Gentechnik

Genetic Engineering

Biologie Klasse 10 15 Aufgaben
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Gentechnik greift gezielt ins Erbgut ein — etwa indem ein Gen von einem Organismus auf einen anderen übertragen wird, damit dieser ein bestimmtes Protein herstellt (so gewinnt man Insulin aus Bakterien). Angewendet wird das in Medizin, Landwirtschaft und Forschung. Wer verstehen will, was dabei technisch verändert wird, braucht Proteinbiosynthese und Mutation als Grundlage. Sach- und Werturteil bleiben getrennt: Das Sachurteil fragt, was möglich und wie sicher es ist, das Werturteil, was wir wollen sollen — die ethische Bewertung setzt darauf auf, ohne sie mit den Sachfragen zu vermischen.

Leicht
Multiple Choice #1 25s â–¶ Testen

Was ist Gentechnik?

  • â—‹ Die natĂĽrliche Fortpflanzung von Lebewesen
  • â—Ź Die gezielte Veränderung des Erbguts von Organismen mithilfe molekularbiologischer Methoden
  • â—‹ Die Kreuzung von Pflanzen
  • â—‹ Die Untersuchung von Fossilien
Gentechnik ermöglicht es, Gene gezielt einzufügen, zu entfernen oder zu verändern. Methoden: Restriktionsenzyme, Genfähren (Vektoren), PCR, CRISPR-Cas9. Anwendungen in Medizin, Landwirtschaft und Forschung.
LĂĽckentext #2 15s â–¶ Testen

Die Methode ___-Cas9 ermöglicht es Wissenschaftlern, DNA an einer bestimmten Stelle präzise zu schneiden und zu verändern.

âś“ Antwort: CRISPR
CRISPR-Cas9 ('Genschere') wurde 2012 entwickelt und revolutionierte die Gentechnik: Sie ist präziser, einfacher und günstiger als frühere Methoden. 2020 erhielten Charpentier und Doudna dafür den Nobelpreis.
Wahr / Falsch #3 15s â–¶ Testen

Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) werden bereits in der Landwirtschaft eingesetzt.

âś“ Wahr
Richtig. GVO-Pflanzen (z. B. Bt-Mais, Roundup-Ready-Soja) werden in vielen Ländern angebaut. Sie sind resistent gegen Schädlinge oder Herbizide. In der EU gelten strenge Zulassungsregeln.
Multiple Choice #4 25s â–¶ Testen

Was ist ein Beispiel fĂĽr die Anwendung von Gentechnik in der Medizin?

  • â—‹ Homöopathie
  • â—Ź Die Herstellung von Insulin durch gentechnisch veränderte Bakterien
  • â—‹ Akupunktur
  • â—‹ Physiotherapie
Seit 1982 wird Humaninsulin von E. coli-Bakterien produziert, in die das menschliche Insulin-Gen eingebaut wurde. FrĂĽher musste Insulin aus Schweine- oder Rinderprankreas gewonnen werden.
LĂĽckentext #5 20s â–¶ Testen

Der ___ genetische Fingerabdruck nutzt individuelle DNA-Unterschiede zur eindeutigen Identifizierung von Personen.

âś“ Antwort: genetische
Der genetische Fingerabdruck analysiert nicht-codierende DNA-Abschnitte (STR-Marker), die individuell unterschiedlich sind. Anwendungen: Kriminalistik, Vaterschaftstest, Identifizierung von Opfern.
Wahr / Falsch #6 15s â–¶ Testen

In Deutschland ist das Klonen von Menschen verboten.

âś“ Wahr
Richtig. Das Embryonenschutzgesetz (1990) verbietet das Klonen von Menschen und die Keimbahntherapie. Therapeutisches Klonen (Stammzellforschung) unterliegt ebenfalls strengen Regeln.
Mittel
Multiple Choice #1 30s â–¶ Testen

Was versteht man unter 'Gentherapie'?

  • â—‹ Eine Therapie gegen Genmanipulation
  • â—Ź Die Behandlung von Erbkrankheiten durch Einschleusen funktionsfähiger Gene in die Zellen eines Patienten
  • â—‹ Die Diagnose von Genkrankheiten
  • â—‹ Die Beratung bei genetischen Fragen
Bei der Gentherapie werden defekte Gene durch funktionsfähige ersetzt oder ergänzt. Beispiele: Behandlung von Immundefekten (SCID), Sichelzellanämie, bestimmten Krebsarten. Die somatische Gentherapie (Körperzellen) ist ethisch weniger umstritten als die Keimbahntherapie.
Wahr / Falsch #2 20s â–¶ Testen

Bei der Keimbahntherapie werden genetische Veränderungen an Nachkommen weitergegeben.

âś“ Wahr
Richtig. Keimbahntherapie verändert Ei- oder Samenzellen oder Embryonen — die Änderung wird vererbt. Sie ist in den meisten Ländern (auch Deutschland) verboten, da die langfristigen Folgen unklar sind.
Multiple Choice #3 30s â–¶ Testen

Welches ethische Argument spricht GEGEN Keimbahneingriffe?

  • â—‹ Sie sind zu teuer
  • â—Ź ZukĂĽnftige Generationen können nicht einwilligen, und unbeabsichtigte Folgen sind unkalkulierbar
  • â—‹ Sie funktionieren nicht
  • â—‹ Ă„rzte lehnen sie ab
Zentrale ethische Bedenken: fehlende Einwilligung der Betroffenen (zukünftige Generationen), Risiko von Off-Target-Effekten, Gefahr einer 'Designerbaby'-Gesellschaft, Verstärkung sozialer Ungleichheit.
Multiple Choice #4 25s â–¶ Testen

Was sind Restriktionsenzyme?

  • â—‹ Enzyme, die DNA zusammenfĂĽgen
  • â—Ź 'Molekulare Scheren', die DNA an spezifischen Erkennungssequenzen schneiden
  • â—‹ Enzyme, die Proteine abbauen
  • â—‹ Enzyme, die RNA herstellen
Restriktionsenzyme (aus Bakterien) erkennen spezifische DNA-Sequenzen und schneiden dort. Sie sind ein Grundwerkzeug der Gentechnik: DNA-Fragmente können gezielt herausgeschnitten und in andere Organismen eingebaut werden.
LĂĽckentext #5 20s â–¶ Testen

Die PCR (Polymerase-___) ist eine Methode, mit der kleinste DNA-Mengen millionenfach vervielfältigt werden können.

âś“ Antwort: Kettenreaktion
PCR (Polymerase Chain Reaction) vervielfältigt DNA-Abschnitte exponentiell: In Zyklen aus Denaturierung, Primer-Anlagerung und Synthese werden in wenigen Stunden Milliarden Kopien erzeugt. Unverzichtbar in Diagnostik und Forensik.
Multiple Choice #6 25s â–¶ Testen

Was sind 'transgene Organismen'?

  • â—‹ Organismen, die transportiert wurden
  • â—Ź Organismen, in deren Erbgut ein artfremdes Gen eingefĂĽgt wurde
  • â—‹ Organismen, die sich nicht fortpflanzen können
  • â—‹ Organismen ohne DNA
Transgene Organismen tragen Gene einer anderen Art. Beispiel: Bt-Mais hat ein Gen des Bakteriums Bacillus thuringiensis, das ein Insektengift produziert. Der Mais ist dadurch gegen bestimmte Schädlinge resistent.
Multiple Choice #7 25s â–¶ Testen

Welche Chancen bietet die grĂĽne Gentechnik (Pflanzengentechnik)?

  • â—‹ Keine
  • â—Ź Ertragssteigerung, Resistenz gegen Schädlinge und DĂĽrre, Verbesserung des Nährstoffgehalts (z. B. Golden Rice)
  • â—‹ Nur ästhetische Verbesserungen
  • â—‹ Nur Kostenreduzierung
Golden Rice enthält ein Gen für Beta-Carotin (Vitamin-A-Vorstufe), um Vitamin-A-Mangel in Entwicklungsländern zu bekämpfen. Dürreresistente Sorten könnten den Klimawandel abmildern.
LĂĽckentext #8 20s â–¶ Testen

In der ethischen Bewertung von Gentechnik unterscheidet man zwischen der Analyse der ___ (Was bringt es?) und der Risiken (Was kann schiefgehen?).

âś“ Antwort: Chancen
Eine fundierte ethische Bewertung erfordert eine Abwägung von Chancen (medizinischer Nutzen, Ernährungssicherheit) und Risiken (ökologische Folgen, soziale Ungleichheit, Missbrauchsgefahr). Beide Seiten müssen berücksichtigt werden.
Schwer
Multiple Choice #1 30s â–¶ Testen

Warum ist die Präimplantationsdiagnostik (PID) ethisch umstritten?

  • â—‹ Sie ist zu teuer
  • â—Ź Sie ermöglicht die Selektion von Embryonen nach genetischen Merkmalen, was Fragen nach dem Wert menschlichen Lebens aufwirft
  • â—‹ Sie funktioniert nicht
  • â—‹ Sie ist veraltet
PID untersucht Embryonen vor der Implantation auf genetische Erkrankungen. Kritiker befĂĽrchten eine 'Selektion' nach Wunschmerkmalen. In Deutschland ist PID seit 2011 unter strengen Bedingungen erlaubt (nur bei schweren Erbkrankheiten).