Grundlagen und Anwendungsfelder der Genetik
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Grundlagen und Anwendungsfelder der Genetik Grundkurs 45 Stunden Kursiv: Verbindliche Inhalte Rahmenplan Verbindliche Inhalte vorrangige Basiskonzepte Kompetenzentwicklung 1. Molekulargenetische Grundlagen der Vererbung Chromosomen, Chromosomensätze Bau der DNA und RNA Replikation der DNA Prozesse des Zellzyklus und der Keimzellenbildung Genetischer Code Proteinbiosynthese (Transkription und Translation) chemisch-physiologischer Weg vom Gen zum Merkmal Struktur und Funktion Reproduktion Kompartimentierung Struktur und Funktion Variabilität und Angepasstheit Schülerinnen und Schüler : erklären ein Modell zum Aufbau der Chromosomen unterscheiden zwischen Funktions- und Transportform der DNA fertigen eine mikroskopische Zeichnung von einem Frischoder Dauerpräparat eines Riesenchromosoms an vergleichen Chromosomensätze verschiedener Organismenarten beschreiben die chemische und räumliche Struktur der DNA und RNA extrahieren DNA erläutern den Mechanismus der identischen Replikation der DNA und die Funktionen beteiligter Enzyme beschreiben den Verlauf des mitotischen Zyklus und der Meiose vergleichen die Zellteilungsprozesse Mitose und Meiose erklären die Entstehung unterschiedlicher Keimzellen durch Rekombination mithilfe modellhafter Skizzen definieren den Begriff Gen erläutern die Eigenschaften des genetischen Codes beschreiben den Verlauf von Transkription und Translation wenden den genetischen Codes zur Ermittlung von Aminosäuresequenzen an erklären mithilfe der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten den Weg vom Gen zum Merkmal Std Notizen/ Bemerkungen Genregulation Bedeutung der Stammzellenforschung Mutation und Rekombination Gen-, Chromosomen- und Genommutationen Auswirkungen von Genmutationen auf die Proteinstruktur erläutern Beispiele zur Genregulation durch Substratinduktion und Endproduktrepression bei Prokaryoten schlussfolgern aus der Genregulation auf die Bedeutung der Stammzellen und -forschung für die Zelldifferenzierung definieren den Begriff Mutation nennen Mutagene unterscheiden Mutationsarten erläutern die Auswirkungen von Genmutationen auf die Proteinstruktur erläutern die Bedeutung von Mutation und Rekombination für die Variabilität 2. Gentechnik Grundlegende Prinzipien der Gentechnik Kompartimentierung Struktur und Funktion Variabilität und Angepasstheit Steuerung und Regelung beschreiben den Aufbau und die Lebensweise der Bakterien erläutern den Aufbau eines Virus am Beispiel des Bakteriophagen, sowie seine Vermehrung im lysogenen Zyklus begründen die Bedeutung der Bakterien als Versuchsobjekte der Genetik beschreiben das Grundprinzip gentechnischer Verfahren am Beispiel der Herstellung von z. B. Humaninsulin bewerten oder diskutieren die Chancen und Risiken der Anwendung eines weiteren gentechnischen Verfahrens (Grundprinzip) beschreiben mithilfe von Skizzen den Ablauf der PCR und der Gelelektrophorese beschreiben das Verfahren der Gewinnung des genetischen Fingerabdruck erläutern die Bedeutung und mögliche Anwendungen des genetischen Fingerabdruckes 3. Mechanismen der Vererbung Möglichkeiten und Grenzen gentherapeutischer Verfahren ethische Aspekte der Reproduktionsbiologie Stammbaumanalysen genetisch bedingte Erkrankungen beschreiben das Prinzip der Gentherapie beim ADA-Mangel erörtern und bewerten Chancen und Risiken gentherapeutischer Verfahren anhand von Fallbeispielen begründen die Anwendbarkeit der mendelschen Gesetze bei der Stammbaumanalyse, z.B. Blutgruppen, autosomaldominant, autosomal-rezessiv und X-chromosomal vererbte Krankheiten recherchieren das Krankheitsbild genetisch bedingter Krankheiten stellen das Verfahren der Fruchtwasseruntersuchung bis zur Herstellung eines Karyogramms im Fließschema dar vergleichen und interpretieren Stammbäume, Karyogramme und Gelelektophoresemuster im Zusammenhang
