Lehrplan PLUS

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

• beschreiben mithilfe von Symbolen das Bauprinzip der DNA und vergleichen es mit dem Bauprinzip der RNA.
• beschreiben die Bildung körpereigener Proteine durch die Proteinbiosynthese unter Verwendung geeigneter Verlaufsschemata und übersetzen die Basensequenz der DNA in die Aminosäuresequenz der Proteine.
• erklären das Prinzip von Genwirkketten und erläutern die Folgen von Defekten innerhalb einer Genwirkkette bei der Entstehung von Erkrankungen. In vergleichender Weise interpretieren sie phänotypische Varianten als Folge von Modifikationen.
• beschreiben die Genregulation in prokaryotischen Zellen, um beispielsweise die Anpassung von Bakterien an verschiedene Nährmedien zu erklären.
• beschreiben das Prinzip der Keimzellenbildung (Meiose) bei Frau und Mann und erklären deren Bedeutung für geschlechtliche Fortpflanzung und genetische Vielfalt.
• erklären die Veränderung des genetischen Materials durch den Einfluss mutagener Substanzen und Faktoren und differenzieren dabei zwischen Genom-, Chromosomen- und Genmutation.
• treffen mithilfe eines Kreuzungsquadrats Vorhersagen über Genotypen und Phänotypen bei monohybriden- und dihybriden Erbgängen, indem sie die Gesetzmäßigkeiten der Vererbung anwenden.
• analysieren Stammbäume, um eine begründete Aussage über die Wahrscheinlichkeit des Auftretens unterschiedlicher genetisch bedingter Krankheiten zu treffen.
• formulieren eine begründete Position zu aktuellen Diskussionen über medizinische, soziale und ethische Aspekte der reproduktionsmedizinischen Diagnostik.

Inhalte zu den Kompetenzen:

• Bau der DNA: Nucleotide, komplementäre Basenpaarung und Ausbildung von Wasserstoffbrücken, Strukturebenen, antiparalleler Bau
• Bau der RNA: Uracil, Einsträngigkeit, RNA-Typen
• genetischer Code
• Proteinbiosynthese bei Eukaryoten: Intron, Exon, Transkription, Prozessierung, Translation
• Genwirkketten (Polygenie, Polyphänie), u. a. Phenylketonurie
• Modifikation, Reaktionsnorm
• Genregulation: Operon-Modell (trp/lac) nach Jacob und Monod
• Keimzellenbildung durch Meiose, Neukombination des genetischen Materials
• mutationsauslösende Faktoren: physikalische (UV-Strahlung, ionisierende Strahlung) und chemische Faktoren, Viren
• Genmutation durch Verlust, Einschub und Austausch von Nukleotiden, Auswirkungen auf die Proteinfunktion
• Chromosomenmutation: Translokation (Philadelphia-Chromosom), Deletion (Katzenschrei-Syndrom), Inversion
• Genommutationen: Aneuploidie durch Non-Disjunction (u. a. Trisomie 21, Klinefelter- und Turner-Syndrom), Polyploidie bei Pflanzen
• Auswerten von Karyogrammen
• Grundprinzipien der Vererbung: Allelbegriff, statistische Betrachtungen der Verteilung von Geno- und Phänotyp, dominant-rezessive Genwirkung, kodominante Vererbung (AB0-System), intermediäre Vererbung
• Stammbaumanalysen (autosomale- und X-chromosomale Erbgänge), genetische Familienberatung