1 Schulinternes Fachcurriculum Biologie 12.1: Evolution und Molekulargenetik Grundlage: Fachkonferenzbeschluss 2014/2015 II Unterrichtsumfang: vierstündig, halbjährig Gültigkeit: ab Jahrgang 11 im Schuljahr 2015/2016 Schulbuch: Natura Biologie (Oberstufe), Klett 045300, ISBN 045300 Fachwissen (FW) Hinweise: Klammerinhalte sind verbindliche Inhalte zusätzliche Inhalte für Kurse mit erhöhtem Anforderungsniveau sind kursiv und mit * gedruckt Die Schülerinnen und Schüler... erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion)(FW7.4). erläutern Präadaption (Antibiotikaresistenz)(FW7.1). Erläutern den Prozess der Artbildung (allopatrisch) (FW7.2) erläutern Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie (FW7.6). Erkenntnisgewinnung (EG), Kommunikation (KK), Bewertung (BW) Die Schülerinnen und Schüler... unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemesssene finale Begründungen (KK2). wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit (EG3.1) erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit der Begrenztheit der Methoden (EG4.3). Analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte (EG4.4). argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten (KK5). recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien und reflektieren den Einsatz kritisch (KK6). veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, Conceptmap (KK7). diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren Lösungen strittig sind (KK8). Hinweise zu den Minimalanforderungen Curriculare Hinweise (kursiv) Keine verschiedenen Mutationstypen Rekombination nur interchromosomal transformierende und stabilisierende Selektion, disruptive Selektion nicht notwendig Schulinternes Fachcurriculum Biologie 12.1: Evolution und Molekulargenetik 2 erläutern Struktur- und Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNABasenpaarung)(FW1.1). werten molekularbiologische Homologien (DNA, Proteine) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus (Wirbeltiere)(FW8.1), auch: Analyse und Erstellung eines Stammbaumes deuten Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und Homologien als auf Abstammung basierende Ähnlichkeiten (FW8.2). erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen)(FW5.2). erläutern das Prinnzip der Signaltransduktion als Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre Signale (FW5.1). vergleichen embryonale und adulte Stammzellen (FW6.1). Schlüssel-Schloss-Prinzip auf rein modellhafter Ebene Interpretation einfacher Stammbäume Unterscheidung der Wirbeltierklassen anhand abgeleiteter oder ursprünglicher Merkmale nicht notwendig Homologiekriterien werden zur Deutung herangezogen (ohne biogenetische Grundregel) Erläutern der Einzelelemente und ihrer Funktionen: Mosaikgene, Intron und Exon, Transkription: Bildung der prä-mRNA An- und Abschalten von Genen durch Transkriptionsfaktoren Prozessieren der prä-mRNA Translation auf dem Niveau der Sek.1 Proteinvielfalt auf der Grundlage eines einzigen Gens (Mechanismus des alternativen Spleißens) Zum Thema der Stammzellenforschung: Bewerten mögliche kurz- und langfristige regionale und/oder globale Folgen eigenen und gesellschaftlichen Handelns. Dazu gehören die Analyse der Sach- und der Werteebene der Problemsituation sowie die Entwicklung von Handlungsoptionen (BW1). Extrazelluläre Signale lösen übner einen spezifischen Rezeptor eine intrazelluläre Signalkette aus mit der Folge einer spezifischen Zellreaktion (z.B. Hormonwirkung, Änderung der Enzymaktivität/ der Genexpression/ der Membranpermeabilität, Vernetzung mit anderen Kompetenzen des KC) Gemeinsamkeit: sind undifferenziert, teilungsfähig Embryonale Stammzellen (frühe Stadien) totipotent; Adulte Stammzellen mit eingeschränkter Differenzierungsmöglichkeit