Studienbericht für das Fach: Biologie GK mündl. Lehrkräfte: Name
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Studienbericht für das Fach: Biologie GK mündl. Lehrkräfte: Name des Bewerbers, Anschrift und Telefon _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ Pflichtthema 1: Physiologie: Struktur – Funktion – Wechselwirkung a) Zelle – Gewebe - Organismus - lichtmikroskopisches Bild der Zelle, Zellkern, Zellzyklus, Mitosestadien - funktionsbezogene Zell- und Gewebedifferenzierung mit ökologischen oder Evolutionsbiologischen Bezügen - Lichtmikroskop als optisches Instrument - Anfertigen, Zeichnen und Auswerten von mikroskopischen Präparaten b) Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport - Struktur- und Eigenschaftsbeziehungen von Bau- und Inhaltsstoffen der Zelle - elektronenmikroskopisches Bild der Zelle: Kompartimentierung/Zellorganellen - Bau und Funktion von Biomembranen - Transportvorgänge an Membranen - Modelle von Membranen und Transportvorgängen - Elektronenmikroskopie c) Biokatalyse - molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen - Modelle der Enzymwirkung und Enzymregulation d) Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau - Photosynthesefaktoren - Reaktionsorte und Ablauf der Photosynthese - Erstellen von Bilanzen Pflichtthema 2: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen a) Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung - DNA als Träger der Erbinformationen - Replikation - Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten, Genetischer Code - Mutagene, Mutationen - Genreparatur - Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten (Operonmodell im Zusammenhang mit Stoffwechselaktivitäten bei Bakterien), Entwicklungssteuerung - molekularbiologische Identifizierungsmethoden - Wirkungsweise von Mutagenen dazu Anwendungsbeispiel: - Sichelzellenanämie Fachmethoden und Wege der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung: - Erstellung und Umgang mit Schemata und Modellen - Mikrobiologische Experimente z.B. Experimente zur Auslösung von Mutationen durch UV-Licht bei E. coli - Elektrophorese, PCR, Sequenzierung, Hybridisierung b) Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug - Chromosomen - Meiose, Crossing-over, Rekombination - Stammbaumanalyse, Erbgänge - Karyogramm, Genkartierung - Stammbaumanalyse und Erbgänge in der humangenetischen Beratung dazu Anwendungsbeispiel: - Down-Syndrom Fachmethoden und Wege der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung: - Mikroskopie (mikroskopische Bilder) von Zellteilungsstadien - Auswertung von Karyogrammen - Stammbaumanalyse c) Angewandte Genetik - Methoden der Pflanzen- und Tierzucht - Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik am Beispiel der PCR und des Genetischen Fingerabdrucks - Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie dazu Anwendungsbeispiel: - Einsatz der Gentechnik in der Pflanzen- und Tierzucht sowie der Lebensmittelher- stellung Fachmethoden und Wege der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung: - Textanalyse - Auswertung und Präsentation von Informationen - PCR, Sequenzierung, Genidentifizierung, Klonierung - statistische Auswertungsverfahren - Gendiagnostik Pflichtthema 3: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung a) Umweltfaktoren, ökologische Nische, Untersuchungen in einem Lebensraum (terrestrisches System) - Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Organismengruppen - Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen - Habitatfaktoren - Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum - Verfügbarkeit und Nutzung von Ressourcen, z.B. Mineralien, Wasser - Ökologische Nische, Nischendifferenzierung - terrestrisches System: Wald oder naturnaher Park: Schichtung und Aufbau, Einfluss von Standortfaktoren und Bewirtschaftung, Erstellen von Vegetationsaufnahmen, Charakterisieren von Waldgesellschaften dazu Anwendungsbeispiel: - Auswirkungen des sauren Regens Fachmethoden und allgemeine Kompetenzen: - Messen und Darstellen von abiotischen Faktoren an verschiedenen Standorten - Bestimmen und Erfassen von Organismengruppen - Ableiten ökologischer Regeln aus Untersuchungsdaten/Fachliteratur b) Wechselbeziehungen, Populationsdynamik - Beziehungen zwischen Populationen: Ableitung der Lotka-Volterra-Regeln aus konkreten Untersuchungsdaten - Veränderung und Regulation der Populationsdichte dazu Anwendungsbeispiel: - sozialer Stress Fachmethoden und allgemeine Kompetenzen: - Ableitung von ökologischen Regeln aus konkreten Untersuchungsdaten/Fachliteratur c) Verflechtungen in Lebensgemeinschaften - Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluß - Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des Stickstoffkreislaufs - Dynamik und Stabilität von Ökosystemen, z.B. Sukzession dazu Anwendungsbeispiel: - Stoffkreislauf in Natur und Umwelt d) Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen - nachhaltige Bewirtschaftung von Ressourcen ( Chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer Pflanzenschutz ) - Umwelt- und Naturschutz vor Ort an einem Beispiel dazu Anwendungsbeispiel: - naturnaher Waldbau, integrierter Landbau, alternativer Landbau - Erkennen von Konflikten zwischen Nutzungs- und Schutzansprüchen, Abwägen von Lösungsstrategien Pflichtthema 4: Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten a) Evolutionshinweise und Evolutionstheorie - rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie - paläontologische Hinweise - Systematik und phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen - Erklärungsmodelle für Evolution dazu Anwendungsbeispiel: - Schöpfungsglaube und Evolutionstheorie Fachmethoden und allgemeine Kompetenzen: - Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt mittels Homologiekriterien - Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden - Theoriebildung auf der Basis von Einzelphänomenen und Hypothesen b) Grundlagen evolutiver Veränderungen - genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Rekombination - phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen - Selektion und Anpassungsprozesse dazu Anwendungsbeispiel: - Sozialdarwinismus c) Art und Artbildung - Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen - adaptive Radiation dazu Anwendungsbeispiel: - Rassen des Menschen – Verständnis füreinander Fachmethoden und allgemeine Kompetenzen: - Fallanalyse für Evolutionsgeschehen unter Zusammenschau verschiedener Methoden und Verfahrenstechniken z.B. anhand geographischer Grundlagen zur Separation d) Evolutionshinweise und Evolutionstheorie - rezente und paläontologische Hinweise (Homologie der Wirbeltiergliedmaßen) - Systematik und phylogenetischer Stammbaum (Grundlegende Zusammenhänge innerhalb Des Wirbeltierstammbaums, vertiefend: phylogenetische Stellung des Primaten) - Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden; bei der Analyse bzw. Erstellung eines Stammbaumes sind Übereinstimmungen in der DNA-Sequenz Und Aminosäuresequenz von Proteinen sowie der Präzipitintest einzubeziehen) - Erklärungsmodelle für Evolutionen (Synthetische Evolutionstheorie) e) Transspezifische Evolution der Primaten - fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen - phylogenetische Stellung der Hominiden - kulturelle Evolution dazu Anwendungsbeispiel: - prähistorische Kulturen Pflichtthema 5: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus a) Molekulare und cytologische Grundlagen mit den Schwerpunkten: - Bau und Funktion eines Neurons - Erregungsentstehung, Erregungsleitung, Synapsenvorgänge einschließlich molekularer Grundlagen - Synaptische Verschaltung und Verrechnung Kommentar: Die 5 Pflichtthemen ergeben sich aus einer Broschuere fuer das Fach Biologie, welches uns die Lehrkraefte in einer ersten Informationsveranstaltung an der Pruefungsschule ausgeteilt haben. Diese Themen konnte man einfach blindlings abschreiben, musste allerdings aus einer Auswahl an sogenannten "Anwendungsbeispielen" nur ein oder zwei auswaehlen. Als Lernbuch fuer die Inhalte in Biologie kann ich die Schulbuecher von Linder Biologie Sek II aus dem Schroedel Verlag empfehlen. Achtet darauf, dass die Ausgabe moeglichst neu ist. Gerade in einer so jungen Disziplin wie Neurologie und Genetik akzeptieren die Lehrer nur Datierungen ab 2000. Es ist auch fuer die Aktualitaet der gelernten Fakten von grosser Bedeutung und spaeter im Studium sowieso.
