DNA-Fingerprinting – Wir ermitteln den Täter!

Inhalt des Schülerkurses

Vorbereitung der DNA / Restriktionsverdau

Die Schüler bekommen sechs farblich sortierte DNA-Proben. Eine davon stammt vom Tatort, die anderen Fünf sind von Verdächtigen. Durch den Vergleich der Tatortprobe mit den fünf weiteren DNA-Proben kann herausgefunden werden, ob es sich bei einem der Verdächtigen auch um den Täter handelt.

Hierfür wird zunächst ein Enzymgemisch zu jeder DNA-Probe hinzu pipettiert. Daraufhin setzt der sogenannte Restriktionsverdau ein. Dabei schneiden spezielle Enzyme die DNA an bestimmten Stellen (Erkennungsstellen oder Restriktionsschnittstellen) in verschieden große DNA-Fragmente. Die Restriktionsenzyme haben also gewissermaßen die Funktion von molekularen Scheren. Diese DNA-Fragmente sind bei jedem Menschen unterschiedlich und ermöglichen dadurch seine Identifizierung. Diese Methode wird u. a. auch genutzt, um den Vaterschaftstest durchzuführen.

Gelelektrophorese 

Anschließend werden die mit einem kennzeichnungsfreien, nicht toxischen Fluorophor zugesetzten Agarose-Gele auf einen Träger gegossen. Dieser Zusatzstoff interkaliert mit der DNA und ermöglicht unter Blaulichtanregung der Fluoreszenz eine Färbung und Visualisierung dieser. Die Agarose-Gel-Platten sind die Grundlage für die Elektrophorese, einer Standardmethode zur Trennung von DNA-Fragmenten nach ihrer Größe durch das Fließen eines elektrischen Stroms im Gel.

Zur Vorbereitung der Gelelektophorese werden die DNA-Proben zunächst nach dem Restriktionsverdau mit Gelladepuffer versetzt, homogenisiert und zentrifugiert. Nachdem der Träger mit dem Agarose-Gel in die Elektrophoresekammer eingesetzt wurde, können die DNA-Proben in die einzelnen "Taschen" (Aussparungen) der Gel-Platte pipettiert werden. Die Gelelektrophorese dauert ca. 20 Minuten, in denen das Gerät die Aufgabe von allein "erledigt". Da in dieser Zeit nichts beobachtet werden kann, könnte die Zeit zur Wiederholung der Grundlagen der DNA genutzt werden.

Nach dem Abschluss der Gelelektrophorese werden die Gele auf einem Blaulicht-LED-Transilluminator positioniert, wodurch die DNA-Banden (DNA-Fragmente gleicher Länge) sichtbar werden. Um herauszufinden, welche Verdächtigen-Probe zur Tatort-Probe passt, muss nur ein Vergleich angestellt werden. 

Wichtige Informationen

Kostenkeine
FachgebietBiotechnologie
ZielgruppeSekundarstufe II
Teilnehmer/Gruppenstärkemaximal 20 Teilnehmer  in Zweier-Arbeitsgruppen
Erforderliche Vorkenntnisse:Grundlagen der DNA, Restriktionsenzyme, Gelelektrophorese, Verhalten im Labor
Indoor/OutdoorIndoor
Technische VoraussetzungenFachraum Biologie oder Chemie wünschenswert, mindestens 4 Steckdosen im Zimmer verteilt, mehrere Verlängerungskabel sollten vorhanden sein, Wasseranschluss
Vorbereitungszeit im Fachraum45 Minuten
Dauer des Versuchesca. 2,5 Stunden (Vorbereitung der DNA-Proben – inklusive Restriktionsverdau ca. 45 Minuten, Gelelektrophorese ca. 60 Minuten mit 20 Minuten Pause, in der die Gelelektrophorese läuft)
Betreuende Fachlehrerein Fachlehrer erforderlich
Geeignet für Messennein
Thematisch passende ExperimenteDNA-Isolierung aus Obst und Gemüse

Unsere Webseite verwendet Cookies. Diese haben zwei Funktionen: Zum einen sind sie erforderlich für die grundlegende Funktionalität unserer Website. Zum anderen können wir mit Hilfe der Cookies unsere Inhalte für Sie immer weiter verbessern. Hierzu werden pseudonymisierte Daten von Website-Besuchern gesammelt und ausgewertet. Das Einverständnis in die Verwendung der technisch nicht notwendigen Cookies können Sie jeder Zeit wiederrufen. Weitere Informationen erhalten Sie auf unseren Seiten zum Datenschutz.

Erforderlich

Diese Cookies werden für eine reibungslose Funktion unserer Website benötigt.

Statistik

Für den Zweck der Statistik betreiben wir die Plattform Matomo, auf der mittels pseudonymisierter Daten von Websitenutzern der Nutzerfluss analysiert und beurteilt werden kann. Dies gibt uns die Möglichkeit Websiteinhalte zu optimieren.

Name Zweck Ablauf Typ Anbieter
_pk_id Wird verwendet, um ein paar Details über den Benutzer wie die eindeutige Besucher-ID zu speichern. 13 Monate HTML Matomo
_pk_ref Wird benutzt, um die Informationen der Herkunftswebsite des Benutzers zu speichern. 6 Monate HTML Matomo
_pk_ses Kurzzeitiges Cookie, um vorübergehende Daten des Besuchs zu speichern. 30 Minuten HTML Matomo