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Inhalt und Übersicht: Arbeitsblätter und Projektseiten

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Inhalt und Übersicht: Arbeitsblätter und Praktikumseiten
Projektseiten
Einleitung
Kompetenzen und Anforderungsbereiche 6
Zuordnung zu den Anforderungsbereichen 7
Kompetenzbereich Fachwissen: Basiskonzepte —
Definitionen und Ziele 8
Ein Beispiel: Oberflächen 9
Welche Basiskonzepte gibt es? 10
Gentechnologie in der Diskussion 89
Info: Gentechnische Herstellung von Insulin 91
Genetic Engineering: Glyphosphat-resistente Tabakpflanzen 93
Ist der Arzt an seine Schweigepflicht gebunden? 95
Klausur Genetik (1) 96
Klausur Genetik (2) 98
2 Neurobiologie
Arbeitsmethoden in der Biologie
Der runde Tisch 13
Herstellung eines Zellmodells 15
Operatoren 16
Info: Kriterien zur Beurteilung der Unterrichtsbeiträge 19
1 Genetik
1. 1 Nucleinsäuren
Modell der DNA: selber bauen 21
Praktikum: Isolation der DNA 23
Verdopplung der DNA 25
Ein Vergleich: RNA und DNA 27
1. 2 Proteinbiosynthese
Die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese 29
Polymerasen arbeiten an der DNA 31
RNA-Unterklassen und ihre Funktion 33
Triplettbindungstest von Nirenberg und Lederer 35
Bau der t-RNA 37
Translatieren — aber wie? 39
Finden Sie den Fehler: Das Operon-Modell 41
Prokaryoten stellen Proteine anders her 43
Genregulation im Versuch 45
RNA-Interferenz und Gen-Silencing: Beispiele aus dem
Alltag 49
Spontane Punktmutationen 51
Proteomik 53
1. 3 Humangenetik
Mitose- und Meiose-Stadien 55
Nondisjunction in der Oogenese 57
Stammbäume auswerten 59
Stammbäume erstellen 61
Polymerasekettenreaktion 63
DNA-Analyse-Hochdurchsatzverfahren 65
Die Analyse des menschlichen Genoms 67
Wer ist der Täter? Der genetische Fingerabdruck hilft 69 PID und Ethik 71
Podiumsdiskussion: Nicht invasive pränatale
Testverfahren 73
1. 4 Entwicklung
Differenzierung und Entwicklung: Krallenfrösche 75
Leukämie und Knochenmarktransplantation 77
Krebs — Fehler in der Informationsübertragung 79
Rauchen — Was passiert auf zellulärer Ebene? 81
1. 5 Gentechnik
Mind-Map: Gentechnik 83
Restriktionsenzyme in der Gentechnik 85
Knock-out- und Knock-in-Organismen 87
4 2. 1 Nervenzellen — Bau und Funktion
Modell einer Nervenzelle: selber bauen 101
Die Biomembran — Grundlage der Funktion von
Neuronen 103
Der Kalium-Ionenkanal 105
Der Ablauf des Aktionspotentials 107
Erregungsleitung an einer markhaltigen Nervenfaser 109
Mind-Map: Nervenzelle 111
2. 2 Neuronale Schaltungen
Die Entdeckung der chemischen Überträgerstoffe 113
Neuronale Informationsverarbeitung 115
Stopp-Motion: Synapsengifte 116
Signalumwandlung 127
Gekreuzter Beuger-Strecker-Reflex 129
2. 3 Sinne — Grundlagen der Wahrnehmung
Regelung des Lichteinfalls und der Farbwahrnehmung 131
Zellen der Netzhaut 133
Signaltransduktion 135
Farbensehen und Rot-Grün-Blindheit 137
Rezeptive Felder und Kontrast 139
Die Sehbahn 141
2. 4 Bau und Funktion des Nervensystems
Sympathicus und Parasympathicus 143
Leben mit einer getrennten rechten und linken Gehirnhälfte 145
Hochbegabung und Myelin: Gibt es einen Zusammenhang? 147
Dauerbaustelle Gehirn 149
Gruppenarbeit: Alzheimer 151
Schlaf — Angst 153
Transmitter, Drogen und Gefühle 155
Übungen: Gedächtnisspuren 157
Klausur Neurobiologie (1) 158
Klausur Neurobiologie (2) 160
3 Ökologie
3. 1 Lebewesen und Umwelt
Der Flaschengarten 163
Die Temperatur als limitierender Faktor 165
Gruppenarbeit: Ökologische Potenz und Präferenz von
Kellerassel, Regenwurm und Schnecke 167
Die geografische Verbreitung von Pinguinarten 169
Umweltfaktor Wasser: Lebenswichtig! 171
Umweltfaktor Salzgehalt 173
Pflanzen an der Mauer besitzen unterschiedliche
Zeigerwerte 175
3. 2 Ökologische Nische
Meisen unter sich 177
Konkurrenz und Einnischung — Taschenratte und
Maulwurf 179
Innerartliche Konkurrenz und dichteabhängiges Populationswachstum 181
3. 3 Dynamik von Populationen
Praktikum: Haltung von Mehlwürmern 185
Schwankende Feldmauspopulationen 187
Elche und Wölfe im Nationalpark Isle Royale 189
Populationszyklen von Schneeschuhhase und Luchs 191
Wölfe im Yellowstone-Nationalpark 193
Flechten als Pioniere und Spezialisten 195
Praktikum: Leguminosen 197
Fehlschlag bei der Schädlingsbekämpfung 199
Recherche und Kurzreferat: Neobiota 201
3. 4 Synökologie
Ökologische Pyramiden terrestrischer Ökosysteme 203
Produktivität von Ökosystemen 205
Transpiration — Evaporation — Guttation 207
Die Beeinflussung der Fotosynthese 209
Fotosynthese bei Licht und im Schatten 211
Lichtabhängige Reaktionen — Historisches 213
Die lichtabhängigen Vorgänge an der Thylakoidmembran 215
Der Calvin-Benson-Zyklus 217
Praktikum: Erdschichten im Wald 221
Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf 223
Biodiversität 225
3. 5 Land- und Gewässerökosysteme
Der Eichen-Buchen-Mischwald 227
Sukzession — die Geburt einer Insel 229
Unterschiede zwischen oligotrophen und eutrophen
Seen 233
Praktikum: Temperatur und Herzschlag 235
Nahrungsbeziehungen und Stoffkreislauf im Bach und
im Fluss 237
Praktikum: Die Bachexkursion 239
3. 6 Mensch und Umwelt
Weltbevölkerung und Energieverbrauch 241
Leben wir auf zu großem Fuß? 243
Klausur Ökologie (1) 244
Klausur Ökologie (2) 246
4 Evolution
4. 1 Veränderung und Vielfalt
Evolution passiert jetzt: aktuelle Beispiele 251
Der genetische Artbegriff 253
Blaue und weiße Eisfüchse 255
Welche Selektionsfaktoren beeinflussen die Tiere in
unserer Umgebung? 257
Leben an Extremstandorten 259
Spiel: Wie funktioniert Selektion? 261
Zahnlose Elefanten — beobachtbare Evolution? 263
Die Birkenspanner in England 265
Populationsstruktur und genetische Drift 269
Genfrequenzen ändern sich 271
4. 2 Artbildung
Neue Nischen, neue Arten? 273
Gruppenarbeit: Artbildungsmodelle 275
Hybride: Liger, Schiege und Zesel 277
Mystery: Adaptive Radiation 278
Fledermaus und Schmetterling 283
Malaria: Anopheles in Deutschland 285
4. 3 Reproduktion und Fitness
Das Trivers-Willard-Prinzip 287
Spiel: Fische investieren in Wachstum und
Fortpflanzung 289
Sexuelle Selektion und Partnerwahl am Beispiel
Mensch 291
Altruismus und Kooperation: Erdmännchen 295
Eusozialität: Nacktmulle, die Exoten unter den
Säugern 297
4. 4 Evolutionstheorien
Evolutionstheorien 299
Evolutionstheorie versus Schöpfungshypothese 301
4. 5 Ähnlichkeit und Verwandtschaft
Verwandt, analog, homolog oder konvergent? 303
Homologe und analoge Strukturen bei Pflanzen 305
Was ist eine Art? 307
Stachelige Verwandtschaft 309
DNA-Datenbanken 311
Verwandtschaft der Dinosaurier 313
Lebende Fossilien 315
4. 6 Evolution des Menschen
Primaten 317
Gruppenpuzzle: Mensch und Schimpanse im Vergleich 318
Die Entstehung des aufrechten Gangs 323
Ausgrabungsfunde verändern das Bild des Homo
erectus 325
Das älteste Volk der Welt 327
Alten Genen auf der Spur: Wie man Neandertaler-DNA
entschlüsselt 329
4. 7 Die Evolution des Lebens auf der Erde
Das Urey-Miller Experiment 331
Endemische Arten 333
Systematik der Lebewesen 335
Klausur Evolution (1) 336
Klausur Evolution (2) 338
Basiskonzepte
Arbeitsblatt zum Basiskonzept System 341
Arbeitsblatt zum Basiskonzept Struktur und Funktion 343
Arbeitsblatt zum Basiskonzept Entwicklung 345
Register 346
Bild- und Textnachweis 350
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