GENial einfach!

Genomforschung multimedial: Software

Computerprogramme sind besonders geeignet, die abstrakte Welt der Molekulargenetik sichtbar und erlebbar zu machen: Kompliziert aufgebaute Moleküle wie die DNA-Doppelhelix lassen sich am Rechner drehen und aus allen Blickwinkeln betrachten. Im Folgenden finden Sie eine Liste einiger geeigneter Programme:

Dreidimensionaler Molekülbetrachter für Browser: „Chime“

„Chime“ – eigentlich ein Plug-in für Internet-Browser – ist eine englischsprachige Software, mit der sich Moleküle wie die DNA-Doppelhelix dreidimensional betrachten lassen. Das Programm wird kostenlos von Elsevier MDL angeboten. Download unter www.mdl.com.

DNA auf CD-ROM: „DoppelHelix – Eine dreidimensionale Simulation der DNA-Struktur“

Die Software „DoppelHelix“ von Schroedel ermöglicht die dreidimensionale Darstellung der DNA-Struktur am PC. Wie bei „Chime“ lässt sich das Makromolekül drehen und von allen Seiten betrachten. Zudem kann mit der Software die Proteinbiosynthese am Rechner simuliert werden.
„DoppelHelix – Eine dreidimensionale Simulation der DNA-Struktur“, CD-ROM,
Schroedel Verlag, 2001, ab 11,95 Euro, ISBN: 978-3-507-10545-4
Download einer Demo-Version unter www.schroedel.de

„Vom Eiweiß zur Zelle“ – Multimediale Einführung in die Genetik auf CD-ROM

„Vom Eiweiß zur Zelle“ bietet einen Überblick über die Molekularbiologie der Zelle. Die Chromosomen und die Strukturaufklärung der DNA gehören ebenso zum Inhalt der CD-ROM wie die Bausteine der Zelle – Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate – und ihre Funktion im Stoffwechsel. Berücksichtigt werden auch Themen wie Biotechnologie und Gentherapie.
„Vom Eiweiß zur Zelle“, CD-ROM, Springer Verlag, 2000, ab 9,00 Euro, ISBN: 3-540-14823-X

Genlabor für den PC: „GenLab – Das Virtuelle Gentechnische Praktikum“

Kernstück von „GenLab“ ist ein virtuelles Labor, mit dem sich gentechnische Experimente simulieren lassen. Laut Verlag ist GenLab „kein multimediales Lernprogramm, das auf Frage-Antwort-Sequenzen basiert.“ Vielmehr verlange es, angelehnt an reale Praktika, ein konstruktives, selbstständiges Erarbeiten der Materie nach dem „Trial-and-Error“-Prinzip. Zu den folgenden Themen stehen Versuche zur Auswahl: Restriktion, Gelelektrophorese, Transformation, Ligation, Elution, Genexpression, PCR, Plasmidpräparation, Elektroblotting, Restriktionskartierung, Genamplifizierung, Genklonierung, Western-Blotting.
„GenLab – Das Virtuelle Gentechnische Praktikum“, CD-ROM,
Spektrum Akademischer Verlag, 2003, ab 20,95 Euro, ISBN: 978-3-8274-1461-8
Download einer Demo-Version unter www.offis.de

Mendeln auf der Mattscheibe: Natura Simulationssoftware „Klassische Genetik“

Die Vererbungsregeln selbstständig entdecken, können Schüler mit der Simulationssoftware „Klassische Genetik“ von Klett. Das Programm ermöglicht es, virtuelle Kreuzungsexperimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten. Zudem bietet die CD-ROM Beispiele für besondere Erbgänge und ermöglicht Stammbaumanalysen und Karyogrammuntersuchungen.
Natura Simulationssoftware „Klassische Genetik“, CD-ROM,
Klett-Verlag, ab 79,00 Euro, ISBN: 978-3-12-045282-9

„Die Zelle IV – Kern des Lebens – Vom Gen zum Protein“

Diese CD-ROM bietet unterschiedliche zwei- und dreidimensionale Animationen sowie Videoclips zu den Vorgängen im Inneren der Zelle. Gezeigt werden zum Beispiel die molekularen Abläufe der Transkription, Translation oder das Spleißen von RNA. Weitere Kapitel sind der DNA-Replikation, der Mitose, dem Aufbau von Nukleinsäuren und der Kondensation der DNA gewidmet. Ein interaktives Labor vermittelt Kenntnisse zur Erstellung und Beurteilung von Karyogrammen.
„Die Zelle IV – Kern des Lebens – Vom Gen zum Protein“, CD-ROM, IWF in
Zusammenarbeit mit dem Quelle & Meyer Verlag, 2003, ab 34,95 Euro, ISBN: 3-494-01310-1
Zu bestellen unter www.iwf.de oder www.iwf.de

„Lernprogramm Gentechnik“

Acht Lerneinheiten zu Verfahren und Anwendungsgebieten der Gentechnik enthält die CD-ROM „Lernprogramm Gentechnik“. Die Lerneinheiten sind so konzipiert, dass sie im Unterricht jeweils in einer Einzel- oder Doppelstunde bearbeitet werden können. Mithilfe von Arbeitsblättern, deren Druckvorlagen auf der CD-ROM enthalten sind, können die Ergebnisse dokumentiert und anschließend im Unterricht besprochen werden. Zusätzliche Informationen zur Geschichte und zu rechtlichen Fragen der Gentechnik sowie Literaturempfehlungen und ein Lexikon runden das Lernprogramm ab.
„Lernprogramm Gentechnik“, CD-ROM, Cornelsen Verlag, Schul-Einzel-Lizenz ab 16,00 Euro,
ISBN: 3-464-17169-8

„Mediathek Zellbiologie“

Mehr als 170 Videos, Animationen und virtuelle Experimente verbergen sich auf der CD-ROM „Mediathek Zellbiologie“. Die behandelten Themenbereiche sind: Zelle allgemein, Zellstruktur und Zellfunktionen.
„Mediathek Zellbiologie“, CD-ROM, IWF in Zusammenarbeit mit dem Quelle & Meyer Verlag,
2003, ab 39,90 Euro. ISBN: 978-3-494-01330-5.
Zu bestellen unter www.verlagsgemeinschaft.com

„ViSeL“ – Das virtuelle Sequenzierlabor

Ohne Chemikalien und feuchte Hände können Schüler mit der Software „ViSeL“ DNA am Computerbildschirm sequenzieren. „ViSeL“ bildet Laborarbeitsplätze realistisch nach, an denen zunächst DNA aus Zellen isoliert werden kann. Anschließend wird das Erbmaterial aufbereitet, um nach dem ALF-Express-Verfahren (Automated Laser Fluorescent Sequencer) sequenziert zu werden. Informationen zu den methodischen, biochemischen und technischen Grundlagen, auf denen die Arbeiten in diesem virtuellen Labor basieren, liefert die Software ebenfalls.
Das Lernprogramm kann als CD-ROM über die Webseite des Instituts für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht (FWU), Grünwald bestellt werden: www.fwu.de. Eine Unterrichtslizenz kostet 70 Euro. Eine kostenlose Demoversion ist verfügbar unter www.logisch-lernsysteme.de.

PedigreeLab

Das Simulationsprogramm „PedigreeLab“ bietet die Möglichkeit, 22 verschiedene Erbkrankheiten anhand von jeweils 100 Stammbäumen zu analysieren und die entsprechenden Gene zu lokalisieren (www.biologylab.awlonline.com).

TranslationLab

Mit diesem virtuellen Labor lässt sich das Poly-UUU-Experiment nachempfinden. Die Schüler können mit der Software RNA-Sequenzen zusammenstellen und von einem virtuellen
in vitro“-System in Proteine übersetzen lassen. Aus den produzierten Proteinen können sie Rückschlüsse auf die Eigenschaften des genetischen Codes ziehen (www.biologylab.awlonline.com).