Mitose und Meiose - interaktiv veranschaulicht

Die mikroskopische Beobachtung verschiedener Mitosestadien, zum Beispiel an Wurzelspitzenpräparaten der Küchenzwiebel, ermöglicht es den Lernenden, die Mitose nachzuvollziehen. Für die Meiose ist dies jedoch nicht mehr möglich. Dank interaktiver Flash-Animationen kann dieser komplexere Vorgang interaktiv und anschaulich aufbereitet werden. Je nach Rechnerausstattung arbeiten die Schülerinnen und Schüler dabei zu zweit oder in Kleingruppen. In Abhängigkeit von der Selbstständigkeit und der Leistungsstärke der Lerngruppe kann in dieser Unterrichtseinheit der Computer allein als Grundlage zur Erarbeitung des Themas dienen oder ein Arbeitsblatt zur Unterstützung eingesetzt werden. Durch genaues Beobachten erwerben die Lernenden ihr Wissen über den Ablauf der Zellvermehrung sowie über die Neukombination und Reduktion der Erbinformation. Die Lehrkraft bietet beim Auftreten von Problemen oder Verständnisfragen bedarfsgerechte Hilfestellungen an. Sie übernimmt eine unterstützende Funktion und lenkt die Ergebnispräsentation der Schülerinnen und Schüler, so dass eine Sicherung des Gelernten gewährleistet ist.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

• den Ablauf der Mitose mit eigenen Worten wiedergeben können.
• die Begriffe Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase und Cytokinese kennen und im richtigen Zusammenhang anwenden können.
• den Ablauf der Meiose mit eigenen Worten wiedergeben können.
• wissen, dass die Meiose aus einer ersten und einer zweiten Reifeteilung besteht.
• Phänomene mit eigenen Worten beschreiben können.
• Zusammenhänge selbstständig erschließen können.
• ihre Ergebnisse der Lerngruppe "frei" präsentieren können.

Kurzinformation

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Einbettung des Themas

Nicht nur familiäre Ähnlichkeiten zwischen Kindern und ihren Eltern oder zwischen Geschwistern, sondern auch "Unstimmigkeiten" zwischen diesen bieten Anlass, die Vererbung im Unterricht zu thematisieren. Die Behandlung des Zellaufbaus, speziell des Zellkerns und der Chromosomen sowie deren Funktion als Träger der Erbanlagen, leitet unmittelbar zum Thema Zellvermehrung über. Wie kommt es, dass wir viele Zellen mit den gleichen Erbinformationen besitzen, obwohl jede Zelle nur einen Zellkern enthält und alle Zellen ursprünglich aus einer einzigen Zelle entstanden sind? Bei der Mitose entstehen zwei Tochterzellen mit der gleichen genetischen Information wie die Ausgangszelle. Durch die Mitose wird die Zellvermehrung, durch die Meiose dagegen die Neukombination und Reduktion der Erbinformationen erklärt.

Unterrichtsverlauf

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich mithilfe der computergestützten Animationen und entsprechender Arbeitsblätter im Team eigenständig die cytologischen Grundlagen der Vererbung. Sie üben dabei, ihre Beobachtungen zu formulieren und Sachzusammenhänge zu beschreiben. Zur Sicherung des Erarbeiteten präsentieren die Lernenden mithilfe eines Beamers und einer Lehrer-/Demoversion der Animationen ihre Erkenntnisse. Die Nutzung der Demoversion ist für die Präsentationen sinnvoll, da sie jeweils am Ende einer Mitose- oder Meiose-Phase automatisch pausiert. Detaillierte Verlaufspläne zum Einsatz der Animationen und Arbeitsblätter finden Sie hier:

Einsatz in Klasse 9/10
Drei Unterrichtsstunden.
Einsatz in Klasse 11
Zwei Unterrichtsstunden.

Flash-Animationen

Die auf jedem Schülerrechner zu speichernden Dateien (mitose.zip, meiose.zip) enthalten jeweils die Schülerversion für die Bearbeitung der Aufgabenblätter und die Lehrer-/Demoversion für die Schülervorträge in der Sicherungsphase. Nach dem Entpacken der Dateien starten Sie die Schülerversion mit einem Klick auf die "Index"-Datei, die Lehrer-/Demoversion mit einem Klick auf die "Index LV"-Datei. Unter "Internetadressen" können Sie sich das Material auch online ansehen. Für das Abspielen der Animationen benötigen Sie den kostenlosen Macromedia Shockwave Player.

Arbeitsblätter und Musterlösungen

Neben den Aufgabenstellungen finden die Schülerinnen und Schüler auf den Arbeitsblättern grafische Darstellungen der einzelnen Mitose- und Meiosephasen, die zu beschriften sind.

Animationen der Unterrichtseinheit

Mitose

• Schülerversion
  Diese Version benutzen die Lernenden bei der Bearbeitung des Mitose-Aufgabenblattes.
• Lehrer- oder Demoversion
  Diese Version benutzen die Lernenden bei der Präsentation der Ergebnisse oder die Lehrkraft bei einer Beamerpräsentation. Sie pausiert automatisch am Ende jeder Mitose-Phase.

Meiose

• Schülerversion
  Diese Version benutzen die Lernenden bei der Bearbeitung des Meiose-Aufgabenblattes.
• Lehrer- oder Demoversion
  Diese Version benutzen die Lernenden bei der Präsentation der Ergebnisse oder die Lehrkraft bei einer Beamerpräsentation. Sie pausiert automatisch am Ende jeder Meiose-Phase.

Plugin

• Macromedia Shockwave Player
  Falls sich auf Ihrem Monitor keine Zellen teilen, installieren Sie bitte den kostenlosen Macromedia Shockwave Player auf Ihren Rechner.

Zusatzinformationen

Mitose und Meiose

• Die Zellteilung
  Eine interaktive Unterrichtseinheit zur Mitose von Hans-Dieter Mallig auf dem Eduvinet-Server. Umfangreiche und anschaulich dargestellte Informationen zur Mitose und Meiose werden durch weitere Animationen veranschaulicht. Neben einer Anleitung zur Präparation von Mitosestadien enthalten diese Seiten Arbeitsblätter, weiterführende Fragen mit Antworten sowie leichte und schwere Lückentexte zur Wissenskontrolle für Schülerinnen und Schüler.
• Die Reifeteilung
  Eine weitere Unterrichtseinheit von Hans-Dieter Mallig auf dem Eduvinet-Server.
• Vergleich der Zellteilungen
  Ein Vergleich von Mitose und Meiose - ebenfalls zusammengestellt von Hans-Dieter Mallig auf dem Eduvinet-Server.
• Sortierung von Mitosephasen
  Auf der Website von Michael Weber finden Sie eine kleine Sortierungsaufgabe sowie weitere Infos zur Mitose.

• Die Meiose
  Die Reifeteilungen sind auf der Website von Michael Weber mit vielen Bildern sehr anschaulich für die Klassenstufe 9/10 dargestellt.

Informationen zur Autorin

Ulrike Frenzel ist Studienassessorin am Gymnasium Bad Essen (Niedersachsen) für die Fächer Mathematik, Biologie und Informatik.