Handreichungen zum Lehrplan Biologie

Zusammenfassung der Abi-Handreichungen zum Lehrplan Biologie (Sk)
Voraussetzungen aus Mittelstufe und Jgst. 11
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Mendelsche Regeln, einfache Stammbaumbetrachtung, genetisches Geschlecht
Chromosomen, Karyogramm
Prinzip der Mitose und Meiose , Störungen der Meiose (Trisomie 21)
Schwangerschaft
Kommunikation zwischen Zellen
Apoptose
Katalyse
Membranaufbau und –modelle
121Genetik
A Ontogenese (LK 22, GK 15) 4Wo
1. Normogenese und Embryopathien
 Ablauf der normalen menschlichen Entwicklung bis zur Geburt.
 LK: Kurzer Überblick: Befruchtung, Morula, Blastula, Gastrula, drei Keimblätter
 LK: Wirkungen von „Organisator“ und Gradienten
 Festlegung des Geschlechts beim Menschen: Kerngeschlecht, Keimdrüsengeschlecht, somatisches Geschlecht,
Störungen der Geschlechtsentwicklung (Genom-Mutation), Non-Disjunction in der Meiose
 Embryopathien
2. Regulation der Zellteilung
 Regulation des Zellzyklus, inkl. Apoptose
 Stammzellen: toti-, pluri- und multipotente Stammzellen
 LK: Epigenetische Modifikationen
 LK: Genetische Aspekte von Krebserkrankungen: Krebszellen, Onkogene
3. Klonen
 Verschiedene Formen des Klonens und die erhofften therapeutischen Möglichkeiten: Kerntransplantationen,
therapeutisches Klonen, Gewebekulturen.
 Definitionen : „Leben“ und „Person“
B DNA (LK 25, GK 15) 5Wo
1. DNA ist die Erbsubstanz
 LK: Bakteriengenetik, Phagen: Bau und Vermehrung von Bakterien und Phagen, Versuche von Griffith und Avery,
Transformation, Konjugation, Transduktion, Antibiotika-Resistenzen
 Bausteine der DNA, Doppelhelix, Replikation: Watson-Krick-Modell, semikonservative Reduplikation, Genmutation
 LK: Okazaki-Fragmente
2. Die Proteinsynthese
 LK: Ort der Proteinsynthese
 RNA: Struktur und Funktion m-RNA, t-RNA, r-RNA
 Ablauf der Proteinbiosynthese: Genbegriff, Transkription und Translation bei Prokaryonten, Genetischer Code,
Umgang mit der Code-Sonne, Modell der Raumstruktur von Proteinen
 LK: Splicing, Exons, Introns
3. Regulation der Proteinsynthese
 LK: Operon-Modell: Regulation der Gentätigkeit bei Bakterien, Substratinduktion, Endprodukt-Repression, JacobMonod-Modell
 Rezeptoren für Steroidhormone
 LK: Wirkungsweise von Steroidhormonen
C Genom – Proteom – Phaenom (LK 16, GK 6) 3Wo
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Humangenomprojekt (Genomgröße, Sequenzierung, Aussagekraft)
LK: Kettenabbruchverfahren nach Sanger
LK: Kartierung und Identifizierung von Genen: Koppelungsanalyse mit molekularen Markern, Gensonden, ‚knockout’Methode
LK: Aktivitätsprofile der Gene: Steuerung der Genaktivität: Puffs
Gendiagnose und Gentherapie: Chromosomen-Mutation, Stammbaumanalysen, PCR; pränatale Diagnoseverfahren
LK: Versuche/ Methoden zur/ der Gentechnik: Gentransfer durch Vektoren, Genetischer Fingerabdruck
Zusammenfassung der Abi-Handreichungen zum Lehrplan Biologie (Sk)
122 Ökologie und Stoffwechselphysiologie
A Ökosystem (LK 18, GK 12) 4Wo
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Lebensmöglichkeiten im Sonnensystem/ auf der Erde: Erarbeitung der abiotischen und biotischen Voraussetzungen für
‚Leben’
Abiotischer Faktor Temperatur: RGT-Regel, Thermoregulation/Regelkreis, homoiotherm/ poikilotherm
LK: Wasser: Hydroregulation bei Pflanzen (Diffusion, Osmose, Wasseraufnahme, -transport, -abgabe)
Abiotischer Faktor Licht: Lichtintensität (Schatten und Sonnenpflanzen)
LK: Dauer der Lichteinwirkung: Kurztag- und Langtagpflanzen
Biotische Faktoren: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute-Beziehung (Volterra I,II,III); Sukzession;
Kennzeichen von Ökosystemen, ökologische Nische/Habitat
Stoff- und Energiefluss
LK: Ökosysteme
Stoffkreisläufe und Energiefluss: Produzenten, Konsumenten, Destruenten (Kohlenstoff-, Sauerstoffkreislauf),
Energiefluss: Energieumwandlung, Energiepyramide, Nahrungsbeziehungen (Nahrungskette, Nahrungsnetz),
Trophieebenen
LK: Stickstoffkreislauf
LK: Im Unterricht vorbereitete Exkursion verbunden mit praktischer Arbeit [Messung abiotischer Faktoren,
Kartierung]
B Stoff- und Energiefluss im Lebewesen (LK 30, GK 16) 6Wo
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Übersicht über Stoffwechselzusammenhänge
LK: Chemosynthese: Stickstoffoxidierende Bakterien
Fotosynthese: Blattaufbau, Chloroplast, Lichtabsorption: Chlorophyll- Absorptionsspektrum, Grobschema zur
lichtabhängigen Reaktion: Schema der Elektronentransportkette, Grobschema der lichtunabhängigen Reaktion,
vollständige Summengleichung
LK: Aufgabe von NADPH+H+ und ATP bei Reduktion von PGS zu PGA, Gesamtbilanz, Prinzip der Lichtsammelfalle
Zellatmung: Bruttogleichung, Ausgangsstoffe und Produkte mit begleitender Energiebilanz der Teilabschnitte:
Glykolyse, oxidative Decarboxylierung und Citronensäurezyklus; Bilanz der Vorgänge bei der Endoxidation, Prinzip
der Milchsäuregärung
LK: Prinzip der ATP-Bildung: Protonengradient, alkoholische Gärung; Prinzip der Katalyse an einem Beispiel aus
der Zellatmung
Regulation [Enzyme]
LK: Prinzip der kompetitiven Hemmung und der allosterischen Beeinflussung
LK: Strategien zur Überwindung limitierender Faktoren: a) Extreme Temperaturen oder b) Wassermangel:
Zuordnung von Kenntnissen abiotischer und biotischer Faktoren zur Deutung der Anpassungsstrategien an extreme
Lebensräume
[Experimente zur Energieaufnahme und/oder Regulation]
C Wechselbeziehungen Mensch – Umwelt (LK 15/ GK 8) 3Wo
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Formen des Populationswachstums: exponentielles und logistisches Wachstum
[Globale] Kreisläufe und Ketten (s. Ökosystem)
LK: Anreicherung, Wirkung eines Schadstoffes [Quecksilber oder DDT]: Definition Schadstoff, Prinzip der
Anreicherung in den Trophieebenen, Nahrungskette (s. Ökosystem)
Ökosystem-Management [Nachhaltigkeit - ein positives und ein neg. Bsp.]
Zusammenfassung der Abi-Handreichungen zum Lehrplan Biologie (Sk)
131 Verhaltensphysiologie
A Physiologische Grundlagen (LK 19/ GK 11) 4Wo
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Beobachten und verbale Beschreibungen
Handlungsabfolgediagramme bzw. beschreibende Blockschaltbilder
Fragen nach Ursachen des Verhaltens [Konzeptionelle Trennung versch. Erklärungsebenen]
Signalübertragung und Verrechnung: Bau von Nervenzellen, Funktion von Nervenzellen (Ruhepotential,
Aktionspotential, Erregungsleitung)
Signalübertragung und Verrechnung: Funktion Ach-führender Synapsen; neuromuskuläre Synapse (EPSP, IPSP,
räumliche und zeitliche Summation)
LK: präsynaptische Hemmung
Reize (äußere Bedingungen) und Rezeption (versch. Rezeptortypen, ein Sinnesorgan)
LK: Bau und Funktion sensorischer Rezeptoren (Reize, Rezeptorpotential, phasisch-tonische Rezeptortypen),
neuronale Verschaltung (Reizverarbeitung)
Auswertung [Selektive Neuronennetze (rezeptive Felder), Beispiel für Extremwert-Durchlass, Reafferenzprinzip (LK)]
Handlungen: Monosynaptischer Reflex, Reflexbogen
Nervensystem: Überblick über Bau und Funktion der Nervensysteme von Wirbeltieren (Rückenmark, Gehirn,
vegetatives Nervensystem)
LK: Überblick über Bau und Funktion der Nervensysteme von wirbellosen Tieren
LK: Zusammenarbeit von Hormon- und Nervensystem, direkte und und indirekte Wirkung einschließlich second
messenger [Endorphinwirkung an langsamen Synapsen? Stress?]
Beeinflussung des Nervensystems: Wirkung von Giften an Ach-führenden Synapsen
B Vorwiegend ethologische Aspekte des Verhaltens (Bsp. in GK bezogen auf den Menschen) (LK 16/ GK 9) 3Wo
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Auslösender Mechanismus (AM): Signale, Schlüsselreiz, Auslöser, auslösender Mechanismus, Handlungsbereitschaft,
Kinese, Taxis, Erbkoordination; Reizsummation
Innere Bedingungen [Abhängigkeit von physiologischen Zuständen, Umwelteinflüssen, Hormonsystem Modellkritik]: Prinzip der doppelten Quantifizierung
Verhaltensänderungen: Klassische und operante Konditionierung, Prägung
LK: Reifung, kognitives Lernen
C.Vorwiegend ökologische und evolutionäre Aspekte des Verhaltens (LK 28/ GK 16) 6Wo
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Verhaltensänderungen [Zugverhalten bei Vögeln, Zucht (z.B. auf Zahmheit) bei Haustieren]
Überlebenswert von Verhaltensmerkmalen (Gesamtfitness): Soziobiologischer Ansatz (proximate und ultimate
Ursachen, direkte und indirekte Fitness, Gesamtfitness, Kosten-Nutzen-Analyse/ Ökonomieprinzip)
[Deutungsansatz am Bsp. Gruppenverhalten, Kooperation, Nahrungserwerb oder Paarung genauer darstellen,
Streitgespräch, Computersimulation zu evolutionsstabilen Strategien, Spieltheorien]
LK: Sozialverhalten: Aggressionstheorien
Funktionswechsel von Verhaltensweisen
LK: Funktionswechsel von Verhaltensweisen: Beispiele für Ritualisierung