Biologie

Lehrplan

  • Den Lehrplan für das Fach Natur und Technik an den Gymnasien in Bayern finden Sie HIER.
  • Schwerpunktsetzungen im Fach Natur und Technik gibt es HIER .
  • Den Lehrplan für das Fach Biologie an den Gymnasien in Bayern finden Sie HIER.
  • Schwerpunktsetzungen im Fach Biologie gibt es HIER.

Grundwissen und Kompetenzen

  • Grundlegende Kompetenzen für die Jahrgangsstufen des LehrplanPLUS (G9) finden Sie HIER.
  • Grundwissen und Kompetenzorienterung (G8) finden Sie HIER.

Unser Fachprofil

Wissen ist Erfahrung, alles andere ist nur Information.

Albert Einstein (Physiker und Nobelpreisträger)​

Biologie ist die Wissenschaft von den Lebewesen.

Den Schülerinnen und Schülern eröffnet das Fach Biologie die Möglichkeit der aktiven Auseinandersetzung mit der belebten Natur.

Biologische Erkenntnisse sind nicht zuletzt Grundlage für die Auseinandersetzung mit und die Bewältigung von verschiedensten wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Schlüsselproblemen.

Die Beschäftigung mit charakteristischen Denk- und Arbeitsweisen und zentralen Erkenntnismethoden der Fachwissenschaft Biologie wie Beobachten, Experimentieren oder Modellieren ermöglicht das Erfahren der Biologie als ein Weg zur Erschließung der Welt.

Exkursionen sowie die Zusammenarbeit mit außerschulischen Lernorten und Experten ergänzen den Unterricht an unserer Schule und dienen der unmittelbaren Begegnung mit der Natur sowie dem Erleben der Biologie in Wissenschaft und Forschung.

Schülerinnen beim Mikroskopieren

5. / 6. Jahrgangsstufe

In der 5. und 6. Klasse leistet die Biologie neben Naturwissenschaftlichem Arbeiten (5. Klasse) und Informatik (6. Klasse) ihren Beitrag zum Fach Natur und Technik. Sie knüpft an das Fach Heimat- und Sachunterricht der Grundschule an und führt die Schülerinnen und Schüler an konkreten Inhalten aus ihrer Lebenswelt in die erste Naturwissenschaft am Gymnasium ein.

Im Vordergrund stehen das Erkennen grundlegender Prinzipien des Lebendigen, der Aufbau und Erhalt von Interesse und Freude an der Natur und naturwissenschaftlichen Fragestellungen sowie, unterstützt durch den Unterricht in Naturwissenschaftlichem Arbeiten, die sukzessive Aneignung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen.

Veranschaulichung eines Nahrungsnetzes auf einer Exkursion in das Walderlebniszentrum

8. / 9. / 10. Jahrgangsstufe

An neuen, komplexeren Inhalten werden Zusammenhänge und Basiskonzepte der Biologie erfahrbar. werden nun auch biologische Phänomene auf Zell- und Molekülebene betrachtet.

Entsprechend gewinnen die Strukturierung der Inhalte sowie die Arbeit mit Denkmodellen an Bedeutung.

11./ 12. Jahrgangsstufe

Die Arbeit in den Biologie-Kursen der Qualifikationsphase setzt die Arbeit im Fach Biologie der Mittelstufe fort und vermittelt ein vertieftes Verständnis von Lebensvorgängen.

Ergänzt wird sie durch entsprechende Angebote an wissenschaftspropädeutischen Seminaren (W-Seminaren) oder Projekt-Seminaren (P-Seminaren).

(siehe auch: Lehrplan Bayern, Fachprofil Biologie)

Abschlusspräsentation eines P-Seminars

Präparation eines Schweineauges

Bei der Vorbesprechung dieser Unterrichtsstunde gingen die Meinungen in unserer Klasse auseinander: Während die einen großes Interesse zeigten, konnten sich andere nicht vorstellen, ein Schweineauge anzufassen und zu präparieren. Diejenigen, die abgeneigt waren, durften zusehen oder im Nebenraum theoretisch an dem Thema arbeiten. Im angrenzenden Fachraum fanden sich die SchülerInnen in Dreier- und Vierergruppen zusammen und nahmen eine Sezierschale mit den notwendigen Utensilien und dem Schweineauge entgegen.

Mit der Hilfe unserer Biologielehrerin, Herrn Kuhn und Frau Montag vom Studienbegleitenden Praktikum Biologie begannen wir uns an den praktischen Teil heranzutasten. Zunächst betrachteten wir Größe, Form und die äußerlich sichtbaren Bestandteile des Auges und testeten die Festigkeit des Augapfels.

Dann ging es an die Untersuchung des Augeninneren. Auch die Funktionen mancher Bestandteile des Auges konnte man ausprobieren, wie zum Beispiel der Linse, welche man in einer Petrischale auf das Arbeitsblatt der Stunde legte, um zu überprüfen, wie gut sie vergrößert.

Am Ende wurde natürlich aufgeräumt und wir trugen unsere Ergebnisse zusammen.

Ein Schweineauge selbst zu untersuchen war sehr interessant und eine besondere Erfahrung!

Alexandra Riazanova und Pia Lange, 8b

OStRin Gesine Lange-Schadt

Internationale Junior Science Olympiade

Paula Raak, Lena Seeberger, beide Klasse 5c, und Tereza Titkova, Klasse 6c haben bei der diesjährigen Internationalen Junior Science Olympiade teilgenommen. Das diesjährige Wettbewerbsthema lautete „hör mal“ und dabei untersuchten sie vielfältige Fragestellungen rund um das Thema Hören.

Die Teilnehmerinnen mit ihren Urkunden

Sie lernten die Unterschiede zwischen Geräusch, Klang und Ton kennen, konstruierten aus einer Kuchenform ein Modell des Mittelohrs und brachten mit ihrer Stimme Salzkörner zum Tanzen. Dabei waren nicht nur Kenntnisse in Biologie, Chemie und Physik, sondern auch eine gehörige Portion Forschergeist und Neugier gefragt.

3800 Schülerinnen und Schüler im Alter von 10-15 Jahren nahmen in diesem Jahr teil und die drei Schülerinnen erreichten überzeugende Ergebnisse.

StRin Shirin Merchak

Bist du ein „Bitter-Schmecker“? – zu Gast am Lehrstuhl für Entwicklungsbiologie der FAU (2.7.2019)

 

Um diese Frage beantworten zu können, besuchte der Bio-Kurs 1b2 (26 SchülerInnen) am 2.7.2019 den Lehrstuhl für Entwicklungsbiologie der FAU Erlangen-Nürnberg und führte eine molekularbiologische Untersuchung des Schmecker-Gens durch.

Das Praktikumsteam im Labor

Die Empfindung „bitter“ gehört zu den fünf bekannten Sinneseindrücken, die der Mensch mit der Zunge herausschmecken kann. Giftige und schädliche Stoffe schmecken sehr oft bitter, weswegen bitter schmecken zu können aus „evolutionärer Sicht“ einen Überlebensvorteil darstellt.

Verantwortlich für die Geschmackswahrnehmung sind Rezeptoren, die sich in der Zellmembran von besonderen Geschmackszellen auf der Zunge befinden. Die Bitterstoffe binden an „ihren“ Rezeptor nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip und lösen dadurch ein Nervensignal aus, welches im Gehirn interpretiert wird.

Der synthetische Bitterstoff PTC (Phenylthiocarbamid) wird vom Rezeptor TAS2R38 anhand eines besonderen chemischen Merkmals (Stickstoff-Schwefel-Gruppe) erkannt. Einige Menschen sind jedoch „geschmacksblind“ für PTC. Der Phänotyp „PTC-Schmecken“ wird dominant-rezessiv vererbt.

Das Gen für den PTC Rezeptor liegt auf Chromosom 7. Jeder Mensch hat zwei dieser Chromosomen – eines von der Mutter und eines vom Vater – und somit auch zwei Rezeptorgene. Eines davon kann eine Mutation aufweisen, die dazu führt, dass der Rezeptor das PTC nicht mehr erkennen kann. Die veränderte Basensequenz des mutierten Rezeptorgens kann man mithilfe von molekularbiologischen Methoden sichtbar machen, um den Genotyp zu bestimmen.

Personen, die PTC nicht schmecken (non-tasters/Nicht-Schmecker) haben zwei rezessive Allele (tt). Personen, die PTC schmecken können (tasters/Schmecker) haben ein dominantes Allel (T). In Europa können etwa 25% der Bevölkerung PTC nicht schmecken.

Die Schüler/innen wurden in 4-5er Gruppen eingeteilt. Jeder Gruppe stand ein/e Mitarbeiter/in des Lehrstuhls zur Seite. Nach einer kurzen Sicherheitsbelehrung wurde das Experiment in vier Schritten durchgeführt:

  1. DNA-Isolierung aus den Mundschleimhautzellen (Ausgangsmaterial)
  2. Mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) wurde das Rezeptor-Gen vervielfältigt.
  3. Die vervielfältigte DNA wurde mit Restriktionsenzym geschnitten.
  4. Die Längenunterschiede der vervielfältigten und geschnittenen DNA wurden im Anschluss mittels einer Agarose-Gelelektrophorese sichtbar gemacht, so dass der Genotyp zum vorliegenden Phänotyp bestimmt werden konnte.

Die Wartezeiten zwischen den Schritten wurden mit Kurzvorträgen zum Thema Gentechnik überbrückt. Die Auswertung der Ergebnisse war genauso spannend wie die Experimente und die Arbeit mit den Laborgeräten und Chemikalien. Jeder durfte sein eigenes Gelbild behalten. Nun steht fest, dass der Bio-Kurs auch bezüglich des Schmecker-Genotyps/-Phänotyps recht variabel ist: es gibt sowohl homozygote (TT) und heterozygote (Tt) Schmecker als auch Nicht-Schmecker (tt).

Wir danken an dieser Stelle Herrn Dr. Schoppmeier, der das Praktikum ermöglicht, organisiert und mitbetreut hat. Unser großer Dank geht auch an Frau Dr. Gerlitz, Frau Dr. Stadler und alle Doktoranden für die praktischen und theoretischen Inhalte zur Molekularbiologie.

LaV Ibolya Ressler

Impressionen aus dem Fach Biologie an unserer Schule

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