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12. Klasse - Berufsschule (FOS)

Cytologie und Genetik

Arbeitsplan Biologie Cytologie - Genetik - Entwicklung

Cytologie

Bestandteile der Zelle und ihre Aufgaben

  • Kennzeichen des Lebendigen, Eukaryonten-, Prokaryontenzelle
  • Zellbestandteile nennen, Feinstruktur erklären, Funktionen der Zellbestandteile nennen
  • Mitochondrien, Plastiden, [Endosymbiotentheorie]

Stoffwechsel

  • Aktiver/passiver Stofftransport (Osmose, Diffusion, "Biomembranen")
  • ggf. Zellatmung, Photosynthese

Zwischenergebnis: Gemeinsame Merkmale des Lebendigen, Vermutung hinsichtlich des Ortes von Erbinformationen (Zellkern, Chromosomen, DNA)

Genetik

  • Cytologische Grundlagen: Mitose
  • Cytologische Grundlagen: Meiose

Molekulare Grundlagen der genetischen Information

Klassische Genetik

  • Durchführung eines Kreuzungsexperiments mit folgenden Schwerpunkten: Einführung von Symbolen (P, F1, F2, Symbole für die Merkmale); statistische Absicherung der Ergebnisse in der F2-Generation durch Zahlenangaben
  • Ableitung der Chromosomentheorie der Vererbung: Vergleich der in der Theorie gemachten Postulate mit dem Verhalten der homologen Chromosomen während der Meiose.
  • Vereinigung von Theorie und Verhalten der Chromosomen in einem Erbschema.

Zwischenergebnis: Merkmale werden in Form von Erbanlagen (Genen) in den Chromosomen von einer Generation auf die andere übertragen (vererbt).

  • Durchführung eines zweiten Kreuzungsexperiments (dominant-monohybrider Erbgang) und Erklärung mit Hilfe eines Erbschemas. Am Erbschema sollen folgende Fachbegriffe abgeleitet werden: homozygot, heterozygot, dominant, rezessiv, monohybrider Erbgang, Genotyp, Phänotyp, Allele, Gene.
  • Ableitung der 1. und 2. Mendelschen Regel, Anwendung der bisherigen Kenntnisse auf einen intermediären Erbgang. Vererbung von zwei Merkmalspaaren (z. B. bei Erbsen) Erstellung eines Erbschemas und Einführung des Kombinationsquadrates.
  • Anwendung auf einen zweiten Erbgang (dominant-rezessiv dihybrider Erbgang); Formulierung der 3. Mendelschen Regel.

Zwischenergebnis: Sowohl die Vererbung von Merkmalen als auch die dabei ablaufenden Regelmäßigkeiten (Gesetzmäßigkeiten) sind nachgewiesen worden.

  • Einschränkung der Unabhängigkeitsregel durch einen gekoppelten Erbgang.
  • Weiteres Beispiel für einen gekoppelten Erbgang.
  • Modifikatorische Anpassung an die Umwelt (Variationsbreite, Beispiele aus der Tier- und Pflanzenzüchtung, Beispiele beim Menschen wie z. B. Körpergewicht, Körpergröße).
  • Mutationen (Erbänderungen, die Bedeutung für die Pflanzen- und Tierzüchtung haben; Auslösung von Mutationen z. B. durch ionisierende Strahlung und mutagene Substanzen).

Humangenetik: Anwendung der genetischen Erkenntnisse auf den Menschen

  • Vererbung des Geschlechts beim Menschen
  • Vererbung von Erbkrankheiten am Beispiel von Trisomie 21 (Karyogramm).
  • Methoden zum Nachweis der Vererbung von Merkmalen beim Menschen (Stammbaumanalyse, Einführung der Symbolik).
  • Vererbung der Blutgruppen, Vererbung des Rhesusfaktors
  • Vererbung der Hautfarbe
  • Vererbung der Intelligenz (Möglichkeiten und Schwierigkeiten der Intelligenzmessung), Zwillingsforschung
  • Genetische Beratung (Risiko mit zunehmendem Alter, Amniozentese, Heterozygotentest, Phenylketonurie)

Fortpflanzung/Entwicklung

Geschlechtliche Fortpflanzung

  • Variabilität als Grundlage der Evolution
  • Gameten als Zellen mit haploidem Chromosomensatz
  • Männlich/weiblich
  • Zygotenbildung als Wiederherstellung des diploiden Satzes
  • Befruchtungvorgang bei Samenpflanzen, Tier und Mensch
  • Generationswechsel, Parthenogenese

Ungeschlechtliche Fortpflanzung

  • Durchschnürung bei Einzellern, Sprossung, Regeneration
  • Sporenbildung als mititischer Vorgang
  • Schnelle Generationenfolge, Sicherung der Arterhaltung
  • Fehlende Variabilität

Keimesentwicklung

  • Furchung, Keimblätter (Organbildung aus Keimblättern)
  • Menschliche Embryonalentwicklung

Wachstum-/Entwicklungsphasen

  • Abhängigkeit der Entwicklungsphasen von inneren und äußeren Faktoren
  • Altern, Tod


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