Genetik und Evolution - Romain-Rolland
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Verwaltungsvorschrift Schule 5/12, Schulinternes Curriculum für das Abitur 2013 und 2014 Leistungskurs Biologie LK 12/1 Stunde 1 2/3 4/5 6 7/8 9/10 11 12/13 14/15 16 17/18 19/20 21/22 23 24/25 26/27 28 Grundlagen und Anwendungsfelder der Genetik - Stoffverteilungsplan Inhaltliche Schwerpunkte Abi 2013 Hinweise Einstieg: Klassische Genetik Wiederholung (Anwendungsaufgaben zu den Mendelschen wichtiger Begriffe Regeln) - Mendelsche Genetik beim Menschen Stammbaumanalyse HA: Ab - Zusammenfassung gonosomaler und Saccharoseintoleranz autosomaler Erbgänge bei den Inuits - Erweiterung von Mendel - Molekulare Grundlagen der Genetik (Wiederholung Zelle, Bau und Funktion der Kernbestandteile) - Bedeutung des Zellkerns (Ab) - Aufbau der Chromosomen, Modell Kondensationsformen DNA als Träger der Erbsubstanz - Versuche von Avery und Griffith - Hershey – Chase – Experiment - Feinbau der DNA und Modell von Watson und Crick (Verpackung der DNA) - Schmelzen und Hybridisieren von DNA - Versuch: DNA-Isolierung aus Tomaten - Erarbeitung mRNA, tRNA und rRNA (Aufbau, HA: Vergleich DNA Funktion und Vorkommen) und RNA - Zellzyklus (Phasen mit den ablaufenden Vorbereitende HA: Prozessen) Wiederholung Mitose Überleitung Replikation Mitose-Software - Mechanismus der Replikation (Experimente von Meselson und Stahl) - kontinuierliche und diskontinuierlicher Ablauf Replikation-Software - DNA – Schäden und Reperaturmechanismen Ab (Cornelsen) - DNA – Analyse SV - Autoradiographie, PCR - Gelelektrophorese SV - DNA-Sequenzierung - Genetischer Fingerabdruck - Zusammenfassung - Übung mit Programm Gentechnik Software - Proteinbiosynthese (Überblick zu Transkription und Translation, Enzyme) - Ablauf der Transkription - Modifizierung der RNA HA: Vergleich zw. - Vergleich Transkription bei Pro- und Transkription und Eukaryoten Replikation - Ablauf der Translation - Zusammenfassung Proteinbiosynthese Film (Zelle 2) - der genetische Code (Eigenschaften) - die Code-Sonne (Übung mit der Codesonne) - Hemmstoffe der Proteinbiosynthese (Ab) - Genregulation - Substratinduktion (Beispiel lac-Operon) 29/30 31/32 33 34/35 36/37 38 39/40 41/42 43 44/45 46/47 48/49 - Endproduktrepression - Anwendungsbeispiel (Argininsynthese) - Vergleich der Mechanismen - Kontrolle der Genexpression bei Eukaryoten (Enhancer, Transkriptionsfaktoren, ...) - Mutationen - allg. Definition, Mutagene, Überblick Mutationstypen - Genmutaionen (Punktmutation Sichelzellenanämie, Rastermutation PKU, Albinismus, Genwirkketten) - Chromosomenmutationen - Genommutationen - Wiederholung Meiose, Rekombination - Meiosefehler Entstehung von Monosomien und Trisomien - Turner-, Klinefelder- Syndrom, Poly X-Frauen - Bakteriengenetik - Wiederholung Aufbau /Rekombination bei Bakterien - Grundoperationen in der Gentechnik (gentechnische Herstellung transgener Zellen) - gentechnische Herstellung von Insulin - Viren und Bakteriophagen (Aufbau, lytischer und lysogener Vermehrungszyklus, Transduktion) - Stammzellenforschung (Was sind Stammzellen? Wo werden sie eingesetzt? Wie gewinnt man sie? - aktueller Forschungsstand, Pro- und KontraDiskussion - Reproduktionsbiologie (Möglichkeiten der künstlichen Befruchtung, Diskussion ethische Aspekte SV SV vorbereitende HA: Ablauf der Meiose Software Meiose SV SV SV Biologie GK 12/1 Stunde 1 2/3 Grundlagen und Anwendungsfelder der Genetik - Stoffverteilungsplan - , Inhaltliche Schwerpunkte Einstieg: Klassische Genetik (Anwendungsaufgaben zu den Mendelschen Regeln) - 4/5 6 7/8 Mendelsche Genetik beim Menschen Stammbaumanalyse Zusammenfassung gonosomaler und autosomaler Erbgänge - Bedeutung des Zellkerns (AB) Aufbau der Chromosomen, Kondensationsformen Versuche von Avery und Griffith Feinbau der DNA und Modell von Watson und Crick (Verpackung der DNA) Zellzyklus (Phasen mit ablaufenden Prozessen) 13/14 Mechanismus der Replikation (kontinuierlicher Ablauf) Erarbeitung mRNA und tRNA (Aufbau, Vorkommen und Funktion), AS, Peptidbindung und Struktur Proteinbiosynthese (Überblick zur Transkription und Translation, Enzyme) 15 Vergleich der Transkription bei Pro- und Eukaryoten - 16/17 - Ablauf der Translation Zusammenfassung Proteinbiosynthese Der genetische Code: Eigenschaften 20/21 Genregulation bei Prokaryoten - 23/24 - 25/26 - 27 28/29 30/31 - 32/33 - HA: Vergleich zwischen Transkription und Replikation Film (Zelle 2) Die Code-Sonne (übungen mit der Code-Sonne) Substratinduktion (Bsp. Lac-Operon) Endproduktrepression Anwendung: Argininsynthese Mutationen - Vorbereitende HA: Wiederholung Mitose Mitose-Software Replikation-Software HA: Vergleich RNA und DNA Ablauf der Transkription 18/19 22 Modell DNA als Träger der Erbsubstanz Überleitung Replikation 10/11 12 Hinweise Wiederholung wichtiger Begriffe HA: AB Saccharoseintoleranz bei den Inuits Molekulare Grundlagen der Genetik (Wiederholung Zelle, Bau und Funktion der Kernbestandteile) 9 Abi 2013 Allgemeine Definition, Mutagene, Überblick Mutationstypen Genmutationen (Punktmutation Sichelzellenanämie, Rastermutation PKU, Albinismus, Genwirkketten) Chromosomenmutationen Genommutationen (Trisomie 21) Wiederholung Meiose, Rekombination Meiosefehler Entstehung von Monosomien und Trisomien Turner-Syndrom, Klinefelter-Syndrom, Poly-X-Frauen Stammzellenforschung (Was sind Stammzellen?, Wo werden sie eingesetzt?, Wie gewinnt man sie?) Aktueller Forschungsstand, Pro- und Contra-Diskussion Reproduktionsbiologie (Möglichkeiten der künstlichen Befruchtung, Diskussion ethische Aspekte) Eines von beiden Software Filiale Stammbaumanalyse SV SV Vorbereitende HA: Ablauf der Meiose Software Meiose SV SV SV Schulinternes Curriculum Evolution Evolutionsfaktoren: Selektion, Mutationen, Rekombination, Gendrift, Isolation Synthet. Evolutionstheorie: histor. Hintergründe s. Übersicht Blau-grünes Schülerbuch Grundkurs S. 406, 407 Achtung, historische Entwicklung ausführlich bearbeiten s. Blau-grünes Schülerbuch Grundkurs S. 410 Entstehung der Arten: incl. Adaptive Radiation, Koevolution, Isolation, Symbiose, etc, Endosymbiontentheorie, Brückentier
