Hinweis: Schwerpunktthemen und EPA s beachten und den Arbeitsplan entsprechend anpassen! Einführungsphase 1. Semester

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1 Hinweis: Schwerpunktthemen und EPA s beachten und den Arbeitsplan entsprechend anpassen! Einführungsphase 1. Semester UR 1: Bau und Funktion von Zellen und Biomembranen (Doppelstunden: ca. 15, 1 Klausur) 1 Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Anmerkungen Material 1.1 Feinbau der Zelle und Aufbau der Biomembran FW 1.1 beschreiben den Bau und die wesentlichen Eigenschaften biologisch bedeutsamer Moleküle (Lipide, Proteine, Nucleinsäuren). FW 1.2 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (Phospholipide, komplementäre Basen der DNA). FW 2.1 erläutern modellhaft den Aufbau von Biomembranen (Flüssig- Mosaik-Modell). EG 1.1 beschreiben komplexe Zusammenhänge strukturiert und sachgerecht. EG 1.3 vergleichen Zelltypen anhand schematischer Darstellungen basierend auf elektronenmikroskopischen Aufnahmen (Tierzelle, Pflanzenzelle, Bakterienzelle). EG 3.1 erläutern biologische Sachverhalte mithilfe von Modellen. EG 3.2 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit (Flüssig-Mosaik-Modell). KK 2 veranschaulichen biologische Sachverhalte auf angemessene Art und Weise: Text. Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze. Systemebenen (Aufbau der Lebewesen aus Grundbausteinen, insb. zelluläre und molekulare Ebene) BK Struktur-Funktion (u.a. Biomembran) Endosymbiontentheorie aufgreifen KC S Stofftransport und Kompartimentierung FW 2.2 beschreiben Kompartimentierung innerhalb von Zellen (Zellkern Zellplasma, Vakuole Zellplasma). EG 1.2 mikroskopieren und skizzieren biologische Phänomene (Plasmolyse). abgegrenzte Reaktions- /Funktionsräume durch Membranen ( Bausteinprinzip von Zellen und Gewebe) KC S. 22, 23 1 ca. bis zu den Weihnachtsferien, Genetik ca. ab Januar. 1

2 Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Anmerkungen Material FW 2.3 erläutern verschiedene Arten von Stofftransport zwischen Kompartimentierung (Diffusion, Osmose, aktiver Transport). FW 3.1 erläutern Regulationsprozesse bei Zellen (osmotische Regulation). EG 4.1 wenden den naturwissenschaftlichen Gang der Erkenntnisgewinnung auf neue Probleme an. EG 4.3 analysieren naturwissenschaftliche Texte. EG 4.4 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen. KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte strukturiert und unter korrekter Verwendung der Fachsprache. 2 KK 4 unterscheiden bei der Erläuterung physiologischer Sachverhalte zwischen Stoff- und Teilchenebene (Diffusion, Osmose). Stoffaustausch zwischen Kompartimenten Diffusion, Osmose, aktiver und passiver Transport (Regulation des Wasserhaushaltes) 2 Ein sicherer Umgang mit Fachsprache müssen alle Schülerinnen und Schüler in allen Themenbereichen des Biologieunterrichts entwickeln (vgl. KC S. 20), z.b. bei Diskussionen in Gruppen. Auch der schlüssigen und strukturierten sprachlichen Darstellung sowohl in mündlicher als auch in schriftlicher Form kommt eine große Bedeutung zu. 2

3 UR 2: Genetik Einführungsphase 2. Semester (Doppelstunden: ca. 19, 1 Klausur) 3.1 Zellkern Steuerzentrale des Lebens FW 1.1 beschreiben den Bau und die wesentlichen Eigenschaften biologisch bedeutsamer Moleküle (Lipide, Proteine, Nucleinsäuren). FW 1.2 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (Phospholipide, komplementäre Basen der DNA) FW 2.2 beschreiben Kompartimentierung innerhalb von Zellen (Zellkern Zellplasma, Vakuole Zellplasma). FW 5.1 erläutern anhand experimenteller Befunde, dass die DNA Träger der Erbsubstanz ist (Experimente von Griffith und Avery). FW 6.1 erläutern die Erbgleichheit bei Zellen (semikonservative Replikation der DNA). EG 2.1 planen zunehmend eigenständig hypothesengeleitet Experimente, führen diese durch und werten sie aus. EG 3.1 erläutern biologische Sachverhalte mithilfe von Modellen. EG 4.1 wenden den naturwissenschaftlichen Gang der Erkenntnisgewinnung auf neue Probleme an. KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte strukturiert und unter korrekter Verwendung der Fachsprache. 3 Kompartimente, Bedeutung des ZK (Acetabularia)/der DNA (Griffith&Avery) Bedeutung der Chromosomen Autosomen, Gonosomen, Gen, humaner Chromosomensatz, Beispiele für numerische Aberration Diploid, haploid, Karyogramm Bau der DNA, DNA-Modell (Schlüssel-Schloss-Prinzip) Nachweis der DNA (Paprika) semikonservative DNA- Replikation (Meselson-Stahl- Experiment), Mitose (+Zellzyklus) Funktion der DNA zur Bildung erbgleicher Zellen Meiose, Karyogramme Crossing-Over, Kopplung, Rekombination Vgl. Mitose/Meiose KC S Vom Gen zum Merkmal FW 5.2 erläutern modellhaft die Übersetzung der DNA-Sequenz in eine Aminosäuresequenz (Transkription, Translation). EG 1.1 beschreiben komplexe Zusammenhänge strukturiert und sachgerecht. EG 4.3 analysieren naturwissenschaftliche Texte. Ein-Gen-Ein-Polypeptid- Hypothese Proteinbiosynthese (abgegrenzte Reaktionsräume): Transkription DNA vs. RNA Genetischer Code KC S. 22, 23 3 Ein sicherer Umgang mit Fachsprache müssen alle Schülerinnen und Schüler in allen Themenbereichen des Biologieunterrichts entwickeln (vgl. KC S. 20), z.b. bei Diskussionen in Gruppen. Auch der schlüssigen und strukturierten sprachlichen Darstellung sowohl in mündlicher als auch in schriftlicher Form kommt eine große Bedeutung zu. 3

4 FW 5.3 erläutern den Zusammenhang von Genen, Genprodukten und der Ausprägung von Merkmalen (Ein-Gen- Ein-Polypeptid-Hypothese). FW 5.4 erläutern DNA-Mutationen und ihre Auswirkungen auf das Genprodukt (Punktmutation, Rastermutation). EG 4.4 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen. KK 2 veranschaulichen biologische Sachverhalte auf angemessene Art und Weise: Text. Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze. KK 3 strukturieren komplexe biologische Zusammenhänge: Fließdiagramm, Mindmap. Translation, Aufbau mrna und trna (Schwerpunkt auf den Vorgängen der PBS bei Eukaryoten) Vgl. Replikation/Transkription Vergleich Proteinbiosynthese Prokaryoten/Eukaryoten Gene als Informationsträger Gel-Elektrophorese PCR Mutation und Erbkrankheiten (z.b. anhand von Sichelzellenanämie (Stammbäume), rezessiv, dominant, Allel, gonosomal, autosomal) optional bei Zeitüberschuss: Alternatives Spleißen Genregulation (optional, MUSS aber in der Qualifikationsphase (erneut) behandelt werden! [hier wenn als Vorentlastung ]) Repetitive Sequenzen Telomerregion Spleißen Genetischer Fingerabdruck/Vaterschaftstest 4

5 3.3 Biotechnologie und Biomedizin EG 4.2 erläutern biologische Arbeitstechniken, werten Befunde aus und deuten sie (PCR, Gel-Elektrophorese) BW 1 führen eine ethische Analyse durch, wägen dabei Argumente ab, unterscheiden deskriptive und normative Aussagen und begründen Handlungsoptionen (PND). Gel-Elektrophorese PCR Bioethik (PND), Schwerpunkt auf kritische Beurteilung biotechnologischer und biomedizinischer Verfahren KC S. 21 5