Gelelektrophorese - Auswertung / Anwendungsaufgaben [Vaterschaftstest] - [Biologie, Oberstufe] [1/2]
TeacherToby
https://www.youtube.com/watch?v=6e2PwNhM2SA

Transkript (automatisch erstellt)

0:01 [Musik] in diesem Video werden wir uns mit konkreten Anwendungsaufgaben zur
0:11 gel-elektrophores auseinandersetzen wir noch sehen werdet geht es bei den meisten dieser Aufgaben darum die bei der kill-elektrophorese entstehenden
0:19 Bandenmuster auszuwerden ihr solltet zu diesem Zeitpunkt bereits sehr detaillierte Kenntnisse über die Gelelektrophorese besitzen oder aber das
0:27 grundlagenvideo zur Gel-Elektrophorese gesehen haben ich verlinke es euch an dieser Stelle nochmal in diesem letzten Video haben wir unter anderem besprochen
0:36 wozu eine Gelelektrophorese nützlich ist dass man sie anwendet um Personen zu identifizieren mit der Gelelektrophorese werden DNA-Abschnitte bzw DNA Fragmente
0:48 nach ihrer Größe aufgetrennt wenn man einzelne DNA Fragmente einer Person mit Hilfe der Gelelektrophorese nach ihrer Größe auftrennt entsteht ein
0:59 für diese Person ganz spezifisches Bandenmuster das als genetischer Fingerabdruck verwendet werden kann wenn die Rede davon ist dass das Bandmuster
1:07 spezifisch ist oder der genetische Fingerabdruck hochspezifisch da meint man damit dass dieser sehr individuell für jede Person ist und sich von
1:16 Personen zu Person unterscheidet jedes Individuum kann daher mit Hilfe des genetischen Fingerabdrucks identifiziert werden man kann sich leicht vorstellen
1:25 wie praktisch es ist in manchen Wissenschaftsbereichen über den genetischen Fingerabdruck ganz spezifisch Personen zu identifizieren
1:32 zum Beispiel in der Kriminalistik zur Überführung eines Tatverdächtigen oder in der Forensik also bei der systematischen Untersuchung von
1:40 Verbrechen um Schuld oder Unschuld von verdächtigen Personen festzustellen denn wenn man DNA-Spuren an einem Tatort hat kann man diese gelelektrophoretisch
1:51 analysieren und unter den verdächtigen Personen leicht den Täter durch ein übereinstimmendes Bandenmuster entlarven auch der Vaterschaftstest zur
2:00 Überprüfung wer der leibliche Vater eines Kindes ist ist ein klassisches Anwendungsbeispiel der Gelelektrophorese eine kleine Aufgabe habe ich bereits im
2:09 grundlagenvideo zur Gelelektrophorese besprochen als kleine Wiederholung blende ich sie euch hier nochmal ein in dieser Aufgabe soll begründet werden
2:17 welcher der drei möglichen Kandidaten der leibliche Vater des Kindes ist ihr wisst dass man mit Hilfe der Gel-Elektrophorese bestimmte
2:24 DNA-Fragmente von Personen nach ihrer Größe auftrennen kann und kleinere Fragmente schneller durch das Gel wandern und dadurch weiter unten im Gel
2:34 erscheinen auch logisch erscheint dass das Kind die jeweiligen DNA Fragmente vererbt bekommen hat die einzelnen beim Kind sichtbaren Banden müssen also vom
2:43 Vater oder der Mutter stammen und entsprechend bei Ihnen auftreten in diesem vorliegenden Fall ist die dritte Bande des Kindes ausschlaggebend diese
2:53 taucht nicht bei der Mutter auf dass das Kind dieses DNA Fragment vom Vater vererbt bekommen haben muss weil nur Kandidat 3 die Bande aufweist muss es
3:03 sich dabei um den Vater des Kindes Handeln eine weitere Anwendungsaufgabe wieder ein Vaterschaftstest findet ihr hier abgebildet
3:11 lest ihr euch einmal durch die Aufgabe und versucht sie zu lösen wir erfahren dass es sich bei den DNA-Fragmenten die man aufgetrennt hat
3:20 um Fragmente eines bestimmten STR Logos handelt ihr wisst dass unsere DNA in Form von 46 Chromosomen im Zellkern verpackt liegt eines dieser Chromosomen
3:30 stellen wir an dieser Stelle einmal exemplarisch größer da wir können nicht alle 46 darstellen ein Lokus ist ein Genort ein ganz bestimmter DNA-Abschnitt
3:41 also auf einem Chromosom 99,9% der DNA ist von Mensch zu Mensch identisch und unterscheidet sich nicht eine Analyse komplett gleicher
3:51 DNA-Sequenzen bringt natürlich gar nichts wenn wir eine ganz bestimmte Person identifizieren wollen damit ist im Umkehrschluss klar bei dem
4:00 Lokus den Genort den man für die Analyse heranzieht muss es sich um den Bruchteil der DNA handeln also um das andere 0,1 Prozent der sich von Mensch zu Mensch
4:12 unterscheidet STR steht für short Tandem repeats es handelt sich dabei um kurze sich wiederholende DNA-Sequenzen zum Beispiel
4:22 wiederholt sich im DNA-Abschnitt die Basensequenz AGG mehrere Male Mutationen führen dazu dass die Anzahl der Wiederholungen zwischen den Individuen
4:31 sehr unterschiedlich sein kann in dem vorliegenden Beispiel ist es so dass die Person 1 ein Allel von ihrer Mutter mit sieben Wiederholungen und von ihrem
4:41 Vater vier Wiederholungen bekommen hat bei Person 2 haben sowohl das alle väterlicher als auch mütterlicherseits 5 Wiederholung das Merkmal was man sich
4:53 hier anguckt ist der th-1-lokus ein Merkmal kann den unterschiedlichen Merkmals Ausprägungen auch Allele genannt vorliegen die
5:03 Merkmals Ausprägung ist hier die Anzahl an Wiederholung weil die Allele von Personen 1 verschieden sind ist diese Person in Bezug auf dieses Merkmal
5:12 hetero zu gut die heterozykutie die unterschiedliche Merkmals Ausprägungen in Form von unterschiedlich langen DNA Fragmenten wird im Elektro-
5:27 bei der ersten Person handelt es sich also um Mann B weil die Merkmalsausprägungen beide Allele bei Personen zwei gleich ist ist
5:36 sie homozygot in Bezug auf dieses Merkmal wenn wir sagen das Bandenmuster sehr charakteristisch und individuell sind dann muss diesen natürlich auch für
5:45 die DNA Fragmente zutreffen die man sich anguckt erst durch die Analyse dieser von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlichen DNA Fragmente kann
5:53 überhaupt ein ebenso charakteristisches Bandenmuster erzeugt werden wie eben bereits erwähnt ist klar dass es sich bei man b um Personen einzelne
6:02 wir sehen die sieben Wiederholung auf dem einen Allel als Bande und die andere wiederholungssequenz mit vier Wiederholungen als kürzeresfragment
6:12 weiter unten im Elektro- zur Erinnerung das gel-elektrophoresegel weist kleine Poren auf die ist kleineren Molekülen schneller erlauben das Gel zu
6:23 durchwandern als größere Moleküle deshalb ist das kürzere DNA Fragment mit nur vier Wiederholungen schneller durch das Gel gewandert und befindet sich
6:31 weiter unten im Gel oft steht aber auch die Anzahl der Basenpaare an der Seite ich habe sie an dieser Stelle einmal nicht ausgeführt
6:39 entsprechend handelt es sich bei man a um Personen zwei die zwei DNA Fragmente mit der gleichen wiederholungssequenz werden entsprechend nur als eine Bande
6:49 im Gel sichtbar trotzdem Vorsicht es sind zwei übereinander liegende Banden was man auch an der Dicke der Bande erkennt zur Beantwortung der Frage gehen
6:58 wir wieder vom Bandenmuster des Kindes aus das ist vererbt bekommen hat von seinen Eltern so dass jedes Fragment entweder beim Vater oder der Mutter
7:07 auftauchen muss das kürzere Fragment hat es von seiner Mutter vererbt das längere Fragment hat es demnach vom Vater vererbt bekommen weil man ah kein
7:16 gleiches Fragment hat kann er als biologischer Vater des Kindes ausgeschlossen werden man B hat das Fragment sodass es sich um den
7:24 leiblichen Vater des Kindes handelt ihr seht selbst dieser Aufgaben Typ Bandenmuster einer Gel-Elektrophorese im Hinblick auf einen Vaterschaftstest
7:34 auszuwerten ist super simpel Bandenmuster des Kindes als Ausgangspunkt nehmen überprüfen ob diese entweder bei der
7:44 Mutter auftauchen und wenn nicht ob diese bei den männlichen Personen erscheinen sollte die Bande des Kindes nicht bei der Mutter auftauchen und bei
7:54 nur einem Mann können die übrigen Männer als biologische Väter des Kindes ausgeschlossen werden es gibt in manchen Bundesländern bei den
8:03 Abituraufgaben Zusatzpunkte dann wenn der Prüfling ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium erfüllt ein solches Kriterium wäre in diesem Fall
8:11 zum Beispiel erfüllt wenn ihr die Aussagekraft eines solchen Chats durch die Analyse von nur einem strokus kritisch hinterfragt es könnte auch sein
8:20 dass der Mann B nur zufälligerweise die gleiche Anzahl an Wiederholung innerhalb der str-region wie das Kind hat und deshalb genau dort auch beim Vater die
8:31 Bande zu sehen ist deshalb beruht die SDR Analyse auf der Analyse mehrerer strologie wo sich das spezifische Muster eines Individuums erkennen lässt
8:40 durch den Vergleich mehrerer STR Loki könnte man man B mit einer deutlich höheren statistischen Wahrscheinlichkeit als leiblichen Vater identifizieren das
8:51 FBI verwendet in seiner Datenbank zur Identifizierung Verdächtiger beispielsweise 13 STR Loki obwohl man statistisch gesehen nur neun
9:00 verschiedene STR Loki braucht um zu 99,99% ein Menschen sicher zu identifizieren noch einfacher sind Aufgaben bei denen
9:10 es um die Ermittlung eines Tatverdächtigen geht dafür muss man lediglich die DNA am Tatort mit der DNA der verdächtigen Personen vergleichen
9:19 stimmt das Bandenmuster einer Person mit dem Bandenmuster der Tatort DNA überein kann davon ausgegangen werden dass es sich bei dieser Person um den Täter
9:28 handelt weil diese Aufgaben noch einfacher sind könnt ihr euch darauf einstellen dass es wahrscheinlich ist ein Vaterschaftstest auswerten zu müssen
9:36 deshalb hier noch abschließend eine Anwendungsaufgabe mit einer etwas anderen grafischen Darstellung der Ergebnisse der DNA-Analyse Lösungen zu
9:45 der Aufgabe kommen gleich in Form von schriftlichen Kommentaren [Musik]