Neuer Lehrplan SII Biologie NW

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JSt. 12/13: Leitthema 1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Themenfelder:

1. Fortpflanzung und Keimesentwicklung
2. Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung
3. Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug
4. Angewandte Genetik

Schwerpunktvorhaben:

• Down-Syndrom -Umgang mit Behinderung
• Diabetes mellitus - eine Krankheit wird zunehmend beherrschbar
• Ein monogener Gendefekt und seine Bedeutung für die Betroffenen; z.B. Chorea Huntington, Mukoviszidose
• Phenylketonurie - ein Leben mit Einschränkungen
• Züchtungsmethoden im Wandel
• DNA-Reparatur - ein Selbstschutz der Zelle

JSt. 12/13 Leitthema: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Themenfeld 1: Fortpflanzung und Keimesentwicklung

• Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese
• Fortpflanzungsmedizin

• Schwangerschaft (-> Pl, Re, Sw)
• Einwirkung von Drogen und Medikamenten auf Entwicklungsvorgänge (-> Ew, Sw)
• Problematik der Einflussnahme des Menschen auf Fortpflanzung und Entwicklung (Pl, Re, Sw)
• Embryonenschutzgesetz

• Beobachtung von Entwicklungsabläufen (->Ew, Ps)
• Entwicklungsphysiologische Experimente (->Ew, Ps)
  • Verfahrenstechniken:
  • Kerntransplantation,
  • Klonierung,
  • Zellkulturtechnik (Arbeiten unter keimfreien Bedingungen)

JSt. 12/13 Leitthema: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Themenfeld 2: Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung

• DNA als Träger der Erbinformation
• Replikation
• Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryonten, Genetischer Code
• Mutagene, Mutationen, Genreparatur
• Regulation der Genaktivität, Entwicklungssteuerung
• molekularbiologische Identifizierungsmethoden

• Phenylketonurie, Melaninsynthese (-> El, Ew)
• Sichelzellenanämie (Ek)
• Fehldifferenzierungen und ihre Auswirkungen (Krebs)

• Isolierung von DNA aus tierischem oder pflanzlichem Gewebe (-> Ch)
• Mikrobiologische Experimente: z.B. Auslösung von Mutationen durch UV-Licht bei E.coli
• Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit mikrobiologischen Objekten
• Erstellung und Umgang mit Schemata und Modellen
• Verfahrenstechniken:
  • Elektrophorese (->Ph)
  • PCR
  • Sequenzierung
  • Hybridisierung (->Ch)

JSt. 12/13 Leitthema: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Themenfeld 3: Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug

• Chromosomen
• Meiose, crossing over, Rekombination
• Stammbaumanalyse, Erbgänge
• Karyogramm, Genkartierung

• Down-Syndrom (->Ew, Sw)
• Leben mit Behinderten (-> Pl, Re, Sw)
• Humangenetische Beratung
• Pränatale Diagnostik und deren ethische Aspekte (->Pl, Re, Sw)

• Mikroskopie von Zellteilungsstadien
• Auswertung von Karyogrammen
• Stammbaumanalyse

JSt. 12/13 Leitthema: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Themenfeld 4: Angewandte Genetik

• Methoden der Pflanzen- und Tierzucht
• Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik
• Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie

• Ethische Verantwortung bei Fragen der Anwendung von gentechnischen Methoden (->Pl, Re, Sw)
• Problemfelder der somatischen Gentherapie, Präimplantationsdiagnostik, Keimbahntherapie und deren jeweilige Verantwortbarkeit ->Pl, Re, Sw)
• Arbeit und Sicherheit im Genlabor ->Ch, Sw)
• Synthese von Medikamenten (->Ch)
• Einsatz der Gentechnik in der Pflanzen- und Tierzucht sowie der Lebensmittelherstellung (-> El, Ek, Sw)

• Textanalyse (-> D, Fremdsp.)
• Kooperation mit Experten und außerschulichen Lernorten
• Auswertung und Präsentation von Informationen (->D, Ku)
• Verfahrenstechniken:
  • PCR,
  • Sequenzierung,
  • Genidentifizierung,
  • Klonierung (->Ch),
  • statistische Auswertungsverfahren