Das Wirt-Pathogen-Paar Saatweizen und Getreideschwarzrost eignet sich ideal zur Veranschaulichung der (Teil-)Erfolge von Resistenzzüchtungen gegen Pflanzenschädlinge und der Illustration der Probleme, die sich aus dem evolutiven Wettlauf zwischen Züchtungsprodukt und präadaptierten Varianten eines Pathogens ergeben. Inhaltlich wird in diesem Beitrag Grundlagenwissen aus der Genetik (Proteinbiosynthese) und aus der Evolutionsbiologie (Koevolution) behandelt und mit realen Problemstellungen und Lösungsstrategien aus der Pflanzenzüchtung verknüpft. Des Weiteren trainieren die Schülerinnen und Schüler bei der Bearbeitung der Aufgaben ihre Bewertungskompetenz.

Einen fächerverbindenden Ansatz bietet der Aspekt des ökonomischen Interesses an der Erzeugung von Saatgut, insbesondere in wirtschaftlich schwachen Ländern. Auch das Thema „Biopiraterie“ lässt sich in einen inhaltlichen Zusammenhang mit diesem Beitrag stellen.

Methodisch-didaktische Hinweise:

• Material
  • Das Pathogenitätsdreieck – ein Modell für Pflanzenkrankheiten
  • Monogene und polygene Resistenzen gegen den Getreideschwarzrost
  • Evolutiver Wettlauf zwischen Weizen und Getreiderost
  • Proteinbiosynthese bei Eukaryoten
• Lösungsvorschläge

Kompetenzprofil:

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Genetik, Evolution, Ökologie
• Basiskonzepte: Steuerung und Regelung, Reproduktion, Variabilität und Angepasstheit
• Erkenntnismethoden: vergleichen, begründen, ableiten, Modelle nutzen und anwenden, Phänomene erfassen, Konzepte anwenden und vernetzen, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: erläutern
• Reflexion: beurteilen
• Inhalt in Stichworten: Resistenzzüchtung, transgene Pflanzen, monogene und polygene Resistenzen, Pflanzenpathogene, Getreideschwarzrost, Koevolution, Evolutionsfaktoren, Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Modelle in der Biologie