Der neue Kernlehrplan in NRW: Stoffverteiler für den LINDER Biologie NRW Qualifikationsphase Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel Seite Basiskonzepte Kompetenzen Inhaltsfeld 3: Genetik 1 Molekulargenetik 1.1 Chromosomen als Träger der genetischen Information 23 Chromosom 1.2 Erbsubstanz DNA 25 DNA 1.3 Der Weg vom Gen zum Merkmal 28 Gen, Merkmal 1.4 Transkription 30 genetischer Code Wie Wissen entsteht: Das erste Codon des genetischen Codes wird entschlüsselt … benennen Fragestellungen und stellen Hypothesen zur Entschlüsselung des genetischen Codes auf und erläutern klassische Experimente zur Entwicklung der Code-Sonne (E1, E3, E4) … erläutern wissenschaftliche Experimente zur Aufklärung der Proteinbiosynthese, generieren Hypothesen auf der Grundlage der Versuchspläne und interpretieren die Versuchsergebnisse (E3 ,E4, E5) 31 1.5 Translation 32 1.6 Vergleich der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten 1.7 Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten 34 1.8 Genregulation bei Eukaryoten 38 36 … erläutern Eigenschaften des genetischen Codes und charakterisieren mit dessen Hilfe Mutationstypen (UF1, UF2) Proteinbiosynthese Genregulation …vergleichen die molekularbiologischen Abläufe in der Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten (UF1, UF3), … erläutern und entwickeln Modellvorstellungen auf der Grundlage von Experimenten zur Aufklärung der Genregulation bei Prokaryoten (E2, E5, E6) Transkriptions-faktor … erläutern die Bedeutung der Transkriptionsfaktoren für die Regulation von Zellstoffwechsel und Entwicklung (UF1, UF4) … erklären mithilfe von Modellen genregulatorische Vorgänge bei Eukaryoten (E6) 1 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 1.9 Krebs - Fehlregulation der Zellvermehrung Wie wissen angewendet wird: RNA-Interferenz Seite 40 Basiskonzepte Kompetenzen Proto-Onkogen, … erklären mithilfe eines Modells die Wechselwirkung von ProtoTumor-Supressorgen Onkogenen und Tumor-Suppressorgenen auf die Regulation des Zellzyklus und beurteilen die Folgen von Mutationen in diesen Genen (E6, UF1, UF3, UF4) 42 RNA-Interferenz 2 Methoden der Molekulargenetik 2.1 Polymerase-Kettenreaktion 47 2.2 Gelelektrophorese 48 2.3 DNA-Analyse und Genomforschung 49 Wie Wissen angewendet wird: Der genetische Fingerabdruck 2.4 Genomik und Proteomik 51 Wie Wissen angewendet wird: Proteomanalysen von Tumorzellen 2.5 Bedeutungswandel des Genbegriffs 53 52 … erläutern molekulargenetische Verfahren (u.a. PCR, Gelelektrophorese) und ihre Einsatzgebiete (E4, E2, UF1) … erläutern molekulargenetische Verfahren (u.a. PCR, Gelelektrophorese) und ihre Einsatzgebiete (E4, E2, UF1) Genom … erläutern molekulargenetische Verfahren (u.a. PCR, Gelelektrophorese) und ihre Einsatzgebiete (E4, E2, UF1) Omics … erläutern molekulargenetische Verfahren (u.a. PCR, Gelelektrophorese) und ihre Einsatzgebiete (E4, E2, UF1) … reflektieren und erläutern den Wandel des Genbegriffes (E7) 54 3 Gentechnik 3.1 Methoden und Anwendungen der Gentechnik Wie Wissen angewendet wird: Anwendungsgebiete der Gentechnik 3.2 Gentechnik: Risiken und ethische Fragen 59 … beschreiben molekulargenetische Werkzeuge und erläutern deren Bedeutung für gentechnische Grundoperationen (UF1) 62 Transgener Organismus … stellen mithilfe geeigneter Medien die Herstellung transgener Lebewesen dar und diskutieren ihre Verwendung (K1, B3) … beschreiben aktuelle Entwicklungen in der Biotechnologie bis hin zum Aufbau von synthetischen Organismen in ihren Konsequenzen für unterschiedliche Einsatzziele und bewerten sie (B3, B4) 66 Bioethik 2 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 3.3 Synthetische Organismen 68 Synthetischer Organismus Der LINDER Biologie Kapitel Seite … beschreiben aktuelle Entwicklungen in der Biotechnologie bis hin zum Aufbau von synthetischen Organismen in ihren Konsequenzen für unterschiedliche Einsatzziele und bewerten sie (B3, B4) Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Basiskonzepte Kompetenzen … erläutern die Grundprinzipien der inter- und intrachromosomalen Rekombination (Reduktion und Neukombination der Chromosomen) bei Meiose und Befruchtung (UF4) 4 Rekombination und Mutation 4.1 Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung 73 4.2 Meiose 75 Rekombination, Meiose 4.3 Rekombination und Variabilität 77 4.4 Mutationen und Mutagene 79 Rekombination, Meiose Mutation 4.5 Genmutationen 80 Mutation Wie Wissen entsteht: Bildung von Augenpigment bei Insekten 4.6 Chromosomenmutationen 82 Genwirkkette 83 Mutation 4.7 Genommutationen 84 Mutation 4.8 Geschlechtschromosomen 87 4.9 Analyse menschlicher Erbgänge 89 Wie Wissen angewendet wird: DNA-Chips 92 DNA-Chip … erklären die Auswirkungen verschiedener Gen-, Chromosom- und Genommutationen auf den Phänotyp (u.a. unter Berücksichtigung von Genwirkketten) (UF1, UF4) … erklären die Auswirkungen verschiedener Gen-, Chromosom- und Genommutationen auf den Phänotyp (u.a. unter Berücksichtigung von Genwirkketten) (UF1, UF4) … erklären die Auswirkungen verschiedener Gen-, Chromosom- und Genommutationen auf den Phänotyp (u.a. unter Berücksichtigung von Genwirkketten) (UF1, UF4) … formulieren bei der Stammbaumanalyse Hypothesen zum Vererbungsmodus genetisch bedingter Merkmale (X-chromosomal, autosomal, Zweifaktorenanalyse; Kopplung, Crossing-over) und begründen die Hypothesen mit vorhandenen Daten auf der Grundlage der Meiose (E1, E3, E5, UF4, K4) … geben die Bedeutung von DNA-Chips und HochdurchsatzSequenzierung an und bewerten Chancen und Risiken (B1, B3) 3 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 4.10 Genetische Beratung … recherchieren Informationen zu humangenetischen Fragestellungen (u.a. genetisch bedingten Krankheiten), schätzen die Relevanz und Zuverlässigkeit der Informationen ein und fassen die Ergebnisse strukturiert zusammen (K2, K1, K3, K4) Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW 93 Der LINDER Biologie Kapitel Seite Basiskonzepte Kompetenzen 5 Entwicklungsgenetik 5.1 Embryonalentwicklung des Menschen 99 5.2 Determination und Differenzierung 100 Zelldifferenzierung 5.3 Stammzellen 103 Stammzelle 5.4 Umprogrammierung von Zellen 104 5.5 Epigenetik 107 Epigenese … recherchieren Unterschiede zwischen embryonalen und adulten Stammzellen und präsentieren diese unter Verwendung geeigneter Darstellungsformen (K2, K3) … stellen naturwissenschaftlich-gesellschaftliche Positionen zum therapeutischen Einsatz von Stammzellen dar und bewerten Interessen sowie Folgen ethisch (B3, B4) … erläutern epigenetische Modelle zur Regelung des Zellstoffwechsels und leiten Konsequenzen für den Organismus ab (E6) Inhaltsfeld 4: Neurobiologie 1 Bau und Funktion von Nervenzellen 1.1 Bau einer Nervenzelle 115 Neuron 1.2 Ionentransport durch die Zellmembran 116 Membran, Ionenkanal NatriumKalium-Pumpe Wie Wissen entsteht: Patch-Clamp-Technik 1.3 Ruhepotenzial Wie Wissen entsteht: Messung des Membranpotenzials … beschreiben Aufbau und Funktion des Neurons (UF1) … leiten aus Messdaten der Patch-Clamp-Technik Veränderungen von Ionenströmen durch Ionenkanäle ab und entwickeln dazu Modellvorstellungen (E5, E6, K4) 117 118 Potenziale 119 Potenziale … erklären Ableitungen von Potentialen mittels Messelektroden an Axon und Synapse und werten Messergebnisse unter Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen aus (E5, E2, UF1, UF2) 4 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 1.4 Aktionspotenzial 120 Potenziale … erklären Ableitungen von Potentialen mittels Messelektroden an Axon und Synapse und werten Messergebnisse unter Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen aus (E5, E2, UF1, UF2) 5 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 1.5 Erregungsleitung im Axon 1.6 Informationsübertragung an Synapsen 1.7 Verrechnung postsynaptischer Potenziale Aufgaben Seite 122 Basiskonzepte Kompetenzen … vergleichen die Weiterleitung des Aktionspotentials an myelinisierten und nicht myelinisierten Axonen miteinander und stellen diese unter dem Aspekt der Leitungsgeschwindigkeit in einen funktionellen Zusammenhang (UF2, UF3, UF4) 124 Synapse, Neurotransmitter 126 Amplitude, … erläutern die Verschaltung von Neuronen bei der Frequenzmodulation Erregungsweiterleitung und der Verrechnung von Potentialen mit der Funktion der Synapsen auf molekularer Ebene (UF1, UF3) 129 … leiten aus Messdaten der Patch-Clamp-Technik Veränderungen von Ionenströmen durch Ionenkanäle ab und entwickeln dazu Modellvorstellungen (E5, E6, K4) … erklären Ableitungen von Potentialen mittels Messelektroden an Axon und Synapse und werten Messergebnisse unter Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen aus (E5, E2, UF1, UF2) 2 Bau und Funktion des Auges 2.1 Aufnahme und Verarbeitung von Sinnesreizen 133 Rezeptor 2.3 Das Auge des Menschen 136 2.4 Fototransduktion 138 Fototransduktion second messenger Reaktionskaskade ... stellen die Veränderung der Membranspannung an Lichtsinneszellen anhand von Modellen dar und beschreiben die Bedeutung des second messengers und der Reaktionskaskade bei der Fototransduktion (E6, E1) 2.6 Informationsverarbeitung in der Netzhaut 142 … erläutern den Aufbau und die Funktion der Netzhaut unter den Aspekten der Farb- und Kontrastwahrnehmung (UF3, UF4) 2.7 Farbensehen 144 Netzhaut, Kontrastwahrnehmung Farbwahrnehmung … erläutern den Aufbau und die Funktion der Netzhaut unter den Aspekten der Farb- und Kontrastwahrnehmung (UF3, UF4) 6 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 2.8 Verarbeitung visueller Informationen im Gehirn … stellen den Vorgang von der durch einen Reiz ausgelösten Erregung von Sinneszellen bis zur Entstehung des Sinneseindrucks bzw. der Wahrnehmung im Gehirn unter Verwendung fachspezifischer Darstellungsformen in Grundzügen dar (K1, K3) 146 Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 3 Das Gehirn des Menschen Seite 3.1 Das Zentralnervensystem des Menschen 151 3.2 Bau und Funktion des menschlichen Gehirns 152 Wie wissen angewendet wird: Bildgebende Verfahren 156 Wie Wissen angewendet wird: Wichtige Erkrankungen des Zentralnervensystems 158 3.3 Lernen Wie Wissen entsteht: Habituation bei Aplysia Basiskonzepte Kompetenzen Gehirn … stellen Möglichkeiten und Grenzen bildgebender Verfahren zur Anatomie und zur Funktion des Gehirns (PET und fMRT) gegenüber und bringen diese mit der Erforschung von Gehirnabläufen in Verbindung (UF4, UF1, B4) … recherchieren und präsentieren aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zu einer degenerativen Erkrankung (K2, K3) 160 neuronale Plastizität 161 neuronale Plastizität … stellen aktuelle Modellvorstellungen zum Gedächtnis auf anatomisch-physiologischer Ebene dar (K3, B1) 3.6 Lernen und Gedächtnis beim Menschen 166 3.7 Neuronale Plastizität und Lernen 168 neuronale Plastizität 4.1 Endogene und exogene Substanzen im Nervensystem 175 Hormon, Neuroenhancer 4.2 Drogen und Sucht 176 … erklären den Begriff der Plastizität anhand geeigneter Modelle und leiten die Bedeutung für ein lebenslanges Lernen ab (E6, UF4), 4 Wirkung endogener und exogener Substanzen im Nervensystem … dokumentieren und präsentieren die Wirkung von endo- und exogenen Stoffen auf Vorgänge am Axon, der Synapse und auf Gehirnareale an konkreten Beispielen (K1, K3, UF2) … leiten Wirkungen von endo- und exogenen Substanzen (u.a. von Neuroenhancern) auf die Gesundheit ab und bewerten mögliche Folgen für Individuum und Gesellschaft (B3, B4, B2, UF2, UF4) 7 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 4.3 Wirkung exogener Substanzen auf den Schlaf Seite 178 Basiskonzepte Kompetenzen … dokumentieren und präsentieren die Wirkung von endo- und exogenen Stoffen auf Vorgänge am Axon, der Synapse und auf Gehirnareale an konkreten Beispielen (K1, K3, UF2) … leiten Wirkungen von endo- und exogenen Substanzen (u.a. von Neuroenhancern) auf die Gesundheit ab und bewerten mögliche Folgen für Individuum und Gesellschaft (B3, B4, B2, UF2, UF4) 4.4 Zusammenspiel von Zentralnervensystem und Hormonsystem 180 Hormon 4.5 Sympathikus und Parasympathikus 182 Sympathicus, Parasympathicus 191 Organismus 193 ökologische Potenz … erklären die Rolle von Sympathikus und Parasympathikus bei der neuronalen und hormonellen Regelung von physiologischen Funktionen an Beispielen (UF4, E6, UF2, UF1) Inhaltsfeld 5: Ökologie 1 Beziehungen der Organismen zur Umwelt 1.1 Einfluss von abiotischen Faktoren Wie Wissen entsteht: Experimentelle Ermittlung der ökologischen Potenz 1.2 Temperatur als abiotischer Faktor 194 1.3 Wasser als abiotischer Faktor 197 1.4 Ionengehalt als abiotischer Faktor 200 1.5 Zeigerorganismen und Bioindikatoren 202 … planen ausgehend von Hypothesen Experimente zur Überprüfung der ökologischen Potenz nach dem Prinzip der Variablenkontrolle, nehmen kriterienorientiert Beobachtungen und Messungen vor und deuten die Ergebnisse (E2, E3, E4, E5, K4) … erläutern die Aussagekraft von biologischen Regeln (u. a. tiergeographische Regeln) und grenzen diese von naturwissenschaftlichen Gesetzen ab (E7, K4) … zeigen den Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Bioindikatoren und der Intensität abiotischer Faktoren in einem beliebigen Ökosystem (UF3, UF4, E4) … zeigen den Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Bioindikatoren und der Intensität abiotischer Faktoren in einem beliebigen Ökosystem (UF3, UF4, E4) … zeigen den Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Bioindikatoren und der Intensität abiotischer Faktoren in einem beliebigen Ökosystem (UF3, UF4, E4) 8 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 1.6 Einfluss von biotischen Faktoren Seite 204 Basiskonzepte Konkurrenz 1.7 Symbiose 205 Symbiose 1.8 Parasitismus 206 Parasitismus 1.9 Die ökologische Nische 208 ökologische Nische 2.1 Wachstum und Populationen 215 Population Populationswachstum 2.2 Fortpflanzungsstrategien 219 2.3 Regulation der Populationsdichte 221 2.4 Populationsdynamik 222 Kompetenzen … leiten aus Untersuchungsdaten zu intra- und interspezifischer Beziehungen (u.a. Parasitismus, Symbiose, Konkurrenz) mögliche Folgen für die jeweiligen Arten ab und präsentieren diese unter Verwendung angemessener Medien … erklären mit Hilfe des Modells der ökologischen Nische die Koexistenz von Arten (E6, UF1, UF2) 2 Populationsökologie Aufgaben 226 Populationsdichte … leiten aus Daten zu abiotischen und biotischen Faktoren Zusammenhänge im Hinblick auf zyklische und sukzessive Veränderungen (Abundanz und Dispersion von Arten) sowie K- und rLebenszyklusstrategien ab (E5, UF1, UF2, UF3, K4, UF4) … beschreiben die Dynamik von Populationen in Abhängigkeit von dichteabhängigen und dichteunabhängigen Faktoren (UF1) … untersuchen Veränderungen von Populationen mit Hilfe von Simulationen auf der Grundlage des Lotka-Volterra-Modells (E6) … vergleichen das Lotka-Volterra-Modell mit veröffentlichten Daten aus Freilandmessungen und diskutieren die Grenzen des Modells (E6) … leiten aus Untersuchungsdaten zu intra- und interspezifischen Beziehungen (u.a. Parasitismus, Symbiose, Konkurrenz) mögliche Folgen für die jeweiligen Arten ab und präsentieren diese unter Verwendung angemessener Medien (E5, K3, UF1) 9 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel Seite Basiskonzepte Kompetenzen 3 Ökosysteme 3.1 Aufbau und Einteilung von Ökosystemen 229 Ökosystem, Biozönose 3.2 Produzenten und Fotosynthese 230 Fotosynthese Wie Wissen entsteht: Die Entdeckung der Fotosynthese 231 Wie Wissen entsteht: Abhängigkeit der Fotosynthese von äußeren Faktoren 232 3.4 Die Primärvorgänge der Fotosynthese 236 3.5 Die Sekundärvorgänge der Fotosynthese 238 Wie Wissen entsteht: Aufklärung der Sekundärvorgänge … leiten aus Forschungsexperimenten zur Aufklärung der Fotosynthese zu Grunde liegende Fragestellungen und Hypothesen ab (E1, E3, UF2, UF4) … analysieren Messdaten zur Abhängigkeit der Fotosyntheseaktivität von unterschiedlichen abiotischen Faktoren (E5) Kompartiment Chloroplast 239 3.6 Nahrungsbeziehungen und Energiefluss in Ökosystemen 240 3.7 Stoffkreisläufe 242 Stoffkreislauf 3.8 Veränderungen in Ökosystemen 244 Sukzession, Lebenszyklusstrategie 3.9 Erfassen der Artenvielfalt in einem Ökosystem 246 … erläutern mithilfe einfacher Schemata das Grundprinzip der Energieumwandlung in den Fotosystemen und den Mechanismus der ATP-Synthese (K3, UF1) … erläutern den Zusammenhang zwischen Fotoreaktion und Synthesereaktion und ordnen die Reaktionen den unterschiedlichen Kompartimenten des Chloroplasten zu (UF1, UF3) … leiten aus Forschungsexperimenten zur Aufklärung der Fotosynthese zu Grunde liegende Fragestellungen und Hypothesen ab (E1, E3, UF2, UF4) … stellen energetische und stoffliche Beziehungen verschiedener Organismen unter den Aspekten von Nahrungskette, Nahrungsnetz und Trophieebene formal, sprachlich und fachlich korrekt dar (K1, K3) … präsentieren und erklären auf der Grundlage von Untersuchungsdaten die Wirkung von anthropogenen Faktoren auf ausgewählte globale Stoffkreisläufe (K1, K3, UF1) … entwickeln aus zeitlich-rhythmischen Änderungen des Lebensraums biologische Fragestellungen und erklären diese auf der Grundlage von Daten … untersuchen das Vorkommen, die Abundanz und die Dispersion von Lebewesen eines Ökosystems im Freiland (E1, E2, E4) 10 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 4 Mensch und Ökosysteme Seite 252 4.1 Nutzung der Erde durch den Menschen 253 4.2 Belastungen des Wassers 254 4.3 Belastung der Luft 256 4.4 Globale Klimaveränderung und Erderwärmung 258 4.5 Einfluss des Menschen auf die Biodiversität 261 4.6 Nachhaltige Entwicklung 265 Basiskonzepte Kompetenzen … diskutieren Konflikte zwischen der Nutzung natürlicher Ressourcen und dem Naturschutz (B2, B3) … diskutieren Konflikte zwischen der Nutzung natürlicher Ressourcen und dem Naturschutz (B2, B3) … diskutieren Konflikte zwischen der Nutzung natürlicher Ressourcen und dem Naturschutz (B2, B3) … präsentieren und erklären auf der Grundlage von Untersuchungsdaten die Wirkung von anthropogenen Faktoren auf ausgewählte globale Stoffkreisläufe (K1, K3, UF1) … recherchieren Beispiele für die biologische Invasion von Arten und leiten Folgen für das Ökosystem ab (K2, K4) … entwickeln Handlungsoptionen für das eigene Konsumverhalten und schätzen diese unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ein (B2, B3) Inhaltsfeld 6: Evolution 1 Biologische Vielfalt und Evolutionstheorie 270 1.1 Biodiversität 271 1.2 Systematik und Nomenklatur der Organismen 272 1.3 Erforschung von Gemeinsamkeiten und Vielfalt vor Darwin 1.4 Evolutionsforschung von Darwin bis heute 275 277 Biodiversität Phylogenese … beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Vielfalt der Ökosysteme) (UF4, UF1, UF2, UF3) … beschreiben die Einordnung von Lebewesen mithilfe der Systematik und der binären Nomenklatur (UF1, UF4) … stellen die synthetische Evolutionstheorie zusammenfassend dar (UF2, UF4) … stellen die synthetische Evolutionstheorie zusammenfassend dar (UF2, UF4) … stellen Erklärungsmodelle für die Evolution in ihrer historischen Entwicklung und die damit verbundenen Veränderungen des Weltbildes dar (E7) 11 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 1.5 Homologie und Analogie Seite 279 1.6 Homologien im Bau der Lebewesen 280 1.7 Homologien in der Ontogenese 282 Wie Wissen entsteht: Die biogenetische Regel Basiskonzepte Homologie Konvergenz 283 1.8 Molekulare Homologien 284 1.9 Fossilien 285 1.10 Bedeutung von Fossilien für die Evolutionsforschung 286 1.11 Molekularbiologische Stammbäume 288 ncDNA Kompetenzen … deuten Daten zu anatomisch-morphologischen und molekularen Merkmalen von Organismen zum Beleg konvergenter und divergenter Entwicklungen (E5, UF3) … stellen Belege für die Evolution aus verschiedenen Bereichen der Biologie adressatengerecht dar (K1, K3) … stellen Belege für die Evolution aus verschiedenen Bereichen der Biologie adressatengerecht dar (K1, K3) … stellen Belege für die Evolution aus verschiedenen Bereichen der Biologie adressatengerecht dar (K1, K3) … beschreiben und erläutern molekulare Verfahren zur Analyse von phylogenetischen Verwandtschaften zwischen Lebewesen (UF1, UF2), … stellen Belege für die Evolution aus verschiedenen Bereichen der Biologie adressatengerecht dar (K1, K3) … stellen Belege für die Evolution aus verschiedenen Bereichen der Biologie adressatengerecht dar (K1, K3) … entwickeln und erläutern Hypothesen zu phylogenetischen Stammbäumen auf der Basis von Daten zu anatomischmorphologischen und molekularen Homologien (E3, E5, K1, K4) … erstellen und analysieren Stammbäume anhand von Daten zur Ermittlung von Verwandtschaftsbeziehungen von Arten (E3, E5) … erklären mithilfe molekulargenetischer modellvortstellungen zur Evolution der Genome die genetische Vielfalt der Lebewesen (K4, E6) 1.12 Stammbaum der Wirbeltiere … entwickeln und erläutern Hypothesen zu phylogenetischen Stammbäumen auf der Basis von Daten zu anatomischmorphologischen und molekularen Homologien (E3, E5, K1, K4) 290 2 Grundlagen evolutiver Veränderung 2.1 Artbegriff und Genpool 297 Art, Genpool, Gen, Allel 2.2 Mutation und Rekombination 298 Mutation, Rekombination 12 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 2.3 Natürliche Selektion Seite 299 Basiskonzepte Selektion Fitness 2.4 Selektionsfaktoren und ihre Wirkung 301 Koevolution 2.5 Gendrift 305 Gendrift 2.6 Populationsgenetik 306 Population 2.7 Zusammenspiel der Evolutionsfaktoren 307 2.8 Artbildung und Isolation 308 Isolation Artbildung 2.9 Adaptive Radiation 312 Adaptive Radiation 2.10 Evolution von Verhaltensweisen 316 Investment 2.11 Evolution von Sozialstrukturen 320 Paarungssystem Kompetenzen … erläutern das Konzept der Fitness und seine Bedeutung für den Prozess der Evolution unter dem Aspekt der Weitergabe von Allelen (UF1, UF4) … erläutern den Einfluss der Evolutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift) auf den Genpool einer Population (UF4, UF1) … wählen angemessene Medien zur Darstellung von Beispielen zur Coevolution aus und präsentieren die Beispiele (K3, UF2) … erläutern den Einfluss der Evolutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift) auf den Genpool einer Population (UF4, UF1) … bestimmen und modellieren mithilfe des Hardy-Weinberg-Gesetzes die Allelfrequenzen in Populationen und geben Bedingungen für die Gültigkeit des Gesetzes an (E6) … erläutern den Einfluss der Evolutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift) auf den Genpool einer Population (UF4, UF1) … erklären Modellvorstellungen zu Artbildungsprozessen (u.a. allopatrische und sympatrische Artbildung) an Beispielen (E6, UF1) … stellen den Vorgang der adaptiven Radiation unter dem Aspekt der Angepasstheit dar (UF2, UF4) … erläutern das Konzept der Fitness und seine Bedeutung für den Prozess der Evolution unter dem Aspekt der Weitergabe von Allelen (UF1, UF4) … analysieren anhand von Daten die evolutionäre Entwicklung von Sozialstrukturen (Paarungssysteme, Habitatwahl) unter dem Aspekt der Fitnessmaximierung (E5, UF2, UF4, K4) 13 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Der Kernlehrplan für die Qualifikationsphase in NRW Der LINDER Biologie Kapitel 3 Evolution des Menschen Seite 3.1 Der Mensch im System der Organismen 327 3.2 Unterschiede zwischen Menschenaffen und Mensch 328 3.3 Stammesgeschichte des Menschen 332 3.4 Variabitlität beim Menschen 338 3.6 Bedeutung der Evolutionstheorie 342 Basiskonzepte Kompetenzen … ordnen den modernen Menschen kriteriengeleitet den Primaten zu (UF3) … diskutieren wissenschaftliche Befunde (u.a. Schlüsselmerkmale) und Hypothesen zur Humanevolution unter dem Aspekt ihrer Vorläufigkeit kritischkonstruktiv (K4, E7) … diskutieren wissenschaftliche Befunde (u. a. Schlüsselmerkmale) und Hypothesen zur Humanevolution unter dem Aspekt ihrer Vorläufigkeit kritischkonstruktiv (K4, E7) … bewerten die Problematik des Rasse-Begriffs beim Menschen aus historischer und gesellschaftlicher Sicht und nehmen zum Missbrauch dieses Begriffs aus fachlicher Perspektive Stellung (B1, B3, K4) … grenzen die Synthetische Theorie der Evolution gegenüber nicht naturwissenschaftlichen Positionen zur Entstehung von Artenvielfalt ab und nehmen zu diesen begründet Stellung (B2, K4) 14 Stoffverteilungsplan Linder Biologie 11/12 Qualifikationsphase (978-3-507-19835-7) – © 2014 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig