Gen-Labor
Genetik versteht man am besten, wenn man sie selbst ausprobiert. Im Gen-Labor übersetzt du DNA in Proteine, kreuzt Erbsen, setzt CRISPR-Schnitte und überführst Täter per DNA-Profil – direkt im Browser, ohne Anmeldung, ohne Download.
Das findest du hier
- Sechs interaktive Werkzeuge zu den zentralen Themen der Genetik, jeweils mit Anleitung, Arbeitsaufträgen und Lösungen.
- Jedes Tool lässt sich einzeln nutzen – für zu Hause, als Übung im Unterricht oder als Station beim Lernzirkel.
- Wenn du ein Tool komplett löst, wird es in deinem Forscher-Pass abgehakt.
Die sechs Labore
Welches Tool passt wozu?
Die Zeitangaben sind Richtwerte für die Arbeit mit dem Tool samt Arbeitsaufträgen auf der jeweiligen Seite. Rechne für die Besprechung im Plenum noch einmal fünf bis zehn Minuten dazu.
| Tool | Lernziel | Passt zu | Zeit |
|---|---|---|---|
| DNA-Decoder | Transkription und Translation selbst durchführen, Mutationstypen unterscheiden und ihre Folgen begründen | Molekulargenetik, Humangenetik und Krankheiten | 20–30 min |
| Kreuzungslabor | Kreuzungen planen, Punnett-Quadrate aufstellen und Zahlenverhältnisse deuten | Mendelsche Gesetze | 20–30 min |
| Zellteilungs-Kino | Mitose und Meiose Phase für Phase beschreiben und voneinander abgrenzen | Mitose, Meiose | 15–25 min |
| Evolutions-Simulator | Wirkung von Selektion, Gendrift und Populationsgröße auf Allelfrequenzen untersuchen | Verschiebung von Genfrequenzen | 20–30 min |
| Gen-Schere | gRNA und PAM bestimmen, Schnittstelle festlegen, Reparaturwege und Off-Target-Risiken beurteilen | CRISPR/Cas9 | 20–25 min |
| Tatort-Labor | STR-Profile vergleichen, eine Gelelektrophorese auswerten, Zufallswahrscheinlichkeit berechnen | Genetischer Fingerabdruck | 15–20 min |
Einsatz im Unterricht
- Partnerarbeit an einem GerätZu zweit an einem Tablet oder Laptop lernen Schülerinnen und Schüler erfahrungsgemäß mehr als allein: Sie müssen ihre Entscheidungen aussprechen und begründen. Bewährt hat sich ein Rollenwechsel nach der Hälfte der Zeit – eine Person bedient, eine protokolliert.
- StationenlernenJedes Tool ist eine fertige Station mit Anleitung, Aufträgen (AFB I–III) und Lösungen zum Aufklappen. Für einen Lernzirkel eignen sich drei bis vier Stationen à 20 Minuten; die Lösungen lassen sich als Selbstkontrolle freigeben oder vorher ausblenden.
- Am Beamer im PlenumAlle Tools lassen sich anhalten und Schritt für Schritt vorführen. Das eignet sich besonders zur Einführung: erst gemeinsam ein Beispiel, dann selbstständig weiterarbeiten.
- Hausaufgabe und WiederholungJede Tool-Seite enthält einen Selbsttest. Weil der Fortschritt im Browser gespeichert wird, können Lernende zu Hause weitermachen – das Ergebnis bleibt aber privat und ist nicht einsehbar.
- Als LernpfadDie Missionen verbinden Themenseiten und Tools zu sechs Routen mit Abzeichen – zum Beispiel „Bauplan Zelle“ von der Mikroskopie bis zum DNA-Decoder.
Technik und Barrierefreiheit
- Alle Tools laufen in jedem aktuellen Browser, auch auf dem Smartphone ab etwa 360 Pixel Breite. Es ist keine Installation nötig.
- Animationen lassen sich anhalten und Schritt für Schritt durchgehen; das Tempo ist einstellbar. Wer im Betriebssystem „Bewegung reduzieren“ eingestellt hat, bekommt die Ergebnisse ohne Animation.
- Jedes Tool ist mit der Tastatur bedienbar (Tabulator, Pfeiltasten, Enter). Wichtige Ergebnisse werden zusätzlich als Text ausgegeben, damit sie auch ein Screenreader vorliest.
- Zum Drucken: Über die Schaltflächen im Seitenkopf lässt sich jede Seite als Arbeitsblatt oder mit Lösungen ausgeben.
Datenschutz
Alle Tools rechnen vollständig im Browser auf dem Gerät. Es werden keine Eingaben, Ergebnisse oder Nutzungsdaten an uns oder an Dritte übertragen, und es gibt keine Anmeldung. Dein Fortschritt (Forscher-Pass, gelöste Aufträge) liegt nur im lokalen Speicher deines Browsers – auf einem anderen Gerät ist er nicht sichtbar, und wenn du die Browserdaten löschst, ist er weg. Das gilt auch für Schulgeräte: Ein gemeinsam genutzter Rechner zeigt allen denselben Fortschritt. Mehr dazu in der Datenschutzerklärung.
Einstiegsaufträge für den Lernzirkel
AFB I: wiedergebenAFB II: anwendenAFB III: beurteilen
- AFB INenne zu drei Tools deiner Wahl jeweils das Thema und ein Fachwort, das du dort lernst.
Lösung anzeigen
Individuelle Lösung, zum Beispiel: DNA-Decoder – Proteinbiosynthese, Fachwort Codon. Gen-Schere – CRISPR/Cas9, Fachwort PAM. Tatort-Labor – genetischer Fingerabdruck, Fachwort STR. - AFB IIDu sollst einer Mitschülerin erklären, warum eine einzige falsche Base ein Protein zerstören kann. Wähle ein passendes Tool aus und begründe deine Wahl.
Lösung anzeigen
Der DNA-Decoder, weil man dort dieselbe Sequenz vorher und nachher übersetzen und direkt vergleichen kann. Besonders deutlich wird es beim Löschen einer Base: Das Leseraster verschiebt sich und alle folgenden Aminosäuren ändern sich. - AFB IIIEin Simulationsprogramm zeigt nie die ganze Wirklichkeit. Beurteile an einem Beispiel aus dem Gen-Labor, wo ein Modell hilfreich ist und wo es in die Irre führen könnte.
Lösung anzeigen
Beispiel Gen-Schere: Hilfreich ist, dass PAM, Schnittstelle und Reparaturweg klar sichtbar werden. In die Irre führen könnte, dass im Tool jeder Schnitt sofort gelingt. In Wirklichkeit wird nur ein Teil der Zellen verändert, HDR ist deutlich seltener als NHEJ, und es braucht aufwendige Kontrollen. Beispiel Tatort-Labor: Vier Genorte reichen nie für eine Identifizierung, echte Gutachten nutzen 16 und mehr; die Allelhäufigkeiten sind erfundene Beispielwerte. Ein Modell darf vereinfachen, aber man muss wissen, welche Vereinfachung man gerade vor sich hat.
Weiterlernen
Missionen und Forscher-PassSechs Lernpfade von der Zelle bis zur Ethik – mit Abzeichen für jede erledigte Station. Für LehrkräfteArbeitsblätter, Lösungen und Lehrplanbezüge zum Herunterladen. LexikonAlle Fachbegriffe von A bis Z, kurz und verständlich erklärt.
Quellen & Stand
- Sequenzdaten im DNA-Decoder und in der Gen-Schere: NCBI Reference Sequence NM_000518.5 (HBB) – ncbi.nlm.nih.gov.
- Codetabelle: NCBI, The Genetic Codes (Standard Code) – ncbi.nlm.nih.gov.
- STR-Systeme im Tatort-Labor: NIST STRBase – strbase.nist.gov. Profile und Allelhäufigkeiten sind erfundene Modellwerte.
Stand: Oktober 2026.