Dienstag - 24. März 2015

"Jugend forscht": Biologie

Der Hybridkomplex Dactylorhiza majalis molekulargenetisch untersucht

Jannis Luncke - Heisenberg-Gymnasium, Dortmund
"Die Arbeit ist Teil eines Projektes, welches im Rahmen einer DBU Förderung in dem Schülerlabor meiner Schule durchgeführt wird. Dieses Projekt schließt an an eine Arbeit für „Jugend forscht“ aus dem Jahre 2011 mit dem Titel: Kann man die Elternarten bei Hydriden der Gattung Dactylorhiza aufgrund genetischer Merkmale ermitteln?

In meinem konkretem Fall, wurde ich während einer pflanzensoziologischen Aufnahme auf eine Orchidee aufmerksam, die sowohl vom Blütezeitpunkt als auch von der Blütenfarbe her, deutlich von den anderen Orchideen abwich, obwohl alle zum Komplex Dactylorrhiza majalis zugeordnet werden können. Solche abweichende Individuen werden immer wieder als Hybride beschrieben.

Ich habe Proben zur DNA -Analyse genommen und konnte bereits Allele von D. maculata in dem Genom nachweisen. Des weiteren wurden Samenproben dieser Pflanze genommen und ich habe diese in unserem Labor mit Hilfe der invitro-Vermehrung in Kultur genommen um auch die F1-Generation untersuchen zu könne"


Die Farbenmystik der Ramulus artemis - den epigenetischen Schaltern auf der Spur

Charleen Kieckbusch (links), Daniel Pembaur (Mitte), Lena von Baum (rechts) - Städt. Leibniz-Gymnasium, Remscheid
"Seit unserer Teilnahme am Jugend forscht Wettbewerb 2014 faszinieren uns unsere Stabschrecken der Art Ramulus artemis weiterhin.

Wir hatten versucht herauszufinden, welche abiotischen Faktoren für die Braunfärbung unserer Stabis verantwortlich sind und konnten die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und die Art der Futterpflanze ausschließen. Wir haben nun andere Faktoren, wie das UV-Licht und den Wassergehalt des Futters unter die Lupe genommen. Tatsächlich scheint die Ursache der Braunfärbung im Wassergehalt des Futters zu liegen. Nun sind wir dabei, durch Farbmarkierungen zu ermitteln, bis zu welchem Häutungsstadium die Farbanpassung möglich ist.

Wir haben erste Laboruntersuchungen durchgeführt und werden nun überprüfen, ob die DNA unserer Stabis tatsächlich methyliert ist.
Wir sind der Farbenmystik der Ramulus Artemis schon ein gutes Stück näher gekommen."


Die Veränderung des Sehvermögens im Laufe des Lebens

Flavia Milena Klameth - Gymnasium Zitadelle, Jülich
"Das Ziel meines Projektes ist die Untersuchung des Sehvermögens verschiedener Altersgruppen im Hinblick auf das Gesichtsfeld (peripher, zentral), die maximale Akkommodation (Nahpunkt) und das Sehvermögen im Dunkeln. Da normalerweise nur die Fehlsichtigkeit erfasst und eventuell korrigiert wird, ist es meines Erachtens auch notwendig, andere Aspekte des Sehens zu berücksichtigen.

Dazu wurde ein Versuchsaufbau entwickelt und gebaut. Um das periphere und zentrale Gesichtsfeld zu messen wurde eine Holzkonstruktion gebaut, die Grundlage für alle weiteren Versuche ist ein präparierter Karton, welcher abgedunkelt der Messung der Sehfähigkeit im Dunkeln dient. Geöffnet kann die maximale Akkommodation gemessen werden.

Anschließend wurden die Versuche mit Probanden aus drei Altersstufen (Kinder, Erwachsene, Senioren) durchgeführt.

Die Resultate der Versuche zeigen bei der Gesichtsfeldmessung, dass es im Verlauf des Lebens zu keinen signifikanten Veränderungen kommt. Bei der Messung zur Fähigkeit, im Dunkeln zu sehen sind die Ergebnisse eindeutig, die Sehfähigkeit nimmt mit fortschreitendem Alter ab. Auch bei der maximalen Akkommodation werden die Werte schlechter."


Flechtenanalytische Luftgütebewertung

Lilly Lengemann (links), Sarah Wolfgramm (Mitte), Olivia Thomas (rechts) - Otto-Hahn-Gymnasium, Herne
"Zu Beginn unserer Arbeit haben wir uns die Frage gestellt, inwiefern sich die Luftqualität in den vergangenen 15 Jahren verändert, beziehungsweise, wie von uns vermutet,verschlechtert hat. Zudem haben wir uns vorgenommen, die Flechten ihrer Verbreitung quantitativ zu untersuchen um festzustellen, wo die Ursachen für mögliche Verschlechterungen liegen könnten. Dies haben wir auch durch eine Folien Technik und mit der sogenannten HTI-Methode ausgeführt. Durch diese spezielle Vorgehensweise gelang es uns, die Luftqualität vor unserer Schule also am Hölkeskampring zu bestimmen, und wir sind somit zu dem Ergebnis gekommen, dass dort eine mäßig hohe Belastung mit Tendenz zur kritischen Belastung vorliegt. Dies haben wir mit einer Arbeit aus dem Jahre 2000 verglichen, die auf eine mittlere Belastung mit Tendenz zur Mäßig hohen Belastung am Hölkeskampring hinweist. Da dies eine drastische Verschlechterung ist, haben wir versucht zu ermitteln, woher diese rührt und uns dafür mit der Lage der Flechten am Baum beschäftigt, wobei wir feststellten, dass in Richtung Süden/Süd-Osten eine Flechtenarmut herrscht.

Für die Zukunft haben wir uns vorgenommen unsere Arbeit auszuweiten um so ein größeres Gebiet umfassen zu können, damit wir mehr über die Luftqualität unserer Heimatstadt aussagen können. Auch möchten wir die genauen Ursachen für die Verschlechterung der Luftqualität erforschen um mögliche Lösungen für dieses kritische Problem zu finden bevor es zu einer wirklichen Krise wird."


Gentechnik - Eine Möglichkeit zur Analyse von Lebensmitteln?

Leonard Gareis (links), Alexandra Simon (Mitte), Adrian Bimmermann (rechts) - Städt. Math.-Nat. Gymnasium, Mönchengladbach
Nach einer DNA- Isolation aus unterschiedlichen Fleischarten wird die DNA mithilfe spezifischer Primer in einer Polymerasekettenreaktion vervielfältigt und anschließend in einer Gelelektrophorese nach Fragmentgröße unterteilt. Diese Unterschiede in den Fragmentgrößen sollen Aufschluss über die jeweilige Fleischart geben.


Untersuchung eines Bananenextraktes auf die antibakterielle Wirkung gegen das Streptococcus mutans Bakterium

Mikail Bahar - Maria-Wächtler-Gymnasium - Sek. I u. II-, Essen
Mein Projekt beschäftigt sich mit der Untersuchung der antibakteriellen Wirkung eines Bananenextraktes auf den Karieserreger Streptococcus mutans. Nach Erhalt der S. mutans Bakterienkolonien vom nationalen Referenzzentrum für Streptokokken aus Aachen, wurden aus Bio- und konventionell gezüchteten Bananen Extrakte gewonnen, sterilisiert und auf Bakterienkolonien angewendet. Ein gegen den S. mutans wirkender Wirkstoff konnte darauf von mir isoliert werden. Es konnte festgestellt werden, dass dieser Wirkstoff (+)-Catechin vermutlich eine für Karies verantwortliche Genwirkkette unterbricht (durch Störung des LDH-Enzyms) und so diese Krankheit verhindert. Zurzeit bin ich dabei eine Zahnpasta mit den Inhaltsstoffen der Banane zu entwickeln. Neben der Nutzung als günstiger Zahnpflegemittelersatz für Fluorose-Patienten ist die Verwendung von Bananenstoffen in Zahnpflegemittelprodukten primär für Entwicklungs- und Schwellenländer interessant, die den Rohstoff (Bananenschalen) massenhaft zur Verfügung haben. Das Ziel ist das Herstellungsverfahren der Catechin Zahnpaste (gewonnen aus Bananenschalen) so stark zu vereinfachen, dass Leute in diesen Ländern in der Lage sind sich das Zahnpflegemittel selbst herzustellen und dieses anzuwenden. Die sonst unbenutzten Rohstoffe kommen nun der Gesundheit der Bevölkerung zugute.

Untersuchungen zum Einfluss von Bodenbelägen auf das Wachstum von Arzneipflanzen

Ruth Borrmann (links), Amelie Heidenreich (rechts) - Städt. Gymnasium, Beverungen
"Im Rahmen des Projektes werden verschiedene Kräuter und Heilpflanzen unter verschiedenen Bedingungen angebaut. Jede Art wird hierbei auf der gleichen Bodenmischung gezogen. Ein Teil der Art wächst als Kontrollgruppe des Versuchsansatzes nur auf der Bodenmischung, ohne einen Bodenbelag zu erhalten.

Der zweite Teil wächst auf Boden mit hellem, nährstofflosen Bodenbelag, der dritte auf Boden mit dunklem, nährstofflosen Bodenbelag.

Der Ansatz wird auf Unterschiede im Bereich des Wachstums untersucht."


Wozu ist eigentlich der Wasserdost gut ? Ein Beitrag zur Biodiversität in der Großstadt

Klara Beuschel (links), Kai Wetzel (Mitte), Stefanie Rommel (rechts) - Heinrich-Böll-Gesamtschule, Dortmund
"Der Wasserdost ( Eupatorium cannabinum L. ) ist eine häufige und auffällige Pflanze, welche den meisten Bürgern unbekannt ist. Wir haben uns die Frage gestellt : Welche Rolle nimmt der Wasserdost im Ökosystem ein ?

Dazu haben wir kartiert, wo der Wasserdost zu finden ist und vor allem haben wir beobachtet, für welche Tiere der Wasserdost als Nahrungsquelle und Lebensraum dient.
Dabei ist uns aufgefallen, dass der Wasserdost im Ökosystem sehr komplex vernetzt ist und deswegen eine wichtige Rolle für die Biodiversität spielt.

Trotz der wichtigen Rolle werden die Bestände häufig abgemäht. Wir fragen uns warum, denn dadurch wird zum Beispiel Bienen eine wichtige Nahrungsquelle genommen."



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Letzte Änderung: 5. Januar 2016 Copyright © Bayer AG