• Skizziere mit einem Bleistift die Kopfform, die dein Genotyp angibt.
• Geh weiter zu Chromosom Nr. 2. Bestimme mit Hilfe der Genotyp-Umrechnungstabelle die Kinnform.
• Verfahre auf die gleiche Weise mit allen 23 Chromosomenpaaren.
• Beim Chromosom 12 wirst du sehen, dass die Augenfarbe durch mehr als ein Chromosom bestimmt wird. Du musst dir die Buchstaben von Chromosom 12, 13, 14 und 15 ansehen, um die Augenfarbe zu bestimmen. Zählen Sie die Gesamtzahl der großen E und kleinen e und vergleichen Sie sie mit der Genotyp-Umrechnungstabelle. Wenn du zum Beispiel 8 große E’s von den Chromosomen 12-15 hast, wird dein Individuum schwarze Augen haben.
• Du wirst sehen, dass die Haarfarbe auch von Genen auf mehr als einem Chromosom bestimmt wird.
• Vervollständige eine Skizze deines Individuums unter Verwendung der Genotyp-Umrechnungstabelle. Du hast soeben die Merkmale eines Individuums mit Hilfe der DNA erstellt, so wie es auch der menschliche Körper
  tut!
• Ist dir bei dieser Tätigkeit etwas aufgefallen, das nicht korrekt zu sein scheint? Tipp: Schau dir die Genotypen der Eltern an.

Erweiterungsaktivität

• Du kannst weitere Nachkommen erzeugen, indem du die Chromosomen mischst und wieder auf den Boden wirfst.
• Du wirst sehen, wie verschiedene Kombinationen von Genen (Genotypen) ein unterschiedliches Aussehen (Phänotyp) ergeben.
• Schlage die Begriffe polygene, intermediäre Expression, Kodominanz und Pleiotropie nach. Schau, ob du diese Begriffe mit dem, was du in dieser Aktivität gesehen hast, in Verbindung bringen kannst.

Wrap-Up

Nach dieser Aktivität solltest du verstehen, wie die DNA dein Aussehen bestimmt. Erinnere dich daran, dass die DNA in Chromosomen kondensiert ist. Du hast 23 Chromosomenpaare, 23 von deiner Mutter und 23 von deinem Vater. Innerhalb dieser Chromosomen gibt es Abschnitte, die Gene genannt werden und bestimmte Merkmale oder Eigenschaften steuern. Diese Gene haben sowohl eine dominante als auch eine rezessive Form. Wenn Sie zwei dominante oder zwei rezessive Gene für ein bestimmtes Merkmal haben, werden Sie als homozygot für dieses Merkmal bezeichnet. Wenn Sie eine dominante und eine rezessive Form eines Gens haben, gelten Sie als heterozygot für das betreffende Merkmal. Die dominante Form eines Gens wird immer exprimiert, während die rezessive Form eines Gens nur dann exprimiert wird, wenn Sie zwei rezessive Formen haben. Dies sind die allgemeinen Regeln dafür, wie Merkmale von den Eltern vererbt werden. Es gibt jedoch viele Ausnahmen von dieser Regel, die auch heute noch von Wissenschaftlern erforscht werden!

Ein Hinweis zu dieser Aktivität, den du wissen solltest, ist, dass Chromosomen viel mehr als nur ein Gen tragen. Auf den 23 menschlichen Chromosomenpaaren befinden sich Tausende von Genen. Der Einfachheit halber wurde in dieser Aufgabe nur ein Gen pro Chromosom verwendet. Die Frage, die am Ende der Aktivität gestellt wurde, hat eine einfache Antwort. Die Genotypen der beiden Elternteile waren alle heterozygot. Im wirklichen Leben werden die Eltern bei einigen Merkmalen heterozygot und homozygot sein, genauso wie Ihr Nachwuchs. Schließlich bedeutet der Begriff polygen, dass sich mehr als ein Gen auf das Ergebnis auswirkt (wie bei der Haar- und Augenfarbe in dieser Aktivität). Intermediäre Ausprägung bedeutet, dass es im heterozygoten Zustand zu einer Vermischung von Merkmalen kommt (wie bei der Häufigkeit von Sommersprossen in dieser Aktivität). Kodominanz bedeutet, dass sowohl dominante als auch rezessive Gene getrennt ausgeprägt sind. Dies ist bei dieser Aktivität nicht der Fall, kommt aber bei der menschlichen Blutgruppe vor. Pleiotropie bedeutet, dass ein einziges Gen für viele Merkmale verantwortlich ist.