Qualitätsanalyse von Lebensmitteln (Kurs: JS_01)
Klasse 9 - 13
Präsenz, 6-7h
Bildquelle: JUST SCIENCE
DNA - Bauplan des Lebens (Kurs: JS_02)
Klasse 7 - 9
Online 2,5h / Präsenz 5h
Klimawandel: C4-Reis gegen den Hunger (Kurs: JS_03)
Klasse Q1, Q2
Präsenz, 7h
Bildquelle: JUST SCIENCE
Plasmidpräparation und Restriktionsanalyse (Kurs: JS_04)
Klasse Q1, Q2
Präsenz, 5-6h
Bildquelle: JUST SCIENCE
Kohlenhydratabbau, Atmung und Gärung (Kurs: JS_05)
Klasse 8 - 10
Präsenz, 3,5 h
Hier finden Sie Details zu den Kursen und Angeboten.
| Kurs-Nr. | JS_01 |
|---|---|
| MINT-Bereich(e) | Naturwissenschaften |
| Berufs- und Studienfelder | Biowissenschaften, Lebensmitteltechnik, Ernährungswissenschaften |
| Dauer (Zeitstunden) | 6 – 7h, eintägig |
| Format | Online oder Präsenz (JUST SCIENCE-Labor oder Fachraum der Schule) |
| Zielgruppe | 10 – 13 Klasse |
| empfohlenes Vorwissen | Grundwissen Genetik (DNA-Aufbau, Replikation, PCR) |
| Material | |
| Anzahl Teilnehmende | 5 – 12 (unter Pandemiebedingungen, Labor, sonst bis 18) 5 – 18 (unter Pandemiebedingungen, Schule, sonst bis 24) |
| Kosten für die Schule | keine Kosten für die Kursdurchführung (Förderung über BSO-MINT) |
| Sonstiges | – |
| Beschreibung | Speziesspezifische PCR zur Unterscheidung verschiedener Fleischsorten aus einem Fertiggericht: In den letzten Jahren ist die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln immer wichtiger geworden, viele Skandale bei der Herstellung von Nahrungsmitteln sind durch molekulare Analysen aufgedeckt worden. Im Rahmen dieses Kurses untersuchen die Teilnehmenden verschiedene Lebensmittelproben darauf, ob in einem Produkt wirklich nur die angegebenen Fleischsorten enthalten sind. Zu diesem Zweck führen die Teilnehmenden eine Polymerase-Kettenreaktion (PCR) mit artspezifischen Primerpaaren selbst durch, nachdem sie die DNA aus verschiedenen Fleisch- oder Wurstsorten oder auch Fertiggerichten isoliert und aufgereinigt haben. Gerne können selbst Proben z.B. der Lieblingswurst, der letzten Fertiglasagne oder Fleisch vom Imbiss mitgebracht und getestet werden. Zur Analyse der PCR wird eine Gelelektrophorese durchgeführt. Die Theorie zu allen Versuchsteilen und die Einsatzmöglichkeiten der PCR im Allgemeinen werden besprochen. Die angewandten Methoden werden im Einzelnen erläutert. |
| Kurs-Nr. | JS_02 |
|---|---|
| MINT-Bereich(e) | Naturwissenschaften |
| Berufs- und Studienfelder | Biowissenschaften |
| Dauer (Zeitstunden) | Online: 2,5h, Präsenz: 5h, eintägig |
| Format | online via Microsoft Teams oder Präsenz (JUST SCIENCE-Labor oder Fachraum der Schule) |
| Zielgruppe | 7 – 9 Klasse |
| empfohlenes Vorwissen | Kenntnis vom Aufbau der DNA |
| Material | Online: Die Teilnehmenden bekommen eine Materialbox mit den benötigten Materialien zugeschickt. Brennspiritus (8 ml) muss von den Teilnehmenden gestellt werden. Präsenz: wird von den Dozentinnen mitgebracht bzw. steht im Labor zu Verfügung |
| Anzahl Teilnehmende | Online: 5-8 Präsenz: 5-12 (unter Pandemiebedingungen, Labor, sonst bis 18), 5-18 (unter Pandemiebedingungen, Schule, sonst bis 24) |
| Kosten für die Schule | keine Kosten für die Kursdurchführung (Förderung über BSO-MINT) |
| Sonstiges | – |
| Beschreibung | Online: Dieser Online-Kurs soll den Schüler*innen ermöglichen, zu Hause angeleitet selbst zu experimentieren, auch wenn ein Besuch in einem Labor nicht möglich ist. Dazu schicken wir vor Versuchsbeginn Materialboxen nach Hause oder gesammelt in die Schule, in denen die nötigen Materialien und Substanzen abgepackt sind. Es soll ein erstes Gefühl für die Bedeutung, Universalität und Eigenschaften der Erbsubstanz vermittelt werden. Um die Struktur der DNA zu verstehen und eine klare Vorstellung von Aufbau und Funktion der DNA zu bekommen, wird zunächst ein Modell der DNA gebaut – so wie es auch die beiden Entdecker der DNA-Struktur Francis Crick und James D. Watson 1953 machten, um die räumliche Anordnung der Moleküle zu entschlüsseln. Anschließend wird die eigene DNA aus Zellen der Mundschleimhaut isoliert. Diese werden durch Ausspülen der Mundhöhle mit Leitungswasser gewonnen. Die DNA wird in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten aus den Zellen gewonnen und aufgereinigt. Die SuS lernen dabei verschiedene Studienfächer im Bereich der Biowissenschaften kennen und hören von einer Biologie-Studentin, wie das Studium an der Universität abläuft. |
| Präsenz: Dieser Praktikumstag soll einerseits ein erstes Gefühl für die Bedeutung, Universalität und Eigenschaften der Erbsubstanz vermitteln, andererseits einen Einblick in molekularbiologisches Arbeiten mit dem entsprechenden Equipment ermöglichen. Um die Struktur der DNA zu verstehen und eine klare Vorstellung von Aufbau und Funktion der DNA zu bekommen, wird zunächst ein Modell der DNA gebaut – so wie es auch die beiden Entdecker der DNA-Struktur Francis Crick und James D. Watson 1953 machten, um die räumliche Anordnung der Moleküle zu entschlüsseln. Anschließend wird entweder eigene DNA aus Zellen der Mundschleimhaut oder DNA aus Gemüse isoliert. Die Zellen werden durch Ausspülen der Mundhöhle mit Leitungswasser oder durch Pürieren des Gemüses gewonnen. Die DNA wird in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten aus den Zellen gewonnen und aufgereinigt. Angepasst an das Alter und Wissen wird dann das Schneiden von DNA mit molekularen Scheren untersucht. Mittels einer Gelelektrophorese werden kleinste Mengen DNA sichtbar gemacht. Die SuS lernen dabei verschiedene Studienfächer im Bereich der Biowissenschaften kennen und hören von einer Biologie-Studentin, wie das Studium an der Universität abläuft. |
| Kurs-Nr. | JS_03 |
|---|---|
| MINT-Bereich(e) | Naturwissenschaften, Ernährungswissenschaften |
| Berufs- und Studienfelder | Biowissenschaften, Ernährungswissenschaften, Molekularbiologie |
| Dauer (Zeitstunden) | 7h, eintägig |
| Format | Präsenz (JUST SCIENCE-Labor oder Fachraum der Schule) |
| Zielgruppe | Q1, Q2 |
| empfohlenes Vorwissen | Grundwissen Genetik und Photosynthese |
| Material | es muss von der Schule kein Material besorgt werden |
| Anzahl Teilnehmende | 5–12 (unter Pandemiebedingungen, Labor, sonst bis 18) 5–18 (unter Pandemiebedingungen, Schule, sonst bis 24) |
| Kosten für die Schule | keine Kosten für die Kursdurchführung (Förderung über BSO-MINT) |
| Sonstiges | – |
| Beschreibung | Der Klimawandel, die Zunahme der Weltbevölkerung und weitere Faktoren führen zu einer Verknappung von Lebensmitteln. Schon jetzt bleibt jeder 10. Teller leer. Das 2. der UN-Nachhaltigkeitsziele heißt „Zero Hunger“. Um dem entgegenzuwirken wurde das C4-Reis-Projekt ins Leben gerufen. Dies ist das Rahmenthema des Experimentes. In diesem Kurs pipettieren wir einen kleinen Teilschritt dieses ambitionierten Projektes. Die angewandten Techniken umfassen den Aufschluss von Samen von C4-Pflanzen, die Extraktion der DNA, PCR auf den Promotorbereichen der PEP-Carboxylase und die Analyse der PCR-Produkte mittels Gelelektrophorese. Die Theorie des Experimentes verbindet die Themengebiete Ökologie, Genetik und Evolution. Damit die Theorie nachvollziehbar bleibt, sollten Grundlagen der Genetik und Photosynthese, am besten auch C4-Photosynthese, bekannt sein. Informationen über die verschiedenen Berufsfelder in den Biowissenschaften und ein Bericht einer Biologie-Studentin, wie das Studium an der Universität abläuft (wenn möglich live per zoom-Zuschaltung), sind Teil des Kurses. |
| Kurs-Nr. | JS_04 |
|---|---|
| MINT-Bereich(e) | Naturwissenschaften, Medizin |
| Berufs- und Studienfelder | Biowissenschaften, Ernährungswissenschaften, Molekular- und Mikrobiologie |
| Dauer (Zeitstunden) | 5-6h, eintägig |
| Format | Präsenz (JUST SCIENCE-Labor oder Fachraum der Schule) |
| Zielgruppe | Q1, Q2 |
| empfohlenes Vorwissen | Grundwissen Genetik (DNA-Aufbau, Plasmide, Restriktion) |
| Material | es muss von der Schule kein Material besorgt werden |
| Anzahl Teilnehmende | 5–12 (unter Pandemiebedingungen, Labor, sonst bis 18) 5–18 (unter Pandemiebedingungen, Schule, sonst bis 24) |
| Kosten für die Schule | keine Kosten für die Kursdurchführung (Förderung über BSO-MINT) |
| Sonstiges | – |
| Beschreibung | Bei diesem Versuch werden zwei verschiedene Plasmide aus Bakterienkulturen isoliert und durch einen Restriktionsverdau mit anschließender Gelelektrophorese untersucht. Grundlegende Kenntnisse der Klonierung mit Hilfe von Antibiotikaresistenzen werden vermittelt. Die verwendeten Techniken werden genau besprochen. Informationen über die verschiedenen Berufsfelder in den Biowissenschaften sind Teil des Kurses. |
| Kurs-Nr. | JS_05 |
| MINT-Bereich(e) | Naturwissenschaften |
| Berufs- und Studienfelder | Biowissenschaften, Lebensmitteltechnik, Ernährungswissenschaften |
| Dauer (Zeitstunden) | 3,5h, eintägig |
| Format | online via Microsoft Teams oder Präsenz (JUST SCIENCE-Labor oder Fachraum der Schule) |
| Zielgruppe | 8.-10. Klasse |
| empfohlenes Vorwissen | Grundwissen Genetik (DNA-Aufbau, Replikation, PCR) |
| Material | Die Teilnehmenden bekommen eine Experimentierbox mit den benötigten Materialien zugeschickt, sie müssen lediglich ein paar Dinge besorgen, die in jedem Supermarkt erhältlich sind (frische Hefe, kleines Stück Brot, kleines Stück Banane) und ein paar Küchenutensilien bereitstellen (Liste erfolgt nach Anmeldung). |
| Anzahl Teilnehmende | 5–8 |
| Kosten für die Schule | keine Kosten für die Kursdurchführung (Förderung über BSO-MINT) |
| Sonstiges | – |
| Beschreibung | Dieser online-Kurs soll den Teilnehmenden ermöglichen, zu Hause angeleitet selbst zu experimentieren, auch wenn ein Besuch in einem Labor nicht möglich ist. Wie kann man Speicherkohlenhydrate in Lebensmitteln nachweisen? Wie bauen höhere Lebewesen Zucker ab, wie Mikroorganismen? Wie kann man mit Hilfe von Hefe Champagner herstellen? Solche Fragen untersuchen wir in verschiedenen Experimenten. Dabei geht es um den Abbau komplexer Kohlenhydrate – vom Brotkauen bis zum ausgeatmeten CO2. Der Kohlenhydrat-Stoffwechsel ist ein zentraler Stoffwechselprozess, der essenziell für alle Organismen zur Energiegewinnung, zur Bereitstellung von Strukturbausteinen und Grundstoffen der Erbsubstanz ist. Die Teilnehmenden lernen verschiedene Studienfächer im Bereich der Biowissenschaften kennen und hören von einer Biologie-Studentin, wie das Leben an der Universität abläuft. |
