Q1/ Q2 BI Gk 2015
Q1 (1) Genetische und entwicklungsbiologische
Grundlagen von Lebensprozessen
1
Molekulare Grundlagen der Vererbung
1.1
Wdh. Zelltypen
1.2
Lokalisation des Erbguts im Kern (Acetabularia-Versuch)
1.3
DNA als Träger der Erbinformation (Versuche von Griffith und Avery)
1.4
Methode: DNA-Extraktion
1.5
Aufbau der DNA
1.6
Replikation der DNA (u.a. Meselson-Stahl-Experiment)
1.7
Methode: PCR
1.8
Von der DNA zum Protein: Genexpression durch Proteinbiosynthese
1.9
Genetischer Code (Versuch von Nirenberg)
1.10
Wirkungsweise von Mutagenen
1.11
Regulation der Genaktivität (Operon-Modelle) in
Zusammenhang mit Stoffwechselaktivitäten bei Bakterien
2
Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug
2.1
Krebs
2.2
DNA / Chromatin / Chromosomen
2.3
Karyogramm
2.4
Meiose bei Keimzellen
2.5
Erbe-Umwelt-Merkmal: Ursachen genetischer Variabilität
2.6
Mendelsche Regeln
2.7
Stammbaumanalyse / Erbgänge
2.8
Schwierigkeiten bei der Stammbaumanalyse
2.9
Erbgänge in der humangenetischen Beratung
3
Angewandte Genetik
3.1
Methode: PCR (s. 1.7)
3.2
Methode: Genetischer Fingerabdruck
4 Gentechnik in der Diskussion
4.1
Humangenomprojekt
4.2
Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie
Q1(2): Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung
1
Umweltfaktoren / Grundbegriffe der Ökologie
1.1
Abiotische Umweltfaktoren und biotische Umweltfaktoren
1.2
Toleranzbereich: physiologisches und ökologisches Optimum ( steno-, eurypotente
Arten)
1.3
Abiotischer Faktor Temperatur, RGT-Regel
1.3.1
Pflanzen und Temperatur
1.3.2
Tiere und Temperatur (Poikilotherme und Homoiotherme, Bergmannsche und Allensche
Regel)
1.4
Abiotischer Faktor Wasser
1.4.2
Pflanzen und Wasser
1.4.3
Tiere und Wasser
2
Wechselbeziehungen und Populationsdynamik
2.1
Biotische Ökofaktoren / Beziehungen zwischen Lebewesen (Parasiten, Symbionten,
Konkurrenten, Fressfeinde)
2.2
Auswirkungen von Koexistenz, Konkurrenz (u.a. Kontrastbetonung,
Konkurrenzausschlussprinzip)
Exkursion: Aquazoo
2.3
Ökologische Nische / Einnischung
2.4
Ökologische Vorgänge in Populationen (Basisdefinitionen: Art, Population)
2.4.1
Variabilität in Population und Wachstum von Populationen
2.4.2
Entwicklung von Populationen / Regulation der Populationsdichte: Ableitung von drei
Lotka-Volterra-Regeln aus konkreten Untersuchungsdaten
2.4.3
Fortpflanzungsstrategien (K-, r-Strategien)
3
Das Ökosystem / Ökologische Verflechtungen
3.1
Grundbegriffe: Biotop, Biozönose, Ökosystem
3.2
Charakterstika / Aufbau von Ökosystemen im Überblick
3.3
Biologische Produktion in Ökosystemen
3.4
Nahrungsbeziehungen / Nahrungskette
3.5
Abbau von Stoffen
3.6
Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des N-Kreislaufs
3.7
Energiefluss und Trophieebenen
3.8
Sukzession von Ökossystemen
3.9
Ökologisches Gleichgewicht und Selbstregulation
4
Ökosystem: Stehende Gewässer
4.1
Gliederung eines Sees
4.2
Biozönose von Gewässern – klassische Einteilung in Organismengruppen
4.3
Jahreszeitliche Betrachtung eines Sees
4.4
Stoffkreislauf im See: Eutrophie und Oligotrophie
5
Ökosystem: Fließgewässer
5.1
Zonierung eines Fießgewässers
5.2
Biozönose des Baches
5.3
Praxis: Ermittlung der Gewässergüte: Aktives Monitoring und Saprobiensystem
5.4
Selbstreinigung eines Fließgewässers
6
Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen
6.1
Probleme des 21. Jahrhunderts und Lösungsstrategien
6.2
Schwerpunkt: Nachwachsende Rohstoffe (Definition, Beispiele)
6.3 Nachhaltige Bewirtschaftung
6.3.1
Chemische Schädlingsbekämpfung
6.3.2 Biologischer Plfanzenschutz
6.4 Umwelt- und Naturschutz vor Ort
Website Antje Nemetschek
Q2 (1): Evolution der Vielfalt des Lebens
in Struktur und Verhalten
1
Grundlagen evolutiver Veränderung
1.1
Ursache der Biodiversität (Genotyp./ phäntotyp. Variabilität, Selektion)
1.2
Selektion, -sfaktoren
1.3
Wirken der Selektion
2
Art und Artbildung
2.1
Definition Art, Definition Rasse
2.2
Bedingung der Artbildung (unterbrochener Genfluss)
2.3
Mögliche Ursachen der Artbildung (Separation, Isolation / -smechanismen, Gendrift)
2.4
Adaptive Radiation der Säugetiere
3
Historische Evolutionstheorien
3.1
Linné, Cuvier, Lamarck, Darwin
3.2 Theoriebildung auf der Basis von Einzelphänomenen und Hypothesen
4
Synthetische Evolutionstheorie und Hinweise
4.1 Überblick
4.2
Evolution an einem Beispiel und Erklärungsschwierigkeiten
4.2.1
Punktualismus versus Gradualismus
4.2.2
Mosaikformen / Bindeglieder / lebende Fossilien
4.2.3 Mikroevolution Makroevolution
4.2.4 Evolution der Wirbeltiere
4.3
Rezente Hinweise
4.3.1
Anatomische und morphologische Hinweise (Homologie, Analogie, Konvergenz)
4.3.2
Homologie in Entwicklung und Verhalten
4.3.3
Molekularbiologische Homologien (DNA-und Aminosäuresequenz, Präzipitin-Test)
4.4 Paläontologische Hinweise
4.4.1
Fossilien: Typen, Entstehung
4.4.2 Methoden der Altersdatierung (absolut, relativ )
4.4.3
Biogeographie / Verbreitung rezenter Organismen in Zusammehang mit
Plattentektonik
5
Systematik und phylogenetischer Stammbaum
5.1
Stammbaum, Stammbusch, Kladogramm
5.2
Stammbaumrekonstruktion mit Hilfe von Daten
5.3 Das Fünf-Reiche-System
6 Transspezifische Evolution der Primaten
6.1
Phylogenetische Stellung der Primaten
6.2
Prädispositionen und Entwicklungstendenzen
6.3
Doppelte Evolution und Schlüsselereignisse in der Evolution der Hominiden
6.4
Fossile Hinweise zur Evolution des Menschen
6.5
Ursprung der modernen Menschen (Out-of-Africa-Modell / Arche-Noah-Modell und
mulitregionales Modell)
7
Alternative Schöpfungstheorien
Q2 (2): Steuerungs- und Regulationsmechanismen
im Organismus
(Nervensystem, Hormonsystem)
1
Das Nervensystem
1.1
Höherentwicklung von Nervensystemen (diffuses NS, Strickleiternervensystem,
ZNS)
1.2
Die kleinste Einheit des ZNS: Das Neuron
1.3
Das ZNS (Gehirn und Rückenmark)
1.4
Das periphere Nervensystem
2
Molekulare und cytologische Grundlagen
2.1
Funktion des Neurons
2.2
Molekulare Grundlagen der Bioelektrizität
2.2
Ruhepotenzial
2.3
Erregungsentstehung: Aktionspotenzial
2.4
Erregungsleitung
2.5
Erregungsübertragung an Synapsen
2.6
Synaptische Verschaltung und Verrechnung (IPSP und EPSP)
