Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Gesamtwerk
Evolution verstehen
Evolution formt unsere Umwelt und alles Leben auf der Erde. Verantwortlich sind Evolutionsfaktoren wie Mutation, Selektion oder Alleldrift. Je besser wir die Evolutionsprozesse verstehen, desto mehr lernen wir über unsere eigene Entwicklung, über Umweltveränderungen oder mögliche Bedrohungen für die Biodiversität auf unserer Erde. In diesem Kompakt werden sechs Geschichten von bedeutsamen und recht aktuellen Forschungsvorhaben erzählt. Sie haben das Ziel, für das Abitur relevantes evolutionsbiologisches Wissen anschaulich und ausführlich zu erklären und immer wieder die notwendigen Bezüge zur Genetik herzustellen. Dazu enthalten die Texte jeweils vertiefende Aufgaben. Nicht zuletzt zeigt das Heft, wie vielfältig und unterschiedlich die Antworten auf biologische Fragestellungen sein können und – anders als in den anderen Naturwissenschaften – Generalisierungen in der Biologie nur bedingt möglich sind. Zum Inhalt: • Hirschmäuse – kleine große Stars der Evolutionsbiologie • Zitterspinnen auf Wanderschaft • Killifische – Anpassung an menschengemachte Umweltveränderungen?
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 2, Juni 2020
Linksgedrehte Schnecken? Hirndoping? Skurrile Mathematikaufgaben? Und ist in der Wissenschaft überhaupt etwas passiert, das nichts mit Corona zu tun hat? In dieser Ausgabe haben wir wieder spannende Artikel zu diesen Themen und noch vielen weiteren zusammengetragen. Zusätzlich dürft ihr euch auch auf ein tolles Arbeitsblatt zur Ergänzung des Artikels „Achtsamkeit im Biologieunterricht“ (Sek II) freuen.
Gesamtwerk
Genomische Prägung – Wirkung des Epigenoms am Prader-Willi-Syndrom und Angelman-Syndrom
Die genomische Prägung oder das genetische Imprinting ist ein epigenetischer Prozess. Bestimmte Chromosomenbereiche in der männlichen und weiblichen Keimbahn werden je nach elterlicher Herkunft unterschiedlich geprägt. Bei der Expression bestimmter Gene liegt das Allel eines Elternteils durch eine spezifische Methylierung inaktiv vor. Dies wird auch als „Gene-Silencing“ bezeichnet. Genomisch geprägte Abschnitte im Erbgut sind damit spezifisch methylierte Regionen. Ein solches Expressionsmuster kann vererbt werden und setzt die Mendel‘schen Regeln außer Kraft. Fehlerhafte Prägungen verändern Genexpressionsmuster und führen zu charakteristischen Erkrankungen. In dieser Unterrichtssequenz werden das Prader-Willi-Syndrom und das Angelman-Syndrom unter phänomenologischer und genetischer Perspektive näher untersucht.
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Gesamtwerk
Evolution und Schöpfungsmythos – Leistungsaufgabe zur Koevolution
Die Bestäubung bei Blütenpflanzen ist kompliziert. Es muss sichergestellt werden, dass Pollen übertragen wird, ohne dass eine Selbstbestäubung erfolgt. Blütenpflanzen haben dies geschickt gelöst. Die Selbstbestäubung wird umgangen, indem erst die männlichen Staubbeutel mit den Pollen reifen und die weibliche Narbe erst danach für Pollen aufnahmebereit wird. Zudem nutzen Blütenpflanzen tierische Kuriere, wobei sich auffällige Angepasstheiten beobachten lassen, wie die von Wiesensalbei und Hummel. Kommt eine Hummel mit Pollenfracht, tippt der Griffel, der auf Hummeln spezialisierten Blüte, auf den Rücken des Insekts und sammelt den Pollen ab. Eine solche Koevolution beruht auf Koadaptationen, die positiv selektiert worden sind. Koadaptationen als Ergebnis eines langen koevolutiven Prozesses zweier Arten sind typisch für Wirt-Parasit- und Räuber-Beute-Beziehungen sowie für Symbiosen. Das „Grundtypen-Modell“ der Kreationisten erklärt evolutive Prozesse anders als die Synthetische Evolution.
Gesamtwerk
Die Überfischung der Weltmeere – Abhilfe durch Aquaponik und Aquakultur?
Als der Italiener Giovanni Caboto im Auftrag des englischen Königs 1497 Neufundland entdeckte, berichtete er über gigantische Kabeljauschwärme auf dem vorgelagerten Flachmeer, den Grand Banks. Die Entdecker ließen beschwerte Körbe im Meer absinken und beim Heraufziehen waren diese voller Kabeljau. Ein solcher Fischreichtum ist heute nicht mehr vorstellbar. Beim Kabeljau sind die wichtigsten und größten Bestände der Welt bereits zusammengebrochen oder stark bedroht. Was für den Kabeljau gilt, betrifft längst auch andere begehrte Speisefische wie den Lachs und den Hering. Diese Leistungsaufgabe fordert zu Lösungen heraus. Ihre Schülerinnen und Schüler analysieren Vor- und Nachteile von Aquaponik-Systemen und Aquakulturen mit Blick auf eine nachhaltige Entwicklung.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Der Neandertaler in mir – Genetisches Erbe im modernen Menschen
Neandertaler stellen eine ausgestorbene Menschenform dar und sind die engsten Verwandten heute lebender Menschen. Die ältesten bekannten Neandertaler lebten vor 400.000 Jahren. Sie besiedelten Europa, den Nahen Osten, Zentralasien und das westliche Sibirien. Modernste Untersuchungsmethoden konnten jetzt zeigen, dass Neandertaler schon vor 40.000 Jahren ausstarben, aber Reste der archaischen DNA noch heute im modernen Menschen zu finden sind. Neandertaler und moderne Menschen koexistierten mindestens 250 Generationen lang. In dieser Leistungsaufgabe setzen sich Ihre Schüler mit dem genetischen Erbe des Neandertalers im anatomisch modernen Menschen auseinander.
Gesamtwerk
Klimatologie
Klima geht uns alle an. Aber wie funktioniert es? Woher kommen die Klimainformationen? Welche Rolle spielt der Mensch im Klimageschehen? Nur wenige Wissenschaftsbereiche haben in jüngerer Zeit einen derartigen Aufschwung genommen und sind so ausgeprägt interdisziplinär wie die Klimatologie. Die wissenschaftlichen Fortschritte sind vielfältig und enorm, und die Rolle des Klimafaktors Mensch wird mehr denn je in der Öffentlichkeit diskutiert. Die 4. Auflage der "Klimatologie" informiert fundiert, sachlich und aktuell über die Grundlagen und speziellen Aspekte rund um das Klima. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen erleichtern das Verständnis der Fakten und Zusammenhänge. Von den Grundbegriffen und den physikalischen Grundlagen über die Klimasynopsis und Klimageschichte bis zur anthropogenen Klimabeeinflussung: aktuell, hochinteressant und didaktisch hervorragend aufbereitet liefert der Titel alles rund um das Klima!
Gesamtwerk
Immunbiologie
Unser Immunsystem verfügt über ausgefeilte Methoden, Bakterien, Viren, aber auch Krebszellen schnell zu beseitigen. Einmal durchgemachte Infektionskrankheiten bieten häufig langjährigen, teilweise auch lebenslangen Schutz. Um sich vor einer Infektion zu schützen, gibt es für viele Krankheitserreger mittlerweile einen Impfstoff. Verfolgen Sie mit Ihren Schülern in dieser Unterrichtseinheit die vielfältigen Mechanismen, mit denen sich der menschliche Körper gegen Infektionen verteidigt. Dabei wird auch das kontrovers diskutierte Thema „Schutzimpfung“ behandelt.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie -3/2020
digital unterrichten – Biologie -3/2020
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie -2/2020
digital unterrichten – Biologie -2/2020
Gesamtwerk
Inspiration Biene
Flügelnah verfolgen Thomas Radetzki und Matthias Eckoldt die Prozesse im Bienenstaat. Sie schildern die sich wandelnden Rhythmen im Volk, die virtuose Kommunikation der Bienen und ihre fein abgestimmte Kooperation bei allen Handlungen. Als das erfolgreichste Unternehmen der Welt demonstrieren die Bienen, dass ein Gemeinwesen auf Dauer nur bestehen kann, wenn alle Beteiligten dabei gewinnen. Beispielgebend finden sie in ein Gleichgewicht des Nötigen und zeigen eine Alternative zu unserem Wachstumsstreben, dem nicht nur die Bienen zum Opfer zu fallen drohen. Das Buch beschreitet neues Terrain: Es geht um Gesellschaft, Politik, Bildung, Ökonomie, Landwirtschaft, Lebensmittelproduktion, um neue Horizonte und Lebensperspektiven, um Wertschätzung, Bruttonationalglück und fehlende Resonanzräume. Nicht nur Imker, Landwirte und Bienenwissenschaftler werden zitiert, auch Unternehmensberater, Pädagogen, Soziologen, Systemtheoretiker, Pfarrer und Philosophen kommen zu Wort. Der Mut eines Bienenschwarms kann dabei ansteckend wirken: Wenn er auszieht, lässt er alles zurück und wird einzig vom Vertrauen in die Fülle der Welt getragen. Eine Ermutigung für alle, die aufbrechen wollen. Lesen Sie, wie Bienen ticken, wie sie reden, wer sie regiert, was sie krank macht. Fragen Sie sich mit den Autoren, was uns Bienen sagen.
Gesamtwerk
Naturphilosophie
Naturphilosophie - von der Antike bis in die Gegenwart. Was ist Natur oder was könnte sie sein? Diese und weitere Fragen sind grundlegend für Naturdenken und -handeln. Das Lehr- und Studienbuch bietet eine historisch-systematische und zugleich praxisbezogene Einführung in die Naturphilosophie mit ihren wichtigsten Begriffen, Strömungen und Diskursen. Es nimmt den pluralen Charakter der Wahrnehmung von Natur in den philosophischen Blick und ist auch zum Selbststudium bestens geeignet.
Gesamtwerk
Molekularbiologische Methoden in der Rekonstruktion der Besiedlung Australiens
In dieser Einheit schlüpfen die Schüler, angestoßen durch die Forschungsfrage: „Wie verlief die prähistorische Besiedlung Australiens durch die Vorfahren der heutigen Urbevölkerung, der Aborigines?“ in die Rolle von Wissenschaftlern. Angelehnt an die echte Forschung müssen die Schüler auf ihrem Weg zur Problemlösung molekulargenetische Analysemethoden anwenden und ihre kommunikativen Kompetenzen schulen. Es wird besonders die Arbeit im kleinen Team gefördert sowie das Präsentieren im Plenum. Die Übungsaufgaben zum Thema „Wer ist der Täter?“ fokussieren auf modernes DNA-Profiling. Damit wird der Anwendungsbereich der molekularbiologischen Techniken erweitert über die Enträtselung von Verwandtschaftsbeziehungen, prähistorischen Wanderwegen bis hin zur aktuellen Forensik. Die Übungsaufgaben fordern den handelnden Umgang mit Wissen und prüfen das erreichte Kompetenzniveau.
Gesamtwerk
Paulinella chromatophora
Im Fokus dieser Einheit steht ein zentrales Forschungsfeld der modernen Evolutionsbiologie: die Rekonstruktion der Stammesgeschichte aller Lebewesen. Ihre Schüler vergleichen Mitochondrien und Chloroplasten, erarbeiten die Endosymbiontentheorie und veranschaulichen die schrittweise Entwicklung der Endosymbiose grafisch. Die Entwicklung zur eukaryotischen Zelle wird im evolutionsbiologischen Kontext als Beispiel für eine Makroevolution vorgestellt. Zum Abschluss werden die Grundannahmen der Evolutionstheorie und des Kreationismus gegenübergestellt.
Gesamtwerk
Gebärmutterhalskrebs durch Humane Papillomviren
Durch Bewältigung dieser Leistungsaufgabe, die auch gut zur Abiturvorbereitung genutzt werden kann, explizieren die Schülerinnen und Schüler ihren kompetenten Umgang mit Modellvorstellungen zur Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen mit Blick auf die Regulation des Zellzyklus. Im Rahmen des Basiskonzepts Struktur und Funktion erarbeitet bzw. vertieft Ihre Klasse die Wirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen am Beispiel der HPV-Infektion.
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