grüne Gentechnik und Energie
BZWW Tpy Wirtschaft, T& U
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Ziele der grünen Gentechnik benennen
Ziele: vorallem Ertragssteigerung
- Resistenz gegen Parasiten und Krankheiten
- Geringere Ansprüche an Boden und Klima
- Resistenz gegen Unkrautvernichtungsmittel
- Steigerung des Ertrages
- Verbesserung der Zusammensetzung
- Erhöhte Haltbarkeit und Transportierbarkeit
- Fähigkeit, Umweltgifte abzubauen
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Kreuzzüchtung
- Kreuzzüchtung: sehr zeitaufwendig 10-30 Jahre
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Mutationszüchtung
Mutationszüchtung: Aussetzung radioaktiver Stahlungen/Chemikalien, Mutationen zufällig und ungesteuert, können unerkannt in Kultursorten gelangen, schädliche Stoffe
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Transgen/Cisgen
Transgen/Cisgen: Bakterie/Plasmide (Gentransfer innerhalb einer Art), Pflanzen = transgen (Akzeptanz) Art des Geneinbaus nicht steuerbar
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: CRISPR/CAS
CRISPR/CAS
die am häufigsten gentechnisch veränderten Pflanzen aufzählen, die Anbauländer benennen
- Soja
- Mais
- Baumwolle
- Raps
Vor- und Nachteile transgene Pflanzen
Vorteile:
- Spritzmitteleinsatz verringert Umweltbelastung
- keine Ernteausfälle
Nachteile:
- hohe Kosten für Saatgut
- unkontrollierte Ausbreitung (Patentrechte, Biolabel)
- Kreuzung mit artverwandten Sorten
- Schädigung der Bienen durch BT- Pollen
die Chancen und Risiken der grünen Gentechnik erklären (an Beispielen)
mehr Risiko als weiss und rote Gentechnik da transgene Lebewesen in die Natur freigesetzt werden
- Übertragung von Fremdgenen auf gentechfreie Sorte der gleichen Art kann nicht ausgeschlossen werden, wenn Übertragung von Pollen möglich
- Übertragung von Fremdgenen von transgenen Pflanzen auf Wildpflanzen, grössere Gefahr je näher sie zu einheimischen Wildpflanzen angebaut werden - Vermeidung: Einschluss des Fremdgenes in die Chlorplasten, da Pollen keine Chlorplasten enthalten
- Bildung resistenter Schädlinge durch breiten Einsatz von transgenen Pflanzen, die wie der Bt-Mais ein Toxin gegen einen Schädling produzieren. Eingebauter Schutz der Pflanze und Schädlungsbekämpfung dann unbrauchbar
- Transgene Pflanzen können Stoffe enthalten die in den urspünglichen Sorten nicht enthalten sind, bisher zwar keine Kenntnis über Gesundheitsschäden an Menschen
Chancen: tatsächliche Ertragssteigerung noch unklar doch Resistenz gegen Unkrautvernichtungsmittel und Insekten eindeutig bewiesen.
Bsp: BT-Mais
Mais als einer der wichtigsten Nutzpflanzen (jährlich ca. 600 Mio. T.) kann befallen werden von Maiszünsler (Schmetterlinge) dessen Raupen sich in die Stängel und Kolben der Maispflanze hineinfressen und dadurch umknicken können (Ernteverlust von 5-7% trotz Insektiziden). Bakterium ist giftig für Maiszünsler, Gift wird als BT-Toxin bezeichnet, genmanimulierter Mais enthält Bakterium und produziert es selbst in seinen grünen Teilen, Maiszünsler werden dadurch vergiftet, Mensch und Tier keine Schädigung. Jedoch Auswirkungen des BT-Mais auf Umwelt (besonders Nützlinge und Wildpflanzen) unklar (unterschiedliche Studienergebnisse)
die 7 Mythen der grünen Gentechnik beurteilen
MYTHOS 1: Gentech-Pflanzen können die Weltbevölkerung ernähren.
MYTHOS 2: Gentech-Pflanzen sind der Schlüssel zur Klimaresistenz.
MYTHOS 3: Gentech-Pflanzen sind für Mensch und Umwelt sicher.
MYTHOS 4: Gentech-Pflanzen vereinfachen den Pflanzenschutz.
MYTHOS 5: Gentech-Pflanzen sind für Bäuerinnen und Bauern wirtschaftlich rentabel.
MYTHOS 6: Die Koexistenz von Gentech-Pflanzen und anderen Landwirtschaftssystemen ist möglich.
MYTHOS 7: Gentechnik ist die Innovation, die für Ernährungssysteme die grössten Erfolge verspricht.
den Begriff Energie definieren
Fähigkeit eines Körpers Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht/Strahlung auszusenden.
Energieträger benennen (Anteil global und Schweiz)
Energieträger sind Stoffe, deren Energiegehalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar sind.
Diejenigen Energieträger, die in der Natur vorkommen, nennt man Primärenergieträger. Darunter fallen zum Beispiel Holz, Kohle, Öl, Uran, aber auch Sonne, Wind oder Wasser.
Energieträger, welche aus Primärenergieträgern gewonnen werden, heissen Sekundärenergieträger. Beispiele dafür sind: Treibstoffe wie Benzin, Kerosin, Diesel (aus Erdöl), oder Ethanol (aus Biomasse).
(CH: Wasserkraft (59,9%), Kernkraft (33,5%) und konventionell-thermischen Anlagen (2,3%, nicht-erneuerbar / Form von Erdölbrennstoffen und Treibstoffen (50,6%), gefolgt von Elektrizität (25,0%), Gas (13,5%) und Holz (4,4%))
(Weltweit: Erdöl31,9%, Kohle/Torf27,1%, Erdgas22,1%, Biokraftstoff/ Abfall9,8%)
verschiedene Energieformen benennen und zuordnen
Mechanische Energie
kinetische Energie (Bewegungsenergie); Körper die aufgrund ihrer Bewegung mechanische Arbeit verrichten (Karusell, Kegel)
potentielle Energie (Lageenergie); Körper die augrund ihrer Lage mechanische Arbeit verichten (Kegel, Wasserrad, Staudamm)
Termische Energie
Körper die aufgrund ihrer Temperatur Wärme abgeben oder Licht/Strahlung aussenden (Karusel, Sonne, Wasserquelle/-Fontäne, Kernkraftwerk)
Elektrische Energie
Körper die aufgrund elektrischer Vorgänge Arbeit verrichten, Wärme abgeben oder Licht/Strahlung aussenden (Staudamm, Kernkraftwerk, Blitz)
Strahlungsenergie
Körper die aufgrund Helligkeit Licht/Strahlung aussenden (Karusell, Sonne, Blitz)
Kernenergie
Energie wird durch Prozesse im Innern von Atomkernen (Kernspaltung/Kernfussion) (Sonne, Kernkraftwerk)
Chemische Energie
Körper die bei chemischen Reaktionen Wärme abgeben, Arbeit verrichten oder Licht/Strahlung aussenden (Karusell, Sonne, Nahrung, Wachs)
den Begriff Wärme erklären inkl. Experiment
Wärme gibt an, was ein Körper abgibt oder bekommt. Der Begriff Wärme beschreibt immer eine Veränderung.
Wärme geht von allein immer vom wärmen zum kühleren Körper
Formelzeichen = Q
Einheit = Joule (J)
Durch Erwärmung dehnt sich der Stoff aus, erhöhte Bewegung der enthaltenen Atome
Experiment: Messingkugel vs. Messingring, Aufsteigendes Wasser im Becherglas durch Glaskanüle in Glaskolben
den Begriff Wärmeleitung inklusive Experimente erklären
Wärmeleitung: Material Wärme leitet und wie gut es sich zur Wärmedämmung eignet
Experiment Eiswürfel mit Eisendraht im Wasser, Eisen ein besserer Wärmeleiter als Wasser
Experiment Zigarette, A4 Blatt und Münze, Metalle sind gute Wärmeleiter
Experiment Wärmeleitung in Materie; Verdunstung Wasser auf erwärmten Metallstückchen
Wärmeleitung durch Materie wird Energie durch viele Stösse zwischen den Atomen sukzessive vom heisseren Ende ans kühlere Ende transportiert.
den Begriff Wärmeströmung inklusive Experimente erklären
(Wärmeströmung, Konvektion= Strömung von Flüssigkeit): Hier wird die Wärme durch die Bewegung von Materie (Gas oder Flüssigkeit) transportiert. Die Wärme wandert mit der Materie.
Experiment Verteilung Farbstoff in Glasrohr (Energietransport mit Materie)
Experiment Strömung in Gasen; Kaminwirkung via Kerze und Glasrohr
den Begriff Wärmestrahlung inklusive Experimente erklären
Wärmestrahlung (Temperaturstrahlung): Hier wird die Wärme durch Strahlung wie z.B. Licht oder Infrarotstrahlung übertragen. Dies ist auch über große Entfernungen und durch ein Vakuum wie das Weltall möglich.
Experiment Wärmelampe und Reagenzgläser in schwarz und weiss
den Energieerhaltungssatz erläutern, an Beispielen (Haselnuss)
ür beliebige Vorgänge in Natur, Technik und Alltag gilt das Gesetz von der Erhaltung der Energie, kurz auch als Energieerhaltungssatz oder als allgemeiner Energieerhaltungssatz bezeichnet. Er lautet: In einem abgeschlossenen System ist die Summe aller Energien konstant.
Experiment Haselnuss; Haselnuss wird verbrennt und erwärmt Wasser in Reagenzglas,
1ml Wasser = 1 C° erwärmen = 4,2 Joule
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Lernkarten
Ziele der grünen Gentechnik benennen
Ziele: vorallem Ertragssteigerung
- Resistenz gegen Parasiten und Krankheiten
- Geringere Ansprüche an Boden und Klima
- Resistenz gegen Unkrautvernichtungsmittel
- Steigerung des Ertrages
- Verbesserung der Zusammensetzung
- Erhöhte Haltbarkeit und Transportierbarkeit
- Fähigkeit, Umweltgifte abzubauen
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Kreuzzüchtung
- Kreuzzüchtung: sehr zeitaufwendig 10-30 Jahre
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Mutationszüchtung
Mutationszüchtung: Aussetzung radioaktiver Stahlungen/Chemikalien, Mutationen zufällig und ungesteuert, können unerkannt in Kultursorten gelangen, schädliche Stoffe
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: Transgen/Cisgen
Transgen/Cisgen: Bakterie/Plasmide (Gentransfer innerhalb einer Art), Pflanzen = transgen (Akzeptanz) Art des Geneinbaus nicht steuerbar
Möglichkeiten der grünen Gentechnik: CRISPR/CAS
CRISPR/CAS
die am häufigsten gentechnisch veränderten Pflanzen aufzählen, die Anbauländer benennen
- Soja
- Mais
- Baumwolle
- Raps
Vor- und Nachteile transgene Pflanzen
Vorteile:
- Spritzmitteleinsatz verringert Umweltbelastung
- keine Ernteausfälle
Nachteile:
- hohe Kosten für Saatgut
- unkontrollierte Ausbreitung (Patentrechte, Biolabel)
- Kreuzung mit artverwandten Sorten
- Schädigung der Bienen durch BT- Pollen
die Chancen und Risiken der grünen Gentechnik erklären (an Beispielen)
mehr Risiko als weiss und rote Gentechnik da transgene Lebewesen in die Natur freigesetzt werden
- Übertragung von Fremdgenen auf gentechfreie Sorte der gleichen Art kann nicht ausgeschlossen werden, wenn Übertragung von Pollen möglich
- Übertragung von Fremdgenen von transgenen Pflanzen auf Wildpflanzen, grössere Gefahr je näher sie zu einheimischen Wildpflanzen angebaut werden - Vermeidung: Einschluss des Fremdgenes in die Chlorplasten, da Pollen keine Chlorplasten enthalten
- Bildung resistenter Schädlinge durch breiten Einsatz von transgenen Pflanzen, die wie der Bt-Mais ein Toxin gegen einen Schädling produzieren. Eingebauter Schutz der Pflanze und Schädlungsbekämpfung dann unbrauchbar
- Transgene Pflanzen können Stoffe enthalten die in den urspünglichen Sorten nicht enthalten sind, bisher zwar keine Kenntnis über Gesundheitsschäden an Menschen
Chancen: tatsächliche Ertragssteigerung noch unklar doch Resistenz gegen Unkrautvernichtungsmittel und Insekten eindeutig bewiesen.
Bsp: BT-Mais
Mais als einer der wichtigsten Nutzpflanzen (jährlich ca. 600 Mio. T.) kann befallen werden von Maiszünsler (Schmetterlinge) dessen Raupen sich in die Stängel und Kolben der Maispflanze hineinfressen und dadurch umknicken können (Ernteverlust von 5-7% trotz Insektiziden). Bakterium ist giftig für Maiszünsler, Gift wird als BT-Toxin bezeichnet, genmanimulierter Mais enthält Bakterium und produziert es selbst in seinen grünen Teilen, Maiszünsler werden dadurch vergiftet, Mensch und Tier keine Schädigung. Jedoch Auswirkungen des BT-Mais auf Umwelt (besonders Nützlinge und Wildpflanzen) unklar (unterschiedliche Studienergebnisse)
die 7 Mythen der grünen Gentechnik beurteilen
MYTHOS 1: Gentech-Pflanzen können die Weltbevölkerung ernähren.
MYTHOS 2: Gentech-Pflanzen sind der Schlüssel zur Klimaresistenz.
MYTHOS 3: Gentech-Pflanzen sind für Mensch und Umwelt sicher.
MYTHOS 4: Gentech-Pflanzen vereinfachen den Pflanzenschutz.
MYTHOS 5: Gentech-Pflanzen sind für Bäuerinnen und Bauern wirtschaftlich rentabel.
MYTHOS 6: Die Koexistenz von Gentech-Pflanzen und anderen Landwirtschaftssystemen ist möglich.
MYTHOS 7: Gentechnik ist die Innovation, die für Ernährungssysteme die grössten Erfolge verspricht.
den Begriff Energie definieren
Fähigkeit eines Körpers Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht/Strahlung auszusenden.
Energieträger benennen (Anteil global und Schweiz)
Energieträger sind Stoffe, deren Energiegehalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar sind.
Diejenigen Energieträger, die in der Natur vorkommen, nennt man Primärenergieträger. Darunter fallen zum Beispiel Holz, Kohle, Öl, Uran, aber auch Sonne, Wind oder Wasser.
Energieträger, welche aus Primärenergieträgern gewonnen werden, heissen Sekundärenergieträger. Beispiele dafür sind: Treibstoffe wie Benzin, Kerosin, Diesel (aus Erdöl), oder Ethanol (aus Biomasse).
(CH: Wasserkraft (59,9%), Kernkraft (33,5%) und konventionell-thermischen Anlagen (2,3%, nicht-erneuerbar / Form von Erdölbrennstoffen und Treibstoffen (50,6%), gefolgt von Elektrizität (25,0%), Gas (13,5%) und Holz (4,4%))
(Weltweit: Erdöl31,9%, Kohle/Torf27,1%, Erdgas22,1%, Biokraftstoff/ Abfall9,8%)
verschiedene Energieformen benennen und zuordnen
Mechanische Energie
kinetische Energie (Bewegungsenergie); Körper die aufgrund ihrer Bewegung mechanische Arbeit verrichten (Karusell, Kegel)
potentielle Energie (Lageenergie); Körper die augrund ihrer Lage mechanische Arbeit verichten (Kegel, Wasserrad, Staudamm)
Termische Energie
Körper die aufgrund ihrer Temperatur Wärme abgeben oder Licht/Strahlung aussenden (Karusel, Sonne, Wasserquelle/-Fontäne, Kernkraftwerk)
Elektrische Energie
Körper die aufgrund elektrischer Vorgänge Arbeit verrichten, Wärme abgeben oder Licht/Strahlung aussenden (Staudamm, Kernkraftwerk, Blitz)
Strahlungsenergie
Körper die aufgrund Helligkeit Licht/Strahlung aussenden (Karusell, Sonne, Blitz)
Kernenergie
Energie wird durch Prozesse im Innern von Atomkernen (Kernspaltung/Kernfussion) (Sonne, Kernkraftwerk)
Chemische Energie
Körper die bei chemischen Reaktionen Wärme abgeben, Arbeit verrichten oder Licht/Strahlung aussenden (Karusell, Sonne, Nahrung, Wachs)
den Begriff Wärme erklären inkl. Experiment
Wärme gibt an, was ein Körper abgibt oder bekommt. Der Begriff Wärme beschreibt immer eine Veränderung.
Wärme geht von allein immer vom wärmen zum kühleren Körper
Formelzeichen = Q
Einheit = Joule (J)
Durch Erwärmung dehnt sich der Stoff aus, erhöhte Bewegung der enthaltenen Atome
Experiment: Messingkugel vs. Messingring, Aufsteigendes Wasser im Becherglas durch Glaskanüle in Glaskolben
den Begriff Wärmeleitung inklusive Experimente erklären
Wärmeleitung: Material Wärme leitet und wie gut es sich zur Wärmedämmung eignet
Experiment Eiswürfel mit Eisendraht im Wasser, Eisen ein besserer Wärmeleiter als Wasser
Experiment Zigarette, A4 Blatt und Münze, Metalle sind gute Wärmeleiter
Experiment Wärmeleitung in Materie; Verdunstung Wasser auf erwärmten Metallstückchen
Wärmeleitung durch Materie wird Energie durch viele Stösse zwischen den Atomen sukzessive vom heisseren Ende ans kühlere Ende transportiert.
den Begriff Wärmeströmung inklusive Experimente erklären
(Wärmeströmung, Konvektion= Strömung von Flüssigkeit): Hier wird die Wärme durch die Bewegung von Materie (Gas oder Flüssigkeit) transportiert. Die Wärme wandert mit der Materie.
Experiment Verteilung Farbstoff in Glasrohr (Energietransport mit Materie)
Experiment Strömung in Gasen; Kaminwirkung via Kerze und Glasrohr
den Begriff Wärmestrahlung inklusive Experimente erklären
Wärmestrahlung (Temperaturstrahlung): Hier wird die Wärme durch Strahlung wie z.B. Licht oder Infrarotstrahlung übertragen. Dies ist auch über große Entfernungen und durch ein Vakuum wie das Weltall möglich.
Experiment Wärmelampe und Reagenzgläser in schwarz und weiss
den Energieerhaltungssatz erläutern, an Beispielen (Haselnuss)
ür beliebige Vorgänge in Natur, Technik und Alltag gilt das Gesetz von der Erhaltung der Energie, kurz auch als Energieerhaltungssatz oder als allgemeiner Energieerhaltungssatz bezeichnet. Er lautet: In einem abgeschlossenen System ist die Summe aller Energien konstant.
Experiment Haselnuss; Haselnuss wird verbrennt und erwärmt Wasser in Reagenzglas,
1ml Wasser = 1 C° erwärmen = 4,2 Joule
