1. Proteinbiosynthese (Campbell S. 435-457; Natura S. 380-381; Erlebnis Biologie S. 24-25)
1.1. Protein: Kette aus Aminosäuren
1.2. 1. Transkription - Doppelhelix öffnet sich im Bereich des Gens - mRNA wird synthetisiert (Ribose & Uracil) - Einzelsträngige mRNA durch Kernporen zu Ribosom - DNA verschliesst sich wieder
1.3. 2.Translation - Ribosomen lagern sich an mRNA an - tRNA dockt an Basentrippletts (codiert für 1 Aminosäure) an mit Aminosäure beladen - Ribosom verknüpft Aminosäuren 8bis Stopp-Codon) - Protein entsteht - Stoffwechselreaktion -> Merkmal
1.4. Proteine/Enzyme
1.4.1. bekannt -> Verdauungsenzyme
1.4.2. Beschleunigen als biologische Katalysatoren
1.4.3. Schlüssel-Schloss-Prinzip
1.4.4. Anfällig auf Hitze, Säure...
1.4.5. Auswirkungen von fehlenden Enzymen -> Albino, Diabetes
1.4.6. Alltag -> Waschmittel, Backmischungen
1.4.7. Unterrichtsideen
1.4.7.1. Modell mit Schaumstoff zur Veranschaulichung des Schlüssel-Schloss-Prinzips
2. Mutationen (Campbell S. 459-462; Natura S. 382-384; Erlebnis Biologie S. 28)
2.1. ungerichtete Veränderungen vom Erbgut
2.2. Arten von Mutationen
2.2.1. Genmutation (einzelnes Gen)
2.2.2. Chromosomenmutationen (grössere Bereiche von einem Chromosom)
2.2.3. Genommutationen (Zahl der Chromosomen wird verändert)
2.3. Auswirkungen
2.3.1. oft geringfügig & nicht bemerkbar
2.3.2. kann schädlich sein (Erbkrankheiten
2.3.3. Grundlage für Evolution
2.3.4. macht Züchtungen möglich
2.3.5. Bsp.: Trisonomie 21, Sichelzellanämie
2.4. Ablauf
2.4.1. 1. Gen wird verändert 2. Protein in anderer Form, fehlend, defekt 3. Auswirkungen auf Organismus
2.5. Ursachen
2.5.1. Fehler bei Replikation
2.5.2. angebrannte Fette
2.5.3. Nitrate
2.5.4. org. Lösungsmittel
2.5.5. UV- & radioaktive Strahlung
3. Mendel (Campbell S. 350-362; Natura S. 372-377; Erlebnis Biologie S. 40-49)
3.1. persönliches & geschichtliche Einordnung
3.2. Entdeckung
3.2.1. Vererbungsregeln durch Versuche mit Erbsen
3.2.1.1. 1. Erbse als geeignete Pflanze
3.2.1.2. 2. Selbstbestäubung
3.2.1.3. 3. Aussortieren der unerwünschten
3.2.1.4. 4. Reinerbige Pflanzen als Ergebnis
3.2.1.5. 5. Kreuzungen mit reinerbigen Pflanzen (fremdbestäubt)
3.2.1.6. 6. Mischerbige Samen, Hybriden als Ergebnis
3.3. Regeln
3.3.1. 1. Kreuzt man die Individuen einer Art, die sich in einer Merkmalsform reinerbig sind, so sind die Nachkommen in der F1-Generation untereinander gleich (Uniformitätsregel)
3.3.2. 2. Kreuzt man die Hybriden der F1-Generation untereinander, so treten in der F2-Generation beide Merkmalsformen im Verhältnis 3:1 auf (Spaltungsregel)
3.3.3. 3. Kreuzt man die Individuen, die sich in mehreren Merkmalen reinerbig unterscheiden, so werden die einzelnen Merkmalsformen unabhängig voneinander vererbt (Unabhängigkeitsregel)
3.4. Erklärung der Regeln 1 & 2
3.4.1. Meiose
3.4.1.1. Meiose I
3.4.1.1.1. 1. Prophase 1: homologe Chromosomen lagern sich paarweise aneinander
3.4.1.1.2. 2. Metaphase & Anaphase: Homologe Chromosomen werden getrennt und auf Tochterzellen verteilt. Rekombinaion findet statt
3.4.1.1.3. 3. Telophase: Zwei Zellen mit haploidem Chromosomensatz
3.4.1.2. Meiose II
3.4.1.2.1. Die Chromatiden der 2-Chromatid-Chromosomen werden in 4 haploide 1-Chromatid-Chromosomen getrennt -> genetische Variabilität
3.4.1.3. Unterrichtsidee
3.4.1.3.1. Meiosemodell mit Pfeiffenputzern
3.5. Arbeitsmöglichkeiten
3.5.1. Stammbauanaylsen
3.5.2. Vererbung Geschlecht, Blutgruppe
3.5.3. Veranschaulichung der Mendelschen Regeln mit Münzen
3.5.4. Erbkrankheiten
3.5.5. Anlage-Umwelt-Diskussionen
4. Gentechnologie/neue Forschungen (Campbell S. 529-563; Natura S. 392-394; Erlebnis Biologie S. 54-68)
4.1. Gentherapie
4.2. Tier- & Pflanzenzüchtung
4.2.1. Arten
4.2.1.1. Kombinationszüchtung
4.2.1.2. Mutationszüchtung
4.2.2. Klonen (Dolly)
4.2.3. BT-Mais
4.2.4. Auswirkungen
4.2.4.1. Monokulturen
4.2.4.2. Insektenanpassungen/Resistenzen
4.2.4.3. Monopole von Firmen (Hybride)
4.2.4.4. höhere Erträge
4.3. Unterrichtsideen
4.3.1. Diskussion zur Gentechnologie
4.3.2. Stammformrecherche
4.3.3. Suche nach gentech-Produkten in Lebensmittelgeschäften
4.4. Technische Herstellung von insulin
5. Zelle, Grundlagen (Campbell S. 131-132, 136-138,, 139-161; Natura S. 16-23; Erlebnis Biologie S. 10 -18)
5.1. Eukaryoten
5.1.1. Zellkern (Doppelmembran, Erbinformationen)
5.1.2. Mitochodrium (Doppelmembran, Energieliferant, Zellatmung
5.1.3. Chloroplast (Plastid, Doppelmembran, Fotosynthese, Stapel)
5.1.4. ER (mit/ohne Ribosomen, Proteinbildung, Farbstoffbildung...)
5.1.5. Ribosomen (Proteinbiosynthese)
5.1.6. Cytoplasma
5.1.7. Vakuole
5.1.8. Zellmembran (Schutz, Transport)
5.1.9. Zellwand (Schutz, Gerüst)
5.1.10. Dictyosom (Golgi-Apperat, Transort, Zellwandmeterial)
5.2. Prokaryoten
5.2.1. kein echter Zellkern
5.2.2. Plasmide (DNA)
5.2.3. Geisseln (Fortbewegung)
5.2.4. Bakterien
5.3. Vorgänge
5.3.1. Mitose/Meiose
5.3.2. Proteinbiosynthese
5.3.3. Stofftransport
5.4. Methoden
5.4.1. Lichtmikroskop
5.4.1.1. Präparat
5.4.1.1.1. Objektträger, Deckglas
5.4.1.1.2. Wasser, Färbemittel (Metylenblau, Iod)
5.4.1.2. Bestandteile
5.4.1.2.1. Fuss, Stativ, Objekttisch, Revolver, Objektiv, Tubus. Okular, Grob- & Feintrieb
5.4.1.3. Geschichte
5.4.1.4. Einsatzbereich
5.4.1.4.1. Vergrösserungen (40x, 100x, 400x)
5.4.1.4.2. Zellkern
5.4.1.4.3. Zellmembran/Zellwand
5.4.1.4.4. Chloroplasten
5.4.1.4.5. Prokaryoten (Bakterien) in Kolonien
5.4.1.4.6. Mitose
5.4.1.5. Unterrichtsideen
5.4.1.5.1. Mikroskopieren von: Zwiebelhaut, Wasserpest, Einzellern (Heuaufguss), Mundschleimhaut, Stärke (Kartoffel), Haaren (Grössenverhältnisse)
5.4.2. Elekronenmikroskop
6. DNA/DNS (Campbell S, 118-121; Natura S. 378-384; Erlebnis Biologie 16, 17, 22)
6.1. im Zellkern -> Chromosomen
6.2. Doppelhelix
6.3. Basenpaarungen (Guanin-Cytosin; Adenin-Tymin)
6.4. Zucker (Desoxyribose)
6.5. Phosphatgruppe
6.6. H-Brücken zwischen den Einzelsträngen
6.7. Nukleotide (Base + Zucker + Phosphat)
6.8. Funktion
6.8.1. Speicherung der Erbinformationen
6.8.2. codierende Abschnitte auf der DNA -> Gen
6.8.3. Bauanleitung für den Organismus bzw. für Proteine
6.9. DNA-Verdoppelung/Replikation
6.9.1. bei Zellteilung in der Interphase
6.9.2. 1. DNA-Strang wird geöffnet
6.9.3. 2. Anlagern der passenden Nukleotide
6.9.4. 3. Zwei identische Stränge mit je einem Mutter- & Tochterstrang
6.10. Unterrichtsideen
6.10.1. Grosses DNA Modell mit farbigem Papier (entwunden)
6.10.2. DNA Modell mit farbigen Küchenklammern
6.10.3. DNA-Isolation aus Peperoni
7. Zellteilung/Mitose (Campbell S. 307-315; Natura S. 348; Erlebnis Biologie S. 20-21)
7.1. 1. Interphase -> Replikation
7.2. 2. Prophase -> sichtbare Chromosomen, Spindelapparat
7.3. 3. Metaphase -> Chromatin am Centromer, Anordung an Äquatorialebene
7.4. 4. Anaphase -> Trennung der Chromatiden zu Polen hin
7.5. 5. Telophase ->Spindelapparat verschwindet, Ternnung durch Membran in zwei Zellen
7.6. Unterrichtsideen
7.6.1. Mitosemodell mit Pfeiffenputzern