Biologie neu BG allgemein

Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
LEHRPLANHEFTE
REIHE I Nr. 30
Ausgabe C
Bildungsplan für das
berufliche Gymnasium der
sechs- und dreijährigen
Aufbauform
Band 1
Allgemeine Fächer
Aufgabenfeld III
Heft 6
Biologie (EG, SG, TG, WG)
Eingangsklasse
Jahrgangsstufen 1 und 2
3. September 2007
Lehrplanheft 1/2007
NECKAR-VERLAG
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
19.11.07/Gue/ru
L - 06/3446
Inhaltsverzeichnis
1
Inkraftsetzung
2
Vorbemerkungen
3
Lehrplanübersicht
Auf den Inhalt des Hefts „Allgemeine Aussagen zum Bildungsplan“ wird besonders hingewiesen:
–
Vorwort
–
Hinweise für die Benutzung
–
Der Erziehungs- und Bildungsauftrag der beruflichen Schulen
–
Der besondere Erziehungs- und Bildungsauftrag für das berufliche Gymnasium
–
Verzeichnis der Lehrplanhefte für das berufliche Gymnasium Band 1 Allgemeine Fächer
–
Verzeichnis der Lehrplanhefte für das berufliche Gymnasium Band 2 Berufsbezogene Fächer
Impressum
Kultus und Unterricht
Ausgabe C
Herausgeber
Lehrplanerstellung
Verlag und Vertrieb
Bezugsbedingungen
Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
Lehrplanhefte
Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg;
Postfach 10 34 42, 70029 Stuttgart
Landesinstitut für Schulentwicklung, Fachbereich Bildungspläne,
Rotebühlstraße 131, 70197 Stuttgart, Fernruf 0711 6642-311
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Die fotomechanische oder anderweitig technisch mögliche Reproduktion des Satzes
bzw. der Satzanordnung für kommerzielle Zwecke nur mit Genehmigung des Verlages.
Die Lieferung der unregelmäßig erscheinenden Lehrplanhefte erfolgt automatisch
nach einem festgelegten Schlüssel. Der Bezug der Ausgabe C des Amtsblattes ist
verpflichtend, wenn die betreffende Schule im Verteiler vorgesehen ist (Verwaltungsvorschrift vom 8. Dezember 1993, K.u.U. 1994 S. 12).
Die Lehrplanhefte werden gesondert in Rechnung gestellt. Die einzelnen Reihen
können zusätzlich abonniert werden. Abbestellungen nur halbjährlich zum 30. Juni
und 31. Dezember eines jeden Jahres schriftlich acht Wochen vorher beim NeckarVerlag, Postfach 18 20, 78008 Villingen-Schwenningen.
Das vorliegende LPH 1/2007 erscheint in der Reihe I Nr. 30 und kann beim NeckarVerlag bezogen werden.
Biologie (EG, SG, TG, WG)
1
Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
Stuttgart, 3. September 2007
Lehrplanheft 1/2007
Bildungsplan für das berufliche Gymnasium;
hier: Berufliches Gymnasium der sechs- und
dreijährigen Aufbauform
Vom 3. September 2007
45-6512-240/109
I.
II.
Für das berufliche Gymnasium gilt der als
Anlage beigefügte Lehrplan.
Der Lehrplan tritt
für die Eingangsklasse
mit Wirkung vom 1. August 2007,
für die Jahrgangsstufe 1 am 1. August 2008,
für die Jahrgangsstufe 2 am 1. August 2009
in Kraft.
Im Zeitpunkt des jeweiligen Inkrafttretens tritt
der im Lehrplanheft 5/1999 veröffentlichte Lehrplan in diesem Fach vom 27. August 1999
(Az. V/4-6512-240/69) außer Kraft.
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
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Biologie (EG, SG, TG, WG)
Vorbemerkungen
Der Biologieunterricht hat den Auftrag, den Schülerinnen und Schülern die lebendige Natur zu
erschließen und Verständnis für ihre Gesetzmäßigkeiten und Einzigartigkeit zu erwecken. Dies
setzt voraus, dass Grundlagen der Humanbiologie, der Zoologie und der Botanik vermittelt werden,
die es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, sich mit sich selbst und mit der Umwelt
auseinander zu setzen. Dabei wird ihnen die Vielschichtigkeit biologischer Vorgänge bewusst. Die
Bemühung, die Gesetze des Lebens zu durchschauen, führt sie auch in die Grenzbereiche der
Biologie, zu ethischen, religiösen und erkenntnistheoretischen Fragestellungen. So trägt der Unterricht zum Selbstverständnis des Menschen bei, Achtung und Ehrfurcht vor dem Leben wachsen
in den Schülerinnen und Schülern, und sie sehen ihre eigene Verantwortung für diese Erde.
Das Fach Biologie in der Sekundarstufe II des beruflichen Gymnasiums bietet viele Ansatzpunkte
für Fächer übergreifende Themen und integriert in besonderer Weise Teilgebiete der anderen
naturwissenschaftlichen Disziplinen. Die Leistungsanforderungen im heutigen Berufsleben machen
dieses Fächer vernetzende Wissen, Denken und Handeln erforderlich. Im Biologieunterricht
stehen deshalb Beobachtung, Vergleich und Experiment als Grundlagen naturwissenschaftlicher
Erkenntnisfindung im Mittelpunkt. Veränderungen in der Gesellschaft, in der Berufswelt und im
Umfeld der Schule geben Anlass, das Lernen neu zu überdenken. Daher liegt ein besonderer
Schwerpunkt auf selbst organisiertem Lernen, bei dem Schülerinnen und Schüler zu kooperativen
Lernprozessen aufgefordert werden. Die Lernenden werden für den eigenen Lernprozess und den
Lernfortschritt anderer mitverantwortlich gemacht. Die Schülerinnen und Schüler erleben bei diesen Lernmethoden die Lehrkräfte als fachkompetente Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner,
die zudem Lernberatung anbieten und die Lernprozesse moderieren.
Durch Ordnung der Lebenserscheinungen und Bildung von Modellen bekommen die Schülerinnen
und Schüler ein rational geprägtes Bild von ihrer belebten Umwelt. Es werden nicht nur Fähigkeiten wie Geschicklichkeit, Sorgfalt und Ausdauer geübt, sondern vor allem logisches Denk- und
Abstraktionsvermögen gefördert.
Ihnen wird klar, dass auch die Gentechnik nicht ohne Auswirkungen auf lebende Systeme bleiben
kann. Sie erkennen die damit verbundenen Grenzen und Probleme und lernen sie zu analysieren.
Gleichzeitig sind sie in der Lage, Lösungsansätze vorzuschlagen und zu bewerten. Dies wird immer wichtiger, da durch steigende wechselseitige Beeinflussung das Spannungsfeld zwischen
Ökologie, Ökonomie, Forschung und anderen gesellschaftlichen Interessenbereichen zunimmt.
Die Biologie als eine dynamische Naturwissenschaft enthält im Lehrplan exemplarisch Themengebiete der aktuellen Forschung. Dies macht den Einsatz der modernen Medientechnologien im
Unterricht erforderlich. Besonders in den vorgesehenen Projekten wird sich die Informationsbeschaffung, zum Beispiel über das Internet, anbieten.
In den Schülerinnen und Schülern muss auch die Erkenntnis reifen, dass selbst durch weitere
Fortschritte der biologischen Forschung nicht alle Probleme lösbar sein werden. Diese Einstellung
weckt ihre Bereitschaft zum aktiven Einsatz für alle Lebewesen und führt sie zu einem verantwortungsbewussten Handeln gegenüber der Natur, als deren Teil sie sich erkennen.
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
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Biologie (EG, SG, TG, WG)
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Lehrplanübersicht
Zeitrichtwert
Schuljahr
Lehrplaneinheiten
Eingangsklasse
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
1
Cytologie
2
Immunbiologie
Zeit für Leistungsfeststellung und zur möglichen Vertiefung
10
38
12
Gesamt- Seite
stunden
60
20
5
5
6
80
Jahrgangsstufen
1 und 2
(vierstündig)
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
3
Genetik
4
Steuerungs- und Regelungsvorgänge
5
Stoff- und Energiebereitstellung
6
Evolution
7
Wahlthema
Zeit für Leistungsfeststellung und zur möglichen Vertiefung
36
55
45
44
20
16
216
72
7
7
9
10
12
12
288
Jahrgangsstufen
1 und 2
(zweistündig)
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
3
Genetik
4
Steuerungs- und Regelungsvorgänge
5
Stoff- und Energiebereitstellung
6
Evolution
7
Wahlthema
Zeit für Leistungsfeststellung und zur möglichen Vertiefung
18
26
24
22
10
8
108
36
15
15
16
17
18
18
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Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
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Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
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Biologie (EG, SG, TG, WG)
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Biologie (EG, SG, TG, WG)
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Eingangsklasse
Zeitrichtwert
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
10
Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Themen handlungsorientiert.
Z. B.
Projekt,
Fallstudie,
Planspiel
1
Die Themenauswahl hat aus den nachfolgenden Lehrplaneinheiten unter Beachtung
Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
Vgl. LS-Handreichung
Cytologie
38
Die Zelle ist der Grundbaustein der Lebewesen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine Übersicht über den Feinbau der Zelle, die Aufgaben der wichtigsten Zellorganellen und deren Zusammenwirken. Die wesentlichen Grundlagen der Zellsteuerung ausgehend von der DNA bis hin zur
Merkmalausprägung mit Hilfe von Enzymen sollen den Schülerinnen und Schülern ein Basiswissen vermitteln.
Kennzeichen des Lebens
Die Zelle und ihre Organellen
– Zellorganellen und ihre Funktion
– Vergleich von Zelltypen
Pro- und Eucyte, Tier- und Pflanzenzellen
Bau und Funktion der DNA
– Nukleotid, komplementäre Basen,
Wasserstoffbrücken
– Chromosomen und Chromosomensatz
– Replikation und Mitose
Aminosäuren, Peptide, Proteine
– Bau und Einteilung der Aminosäuren auf
Grund der Reste
– Peptidbindung
– Proteinstruktur
– Bedeutung von Proteinen
Mikroskopisches Arbeiten
Mit Symbol für Phosphat, Desoxyribose,
Basen
Karyogramm
Ohne genauere Betrachtung der einzelnen
Phasen, Krebs als unkontrollierte Zellteilung
– Proteinbiosynthese
– Auswirkung von Mutationen
Primär- bis Quartärstruktur
Z. B. Muskelproteine, Transportproteine,
Rezeptorproteine
Transkription, Translation im Überblick
An einem Beispiel
Enzyme
– Modellvorstellungen zur Enzymwirkung
Wirkungs- und Substratspezifität
– Abhängigkeit der Enzymaktivität von
Temperatur und pH-Wert
Konservierung von Lebensmitteln,
Verdauungsenzyme
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2
Biologie (EG, SG, TG, WG)
Immunbiologie
12
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Vermehrungsweise von Erregern und die Arbeitsweise
des körpereigenen Abwehrsystems kennen. Sie verstehen den Verlauf einer typischen Infektionskrankheit und erkennen, dass nur ein funktionsfähiges Immunsystem ein Überleben in unserer
Umwelt ermöglicht. Die Bedeutung von Impfungen und die Notwendigkeit, durch geeignetes Verhalten zur Gesunderhaltung des Körpers beizutragen, wird ihnen einsichtig.
Bakterien und Viren als Krankheitserreger
– Vergleich in Bezug auf Bau und Vermehrung
– Ablauf einer Infektionskrankheit
Infektionswege, Inkubationszeit, Symptome
Unspezifische Abwehr
– die wichtigsten Möglichkeiten unspezifischer
Antigenabwehr im Überblick
Barrieren, mechanische und chemische
Abwehr, natürliche Bakterienflora
Spezifische Abwehr
– primäre und sekundäre Lymphatische
Organe
– Bau und Funktion der Antikörper
– Ablauf der humoralen und zellulären
Immunantwort
– sekundäre Immunreaktion
– aktive und passive Immunisierung
Störung der Immunabwehr
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Knochenmarksspende, pluripotente Stammzellen
Antigen-Antikörper-Reaktion
Zusammenarbeit von T- und B-Lymphocyten
Gedächtniszellen
Bedeutung des Impfschutzes
Z. B. HIV, Allergie
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Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
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Jahrgangsstufen 1 und 2
(vierstündig)
Zeitrichtwert
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
36
Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Themen handlungsorientiert.
Z. B.
Projekt,
Fallstudie,
Planspiel
3
Die Themenauswahl hat aus den nachfolgenden Lehrplaneinheiten unter Beachtung
Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
Vgl. LS-Handreichung
Genetik
55
Das Wissen über die Weitergabe genetischer Information und deren Verwirklichung im Stoffwechsel der Zellen bildet die Grundlage für das Verständnis genetisch bedingter Krankheiten und deren
Ursachen. Darüber hinaus lernen die Schülerinnen und Schüler moderne Diagnose- und Therapiemöglichkeiten kennen und erhalten einen Einblick in gentechnische Verfahren und deren Anwendung in der Praxis. Sie setzen sich dabei mit der Bedeutung und den Risiken innovativer
Technologien auseinander und werden in die Lage versetzt ethisch vertretbare Entscheidungen zu
treffen.
Humangenetik
Sexuelle Fortpflanzung
– Keimzellenbildung und Befruchtung
Stammbaumanalysen
– autosomale und gonosomale Erbgänge beim
Menschen
– Polygenie, Polyphänie
Vom Gen zum Genprodukt
– Vergleich Proteinbiosynthese in Eucyten
und Procyten
Mutationen und ihre Auswirkungen
– Genmutation
– Chromosomenmutation
– Genommutation
– Mutagene
– Reparatursysteme
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Meiose mit inter- und intrachromosomaler
Rekombination, ohne Bezeichnung der
einzelnen Phasen
Nur monogene Merkmale, ABO-System,
Bluter, Rot-Grün-Blindheit
Z. B. Hautfarbe, Marfansyndrom
Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese,
genetischer Code, mRNA-Prozessing,
Proteomics
Chorea Huntington, Mucoviscidose
Katzenschrei-Syndrom, Translokationstrisomie
Numerische Chromosomenaberationen
Energiereiche Strahlung und Chemikalien
Z. B. Zigarettenrauch, Dieselabgase, Nitrit
Beteiligung an der Krebsentstehung
Z. B. UV-Reparatur und Xeroderma
Pigmentosum
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Diagnostik
– PCR, DNA-Fingerprinting
– Einsatz von Gensonden
Therapie
– Ansätze somatischer Gentherapie
– therapeutisches Klonen
Chancen, Grenzen und Risiken
Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
Z. B. Verwandtschaftsanalysen, Forensik
Gentest z. B. in der pränatalen Diagnostik,
DNA-Chips
In-vivo- und Ex-vivo-Gentransfer,
Viren als Vehikel
Gewinnung von Stammzellen
Bezogen auf diagnostische und therapeutische
Verfahren
Methoden der modernen Biotechnologie
Bakterien in der Gentechnologie
– Bakteriengenom
– Wirkung von Antibiotika an einem Beispiel
– Antibiotikaresistenz
– Gentransfer bei Bakterien
– Plasmidtechnik
Moderne Methoden der Pflanzenzüchtung
– Protoplastenfusion
– transgene Pflanzen durch Ti-Plasmide
– Chancen, Grenzen, Risiken
Moderne Methoden der Tierzüchtung
– transgene Tiere
– reproduktives Klonen
– Chancen, Grenzen, Risiken
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Bakterienchromosom, Plasmid
Hemmhoftest
Konjugation, Transformation
Z. B. Insulinproduktion
Z. B. herbizidresistente Pflanzen
Horizontaler und vertikaler Gentransfer,
Allergieproblematik
Gene Pharming
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Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
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9
Steuerungs- und Regelungsvorgänge
45
Das Nerven- und das Hormonsystem ermöglichen uns einerseits Umweltreize zu verarbeiten und
darauf zu reagieren, andererseits sorgen sie dafür, dass innere Gleichgewichte konstant gehalten
werden können. Auf der Grundlage des Wissens über den speziellen Bau und die Fähigkeiten der
Zellen und deren Kommunikationsmöglichkeiten, erweitert durch Kenntnisse der Grundprinzipien
biologisch-kybernetischer Regelsysteme, erlangen die Schülerinnen und Schüler ein fundiertes
Verständnis für die komplexen Leistungen unserer Steuerungs- und Regelsysteme. Gleichzeitig
lernen die Schülerinnen und Schüler Angriffspunkte von Störfaktoren kennen und werden so in die
Lage versetzt, Risiken einzuschätzen und verantwortlich mit der eigenen Gesundheit umzugehen.
Nervenphysiologie
– Bau von Sinnes- und Nervenzellen
– Ruhe- und Aktionspotenzial
– Erregungsleitung bei marklosen und
markhaltigen Nervenzellen
– erregende und hemmende Synapsen
– Störungsmöglichkeiten der Synapsenfunktion
– Codierung der Information
Nervensysteme
– Aufbau und Funktion des Rückenmarks mit
Reflexbogen
– Überblick über die Funktionen der
Gehirnteile und ihr Zusammenwirken
– vegetatives Nervensystem
Hormonsystem
– endokrine Drüsen und ihre Hormone
– Grundprinzipien der hormonellen
Informationsübertragung
– Einteilung der Hormone in Stoffgruppen
– Primärwirkungen
– Regelkreis am Beispiel Thyroxin
– hormonelle Regelung an einem weiteren
Beispiel
– Zusammenwirken von Hormon- und
Nervensystem bei der Stressreaktion
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Passive und aktive Transportvorgänge,
Schwellenwert, Depolarisation, Repolarisation,
Refraktärzeit
EPSP, IPSP, Verrechung am Axonhügel
Störung bei der Transmitterfreisetzung, am
Rezeptor und am transmitterspaltenden
Enzym an Beispielen von Nervengiften,
Drogen, Psychopharmaka
Rezeptorpotenzial, Amplituden- und
Frequenzmodulation
Kniesehnenreflex
An einem Beispiel
Antagonistisches Prinzip, psychosomatische
Störungen, Beta-Blocker
Im Überblick
Übertragungsweg, Konzentrationsabhängigkeit, Halbwertszeit
cAMP-Mechanismus, Genaktivierung
Hierarchie der Hormondrüsen, Über- und
Unterfunktion
FFS, AAS
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
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Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
Stoff- und Energiebereitstellung
44
Die Umwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie durch die Pflanzen ist der
grundlegende Stoffaufbauvorgang auf der Erde. Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Zusammenhang von Struktur und Funktion und verstehen die engen Wechselwirkungen zwischen
Organismus und Umweltfaktoren. Ihnen erschließt sich die besondere Bedeutung der Pflanzen
innerhalb des Stoffkreislaufs im Ökosystem und es wird ihnen deutlich, dass auch der Mensch als
Konsument Teil dieser Kreisläufe ist. Ihr erworbenes Wissen versetzt sie in die Lage, die Folgen
der menschlichen Eingriffe einschätzen zu können und umweltbewusst zu handeln.
Assimilation
Blatt als Organ der Fotosynthese
– Bau und Funktion des Laubblattes
– Regulation der Spaltöffnungsbewegung mit
Grundprinzipien der Osmose
– Standortanpassung an die Umweltfaktoren
Licht und Wasserversorgung
Bedingungen und Produkte der Fotosynthese
– Nachweis der Fotosyntheseprodukte
– Photosyntheserate in Abhängigkeit von
abiotischen Faktoren: Lichtintensität,
Kohlenstoffdioxidkonzentration, Temperatur
– Summengleichung der Fotosynthese
Bedeutung der Blattfarbstoffe
– Absorptionsspektren der Blattfarbstoffe
– Abhängigkeit der Fotosyntheserate von der
Lichtqualität
Blattquerschnitt
Vereinfachte Darstellung ohne osmotische
Zustandsgleichung
Sonnenblatt, Schattenblatt,
Xerophyten und Hygrophyten
Z. B. Stärkenachweis mit Iodkaliumiodidlösung
Z. B. mit Hilfe der Bläschenzählmethode
Z. B. Engelmann-Versuch
Ablauf der Fotosynthese
– lichtabhängige Reaktion
nichtzyklischer Elektronentransport
Photolyse des Wassers mit Nachweis der
Sauerstoffherkunft durch Isotopenmarkierung
Bedeutung der Coenzyme Adenosintriphosphat und Nicotinamid-AdeninDinukleotid-Phosphat
– lichtunabhängige Reaktion
Calvinzyklus unter Verwendung der
Strukturformeln von PGS, PGA, Glucose
– Zusammenwirken von lichtabhängiger
Reaktion und lichtunabhängiger Reaktion
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
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Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
Bedeutung der Fotosynthese
– Produktion von Sauerstoff und
CO2-Verbrauch
– Produktion von Biomasse
– Nahrungskette und Energiefluss
– Stoffkreislauf im Ökosystem
Produzenten, Konsumenten, Destruenten
– Beeinflussung eines Ökosystems durch den
Menschen
11
Einfluss auf die Atmosphäre
Z. B. nachwachsende Rohstoffe
Schadstoffakkumulation
Biotop, Biozönose, ökologisches Gleichgewicht
Z. B. saurer Regen, Ozonschäden
Brandrodung, Treibhauseffekt
Dissimilation
Aerober Glukoseabbau
– Glykolyse
Strukturformeln von Glucose,
PGA, PGS, BTS
– oxidative Decarboxylierung und
Zitronensäurezyklus ohne Formeln
– Endoxidation
– Summengleichung
Anaerober Glucoseabbau
– Milchsäuregärung
Reaktionsschritt zur Milchsäure,
Summengleichung
Bedeutung der Milchsäuregärung im Muskel
– alkoholische Gärung
Reaktionsschritt über Ethanal zu Ethanol,
Summengleichung
Vergleich der ATP-Bilanzen von aerobem und
anaerobem Glucoseabbau
Energieumsätze beim Menschen
– Grund- und Leistungsumsatz
– Faktoren, die den Grundumsatz beeinflussen
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Gesamtbilanz ohne Betrachtung der einzelnen
Redoxsysteme
Bedeutung in der Lebensmittelherstellung
Sauerstoff als begrenzender Faktor,
Trainingseffekte, Doping mit Erythropoetin
Biotechnologische Anwendung
Z. B. Bierherstellung, Bioalkohol als Brennstoff
Auswirkung auf den Glucosebedarf
Ohne Berechnungen
Z. B. Alter, Geschlecht, Hormonhaushalt
Bedeutung gesunder Ernährung
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12
6
Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
Evolution
20
In der Evolution spiegelt sich die Vielfalt der Lebewesen und deren Wechselwirkungen wider. Betrachtungen zur Evolution beleuchten das Werden des Lebens als stammesgeschichtlichen Prozess und vermitteln die Einsicht, dass wir Menschen Teil der Evolution sind. Die Beschäftigung mit
der Evolutionstheorie ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, sich fundiert mit dem naturwissenschaftlichen Weltbild auseinanderzusetzen und öffnet den Blick für eine Vielzahl aktueller
und philosophischer Fragestellungen. Die erworbenen Kenntnisse bieten ihnen eine wertvolle Orientierung, um einen eigenen Standpunkt zu finden.
Belege für die Evolution
Paläontologie
– Arten der Fossilisation
– Altersbestimmung von Fossilien
– Brückentiere
Vergleichende Morphologie
– Homologie, Analogie
– Rudimente und Atavismen
– Progression
14
C-, K-Ar-Methode
Mit Homologiekriterien an Beispielen
Am Beispiel eines Organsystems
Molekularbiologie
– Aminosäuresequenzanalyse
– DNA-Hybridisierung
Evolutionstheorien
Vergleich der Theorien von Lamarck und
Darwin
Synthetische Evolutionstheorie
– genetische Variabilität
– Selektion
– Isolation als Voraussetzung der Artbildung
7
Wahlthema
Mutation, Rekombination
Abiotische und biotische Selektionsfaktoren
Geografische, ökologische Isolation
(Einnischung)
16
Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre Kenntnisse über den bisherigen Unterrichtsstoff hinaus.
Aus der nachfolgenden Auflistung ist unter
Berücksichtigung von Schülerinteressen,
regionalen Gegebenheiten oder aktuellen
Anlässen eines der Themen auszuwählen.
Evolution
– chemische und zelluläre Evolution
– Erdzeitalter
– Evolution des Menschen
– kulturelle Evolution der Hominiden
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
L - 06/3446
Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
13
Verhaltenslehre
– Methoden der Verhaltensforschung
– angeborenes Verhalten
– erlerntes Verhalten
– Sozialverhalten bei Tieren
– Aspekte menschlichen Verhaltens
Entwicklungsbiologie
– Embryonalentwicklung
– Techniken der Reproduktionsbiologie
Tumorbiologie
– Genregulation
– Fehlregulation der Zellteilung
– Tumorbildung und Entwicklung
– Tumorerkennung, Tumortherapie
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
L - 06/3446
14
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Biologie (EG, SG, TG, WG – vierstündig)
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
L - 06/3446
Biologie (EG, SG, TG, WG – zweistündig)
15
Jahrgangsstufen 1 und 2
(zweistündig)
Zeitrichtwert
Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT)
18
Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Themen handlungsorientiert.
Z. B.
Projekt,
Fallstudie,
Planspiel
3
Die Themenauswahl hat aus den nachfolgenden Lehrplaneinheiten unter Beachtung
Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
Vgl. LS-Handreichung
Genetik
26
Das Wissen über die Weitergabe genetischer Information und deren Verwirklichung im Stoffwechsel der Zellen bildet die Grundlage für das Verständnis genetisch bedingter Krankheiten und deren
Ursachen. Darüber hinaus lernen die Schülerinnen und Schüler moderne Diagnose- und Therapiemöglichkeiten kennen und erhalten einen Einblick in gentechnische Verfahren und deren Anwendung in der Praxis. Sie setzen sich dabei mit der Bedeutung und den Risiken innovativer
Technologien auseinander und werden in die Lage versetzt ethisch vertretbare Entscheidungen zu
treffen.
Humangenetik
Sexuelle Fortpflanzung
– Keimzellenbildung und Befruchtung
Stammbaumanalysen
– autosomale und gonosomale Erbgänge beim
Menschen
Vom Gen zum Genprodukt
– Proteinbiosynthese in Procyten
Mutationen und ihre Auswirkungen
– Genmutation, Chromosomenmutation,
Genommutation
– Mutagene
Diagnostik
– PCR, DNA-Fingerprinting
Therapie
– Ansätze somatischer Gentherapie
– therapeutisches Klonen
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Landesinstitut für Schulentwicklung – Fachbereich 3
Bedeutung der Meiose ohne Betrachtung der
einzelnen Phasen
Nur monogene Merkmale, z. B. Bluter,
Rot-Grün-Blindheit
Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese,
genetischer Code
Je Mutationsart ein Beispiel
Energiereiche Strahlung und Chemikalien
Z. B. Zigarettenrauch, Dieselabgase, Nitrit
Z. B. Verwandtschaftsanalysen, Forensik
In-vivo- und Ex-vivo-Gentransfer,
Viren als Vehikel
Gewinnung von Stammzellen
K.u.U., LPH 1/2007 Reihe I Nr. 30 Band 1 vom 03.09.2007
19.11.07/Gue/ru
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Biologie (EG, SG, TG, WG – zweistündig)
Chancen, Grenzen und Risiken
Bakterien in der Gentechnik
– Bakteriengenom
– Wirkung von Antibiotika an einem Beispiel
– Antibiotikaresistenz
– Plasmidtechnik
4
Bezogen auf diagnostische und therapeutische
Verfahren
Bakterienchromosom, Plasmid
Hemmhoftest
Z. B. Insulinproduktion
Steuerungs- und Regelungsvorgänge
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Das Nerven- und das Hormonsystem ermöglichen uns einerseits Umweltreize zu verarbeiten und
darauf zu reagieren, andererseits sorgen sie dafür, dass innere Gleichgewichte konstant gehalten
werden können. Auf der Grundlage des Wissens über den speziellen Bau und die Fähigkeiten der
Zellen und deren Kommunikationsmöglichkeiten erlangen die Schülerinnen und Schüler ein fundiertes Verständnis für die komplexen Leistungen unserer Steuerungs- und Regelsysteme. Gleichzeitig lernen die Schülerinnen und Schüler Angriffspunkte von Störfaktoren kennen und werden so
in die Lage versetzt, Risiken einzuschätzen und verantwortlich mit der eigenen Gesundheit umzugehen.
Nervenphysiologie
– Bau einer Nervenzelle
– Ruhe- und Aktionspotenzial
– Erregungsleitung bei marklosen und
markhaltigen Nervenzellen
– erregende und hemmende Synapsen
– Störungsmöglichkeiten der Synapsenfunktion
– Codierung der Information
Nervensysteme
– Gliederung des Gehirns in seine 5 Gehirnteile und deren Funktion im Überblick
– vegetatives Nervensystem
Hormonsystem
– endokrine Drüsen und ihre Hormone
– Grundprinzipien der hormonellen
Informationsübertragung
– Regelkreis am Beispiel Thyroxin
– Zusammenwirken von Hormon- und
Nervensystem bei der Stressreaktion
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Passive und aktive Transportvorgänge,
Schwellenwert, Depolarisation, Repolarisation,
Refraktärzeit
EPSP, IPSP, Verrechung am Axonhügel
Störung bei der Transmitterfreisetzung, am
Rezeptor und am transmitterspaltenden
Enzym an je einem Beispiel
Rezeptorpotenzial, Amplituden- und
Frequenzmodulation
Antagonistisches Prinzip, psychosomatische
Störungen
Im Überblick
Übertragungswege, Konzentrationsabhängigkeit, Halbwertszeit, Bedeutung der Rezeptoren
ohne Primärwirkung
Hierarchie der Hormondrüsen, Über- und
Unterfunktion
FFS, AAS
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Stoff- und Energiebereitstellung
Die Umwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie durch die Pflanzen ist der
grundlegende Stoffaufbauvorgang auf der Erde. Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Zusammenhang von Struktur und Funktion und verstehen die engen Wechselwirkungen zwischen
Organismus und Umweltfaktoren. Ihnen erschließt sich die besondere Bedeutung der Pflanzen
innerhalb des Stoffkreislaufs im Ökosystem und es wird ihnen deutlich, dass auch der Mensch als
Konsument Teil dieser Kreisläufe ist. Ihr erworbenes Wissen versetzt sie in die Lage, die Folgen
der menschlichen Eingriffe einschätzen zu können und umweltbewusst zu handeln.
Assimilation
Blatt als Organ der Fotosynthese
– Bau und Funktion des Laubblattes
– Standortanpassung an den Umweltfaktor
Licht
Bedingungen und Produkte der Fotosynthese
– Versuche zur Fotosynthese
Blattquerschnitt
Z. B. Sonnenblatt, Schattenblatt
Qualitativer Nachweis der beteiligten Stoffe,
z. B. CO2-Verbrauch, Stärkebildung
– Summengleichung der Fotosynthese
Nachweis der Sauerstoffherkunft durch
Isotopenmarkierung
Fotosyntheserate in Abhängigkeit von
abiotischen Faktoren
– Abhängigkeit von Lichtintensität und
Temperatur
– Abhängigkeit der Fotosyntheserate von der
Lichtqualität
Bedeutung der Fotosynthese
– Produktion von Sauerstoff und
CO2-Verbrauch
– Produktion von Biomasse
– Nahrungskette
– Stoffkreislauf im Ökosystem
Produzenten, Konsumenten, Destruenten
– Beeinflussung eines Ökosystems durch den
Menschen
Z. B. Bläschenzählmethode
Z. B. Engelmann-Versuch
Einfluss auf die Atmosphäre
Z. B. nachwachsende Rohstoffe
Schadstoffakkumulation
Biotop, Biozönose
Z. B. saurer Regen, Ozonschäden
Brandrodung
Dissimilation
Aerober und anaerober Glukoseabbau beim
Menschen
– Summengleichungen
– ATP-Ausbeute im Vergleich
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Keine Betrachtung der einzelnen Reaktionsschritte
Sauerstoff als begrenzender Faktor,
Trainingseffekte
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Energieumsätze beim Menschen
– Grund- und Leistungsumsatz
– Faktoren, die den Grundumsatz beeinflussen
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Ohne Berechnungen
Z. B. Alter, Geschlecht, Hormonhaushalt,
Bedeutung gesunder Ernährung
Evolution
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In der Evolution spiegelt sich die Vielfalt der Lebewesen und deren Wechselwirkungen wider. Betrachtungen zur Evolution beleuchten das Werden des Lebens als stammesgeschichtlichen Prozess und vermitteln die Einsicht, dass wir Menschen Teil der Evolution sind. Die Beschäftigung mit
der Evolutionstheorie ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern sich fundiert mit dem naturwissenschaftlichen Weltbild auseinanderzusetzen und öffnet den Blick für eine Vielzahl aktueller
und philosophischer Fragestellungen. Die erworbenen Kenntnisse bieten ihnen eine wertvolle Orientierung, um einen eigenen Standpunkt zu finden.
Belege für die Evolution
Paläontologie
– Altersbestimmung von Fossilien
Z. B. 14C-, K-Ar-Methode
Vergleichende Morphologie
– Homologie, Analogie, Rudimente
Evolutionstheorien
Vergleich der Theorien von Lamarck und
Darwin
Synthetische Evolutionstheorie
– genetische Variabilität
– Selektion
– Isolation als Voraussetzung der Artbildung
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Mutation, Rekombination
Abiotische und biotische Selektionsfaktoren
Geografische, ökologische Isolation
(Einnischung)
Wahlthema
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Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre Kenntnisse über den bisherigen Unterrichtsstoff hinaus.
Aus der nachfolgenden Auflistung ist unter
Berücksichtigung von Schülerinteressen,
regionalen Gegebenheiten oder aktuellen
Anlässen eines der Themen auszuwählen.
Evolution
– chemische und zelluläre Evolution
– Erdzeitalter
– Evolution des Menschen
– kulturelle Evolution der Hominiden
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Verhaltenslehre
– Methoden der Verhaltensforschung
– angeborenes Verhalten
– erlerntes Verhalten
– Sozialverhalten bei Tieren
– Aspekte menschlichen Verhaltens
Entwicklungsbiologie
– Embryonalentwicklung
– Techniken der Reproduktionsbiologie
Tumorbiologie
– Genregulation
– Fehlregulation der Zellteilung
– Tumorbildung und Entwicklung
– Tumorerkennung, Tumortherapie
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