Q11 Biologie 1b3 2016-2018

Termine Klausur: Di, 16.05. Lernstoff: s. unten Do, 18.05., 4. Std.: Computerraum C1.04 - Bearbeitung Selbstlernkurs "Gentechnik" Di, 23.05., (nur) 5. Std.: Computerraum ??? - Bearbeitung Selbstlernkurs "Gentechnik" Di, 23.05., 6. Std.: Raum E1.02 - Zusammenfassung Selbstlernkurs "Gentechnik"

Externe Links Animierte Zelle: http://www.studiodaily.com/main/searchlist/6850.html Mitose-Video: youtube-Video: von TheSimpleBiology

Hefteinträge

1. Strukturelle Grundlagen des Lebens

1.1 Organisation und Funktion der Zelle

1.2 Ausgewählte Zellorganellen im Detail

1.2.1 Mitochondrien

1.2.2 Chlorplasten als pdf-Datei

ausgefülltes Arbeitsblatt zum Vergleich von Mitochondrien und Chloroplasten als pdf-Datei

1.2.3 Biomembranen als pdf-Datei

1.3 Enzyme

1.3.1 Grundlagen zur Struktur von Proteinen

1.3.2 Enyzme als Biokatalysatoren als pdf-Datei

1.3.3 Einflussfaktoren auf die Enzymaktivität als pdf-Datei

2. Stoffwechselvorgänge

2.1 bekannte Begriffe als pdf-Datei

2.2 Die Fotosynthese im Detail

2.2.1 Die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von verschiedenen Faktoren als pdf-Datei

- Abh. von Lichtstärke

- Abh. von Temperatur

- Abh. von CO₂-Gehalt

- Abh. von Wellenlänge des Lichts als pdf-Datei

2.2.2 Die Fotosynthese besteht aus zwei Reaktionsschritten als pdf-Datei

2.2.3 Die lichtabhängige Reaktion als pdf-Datei

2.2.4 Die lichtunabhängige Reaktion als pdf-Datei

2.2.5 Leitungsgewebe als pdf-Datei

2.3 Der Abbau von Glukose zur Energiegewinnung

2.3.1 Verschiedene Abbauwege als pdf-Datei

2.3.2 Der erste Schritt: Die Glykolyse +

2.3.3 Zerlegung des C-Gerüstes: oxidative Decarboxylierung und Zitronensäurezyklus +

2.3.4 Die Atmungskette: Energiegewinnung (in Form von ATP) durch Aufbau eines H⁺-Gradienten als pdf-Datei

2.3.5 Energiebilanz des Glukoseabbaus +

2.3.6 Wozu Gärung als pdf-Datei

Von euch gewünscht: ausgefüllte ABs zu Glykolyse und Zitronensäurezyklus als pdf-Datei

3.1 Der Zellkern als Steuerzentrale +

3.1.1 Ein klassischer Verusch +

3.1.2 Der Bau von Chromosomen

3.1.3 Das Karyogramm des Menschen als pdf-Datei

3.2 Die Weitergabe genetischer Information

3.2.1 Die Zellteilung als pdf-Datei

3.2.2 Die Bildung von Geschlechtszellen (Meiose) +

3.2.3 Keimbahnen +

3.2.4 Erzeugung genetischer Variabilität in der Meiose +

3.2.5 Abschließender Vergleich von Mitose und Meiose als pdf-Datei

Das ausgefüllte Arbeitsblatt zum Vergleich von Mitose und Meiose gibt es hier.

3.3 Vererbung

3.3.1 Die Vererbung des Geschlechts als pdf-Datei

3.3.2 Gregor Mendels Werk +

3.3.2.1 Klassische Versuche +

3.3.2.2 Erklärung mit Hilfe der Chromosomentheorie als pdf-Datei

3.3.2.3 Rückkreuzung +

3.3.2.4 Der intermediäre Erbgang+

3.3.2.5 Dihybride Erbgänge+

3.3.2.6 Aufgaben als pdf-Datei

3.3.3 Genkopplung: Ausnahmen von der dritten Mendelschen Regel

3.3.3.1 Die Versuche von T. H. Morgan als pdf-Datei

3.3.3.2 Ausnahmen von der Ausnahme: Kopplungsbrüche +

3.3.3.3 Schreibweisen +

3.3.3.4 Genkartierung als pdf-Datei

3.3.4 Erbgänge beim Menschen

3.3.4.1 Zusammenfassung des Lernzirkels "Humangenetik" als pdf-Datei

3.3.4.3 Wahrscheinlichkeitsberechnungen durch Stammbaumanalysen als pdf-Datei

3.3.4.4 Der Heterozygotentest als pdf-Datei

3.3.4.5 Genommutationen als pdf-Datei

3.4 Molekulargenetik

3.4.1 Versuche von Griffith und Avery

3.4.2 Der chemische und strukturelle Aufbau der DNS

3.4.3 Unterschiede zwischen DNS und RNS als pdf-Datei

3.4.4 Die Replikation als pdf-Datei

3.4.5 Die Verwirklichung von genetischer Information

3.4.5.1 Die "Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese"

3.4.5.2 Transkription als pdf-Datei

3.4.5.3 Die Translation als pdf-Datei

3.4.5.4 Von der Aminosäure zum Proteine (WH) als pdf-Datei

3.4.5.5 Vergleich der PBS bei Pro- und Eukaryoten als pdf-Datei

Neu, 27.04.2017: Buch S. 72 - 73

3.4.6 Genregulation (Jacob-Monod-Modell)

Das ausgefüllte AB als pdf-Datei

Neu, 02.05.2017: Buch S. 76 - 77 (ohne blauen Zettelkasten, die Reparaturmechanismen wurden nicht besprochen)

3.4.7 Genmutationen als pdf-Datei

s.a. Online-link (Klett-Verlag): Simulation der Auswirkungen von Mutationen

Das ausgefüllte AB als pdf-Datei

Klausurstoff

1. Klausur: Dienstag, 24.01.2017

- vorbei -

2. Klausur:

Neben den Hefteinträgen (Kap. 3.3.2 "Mendels Werk" - Kap. 3.4.7 "Genmutationen") eigenen sich folgende Seiten im Buch (Natura 11) zur Vorbereitung auf die Schulaufgaben:

• Mendelsche Regeln, S. 94 - 96
• Statistische Natur der Regeln, S. 97
• Genkopplung, Genaustausch, S. 98 - 99
• Additive Polygenie und Modifikation, s. 100
• Methoden der Humangenetik, S. 102 - 103
• Stammbaumanalysen, S. 104
• Therapiemöglichkeiten und ihre Grenzen, S. 108
• Genetische Beratung, S. 109
• Pränatale Diagnostik, S. 110
• DNA-Replikation, S. 64 - 65
• Transkription, S. 66 - 67
• Der genetische Code, S. 68
• tRNA, S. 70
• Translation, S. 71
• Regulation der Genexpression, S. 72 - 73
• Proteinbiosynthese, S. 74 - 75
• DNA-Schäden und Reparatur, S. 76 - 77
• Krebs, S. 78 - 79

Die grün markierten Kapitel sind Abiturrelevant, werden in dieser Schulaufgabe jedoch nicht geprüft.

Wie man Stammbaumaufgaben löst

In der Regel muss man in Prüfungen begründet ableiten, nach welchem Mechanismus das betrachtete Merkmal vererbt wird. Eine typische Aufgabenstellung dazu lautet: "Zeigen Sie durch Ausschluss der Ihnen bekannten Erbgangstypen aus, um welche Art der Vererbung es sich hier handelt und geben Sie dann alle möglichen Genotypen der Personen an!" (oder so ähnlich).
Beispiele:

Autosomal-dominant vererbtes Merkmal Zunächst prüft man immer ob das Merkmal DOMINANT oder REZESSIV vererbt wird. Der AUSSCHLUSS des REZESSIVEN Erbgangs ist hier aufgrund folgender Konstellation möglich: [Anzeigen][Verstecken] In einfachen Worten: Wenn das Merkmal rezessiv vererbt werden würde, müssten kranke Personen eindeutig den Genotyp aa besitzen. Sobald ein großes A im Genotyp dabei ist, ist die Person gesund! Damit müssten die Personen 1 und 2 auf jeden Fall den Genotyp aa aufweisen. Person 4 ist gesund, das bedeutet mindestens Genotyp Aa oder AA. Das ist hier jedoch nicht möglich, weil sowohl 1 als auch 2 immer nur a weitergeben können. Besser mit Fachbegriffen: Bei einem rezessiven Erbgang sind Merkmalsträger homozygot bezüglich des rezessiven Allels. Nichtmerkmalsträger sind entweder heterozygot oder homozygot bezüglich des dominanten Allels. Theoretisch müsste man jetzt noch zwischen einem AUTOSOMAL-DOMINANTEN und einem GONOSOMAL-DOMINANTEN Erbgang unterscheiden. Aus bestimmten Gründen behandelt man aber in der Schule ausschließlich den AUTOSOMAL-DOMINANTEN und nachdem die Aufgabenstellung lautet: "Zeigen Sie durch Ausschluss der Ihnen bekannten Erbgangstypen [...]", braucht man auch nur diesen zu betrachten. Es kann sich also nur um einen AUTOSOMAL-DOMINANTEN Erbgang handeln. Damit ergeben sich folgende Genotypen für alle Personen im Stammbaum: [Anzeigen][Verstecken]

Autosomal-rezessiver Erbgang Zunächst prüft man ob das Merkmal DOMINANT oder REZESSIV vererbt wird. Der AUSSCHLUSS des DOMINANTEN Erbgangs ist hier aufgrund folgender Konstellation möglich: [Anzeigen][Verstecken] In Worten: Wenn das Merkmal DOMINANT vererbt werden würde, dann müssen gesunde Personen auf jeden Fall den Genotyp aa aufweisen. Kranke Personen mindestens Aa oder AA. Nachdem 4 erkrankt ist und damit mindestens ein A enthält, die Eltern jedoch beide aa besitzen, kann dieser Erbgang ausgeschlossen werden. Besser mit Fachbegriffen: Bei einer dominanten Verberbung sind Nichtmerkmalsträger homozygot bezüglich des rezessiven Allels, Merkmalsträger (meist) heterozygot oder (selten) homozygot bezüglich des dominanten Allels. Hat man eine REZESSIVE Vererbung des Merkmals festgestellt, muss geprüft werden, ob eine GONOSOMALE oder AUTOSOMALE Vererbung vorliegt. Hier kann die GONOSOMALE Vererbung ausgeschlossen werden: [Anzeigen][Verstecken] In Worten: Erkrankte Frauen weisen beim gonosomal-rezessiven Erbgang immer den Genotyp XaXa auf, geben an ihre Kinder also immer ein rezessives, (krank machendes) Allel Xa weiter. Männer (egal ob gesund oder erkrankt) geben an einen Sohn immer das Y-Chromosom weiter (welches in der Regel das entsprechende Gen nicht enthält). Söhne von erkrankten Müttern müssen daher immer die Krankheit aufweisen. Dies ist hier nicht der Fall. Damit ergeben sich folgende Genotypen: [Anzeigen][Verstecken]