Das Test-Heft zur Abi-Box Biologie Der Unterricht im Fach Biologie baut systematisch auf­ einander auf. Es wird immer wieder vorausgesetzt, dass die Schülerinnen und Schüler Fachwissen, Fachwörter, Fachbegriffe und Methoden aus vorherigen Schulstufen und Un­ terrichtsstunden aufrufen und anwenden können. Nur so können sie dem Unterricht angemessen folgen und sicher in die Klausur gehen. Die Abi-Box Biologie liefert für jedes Halbjahr der Qua­ lifikationsphase ein Test-Heft mit Kurztests zur laufenden Wiederholung von Voraussetzungen und zur Sicherung von Unterrichtsergebnissen. INHALTSFELD I: Die Kurztests Jeder Kurztest enthält eine Zusammenstellung von Test-Auf­ gaben, die das benötigte Vorwissen für einen Unterrichts­ abschnitt wiederholen und die laufenden Lernergebnisse sichern. Ein Test dauert 15 bis 20 Minuten. Die Kurztests verteilen sich so über das Unterrichtshalb­ jahr, dass Sie alle zwei bis drei Wochen (s. Überblick) oder in Ihren eigenen Rhythmen das Wissen der Schülerinnen und Schüler sichern und überprüfen können. Um Sie nicht zusätzlich zu belasten, haben wir besonderes Augenmerk auf die schnelle Korrektur gelegt. Evolution Schülerarbeitsbuch Seite BAUSTEIN 1: Ursachen der Evolution Natürliche Selektion 1. und 2. Stunde 3 Variabilität – Grundlage der Selektion 3. und 4. Stunde 9 Selektion als grundlegendes Prinzip der Evolution 5. und 6. Stunde 18 Zu den Ursachen von Variabilität 7. und 8. Stunde 19 9. und 10. Stunde 28 11. und 12. Stunde 33 13. und 14. Stunde 40 Übereinstimmungen körperlicher Strukturen als Belege für Verwandtschaft 15. und 16. Stunde 53 Molekulargenetische Homologien belegen gemeinsame Abstammung 17. und 18. Stunde 61 Was uns Stammbäume sagen: Rekonstruktion evolutiver Entwicklungen 19. und 20. Stunde 68 Verwandtschaft rekonstruieren 21. und 22. Stunde 74 Basiskonzept „Geschichte und Verwandtschaft“ 23. und 24. Stunde 83 Verwandtschaftsbelege durch molekularbiologische Homologien 25. und 26. Stunde 87 Aminosäuresequenz-Vergleiche ermöglichen stammesgeschichtliche Analysen 27. und 28. Stunde 94 Proximate und ultimate Ursachen in der Biologie 29. und 30. Stunde 99 TEST 1 Selektionstypen und genetische Drift als Ursache für Evolution Die Entstehung von Arten BAUSTEIN 2: Evolutionstheorien Die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin im Vergleich Die Synthetische Evolutionstheorie TEST 2 BAUSTEIN 3: Evolutive Entwicklungen TEST 3 TEST 4 INHALTSFELD II: Neurobiologie BAUSTEIN 1: Das Nervensystem – zellbiologische Grundlagen, Erregungsbildung und Erregungsweiterleitung Schülerarbeitsbuch Seite Der Aufbau und die Aufgaben des Nervensystems 1. und 2. Stunde 106 Das Ruhepotenzial 3. und 4. Stunde 115 Das Rezeptorpotenzial (Sensorpotenzial) 5. und 6. Stunde 124 Das Aktionspotenzial 7. und 8. Stunde 128 Die Erregungsleitung 9. und 10. Stunde 137 Der Aufbau der Synapsen und die Vorgänge an Synapsen 11. und 12. Stunde 147 Neuronale Verrechnung, Synapsengifte 13. und 14. Stunde 156 TEST 5 TEST 6 BAUSTEIN 2: Zusammenwirken von Nerven- und Hormonsystem am Beispiel von Stresssituationen Aufbau und Funktionsweise des menschlichen Gehirns 15. und 16. Stunde 180 17. bis 20. Stunde 184 TEST 7 Zusammenwirken von Nerven- und Hormonsystem am Beispiel von Stresssituationen Durchführung, Korrektur und Bewertung der Tests Teilen Sie die Test-Hefte nur aus, wenn Sie einen Test schreiben lassen. Bei der ersten Benutzung beschriftet jeder Schüler sein Test-Heft mit seinem Namen und der Kursbezeichnung. So können die Test-Hefte immer wieder eingesammelt und ausgeteilt werden. Nach Beendigung des Tests überträgt jeder Schüler seine Ergebnisse auf den Ergebnisbogen, der in seinem Test-Heft liegt. Die Korrektur der Tests können Sie variieren: •Wenn Sie sich einen Überblick über den Kursstand verschaffen wollen, sammeln Sie nach einem Test alle Hefte zur Korrektur ein. Mithilfe des Korrekturbogens zum Test in dieser Gebrauchsanweisung lassen sich die Ergebnisbögen Ihrer Schüler schnell abgleichen und korrigieren. • Alternativ können Sie die Schüler die Tests in Eigenkorrektur oder in Part­ ner-Korrektur korrigieren lassen. Dazu legen Sie den Korrekturbogen aus + mit oder Sie präsentieren die richtigen Lösungen elektronisch (¦ den Lösungen zum Test-Heft). • Wenn Sie die Tests einzelner Schüler einsammeln, können Sie die Wis­ sensstände stichprobenartig prüfen. Zusätzlich können Sie mit den Schülern vereinbaren, freiwillig abgegebene Tests in die Notenwertung für das Halbjahr einzubeziehen. Für die Bewertung sind die Testaufgaben auf dem Ergebnisbogen mit Punkt­ zahlen versehen. Jede korrekte Teillösung bringt einen Punkt. Die Test-Ergebnisse sind wichtig! Sie zeigen Ihren Schülerinnen und Schü­ lern, was sie sicher können und was sie für den weiteren Unterricht und die Klausur noch einmal wiederholen müssen. So funktionieren das Schreiben und die Korrektur der Tests 1. Das Test-Heft Biologie Niedersachsen Ursachen der Evolution 1 Enzyme gehören zu den Proteinen. a beide Allele eines Gens identisch sind (z. B. AA oder aa). Fettsäuren. b die beiden Allele eines Gens unterschiedlich sind (z. B. Aa). Enzyme 2 Der Begriff heterozygot bedeutet, dass a spalten Substrate. a beide Allele eines Gens identisch sind (z. B. AA oder aa). b regulieren die Körpertemperatur. b die beiden Allele eines Gens unterschiedlich sind (z. B. Aa). 3 Enzyme ermöglichen Stoffwechselreaktionen, indem sie 3 Ein dominantes Allel eines Gens a das aktive Zentrum des Substrats verändern. a führt immer zur Merkmalsausprägung. b die Aktivierungsenergie für die Reaktion herabsetzen. b führt nur dann zur Merkmalsausprägung, wenn es homozygot ist. 4 Ein rezessives Allel eines Gens Definieren Sie die folgenden Fachbegriffe der Genetik. a bezeichnet die Ausprägung der Merkmale. a bezeichnet die Ausprägung der Merkmale. b bezeichnet die genetische Ausstattung. b bezeichnet die genetische Ausstattung. c bezeichnet die Zustandsform eines Gens väterlichen oder mütterlichen Ursprungs. c bezeichnet die Zustandsform eines Gens väterlichen oder mütterlichen Ursprungs. d bezeichnet einen DNA-Abschnitt, der zur Merkmalsausprägung transkribiert wird. d bezeichnet einen DNA-Abschnitt, der zur Merkmalsausprägung transkribiert wird. e bezeichnet den Platz auf homologen Chromosomen, auf denen sich allele Gene befinden. e bezeichnet den Platz auf homologen Chromosomen, auf denen sich allele Gene befinden. 2 Das Allel 5 Der Phänotyp a bezeichnet die Ausprägung der Merkmale. a bezeichnet die Ausprägung der Merkmale. b bezeichnet die genetische Ausstattung. b bezeichnet die genetische Ausstattung. 2 1 c bezeichnet die Zustandsform eines Gens väterlichen oder mütterlichen Ursprungs. c bezeichnet die Zustandsform eines Gens väterlichen oder mütterlichen Ursprungs. d bezeichnet einen DNA-Abschnitt, der zur Merkmalsausprägung transkribiert wird. d bezeichnet einen DNA-Abschnitt, der zur Merkmalsausprägung transkribiert wird. e bezeichnet den Platz auf homologen Chromosomen, auf denen sich allele Gene befinden. e 3 Der Genort Abi-Box Biologie · Niedersachsen Der Genotyp Abi-Box Biologie · Niedersachsen 4 Das Gen Zellinnenraum Na+ führt immer zur Merkmalsausprägung. führt nur dann zur Merkmalsausprägung, wenn es homozygot ist. 5 Eine Zelle ist diploid, wenn sie a einen Chromosomensatz enthält. b zwei Chromosomensätze enthält. 6 Eine Zelle ist haploid, wenn sie a einen Chromosomensatz enthält. Aufbau und Aufgaben des Nervensystems, b zwei Chromosomensätze enthält. 7 Die Körperzellen des Menschen sind a haploid. b diploid. 8 Die Keimzellen des Menschen sind a haploid. b diploid. Ruhepotenzial, Rezeptorpotenzial T5 ADP + P ATP Na+ Na+ K+ Na+ K+ K+ Außenmedium a bezeichnet die Ausprägung der Merkmale. b bezeichnet die genetische Ausstattung. 1 6 c bezeichnet die Zustandsform eines Gens väterlichen oder mütterlichen Ursprungs. d bezeichnet einen DNA-Abschnitt, der zur Merkmalsausprägung transkribiert wird. e bezeichnet den Platz auf homologen Chromosomen, auf denen sich allele Gene befinden. Abi-Box Biologie · Niedersachsen Test 5 Beschriften Sie die Abbildung der Nervenzelle, indem Sie die Ziffern den richtigen Begriffen zuordnen. 1 Kompartimentierung passiver Transport von Kalium-Ionen aktiver Transport von Natrium- und Kalium-Ionen b Ranvierscher Schnürring Name r f Bei der Entstehung von Membranpotenzialen spielen ungeladene Teilchen eine wichtige Rolle. r f Die wichtigsten Ionen bei der Entstehung eines Membranpotenzials an einer Nervenzelle sind Na+, K+, Cl- und HCO3-. r f Na+ und K+ gehören zu den Anionen, Cl- und HCO3- gehören zu den Kationen. r f Für die Entstehung eines Membranpotenzials an einer Nervenzelle ist es wichtig, dass die Ionenkanäle immer geöffnet sind. r f Die Natrium-Kalium-Pumpe sorgt dafür, dass das Membranpotenzial aufrechterhalten wird. r f Wäre die Natrium-Kalium-Pumpe nicht vorhanden, würden im Zeitverlauf immer mehr Natrium-Ionen einströmen und das Membranpotenzial würde positiv werden. a 3 Dendriten passiver Transport von Natrium-Ionen Kreuzen Sie an, ob die Aussagen zur Entstehung von Membranpotenzialen von 7 Punkten von 8 Punkten 3 4 richtig (r) oder falsch (f) sind. von 5 Punkten 5 2 Zellkörper (Soma) Funktion: Zellmembran Das Nervensystem a Axonhügel 4 Kalium-Ionenkanal Natrium-Ionenkanal b Axon 3 Bezeichnung: Natrium-Kalium-Pumpe 1 präsynaptische Endigungen 2 Ordnen Sie den Ziffern in der Abbildung die richtige Bezeichnung und die entsprechende Funktion zu. 4 5 Biologie Niedersachsen a b Myelinscheide 5 6 4 Jeder Schüler überträgt seine Lösungen auf den Ergebnisbogen zu Test 1, der in der Mitte seines Test-Hefts eingelegt ist. Der Ergebnis­ bogen zeigt alle Aufgaben von Test 1 auf einen Blick. Das Ruhepotenzial einer Nervenzelle liegt bei 5 von 6 Punkten Kreuzen Sie die richtige Antwort an. a b a 70 mV. b – 70 mV. c 0 mV. a r f r f r f r f r f Abi-Box Biologie · Niedersachsen 2. Der Ergebnisbogen: die Test-Ergebnisse auf einen Blick a b 3 bezeichnet den Platz auf homologen Chromosomen, auf denen sich allele Gene befinden. 7 4 3 Der Begriff homozygot bedeutet, dass a b 1 T5 1 Vervollständigen Sie die Aussagen. 2 2 T1 Natürliche Selektion, Variabilität 3 Vervollständigen Sie die Aussagen zu den Enzymen. Abi-Box Biologie · Niedersachsen Die Test-Hefte werden ausgeteilt. Jeder Schüler bearbeitet Test 1 in seinem Test-Heft. 1 ERGEBNISBOGEN · TEST 5 Test 1 b r 2 f von 4 Punkten 6 1 von 1 Punkt a b a b 2 c a b 3 a b 4 a b von 9 Punkten Summe von 11 Punkten ✂ Summe ¦ Biologie Niedersachsen Test 5 + Das Nervensystem + 1¦ 4 T5_3 T5_4von 5 Punkten 1 2 a b a 2 6 3 5 2 a 4 4 b 1 b 3 2 a 2 b 3 1 von 8 Punkten 4 von 7 Punkten 1 a b 2 a 5 b 5 a 2 ¦ + fa r b f r 5 f r a f b r f r f + 6 1 a 5 T5_5 2 T5_2 a 1 ¦ 4 f r f r f r f r f r f a b 5 a b 2 von 4 Punkten + 6 T5_6 c c b 3 a b b 4 4 a a b b a b 9 Punkten Summe von 11 Punkten Summe von 15 Punkten Summe Summe Blatt 1 ✂ von ✂ ✂ von von 9 Punkten Summe 35 Punkten 3 Die Abbildungen zeigen, auf welche Weise sich die natürliche Selektion auf eine Population auswirken kann. 3 Ordnen Sie die Abbildungen den Selektionstypen zu. 2 gerichtete Selektion 3 disruptive Selektion 1 stabilisierende Selektion Vervollständigen Sie die Aussagen zum Flaschenhalseffekt. 1 Der Flaschenhalseffekt beschreibt ein Phänomen, bei dem die Größe einer Population stark a vergrößert wird. b verringert wird. 2 Zu den Ursachen des Flaschenhalseffekts gehören a Katastrophen wie Erdbeben oder Waldbrände. b eine geringe Populationsgröße und fehlende Fortpflanzungsfähigkeit. 3 Welche Individuen „durch den Flaschenhals“ gelangen a wird durch ihre Angepasstheit an die Umwelt bestimmt. b ist zufällig. 4 Der Genpool der neuen Population entspricht nicht mehr dem Genpool der Ursprungspopulation. Die Allel-Frequenzen a bleiben dennoch gleich. b haben sich deutlich verändert. Abi-Box Biologie · Niedersachsen 2 Phänotypen Phänotypen(Fellfarbe) (Fellfarbe) Nach: Neil A. Campbell / Jane B. Reece: Biologie, Pearson Deutschland GmbH, München 2005, S. 538. Einwirkung Einwirkungder der natürlichen natürlichenSelektion Selektion Phänotypen (Fellfarbe) 1 5 Abi-Box Biologie · Niedersachsen evolvierte evolvierte Population Population Häufigkeit der Individuen Häufigkeit der Individuen Häufigkeit der Individuen Häufigkeit der Individuen Einwirkung der natürlichen Selektion unterschiedliche Phänotypen einer Art 3 genetischer Drift 4 Vervollständigen Sie den Lückentext, indem Sie den Ziffern den jeweils richtigen Begriff zuordnen. 1 Ausgangspopulation 1 a natürliche Selektion Die Veränderung in der Häufigkeit b Populationsgröße der Allele und Genotypen wird durch 6 1 beeinflusst. Treten die Änderun2 a genetischer Variabilität b genetischer Drift 3 a reproduktive Fitness b genetische Variabilität 2 kleine Gründerpopulation auf einer Insel Die oben stehende Abbildung zeigt den Gründereffekt. Ordnen Sie den Zahlen die richtigen Beschriftungen zu. gen aufgrund von Zufallsereignissen 1 Ausgangspopulation in einer kleinen Population auf, so spricht man von 2 . Sie führt dazu, 3 genetische Drift 4 Population nach wenigen Generationen 2 kleine Gründerpopulation auf einer Insel 5 Population nach vielen Generationen dass sich die 3 verringert. von 1 Punkt c a b 4 evolvierte Population f a a b 3 Phänotypen (Fellfarbe) f r a Natürliche Selektion, Selektionstypen, Entstehung von Arten, Darwin und Lamarck Einwirkung der natürlichen Selektion f r b a T2 evolvierte Population f r 6 b 2 b ursprüngliche ursprüngliche Population Population r 1 3 ursprüngliche Population f von 1 Punkt a b 2 Summe ursprüngliche Population f r von 4 Punkten Falzlinien für vereinfachtes Anlegen Alternative + Die Schüler-Korrektur mit der : Wenn die Schüler ihre Tests selbstständig oder in Partnerarbeit korrigieren sollen, können die Lösungen zum Test im Kurs präsentiert werden + mit den Lösungen zum Test-Heft). (¦ von 6 Punkten r a b b a 5 von 6 Punkten r a b 2 von 8 Punkten a ¦ 4 r b 4 von 7 Punkten b b 7 a Abi-Box Biologie · Niedersachsen b Name b a 4 3 3 3 1 a Das Nervensystem von 5 Punkten 4 1 3 Test 5 Name 3 ERGEBNISBOGEN · TEST 5 3 T5_1 Abi-Box Biologie · Niedersachsen Das Nervensystem + 1 Die Ergebnisbögen werden eingesammelt und mit dem Korrekturbogen zu Test 1 ab­ geglichen. Dazu wird der Korrekturbogen wie eine Korrekturschablone an den Ergebnisbo­ gen angelegt. Für die Bewertung werden die richtigen Teillösungen ausgezählt und die er­ reichten Punkte in die entsprechenden Felder eingetragen. Für jede richtige Teillösung gibt es einen Punkt. 35 Punkten ERGEBNISBOGEN · TEST 5 ¦ 15 Punkten von Abi-Box Biologie · Niedersachsen 1 von Biologie Niedersachsen Test 5 KORREKTURBOGEN · TEST 5 Biologie Niedersachsen 3. Der Korrekturbogen: schneller Abgleich mit den richtigen Lösungen Summe Summe Blatt 1 Population 4nach wenigen Generationen 5 nach vielen Population Generationen T2 von 11 Punkten Summe von 15 Punkten Summe Blatt 1 von 35 Punkten