Unterrichtsinhalte der Stufe 13
- DNA-Extraktion im KFG
13.1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen
• Fortpflanzung und Keimesentwicklung
- Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese
• Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung
- DNA als Träger der Erbinformationen
- Replikation
- Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryonten, Genetischer Code
- Mutagene, Mutationen
- Regulation der Genaktivität, Entwicklungssteuerung
• Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug
- Chromosomen
- Meiose, crossing over, Rekombination
- Stammbaumanalyse, Erbgänge
• Angewandte Genetik
- Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik (u.a.: Restriktionsenzyme, Gelelektrophorese, Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus, DNA-Sequenzierung, PCR)
- Im Leistungskurs: Möglichkeit zur Durchführung praktischer molekulargenetischer Experimente, zum Teil in "Genlaboren" außerhalb der Schule (Köln-Pub; Bayer-AG)
- Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie
13.2: Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten
• Grundlagen evolutiver Veränderung
- Genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Rekombination
- Phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen
- Selektion und Anpassungsprozesse
• Verhalten, Fitness und Anpassung
- Kosten-Nutzen-Prinzip bei Konkurrenz um Ressourcen
- Fortpflanzungsstrategien
- Partnerwahl, Paarungssysteme
• Art und Artbildung
- Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen
- Adaptive Radiation
• Evolutionshinweise und Evolutionstheorie
- Rezente Hinweise
- Paläontologische Hinweise
- Systematik und phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen
- Molekulare Uhr, "fossile" DNA, sequenzbasierte Ansätze zur Aufklärung der Evolution (kritische Diskussion)
- Erklärungsmodelle für Evolution
• Transspezifische Evolution der Primaten
- Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen
- Phylogenetische Stellung der Hominiden
