DNA - Bildung stärkt Menschen

Bildungsplan 2004
Allgemein bildendes Gymnasium
Niveaukonkretisierung
für Biologie
Klasse 10
DNA und Proteine
Landesinstitut
für Schulentwicklung
Qualitätsentwicklung
und Evaluation
Schulentwicklung
und empirische
Bildungsforschung
Bildungspläne
Mai 2010
Gymnasium
Klasse 10
(1) Bezug zu den Bildungsstandards
Kompetenzerwerb in den Naturwissenschaften
Die Schülerinnen und Schüler können
- Modelle zur Erklärung von Sachverhalten anwenden [...].
Bildungsstandards Biologie
GRUNDPRINZIPIEN: REPRODUKTION
Die Schülerinnen und Schüler können
- den Aufbau der DNA mit einem einfachen Modell beschreiben und verstehen damit, dass die
Erbinformation auf der Basensequenz beruht. Sie wissen, dass diese Sequenz in spezifische
Proteine übersetzt wird.
- [...] die Bedeutung der Proteine als Wirk- und Bausubstanzen im Organismus erklären.
Dieses Beispiel beschreibt das erwartete Niveau bei Einführung der DNA als Molekül, das die
Erbinformation codiert. Es weist auch auf die Bedeutung von Modellen hin, die es ermöglichen die
komplexen molekularen Prozesse der Reproduktion ohne chemische Kenntnisse und Formeln
verständlich zu machen. Die Schülerinnen und Schüler erfahren, dass die primären Genprodukte
Proteine sind und lernen deren Wirkungsweise in der Zelle modellhaft verstehen (SchlüsselSchloss-Modell). Der Vorgang der Proteinbiosynthese ist somit nicht Thema dieser Klassenstufe!
KMK-Standards
Schülerinnen und Schüler
E 10
analysieren Wechselwirkungen mit Hilfe von Modellen,
E 11
beschreiben Speicherung und Weitergabe genetischer Information auch unter Anwendung geeigneter Modelle.
Niveaukonkretisierung für Biologie – DNA
2
Gymnasium
Klasse 10
(2) Problemstellung
Bildquellen: ZEUS Genetik S. 28 und S.30 und BIOS S. 22 verändert
(3) Niveaubeschreibung
Niveaustufe A
Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass die DNA ein doppelsträngiges großes Molekül ist. Sie
nennen die vier Basen und wissen, dass über deren Abfolge die Erbinformation codiert ist. Sie
kennen Proteine als Stoffe, die Bau- und Funktion eines jeden Organismus bestimmen. Sie können den Begriff Gen als Abschnitt auf der DNA beschreiben, der für die Herstellung eines Proteins verantwortlich und damit an der Ausprägung eines Merkmals beteiligt ist.
Niveaustufe B
Die Schülerinnen und Schüler erläutern darüber hinaus den Aufbau der DNA-Helix an Hand eines
vorgegebenen Modells. Sie erklären, dass in der Reihenfolge der Basen die Erbinformation verschlüsselt ist und dieser Code die Form der Proteinmoleküle festlegt. Sie wissen, dass die Proteine mit ihren unterschiedlichen Funktionen die Merkmale eines Organismus bedingen (s. Abbildung), die DNA bei der Zellteilung verdoppelt werden muss und dass ein "Schlüssel-SchlossMechanismus" die Grundlage für den Verdopplungsvorgang bildet.
Niveaukonkretisierung für Biologie – DNA
3
Gymnasium
Klasse 10
Niveaustufe C
Die Schülerinnen und Schüler erläutern darüber hinaus den Aufbau der DNA-Helix ohne Hilfen.
Sie kennen die verschiedenen Funktionen der Proteine (s. Abbildung), deren Zusammenwirken
verstehen sie als Grundlage für die Ausprägung eines bestimmten Merkmals. Damit erklären sie
den Zusammenhang zwischen der Abfolge der Basen in der DNA und dem spezifischen Merkmal
eines Organismus. Sie können Hypothesen aufstellen, welche Folgen Veränderungen der DNA
(z. B. der Basenfolge) haben können.
Niveaukonkretisierung für Biologie – DNA
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