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Agrar­bio­lo­gie

Vor­be­mer­kun­gen

 

Bil­dungs­plan­über­sicht

Schul­jahr Bil­dungs­plan­ein­hei­ten Zeit­rich­t-wert Ge­sam­t-stun­den
Ein­gangs­klas­se Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 60
1 Auf­bau und Funk­ti­on der Zel­le
40
2 Le­bens­raum Bo­den
25
3 Stoff­trans­port in Pflan­zen und Pflan­zen­er­näh­rung
25
4 Grund­la­gen der land­wirt­schaft­li­chen Er­zeu­gung
20
5 La­bor­übun­gen
40 (40) 210 (40)
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 30
240 (40)
Jahr­gangs­stu­fe 1 Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 60
6 Fo­to­syn­the­se
40 (10)
7 Stick­stoff­dy­na­mik und -stoff­wech­sel
30 (10)
8 Stoff­abbau und Füt­te­rung
40 (10)
9 Mo­le­ku­lar­ge­ne­tik
40 (10) 210 (40)
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 30
240 (40)
Jahr­gangs­stu­fe 2 Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 48
10 Klas­si­sche Ge­ne­tik
20 (5)
11 Re­pro­duk­ti­ons­bio­lo­gie
20 (5)
12 Züch­tung
40 (15)
13 Öko­lo­gi­scher Land­bau
25 (7)
14* Wahl­ge­bie­te
15 168 (32)
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 24
192 (32)
Die Zeit­richt­wer­te in Klam­mern ge­ben den An­teil der St­un­den in Grup­pen­tei­lung an.
* Aus der BPE 14 ist eins der Wahl­ge­bie­te zu un­ter­rich­ten.

Ein­gangs­klas­se

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

60

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt
z. B.
Übun­gen
An­wen­den
Wie­der­ho­len
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Her­ba­ri­um
Be­triebs­er­kun­dung
Stand­ort­kar­tie­rung
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung Fä­cher ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 1

Auf­bau und Funk­ti­on der Zel­le

40
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die Zel­le als Grundbaustein des Le­ben­di­gen. Sie ana­ly­sie­ren zellulä­re Struk­tu­ren an­hand mi­kro­sko­pi­scher Un­ter­su­chun­gen und be­nen­nen ih­re Funk­tio­nen. Sie be­schrei­ben und ver­glei­chen den Bau pro- und eu­ka­ry­on­ti­scher Zell­ty­pen.
Sie stel­len Funk­ti­ons­prin­zi­pi­en der En­zy­me und ih­re Wir­kung als Bio­ka­ta­ly­sa­to­ren dar. Hier­aus lei­ten sie de­ren phy­sio­lo­gi­sche Be­ein­fluss­bar­keit durch Ver­än­de­rung von Um­welt­fak­to­ren ab und stel­len Be­zü­ge zu All­tagsanwen­dun­gen her.
Die phä­no­ty­pi­sche Aus­prä­gung von Merk­ma­len der Or­ga­nis­men wird an­hand der mo­le­ku­la­ren Struk­tur der Erb­sub­stanz und mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­schen Schlüs­sel­pro­zes­se ei­ner Ge­n­ex­pres­si­on auf zel­lu­lä­rer Ebe­ne ge­deu­tet.

BPE 1.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen Zell­or­ga­nel­len und er­läu­tern ih­re Funk­tio­nen in tie­ri­schen und pflanz­li­chen Zel­len. Sie be­schrei­ben Prin­zi­pi­en des Zu­sam­men­wir­kens ver­schie­de­ner Or­ga­nel­len bei zen­tra­len We­gen des Zell­stoff­wech­sels.
Sie be­schrei­ben den Bau von Bak­te­ri­en­zel­len und ver­glei­chen Funk­ti­ons­prin­zi­pi­en von Or­ga­nel­len der Eu­cy­te mit de­nen in der Pro­to­cy­te an­hand der bio­lo­gi­schen Prin­zi­pi­en ei­ner Zel­le.

Kenn­zei­chen des Le­ben­di­gen

Zel­le als Grund­ein­heit des Le­ben­di­gen

  • bio­lo­gi­sche Prin­zi­pi­en der Zel­le (Kom­par­ti­men­tie­rung, Ober­flä­chen­ver­grö­ße­rung)

Bau und Funk­tio­nen der Or­ga­nel­len der Tier- und Pflan­zen­zel­le als Ver­tre­ter der Eu­cy­te
In­ter­pre­ta­ti­on licht- und elek­tro­nen­mi­kro­sko­pi­sche Dar­stel­lun­gen, vgl. BPE 5
  • Zell­kern, mit Kern­po­ren

  • rau­es und glat­tes en­d­o­plas­ma­ti­sches Re­ti­cu­lum (ER)
oh­ne Dif­fe­ren­zie­rung der Ri­bo­so­men-Un­ter­ein­hei­ten
  • Dic­tyo­so­men, Gol­gi-Vesi­kel
En­do- und Exo­cy­to­se an ei­nem Bei­spiel
  • Mi­to­chon­dri­um
Re­ak­ti­on der Zel­l­at­mung als Wort­glei­chung, ex­ergo­ni­scher Re­ak­ti­ons­weg
  • Plas­ti­den, Chlo­ro­plas­ten
Re­ak­ti­on der Fo­to­syn­the­se als Wort­glei­chung,
end­ergo­ni­scher Re­ak­ti­ons­weg
  • Va­cuo­len

  • Mi­kro­tu­bu­li und Cen­trio­len

  • Zell­wand

  • Bak­te­ri­en­zel­le als Pro­cy­te
In­ter­pre­ta­ti­on elek­tro­nen­mi­kro­sko­pi­scher Dar­stel­lun­gen, Prin­zip mög­li­cher An­satz­stel­len für An­ti­bio­ti­ka
  • Bak­te­ri­en­chro­mo­som und Plas­mi­de als ex­trach­ro­mo­so­ma­le DNA

  • Zell­dif­fe­ren­zie­rung

  • Ei­gen­schaf­ten em­bryo­na­ler und me­ris­te­ma­ti­scher Stamm­zel­len
Pro­to­plas­ten­kul­tur
  • Zell­dif­fe­ren­zie­rung
ex­em­pla­risch, Be­ein­flus­sung durch pflanz­li­che oder tie­ri­sche Wachs­tums­fak­to­ren, vgl. BPE 11

BPE 1.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben an­hand che­mi­scher Grund­la­gen den Auf­bau aus­ge­wähl­ter or­ga­ni­scher Mo­le­kü­le und lei­ten dar­aus Stof­f­ei­gen­schaf­ten ab.
Grund­zü­ge or­ga­ni­scher Stoff­klas­sen

  • Al­ka­ne und funk­tio­nel­le Grup­pen der Al­ka­n­o­le, Al­ka­na­le, Al­ka­no­ne, Al­kan­säu­ren und Ami­ne mit Struk­tur­for­meln
  • Ei­gen­schaf­ten funk­tio­nel­ler Grup­pen und ih­re Ei­gen­schaf­ten
ein­fa­che Ex­pe­ri­men­te zur Ab­fol­ge des Lös­lich­keits­ver­hal­ten
  • Po­la­ri­tät
  • Elek­tro­ne­ga­ti­vi­tät
  • Van-der-Waal­s-Kräf­te
  • Di­pol-Di­pol-Wech­sel­wir­kun­gen
  • Was­ser­stoff­brü­cken
  • Io­nen­bin­dung
  • ko­va­len­te Bin­dung

  • Oxi­dier­bar­keit or­ga­ni­scher Ver­bin­dun­gen
ex­em­pla­risch an­hand aus­ge­wähl­ter Ver­tre­ter des Zell­stoff­wech­sels, Oxi­da­ti­on als exo­ther­mer Vor­gang, Re­duk­ti­on ei­ner Ver­bin­dung als en­er­gie­bin­den­de Teil­re­ak­ti­on
  • Säu­re-Ba­se-Re­ak­ti­on
nach Brøn­stedt, z. B. Re­ak­ti­on von Am­mo­ni­ak mit Was­ser
  • Nähr­stoff­grup­pen
  • Koh­len­hy­dra­te
  • Li­pi­de
es­sen­ti­el­le Ami­no- und Fett­säu­ren

BPE 1.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len den mo­le­ku­la­ren Auf­bau von Ami­no­säu­ren dar und be­grün­den die Struk­tur der Pro­te­ine.
Ami­no­säu­ren (es­sen­ti­el­le und nicht­es­sen­ti­el­le)
Dar­stel­lung der Grund­struk­tur
Zu­ord­nung ba­si­sche, sau­re, po­la­re und un­po­la­re Rest­grup­pen am Bei­spiel ein­fa­cher Ver­tre­ter

Re­ak­ti­on in Was­ser mit Dar­stel­lung als Zwit­te­ri­on
Puf­fer­funk­ti­on ei­ner Ami­no­säu­re
Struk­tu­re­be­nen der Pro­te­ine
Pri­mär­struk­tur (Pep­tid­bin­dung, Kon­den­sa­ti­on, Hy­dro­ly­se)
Se­kun­där­struk­tu­ren ‑He­lix und ‑Falt­blatt
Ter­ti­är- und Quar­t­är­struk­tur mit Ab­stu­fung der in­tra- und in­ter­mo­le­ku­la­ren Kräf­te

De­na­tu­rie­rung der Pro­te­in­struk­tur
Mo­del­l­ex­pe­ri­ment un­ter Ein­fluss re­le­van­ter phy­si­ka­li­scher und che­mi­scher Fak­to­ren, All­tags­be­deu­tung, z. B. Her­stel­lung von Milch­pro­duk­ten

BPE 1.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die Wir­kungs­wei­se ei­ner en­zym­ge­steu­er­ten Re­ak­ti­on als ei­ne Bio­ka­ta­ly­se. Sie be­schrei­ben den Ab­lauf en­zy­matisch ka­ta­ly­sier­ter Re­ak­tio­nen mit­hil­fe ge­eig­ne­ter Mo­dell­dar­stel­lun­gen. Auf Grund­la­ge mo­le­ku­la­rer Ei­gen­schaf­ten der Ami­no­säu­ren in­ter­pre­tie­ren sie Gra­fi­ken und Ta­bel­len zur Be­ein­flus­sung von En­zym­ak­ti­vi­tä­ten und dis­ku­tie­ren de­ren Be­deu­tung bei Ver­än­de­rung von Um­welt­fak­to­ren.
Be­schrei­bung en­zy­matisch ka­ta­ly­sier­ter Re­ak­tio­nen
vgl. BPE 5
  • Wir­kungs­prin­zip der En­zym-Sub­stra­t-Bin­dung (Schlüs­sel-Schlos­s-Prin­zip)

  • En­er­gie­ver­lauf
mit En­er­gie­dia­gramm
  • Sub­strat­spe­zi­fi­tät

  • Wir­kungs­spe­zi­fi­tät (nur ex­em­pla­risch)
oh­ne Dar­stel­lung al­ler Wir­kungs­klas­sen
  • Be­ein­flus­sung der En­zym­ak­ti­vi­tät

  • Tem­pe­ra­tur

  • pH-Wert
Be­zug Ver­dau­ungs­en­zy­me
  • En­zym- und Sub­strat­kon­zen­tra­ti­on

  • spe­zi­fi­sche und un­spe­zi­fi­sche Hem­mungs­me­cha­nis­men
z. B. Be­zug zu Um­welt­as­pekt: Schwer­me­tal­l-Io­nen in Gül­le, Klär­schläm­men oder Kom­pos­ten
  • Co­fak­to­ren: Me­tal­l-Io­nen und Co­en­zy­me (ATP, NAD)

BPE 1.5

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die mo­le­ku­la­ren Struk­tu­ren des Erb­guts. Sie er­läu­tern die zel­lu­lä­ren Ab­läu­fe des Zell­zy­klus. Sie be­schrei­ben Chro­mo­so­men als dich­tes­te Pa­ckungs­form der DNA. Teil­vor­gän­ge im Ab­lauf der Re­pli­ka­ti­on, Tran­skrip­ti­on und Trans­la­ti­on wer­den im Zu­sam­men­hang mit der Struk­tur der Nu­clein­säu­ren-Mo­le­kü­le er­läu­tert.
Bau der Nu­clein­säu­ren

  • Iden­ti­fi­zie­rung der DNA als Trä­ger des Erb­guts
  • Ex­pe­ri­men­te von Avery und Grif­fith

  • Grund­bau­stei­ne des DNA- und RNA-Mo­le­küls (mo­dell­haft)
Be­deu­tung der Struk­tur des Des­oxy­ri­bo­se-Mo­le­küls und Be­schrei­bung der Ver­knüp­fungs­stel­len mit an­de­ren Mo­le­kül-Grund­bau­stei­nen
  • räum­li­che Struk­tur der DNA mit an­ti­par­al­le­ler An­ord­nung (3‘ und 5‘-En­den)
Wat­son-Crick-Mo­dell
  • Ver­meh­rungs­zy­klus ei­ner Zel­le

  • Ver­pa­ckung der DNA zu Chro­mo­so­men

  • Chro­mo­so­men­satz und Ka­ryo­gramm

  • Re­pli­ka­ti­on der DNA
    mit ex­pe­ri­men­tel­ler Deu­tung (Me­sel­son und Stahl) und mit Teil­schrit­ten des Vor­gangs

  • Mito­se (vier Teil­pha­sen) mit Zell­tei­lung
oh­ne Pro­m­e­ta­pha­se
Ge­n­ex­pres­si­on

  • Tran­skrip­ti­on, mR­NA
Zu­ord­nung zu Zell­kom­par­ti­men­ten
  • Merk­ma­le des ge­ne­ti­schen Codes, Über­tra­gung der Ba­sen­se­quenz zur Ami­no­säu­re­se­quenz

  • Trans­la­ti­on
Bau der tRNA mit Deu­tung der An­ti­codon-Re­gi­on

BPE 2

Le­bens­raum Bo­den

25
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die Be­deu­tung und die öko­lo­gi­schen Funk­tio­nen von Bö­den, da­bei dis­ku­tie­ren sie ih­re Be­deu­tung als Le­bens­raum und für die land­wirt­schaft­li­che Er­zeu­gung. Die Frucht­bar­keit der Bö­den wird an­hand der Ei­gen­schaf­ten mi­ne­ra­li­scher und or­ga­ni­scher Kom­po­nen­ten als Nähr­stoff­lie­fe­rant und ‑spei­cher und des Bo­den­was­ser- und ‑luft­haus­halts er­klärt. In die­sem Zu­sam­men­hang wer­den auch Fol­gen ei­ner Über­nut­zung land­wirt­schaft­li­cher Bö­den ver­deut­licht.

BPE 2.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Bö­den als Pro­dukt der Ge­steins­ver­wit­te­rung. Sie er­läu­tern Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen Mi­ne­ral­be­stand des Bo­den­aus­gangs­ge­steins, der Bo­den­ent­wick­lung und des Nähr­stoff­vor­rats. Sie be­schrei­ben Bö­den als Le­bens­raum für Bo­den­or­ga­nis­men, die als Zer­set­zer­ge­mein­schaf­ten ein wich­ti­ges Bin­de­glied für Stoff­kreis­läu­fe dar­stel­len.
Ge­stei­ne und Mi­ne­ra­le
Mag­ma­ti­te, Me­ta­mor­phi­te und Se­di­men­ti­te
Ver­wit­te­rung
Hu­mi­fi­zie­rung, Mi­ne­ra­li­sie­rung
  • Phy­si­ka­li­sche Ver­wit­te­rung
  • Che­mi­sche Ver­wit­te­rung

Bo­den­ent­wick­lung
Bei­spie­le für Bo­den­ty­pen, Bo­den­pro­fil
vgl. BPE 5
  • Bo­den­le­ben
Bio­ak­ku­mu­la­ti­on und Per­sis­tenz
  • Hu­mus­bil­dung und Mi­ne­ra­li­sa­ti­on

BPE 2.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler lei­ten die pflan­zen­bau­li­chen Ei­gen­schaf­ten von Bö­den als Funk­ti­on von Bo­den­art, Ge­fü­ge, Nähr­stoff­ge­halt, Hu­mus­ge­halt und pH-Wert ab. Sie er­läu­tern die Ur­sa­chen von Bo­den­schä­di­gun­gen und dis­ku­tie­ren Maß­nah­men des Bo­den­schut­zes.
Bo­den­art
Fin­ger­pro­be, Bo­dend­rei­eck
vgl. BPE 5
Was­ser- und Luft­haus­halt
Luft­ka­pa­zi­tät, nutz­ba­re Feld­ka­pa­zi­tät, Tot­was­ser, pF-Wert
Bo­den­ge­fü­ge

  • Krü­mel­ge­fü­ge
  • Ton-Hu­mus-Kom­plex

Bo­den­schä­di­gun­gen

  • Ero­si­on
  • Ver­dich­tung
Wind, Was­ser
vgl. BPE 5
Nähr­stoff­haus­halt
Io­nen­aus­tausch­ka­pa­zi­tät
pH-Wert und Puf­fe­rung
Kal­kung

BPE 3

Stoff­trans­port in Pflan­zen und Pflan­zen­er­näh­rung

25
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern Trans­port­vor­gän­ge auf zel­lu­lä­rer Ebe­ne und er­klä­ren den Stoff­trans­port in Pflan­zen. Sie dis­ku­tie­ren die öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Be­deu­tung der Pflan­zen­er­näh­rung.

BPE 3.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben den Auf­bau von Bio­mem­bra­nen an­hand von Mo­del­len und be­grün­den de­ren Ei­gen­schaf­ten.
Fett­auf­bau

  • Es­ter­bin­dung (Struk­tur­for­mel)
  • Gly­ce­rin

  • ge­sät­tig­te und un­ge­sät­tig­te Fett­säu­ren
Schmelz­punkt
Bau der Bio­mem­bran an­hand Flüs­si­g-Mo­sa­ik-Mo­dell
Phos­pho­li­pi­de, Le­ci­t­hin
Trans­port­vor­gän­ge

  • Dif­fu­si­on

  • Os­mo­se (Plas­m­o­ly­se)
Mo­del­l­ex­pe­ri­ment
  • Car­ri­er-Trans­port (ak­tiv, pas­siv)
ATP

BPE 3.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler lei­ten auf der Ba­sis ih­rer funk­tio­nel­len Ana­to­mie die Auf­nah­me und den Trans­port von Stof­fen in Pflan­zen ab.
Funk­tio­nel­le Ana­to­mie bei mo­no- und di­ko­ty­len Pflan­zen

  • Wur­zel­auf­bau
  • Spross­auf­bau (Xy­lem, Phlo­em)
  • Blatt­auf­bau (mit Sto­ma­ta)

Was­ser- und Nähr­sal­z­auf­nah­me

  • Hy­dra­ti­sie­rung ge­lös­ter Io­nen
  • Io­nen­aus­tausch­vor­gän­ge
  • Trans­port durch das Leit­sys­tem

  • Tran­spi­ra­ti­on mit Schließ­zel­len­me­cha­nis­mus
Sto­ma­ta­an­pas­sung an ver­schie­de­ne Stand­or­te

BPE 3.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren die Be­deu­tung von Wachs­tums­fak­to­ren und Pflan­zen­nähr­stof­fen und be­wer­ten ih­ren Ein­fluss auf das Pflan­zen­wachs­tum.
Bio­ti­sche und abio­ti­sche Wachs­tums­fak­to­ren

Pflan­zen­nähr­stof­fe
N, P, K, Nähr­stoff­dy­na­mik
  • or­ga­ni­sche Dün­ger
  • mi­ne­ra­li­sche Dün­ger

Er­trags­ge­set­ze
pflan­zen­bau­li­che und öko­no­mi­sche Fak­to­ren

BPE 4

Grund­la­gen der land­wirt­schaft­li­chen Er­zeu­gung

20
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren Wech­sel­wir­kun­gen in ei­nem Agrar­öko­sys­tem und dis­ku­tie­ren öko­lo­gi­sche und öko­no­mi­sche Aus­wir­kun­gen ei­ner nach­hal­ti­gen land­wirt­schaft­li­chen Er­zeu­gung.

BPE 4.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben ver­schie­de­ne land­wirt­schaft­li­che Be­trie­be in­ner­halb ei­ner Pro­duk­ti­ons­rich­tung und ver­glei­chen de­ren be­trieb­li­che Struk­tu­ren.
Ent­we­der Acker­bau oder Grün­land
nach re­gio­na­len Schwer­punk­ten
  • Kul­tur­pflan­zen (bei Acker­bau), be­deu­ten­de land­wirt­schaft­li­che Nutz­pflan­zen, Ent­wick­lungs­sta­di­en

  • Grund­prin­zi­pi­en der Frucht­fol­ge (bei Acker­bau)
Bo­den­schutz
  • Grün­land­pflan­zen (bei Grün­land), Nut­zungs­in­ten­si­tät, Bio­di­ver­si­tät

  • Aus­wir­kun­gen der Pro­duk­ti­ons­in­ten­si­tät
  • Nach­hal­tig­keit, Ver­brau­cher­ver­hal­ten

BPE 4.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen be­trieb­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten und den sich dar­aus er­ge­ben­den For­men der Nutz­tier­hal­tung. Da­bei dis­ku­tie­ren sie Wech­sel­wir­kun­gen in ei­nem Agrar­öko­sys­tem.
Nutz­tie­re (Le­bens­läu­fe, Nutz­tier­ras­sen)

Schwein und Rind

Nut­zungs­rich­tun­gen

Art­ge­rech­te Tier­hal­tung

Aus­wir­kun­gen der Pro­duk­ti­ons­in­ten­si­tät, Nach­hal­tig­keit
Me­di­ka­men­ten­ein­satz, Ver­brau­cher­ver­hal­ten

BPE 5

La­bor­übun­gen

40 (40)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den Grund­la­gen na­tur­wis­sen­schaft­li­cher Ar­beits­tech­ni­ken an und füh­ren Ex­pe­ri­men­te zu den ent­spre­chen­den Bil­dungsplan­in­hal­ten durch.

BPE 5.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ent­wi­ckeln Hy­po­the­sen und pla­nen Ex­pe­ri­men­te zu ent­spre­chen­den Bil­dungs­plan­in­hal­ten. Sie füh­ren sie un­ter An­wen­dung wis­sen­schaft­li­cher Me­tho­den durch, wer­ten die­se aus und pro­to­kol­lie­ren sie.

Mi­kro­sko­pie­ren
z. B. Zel­len, Ge­we­be, Pflan­zen­or­ga­ne, Mito­se­sta­di­en, vgl. BPE 1
En­zym­ver­su­che
Be­ein­flus­sung der En­zym­ak­ti­vi­tät, vgl. BPE 1
Bo­den­un­ter­su­chun­gen
z. B. Bo­den­ar­ten­be­stim­mung, Per­ko­la­ti­ons­ver­su­che, Was­ser­ge­halt, Hu­mus­for­men, Fil­ter- oder Puf­fer­ver­mö­gen, Ero­si­ons­ver­su­che, Bo­den­pro­fil, vgl. BPE 2
Ver­su­che zur Stoff­auf­nah­me und zum Stof­f-trans­port in Pflan­zen
Plas­m­o­ly­se
z. B. Stoff­ge­hal­te in Pflan­zen­or­ga­nen (Stär­ke etc.), vgl. BPE 3
Be­stim­mungs­übun­gen am Stand­ort
z. B. Ar­ten­be­stim­mung, Zeig­er­wer­te nach El­len­berg, Stand­ort­be­wer­tung, Her­ba­ri­um, vgl. BPE 4
Be­triebs­be­sich­ti­gun­gen, Lern­gän­ge
vgl. BPE 4

Jahr­gangs­stu­fe 1

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

60

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt
z. B.
Übun­gen
An­wen­den
Wie­der­ho­len
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Lern­gang
Ex­pe­ri­men­te
Be­triebs­er­kun­dung
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung Fä­cher ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 6

Fo­to­syn­the­se

40 (10)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben und ana­ly­sie­ren As­pek­te der Fo­to­syn­the­se. Sie lei­ten An­pas­sun­gen an un­ter­schied­li­che Stand­or­te ab und in­ter­pre­tie­ren mög­li­che Stö­run­gen. Sie be­wer­ten mög­li­che Aus­wir­kun­gen auf den land­wirt­schaft­li­chen Er­trag.

BPE 6.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len den Ein­fluss äu­ße­rer Fak­to­ren auf die Fo­to­syn­the­se­leis­tung dar und be­ur­tei­len da­mit Aus­wir­kun­gen auf den Er­trag land­wirt­schaft­li­cher Nutz­pflan­zen.
Blatt­a­na­to­mie
Son­nen­blatt
Schat­ten­blatt

Ein­fluss­fak­to­ren auf die Fo­to­syn­the­se­ak­ti­vi­tät
ex­pe­ri­men­tel­le Be­stim­mung der Fo­to­syn­the­se­leis­tung
  • Licht­in­ten­si­tät und ‑qua­li­tät
  • CO2-Kon­zen­tra­ti­on
  • Tem­pe­ra­tur
  • Kom­pen­sa­ti­ons­punk­te

BPE 6.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler pro­to­kol­lie­ren und er­läu­tern die Auf­tren­nung von Blatt­pig­men­ten.
Chro­ma­to­gra­fi­sche Auf­tren­nung von Blatt­pig­men­ten im Schü­ler­ex­pe­ri­ment

Er­läu­te­rung des Trenn­prin­zips der Chro­ma­to­gra­fie

Rf-Wert

BPE 6.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren fo­to­che­mi­sche und bio­che­mi­sche Grund­la­gen der Fo­to­syn­the­se. Sie er­läu­tern die Teil­re­ak­tio­nen und de­ren Be­ein­flus­sung durch Her­bi­zi­de.
Fo­to- und bio­che­mi­sche Grund­la­gen

  • Ab­sorp­ti­ons- und Wir­kungs­spek­trum
Un­ter­su­chun­gen an Rohchlo­ro­phyl­l-Lö­sun­gen
  • Fluo­res­zenz

  • Fein­bau des Chlo­ro­plas­ten

Lichtre­ak­tio­nen

  • En­er­gie­über­tra­gung durch Re­do­x-Re­ak­ti­on
  • zy­kli­sche Fo­to­phos­pho­ry­lie­rung
  • nicht­zy­kli­sche Fo­to­phos­pho­ry­lie­rung
  • Z-Sche­ma, Mit­chel­l-Sche­ma

Cal­vin-Zy­klus mit Struk­tu­ren re­le­van­ter C-Ver­bin­dun­gen

  • Stö­run­gen durch Her­bi­zi­de

BPE 6.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben das C4-Syn­drom als öko­lo­gi­sche An­pas­sung und be­grün­den es an­hand stoff­wech­sel­phy­sio­lo­gi­scher Vor­gän­ge.
Blatt­a­na­to­mie bei C4-Pflan­zen
Mi­kro­sko­pie­ren von Blatt­quer­schnit­ten
CO2-Fi­xie­rung bei C4-Pflan­zen mit Struk­tu­ren re­le­van­ter C-Ver­bin­dun­gen

Ana­to­mi­scher und phy­sio­lo­gi­scher Ver­gleich von C3- und C4-Pflan­zen

BPE 7

Stick­stoff­dy­na­mik und -stoff­wech­sel

30 (10)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­ken­nen ver­füg­ba­ren Stick­stoff als wich­ti­ge Vor­aus­set­zung für das Pflan­zen­wachs­tum und be­schrei­ben die Stick­stoff­dy­na­mik. Sie stel­len die Stick­stof­f­e­in­bin­dung in den Pflan­zenstoff­wech­sel dar und be­wer­ten die Stick­stoff­dün­gung des Ge­trei­des.

BPE 7.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die na­tür­li­chen Stick­stoff­um­set­zun­gen im Bo­den hin­sicht­lich der vor­herr­schen­den Mi­kro­or­ga­nis­men und de­ren Ein­fluss­fak­to­ren.
Stick­stoff­kreis­lauf

  • Stick­stoff­mi­ne­ra­li­sa­ti­on, Ab­bau von Ami­no­säu­ren durch De­c­ar­boxy­lie­rung und Des­a­mi­nie­rung
  • Harn­stoff­abbau
  • Ni­tri­fi­ka­ti­on mit Re­ak­ti­ons­glei­chung (Sum­men­for­mel) und Ni­tri­fi­ka­ti­ons­hem­mer
  • De­ni­tri­fi­ka­ti­on
  • N-Bin­dung durch Rhizo­bi­en mit Re­ak­ti­ons­glei­chung (Sum­men­for­mel)

BPE 7.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len die Stick­stoff­auf­nah­me aus dem Bo­den und den Ein­bau des Stick­stoffs in or­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen mit­hil­fe von Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen dar.
Stick­stoff­auf­nah­me

Be­ein­flus­sung der Ni­trat­ge­hal­te der Pflan­zen

As­si­mi­la­to­ri­sche Ni­tratre­duk­ti­on

Ein­bau in or­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen

  • re­duk­ti­ve Ami­nie­rung
  • Tran­sa­mi­nie­rung

BPE 7.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die Ent­wick­lung ei­ner Ge­trei­de­pflan­ze und be­wer­ten de­ren Stick­stoff­dün­gung nach öko­lo­gi­schen und öko­no­mi­schen Ge­sichts­punk­ten.
Auf­bau der Ge­trei­de­ka­ryop­se
Ent­wick­lungs­sta­di­en des Ge­trei­des
Prä­pa­ra­ti­on von Ge­trei­de­pflan­zen
Stick­stoff­be­darfs­schwer­punk­te am Bei­spiel Win­ter­wei­zen
Un­ter­su­chun­gen mit Rohchlo­ro­phyl­l-Lö­sun­gen
  • Be­ein­flus­sung des Korn­er­trags und des Roh­pro­t­e­in­ge­halts

  • Bei­spiel zur Be­mes­sung der Stick­stoff­dün­gung
recht­li­che Re­ge­lun­gen, N-Be­darfs­er­mitt­lung
Ni­trat­aus­wa­schung
Nmin-Un­ter­su­chung
  • Wirt­schaft­lich­keit der Stick­stoff­dün­gung

BPE 8

Stoff­abbau und Füt­te­rung

40 (10)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­ken­nen die Ver­dau­ung als en­zy­mati­schen Ab­bau von Nähr­stof­fen in ih­re Grund­bau­stei­ne bei Mo­no- und Po­ly­gas­tri­ern und ver­glei­chen ver­schie­de­ne Ab­bau­we­ge en­er­ge­tisch. Sie be­ur­tei­len die Füt­te­rung ei­nes Wie­der­käu­ers als Grund­la­ge ei­ner nach­hal­ti­gen Nutz­tier­hal­tung.

BPE 8.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die Ver­dau­ung beim Schwein.
Ver­dau­ungs­or­ga­ne
Ver­dau­ungs­en­zy­me

  • Koh­len­hy­drat­ver­dau­ung
  • Pro­tein­ver­dau­ung
  • Fett­ver­dau­ung
Ver­dau­ungs­ver­su­che
Re­sorp­ti­on der Nähr­stof­fe

BPE 8.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern die bio­lo­gi­sche Oxi­da­ti­on von Glu­ko­se, Gly­ce­rin und Fett­säu­ren und be­wer­ten Gä­rungs­pro­zes­se. Sie stel­len die Teil­schrit­te an­hand von Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen (Struk­tur­for­meln) dar. Sie be­rech­nen En­er­gie­bi­lan­zen so­wie En­er­gie­um­sät­ze und be­ur­tei­len die ka­lo­ri­me­tri­schen Pa­ra­me­ter.
Dis­si­mi­la­ti­on

  • Gly­c­o­ly­se
  • Oxi­da­ti­ve De­c­ar­boxy­lie­rung
  • Ci­trat­zy­klus
  • En­doxi­da­ti­on
  • Gä­rung
  • al­ko­ho­li­sche Gä­rung
  • Milch­säu­re­gä­rung
  • En­er­ge­ti­sche Nut­zung von Fet­ten
  • Fett­ab­bau
  • Prin­zip der β-Oxi­da­ti­on der Fett­säu­ren
  • En­er­gie­bi­lanz und Wir­kungs­grad

Ka­lo­ri­me­trie

  • Re­spi­ra­to­ri­scher Quo­ti­ent (RQ)
  • ka­lo­ri­sches Äqui­va­lent
Re­spi­ra­ti­ons­ver­such
En­er­gie­um­satz von Le­be­we­sen

BPE 8.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die Ver­dau­ung beim Rind. Sie stel­len die Schrit­te an­hand von Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen (Struk­tur­for­meln) dar.

Mi­kro­bi­el­ler Ab­bau der Koh­len­hy­dra­te und der stick­stoff­hal­ti­gen Fut­ter­mit­tel beim Rind
Ver­dau­ungs­ver­su­che
  • Bil­dung von Es­sig‑, Pro­pi­on‑, But­ter­säu­re und Me­than
  • Glu­co­neo­ge­ne­se
  • Stick­stof­f-Um­set­zun­gen mit rumi­no­he­pa­ti­schem Kreis­lauf

BPE 8.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len die Zu­sam­men­set­zung von Fut­ter­mit­teln dar und be­ur­tei­len vor­ge­ge­be­ne Fut­ter­ra­tio­nen für Milch­kü­he im Hin­blick auf Leis­tungs- und Tier­ge­recht­heit.
Er­wei­ter­te Ween­der Ana­ly­se (van Soest)
TS-Ge­hal­t-Be­stim­mung
Ve­r­a­schung
Fut­ter­mit­tel­ana­ly­se
En­er­gie- und Ei­weiß­be­wer­tung
En­er­gie­stu­fen
Rumi­na­le Stick­stof­f-Bi­lanz (RNB)
Trock­nungs­ver­su­che
Harn­stoff­wer­te
Fet­t-Ei­wei­ß-Quo­ti­ent
MLP-Be­richt
Ra­ti­ons­be­ur­tei­lung
Wie­der­käu­er- und leis­tungs­ge­rech­te Füt­te­rung
Be­triebs­be­sich­ti­gung
Leis­tungs- und füt­te­rungs­be­ding­te Stoff­wech­sel­stö­run­gen

  • Pan­se­naci­do­se

  • Ke­to­se

BPE 9

Mo­le­ku­lar­ge­ne­tik

40 (10)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len mo­le­ku­la­re Pro­zes­se bei der Rea­li­sie­rung und Wei­ter­ga­be der ge­ne­ti­schen In­for­ma­ti­on dar. Sie be­schrei­ben Werk­zeu­ge und Me­tho­den der Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie und er­läu­tern die Her­stel­lung trans­ge­ner Pflan­zen.

BPE 9.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben un­ter­schied­li­che Stra­te­gi­en der Ge­n­ex­pres­si­on bei Pro­ka­ry­on­ten und Eu­ka­ry­on­ten im Zu­sam­men­hang mit ih­rer Ver­meh­rungs­stra­te­gie. Sie wen­den den ge­ne­ti­schen Code zur Iden­ti­fi­zie­rung von Gen­mu­ta­tio­nen an und be­schrei­ben mög­li­che Aus­wir­kun­gen die­ser Mu­ta­tio­nen auf mo­le­ku­la­rer, bio­che­mi­scher und phä­no­ty­pi­scher Ebe­ne.
Ge­n­ex­pres­si­on bei Pro­ka­ry­on­ten
vgl. BPE 1
  • mR­NA-Code

  • zeit­li­che und räum­li­che Ver­schal­tung von Tran­skrip­ti­on und Trans­la­ti­on
Po­ly­so­men
  • Gen­re­gu­la­ti­on am Ope­ron-Mo­dell: Lac­to­se- und Tryp­to­phan-O­pe­rons an­hand ge­eig­ne­ter Mo­del­le und Gra­fi­ken
Be­deu­tung der Gen­re­gu­la­ti­on für den Zell­stoff­wech­sel
  • Sub­strat­in­duk­ti­on und End­pro­duktre­pres­si­on

Ge­n­ex­pres­si­on bei Eu­ka­ry­on­ten

  • In­trons, Exons

  • RNA-Pro­zes­sie­rung
Be­deu­tung ei­nes al­ter­na­ti­ven spli­cing für die Va­ria­bi­li­tät der Gen­pro­duk­te
Gen­mu­ta­tio­nen

  • phy­si­ka­li­sche Mu­ta­ge­ne: en­er­gie­rei­che Strah­lung

  • che­mi­sche Mu­ta­ge­ne: Ba­sen­ana­lo­ga
z. B. Eth­idi­um­bro­mid, 5-Bro­mu­ra­cil, zel­lu­lä­re Wir­kung von Ni­trit
  • For­men von Punkt­mu­ta­tio­nen (Stum­me Mu­ta­ti­on, Mis­sen­se-Mu­ta­ti­on, Non­sen­se-Mu­ta­ti­on, Ras­ter­mu­ta­ti­on durch In­ser­ti­on oder De­le­ti­on)

BPE 9.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern grund­le­gen­de la­bor­tech­ni­sche Ar­beits­me­tho­den und wen­den die­se an.
Po­ly­me­ra­se-Ket­ten­re­ak­ti­on
vgl. BPE 1
  • Prin­zip des Ver­fah­rens
  • Ver­fah­rens­schrit­te
  • Be­deu­tung der taq-Po­ly­me­ra­se
  • for­ward pri­mer, re­ver­se pri­mer

Re­strik­ti­ons­en­zy­me

  • Er­ken­nungs- und Schnitt­s­e­quen­zen
  • Be­deu­tung von sti­cky ends und blunt ends

Ge­l­elek­tro­pho­re­se
ge­eig­ne­te Ex­pe­ri­men­te
Se­quen­zie­rungs­ver­fah­ren nach SAN­GER

  • Ver­fah­rens­schrit­te
  • In­ter­pre­ta­ti­on des Elek­tro­phe­ro­gramms
  • Be­deu­tung der Ab­bruch­nu­cle­to­ti­de

Gen­son­den-Tech­nik

  • Bau ei­ner Gen­son­de
  • Ra­dio­ak­ti­ve Mar­ker und Fluo­res­zenz­mar­ker

Gen­chip-Ana­ly­se
Sort­en­ty­pi­sie­rung, Erb­krank­hei­ten bei Nutz­tie­ren, vgl. BPE 12
  • Ver­fah­rens­schrit­te
  • Funk­ti­on der cD­NA

DNA-Ana­ly­se

  • Sing­le-Nu­cleo­ti­d-Po­ly­mor­phis­mus und RFLP-Ana­ly­se
  • PCR-Län­gen-Po­ly­mor­phis­mus und STR-Ana­ly­se

BPE 9.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len gen­tech­ni­sche Ver­fah­ren zur Er­zeu­gung trans­ge­ner Or­ga­nis­men un­ter Be­rück­sich­ti­gung von Fall­bei­spie­len dar und dis­ku­tie­ren Chan­cen und Ri­si­ken der Gen­tech­nik.
Zie­le des Ein­sat­zes von Gen­tech­nik in der Pflan­zen­züch­tung
z. B. Er­trags­stei­ge­rung, Her­bi­zid­re­sis­tenz, ver­än­der­te Zu­sam­men­set­zung von In­halts­stof­fen als In­dus­trie­stof­fe oder zur Ver­bes­se­rung der Nah­rungs­qua­li­tät, Re­sis­ten­zei­gen­schaf­ten als An­pas­sung an ver­än­der­te Um­welt­be­din­gun­gen
Plas­mid­tech­nik als Grund­ver­fah­ren ei­nes Gen­trans­fers

  • Be­deu­tung na­tür­li­cher Plas­mi­de
  • Auf­bau ei­nes op­ti­mier­ten Plas­mids, Se­lek­ti­ons­mar­ker
  • Iso­la­ti­on von Plas­mi­den und der Ziel-D­NA
  • Re­kom­bi­na­ti­on

  • Trans­for­ma­ti­on
Plas­mi­de als Vek­tor
  • Se­lek­ti­on

Trans­ge­ne Pflan­zen

Gen­trans­fer in eu­ka­ryo­ti­sche Zel­len durch Agro­bak­te­ri­um tu­me­fa­ci­ens

Wei­te­re Trans­for­ma­ti­ons­ver­fah­ren

  • Gen­ka­no­ne
  • Elek­tro­po­ra­ti­on

CRISPR/Cas-Prin­zip

  • na­tür­li­ches Sys­tem
  • Prin­zip des Ge­no­me edit­ing mit­tels CRISPR
  • Dis­kus­si­on

Ethi­sche Dis­kus­si­on und Si­cher­heits­as­pek­te
Pro-Con­tra-Dis­kus­si­on un­ter Ein­be­zie­hung ak­tu­el­ler Bei­spie­le zum Ein­satz von GVO-Pflan­zen
Recht­li­che As­pek­te

  • Ein­stu­fung von GVO im Frei­land­an­bau
Be­wer­tung von GVO nach bis­he­ri­gem Recht in der EU, Ver­gleich EU – USA
  • Kenn­zeich­nung von GVO in Le­bens­mit­teln

Jahr­gangs­stu­fe 2

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

48

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt
z. B.
Übun­gen
An­wen­den
Wie­der­ho­len
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Lern­gang
Be­triebs­er­kun­dung
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung Fä­cher ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 10

Klas­si­sche Ge­ne­tik

20 (5)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern zy­to­lo­gi­sche Grund­la­gen und die Men­del­schen Re­geln und be­grün­den de­ren be­grenz­te An­wend­bar­keit in der Tier- und Pflan­zen­züch­tung.

BPE 10.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben den Ab­lauf der Mei­o­se und lei­ten auf der Grund­la­ge von Ge­nom­mu­ta­tio­nen Ent­wick­lun­gen im Pflan­zen­bau ab.
Zy­to­lo­gi­sche Grund­la­gen
Mei­o­se
cros­sin­g-o­ver
Ge­nom­mu­ta­tio­nen

  • Po­ly­plo­idi­sie­rung
  • Stamm­baum des Wei­zens:
Obstar­ten

BPE 10.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren die Men­del­schen Re­geln und in­ter­pre­tie­ren de­ren An­wend­bar­keit auf die Züch­tungs­ar­beit in der Land­wirt­schaft bei Tie­ren und Pflan­zen.
Klas­si­sche Ver­er­bung
vgl. BPE 12, Po­ly­ge­nie
Do­mi­nan­t-re­zes­si­ve und in­ter­me­diä­re Ver­er­bung
Di­hy­bri­der Erb­gang
Le­tal­fak­to­ren
He­te­ro­so­ma­le Ver­er­bung

  • Säu­ger und Vö­gel

  • Gen­kopp­lung

BPE 11

Re­pro­duk­ti­ons­bio­lo­gie

20 (5)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die hor­mo­nel­le Re­gu­la­ti­on des Brunst­zy­klus beim Rind und bio­tech­ni­sche Ver­fah­ren zur Be­ein­flus­sung der Fort­pflan­zung.

BPE 11.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Grund­la­gen der hor­mo­nel­len Re­gu­la­ti­on an­hand des Brunst­zy­klus des Rin­des. Sie stel­len Brunst­ver­lauf, Zy­kluss­tö­run­gen und de­ren Nach­weis­me­tho­den dar.
Hier­ar­chi­sches Sys­tem der Zy­klus­s­teue­rung

  • Re­leasing Hor­mo­ne
  • Go­na­do­tro­pi­ne
  • Pro­sta­glan­din

Brunst­ver­lauf

  • Sta­di­en
  • Brunster­ken­nung

Zy­kluss­tö­run­gen

  • Zys­ten
  • stil­le Brunst
  • Nach­weis­me­tho­den
  • Pro­ges­te­ron­test

BPE 11.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren bio­tech­ni­sche Ver­fah­ren zur Be­ein­flus­sung der Fort­pflan­zung in der mo­der­nen Land­wirt­schaft.
Künst­li­che Be­sa­mung

  • op­ti­ma­ler Be­sa­mungs­zeit­punkt

Brunst­syn­chro­ni­sa­ti­on
ver­schie­de­ne Ver­fah­ren, z. B. PRID-Spi­ra­le
Em­bryo­trans­fer
Klo­nen

  • aus Kör­per­zel­len
  • aus em­bryo­na­len Zel­len

BPE 12

Züch­tung

40 (15)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern den me­tho­di­schen An­satz der Züch­tung. Sie stel­len mit­hil­fe bio­me­tri­scher Grund­la­gen ver­schie­de­ne Züch­tungs­maß­nah­men dar und be­schrei­ben neue Ent­wick­lun­gen in der Tier­zucht und dem Pflan­zen­bau.

BPE 12.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern un­ter­schied­li­che Leis­tungs­merk­ma­le und Zucht­zie­le in der Rin­der­züch­tung.
Leis­tungs­merk­ma­le in Rin­der­po­pu­la­tio­nen Zucht­zie­le
Rin­der­ras­sen

Ad­di­ti­ve Po­ly­ge­nie
z. B. Milch­leis­tung
  • Pas­cal­sches Drei­eck

BPE 12.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Leis­tungs­merk­ma­le als bio­me­tri­sche Va­ria­blen; sie ana­ly­sie­ren, be­rech­nen und in­ter­pre­tie­ren Ver­suchs- und Un­ter­su­chungs­er­geb­nis­se. Sie er­läu­tern und be­rech­nen die Fak­to­ren des Zucht­fort­schritts.
Bio­me­tri­sche Grund­la­gen bio­lo­gi­scher Pa­ra­me­ter er­fas­sen, aus­wer­ten und dar­stel­len

  • Nor­mal­ver­tei­lung
  • Mit­tel­wert und Streu­ungs­ma­ße
  • Kor­re­la­ti­ons­ko­ef­fi­zi­ent
  • Re­gres­si­ons­ko­ef­fi­zi­ent
  • Re­gres­si­ons­ge­ra­de (li­nea­re Re­gres­si­on)
  • He­ri­ta­bi­li­tät
  • Se­lek­ti­ons­er­folg
  • Se­lek­ti­ons­dif­fe­renz

BPE 12.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren züch­te­ri­sche Maß­nah­men am Bei­spiel der Milch­vieh­züch­tung und be­ur­tei­len das Zu­sam­men­wir­ken ver­schie­de­ner Fak­to­ren für ei­nen op­ti­ma­len Zucht­fort­schritt. Sie be­schrei­ben neue Ent­wick­lun­gen in der Tier­zucht.
Züch­tungs­maß­nah­men

  • Lauf­bahn ei­nes Be­sa­mungs­bul­len (Ge­burt bis ge­prüf­ter Bul­le)

  • klas­si­sche und ge­no­mi­sche Zucht­wert­schät­zung (Gen­chip, GZW, ÖZW)
vgl. BPE 9
  • Fak­to­ren des Se­lek­ti­ons­er­fol­ges, Zucht­fort­schritt

  • Se­lek­ti­on auf meh­re­re Merk­ma­le (ab­hän­gi­ge und un­ab­hän­gi­ge Se­lek­ti­ons­gren­zen)

BPE 12.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­läu­tern und dis­ku­tie­ren am Bei­spiel der Mais­züch­tung die Be­deu­tung von Hy­brid­züch­tun­gen.
Kreu­zungs­zucht

  • He­te­ro­sis und In­zucht­de­pres­si­on
  • Hy­brid­züch­tung beim Mais (Ein­fach- und Dop­pel­hy­bri­de)

BPE 13

Öko­lo­gi­scher Land­bau

25 (7)
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len Me­tho­den des öko­lo­gi­schen Land­baus kon­ven­tio­nel­len Ver­fah­ren ge­gen­über und dis­ku­tie­ren un­ter­schied­li­che An­satz­punk­te land­wirt­schaft­li­cher Kon­zep­te.

BPE 13.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren die Frucht­fol­ge­ge­stal­tung und we­sent­li­che As­pek­te zum The­ma Nähr­stoff­haus­halt im öko­lo­gi­schen Land­bau. Sie er­läu­tern an Bei­spie­len vor­beu­gen­de bzw. ku­ra­ti­ve Maß­nah­men im Pflan­zen­schutz.
Kreis­lauf­wirt­schaft
Frucht­fol­ge­ge­stal­tung

  • Hu­mus­haus­halt
  • Schäd­lin­ge
  • Un­kräu­ter

Pflan­zen­schutz
Nähr­stoff­haus­halt

BPE 13.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen un­ter­schied­li­che öko­lo­gi­sche Kon­zep­te der nach­hal­ti­gen land­wirt­schaft­li­chen Pro­duk­ti­on und neh­men da­zu Stel­lung.
Bio­sie­gel im Ver­gleich
Fall­bei­spiel an­hand ei­nes Agrar­pro­duk­tes
EG-Öko-VO

Or­ga­nisch-bio­lo­gi­scher Land­bau

Bio­lo­gisch-dy­na­mi­scher Land­bau

BPE 14*

Wahl­ge­bie­te

15
Von den nach­fol­gen­den Wahl­ge­bie­ten ist eins zu un­ter­rich­ten. In die­sem Rah­men set­zen sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler mit zen­tra­len Fra­gen bio­lo­gi­scher und agrar­wis­sen­schaft­li­cher The­men aus­ein­an­der. Da­bei er­ken­nen sie kom­ple­xe Zu­sam­men­hän­ge der Pro­blem­fel­der und dis­ku­tie­ren Lö­sungs­an­sät­ze.

BPE 14.1*

Evo­lu­ti­on:
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen die wich­tigs­ten Aus­sa­gen der Evo­lu­ti­ons­theo­ri­en von La­marck und Dar­win und ver­glei­chen die­se. Sie wen­den die bei­den Theo­ri­en auf ein kon­kre­tes Bei­spiel an. Sie be­schrei­ben die syn­the­ti­sche Evo­lu­ti­ons­theo­rie als Er­wei­te­rung der klas­si­schen Evo­lu­ti­ons­theo­rie von Dar­win um Er­kennt­nis­se der Ge­ne­tik und Po­pu­la­ti­ons­ge­ne­tik. Sie er­läu­tern den Ein­fluss der Evo­lu­ti­ons­fak­to­ren auf den Gen­pool und dis­ku­tie­ren die Be­deu­tung im Zu­sam­men­hang mit Fra­gen der Züch­tung.

Evo­lu­ti­ons­theo­ri­en von La­marck und Dar­win
z. B. Theo­rie zur Evo­lu­ti­on der Gi­raf­fe
Ver­weis auf/Ein­be­zug der Epi­ge­ne­tik
Syn­the­ti­sche Evo­lu­ti­ons­theo­rie

  • Evo­lu­ti­ons­fak­to­ren: Mu­ta­ti­on, Re­kom­bi­na­ti­on, Iso­la­ti­on, Se­lek­ti­on

  • Evo­lu­ti­on als Ver­än­de­rung der Ge­no­typ- und Al­lel­häu­fig­keit im Gen­pool ei­ner Po­pu­la­ti­on

  • ge­ne­ti­sche Va­ria­bi­li­tät durch Mu­ta­ti­on und Re­kom­bi­na­ti­on
vgl. BPE 4
  • abio­ti­sche und bio­ti­sche Se­lek­ti­ons­fak­to­ren

  • Art­be­grif­fe, Art­bil­dung und Iso­la­ti­ons­me­cha­nis­men
Gren­zen der Art­be­grif­fe
  • An­wen­dung und Dis­kus­si­on in Be­zug auf Züch­tung

BPE 14.2*

Öko­lo­gie und Bio­di­ver­si­tät:
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len die Bio­sphä­re als Sys­tem un­ter­schied­li­cher Öko­sys­te­me dar und ver­glei­chen ein Bei­spiel von Bio­top und Biozö­no­se. Sie ver­glei­chen Nah­rungs­ket­te und Nah­rungs­netz und be­grün­den die Rol­le der Spie­ler im Öko­sys­tem für ei­ne nach­hal­ti­ge Nah­rungs­be­zie­hung. Sie wer­ten ei­ne Bio­mas­se­py­ra­mi­de aus und er­klä­ren die­se mit dem En­er­gie­fluss. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len den Koh­len­stoff­kreis­lauf un­ter Ein­be­zie­hung men­sch­li­cher Ein­flüs­se dar und nen­nen As­pek­te von Nach­hal­tig­keit und be­wer­ten die­se.
Bio­lo­gi­sche Viel­falt und Ar­ten­schutz
z. B. Neo­zo­en, In­sek­tenster­ben, Wolf, Flä­chen­ver­sie­ge­lung
  • öko­lo­gi­sche Grund­prin­zi­pi­en
  • Zei­ger­or­ga­nis­men

Spie­ler im Öko­sys­tem: Pro­du­zen­ten, Kon­su­men­ten, De­stru­en­ten

Nah­rungs­ket­te und Nah­rungs­netz

Bio­mas­se­py­ra­mi­de, Tro­phie-E­be­nen, En­er­gie­fluss

Be­deu­tung der Bio­di­ver­si­tät für die Sta­bi­li­tät der Öko­sys­te­me
z. B. gro­ße Hun­gers­not in Ir­land durch Kar­tof­fel­fäu­le, In­sek­tenster­ben
Be­dro­hung der Bio­di­ver­si­tät durch men­sch­li­ches Han­deln
z. B. Be­völ­ke­rungs­wachs­tum, in­dus­tria­li­sier­te Land­wirt­schaft
Aus­wir­kun­gen des Di­ver­si­täts­ver­lusts

Lö­sungs­an­sät­ze zum Er­halt der Di­ver­si­tät
z. B. Ar­ten­schutz­ab­kom­men, Bio­sphä­ren­ge­bie­te, Gen­ban­ken, z. B. Sval­bard Glo­bal Seed Vault

BPE 14.3*

Land­wirt­schaft­li­che Son­der­kul­tu­ren:
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben und ana­ly­sie­ren die Be­son­der­hei­ten land­wirt­schaft­li­cher Son­der­kul­tu­ren im Zu­sam­men­hang mit den je­wei­li­gen re­gio­na­len Ge­ge­ben­hei­ten. Sie ver­glei­chen die­se mit klas­si­schen Kul­tu­ren und be­wer­ten die be­son­de­ren Her­aus­for­de­run­gen der Son­der­kul­tu­ren.
Land­wirt­schaft­li­che Son­der­kul­tu­ren

  • Stand­ort­fak­to­ren
  • An­bau­sys­te­me
  • Ver­mark­tung
  • Wirt­schaft­lich­keit
Aus­wahl nach per­so­nel­len und re­gio­na­len Ge­ge­ben­hei­ten:
z. B. Hop­fen­an­bau, Wein­bau, Obst­bau, Spar­gel­an­bau, Bio­gas

Ope­ra­to­ren­lis­te

In den Ziel­for­mu­lie­run­gen der Bil­dungs­plan­ein­hei­ten wer­den Ope­ra­to­ren (= hand­lungs­lei­ten­de Ver­ben) ver­wen­det. Die­se Ziel­for­mu­lie­run­gen (Stan­dards) le­gen fest, wel­che An­for­de­run­gen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Re­gel er­fül­len. Zu­sam­men mit der Zu­ord­nung zu ei­nem der drei An­for­de­rungs­be­rei­che (AFB) die­nen Ope­ra­to­ren ei­ner Prä­zi­sie­rung. Dies si­chert das Er­rei­chen des vor­ge­se­he­nen Ni­veaus und die an­ge­mes­se­ne In­ter­pre­ta­ti­on der Stan­dards.

An­for­de­rungs­be­rei­che
An­for­de­rungs­be­reich I um­fasst die Wie­der­ga­be von Sach­ver­hal­ten, wie z. B. Da­ten, Fak­ten, Re­geln, For­meln, Aus­sa­gen aus ei­nem be­grenz­ten Ge­biet und in ei­nem wie­der­ho­len­den Zu­sam­men­hang, so­wie die Be­schrei­bung und Ver­wen­dung ge­lern­ter und ge­üb­ter Ar­beits­tech­ni­ken und Ver­fah­rens­wei­sen in ei­nem be­grenz­ten Ge­biet und in ei­nem wie­der­ho­len­den Zu­sam­men­hang.
An­for­de­rungs­be­reich II um­fasst selbst­stän­di­ges Aus­wäh­len, An­ord­nen, Ver­ar­bei­ten und Dar­stel­len be­kann­ter Sach­ver­hal­te un­ter vor­ge­ge­be­nen Kri­te­ri­en in ei­nem durch Übung be­kann­ten Zu­sam­men­hang so­wie selbst­stän­di­ges Über­tra­gen des Er­lern­ten auf ver­gleich­ba­re neu­ar­ti­ge Fra­ge­stel­lun­gen, ver­än­der­te Sach­zu­sam­men­hän­ge un­d/o­der ab­ge­wan­del­te Ver­fah­rens­wei­sen.
An­for­de­rungs­be­reich III um­fasst plan­mä­ßi­ges und krea­ti­ves Be­ar­bei­ten viel­schich­ti­ger Pro­blem­stel­lun­gen mit dem Ziel, selbst­stän­dig zu Lö­sun­gen, Deu­tun­gen, Wer­tun­gen und Fol­ge­run­gen zu ge­lan­gen so­wie be­wuss­tes und selbst­stän­di­ges Aus­wäh­len und An­pas­sen ge­eig­ne­ter er­lern­ter Me­tho­den und Ver­fah­ren auf neue Si­tua­tio­nen.
Ope­ra­tor De­fi­ni­ti­on Zu­ord­nung
AFB
ab­lei­ten
auf der Grund­la­ge we­sent­li­cher Merk­ma­le sach­ge­rech­te Schlüs­se zie­hen
 II
ana­ly­sie­ren
na­tur­wis­sen­schaft­li­che Sach­ver­hal­te aus Ma­te­ria­li­en kri­te­ri­en- bzw. as­pekt­ori­en­tiert be­schrei­ben und er­klä­ren
 II
an­ge­ben, nen­nen, wie­der­ge­ben
Kennt­nis­se (Fach­be­grif­fe, Da­ten, Fak­ten, Mo­del­le) und Aus­sa­gen in kom­pri­mier­ter Form un­kom­men­tiert dar­stel­len
 I
an­wen­den, über­tra­gen
ei­nen be­kann­ten Sach­ver­halt oder ei­ne be­kann­te Me­tho­de auf et­was Neu­es be­zie­hen
 II
aus­wer­ten
Da­ten, Ein­zel­er­geb­nis­se oder an­de­re Ele­men­te in ei­nen Zu­sam­men­hang stel­len und ge­ge­be­nen­falls zu ei­ner Ge­samt­aus­sa­ge zu­sam­men­füh­ren
 II
be­grün­den
Sach­ver­hal­te auf Re­geln und Ge­setz­mä­ßig­kei­ten bzw. kau­sa­le Be­zie­hun­gen von Ur­sa­che und Wir­kung zu­rück­füh­ren
 III
be­rech­nen
Auf­ga­ben an­hand vor­ge­ge­be­ner Da­ten und Sach­ver­hal­te mit be­kann­ten Ope­ra­tio­nen lö­sen
 I
be­schrei­ben
we­sent­li­che As­pek­te ei­nes Sach­ver­halts in lo­gi­schem Zu­sam­men­hang un­ter Ver­wen­dung der Fach­spra­che wie­der­ge­ben
 I
be­ur­tei­len
den Stel­len­wert von Sach­ver­hal­ten und Pro­zes­sen in ei­nem Zu­sam­men­hang be­stim­men, um theo­rie- und kri­te­ri­en­ori­en­tiert zu ei­nem be­grün­de­ten Ur­teil zu ge­lan­gen
 III
be­wer­ten
ei­nen Sach­ver­halt an er­kenn­ba­ren Wert­ka­te­go­ri­en oder an be­kann­ten Be­ur­tei­lungs­kri­te­ri­en mes­sen
 III
dar­stel­len
Sach­ver­hal­te, Zu­sam­men­hän­ge, Me­tho­den etc. struk­tu­riert und ge­ge­be­nen­falls fach­sprach­lich wie­der­ge­ben
 II
dis­ku­tie­ren
Ar­gu­men­te und Bei­spie­le zu ei­ner Aus­sa­ge oder The­se ein­an­der ge­gen­über­stel­len und ab­wä­gen
 II
er­klä­ren, er­läu­tern
Sach­ver­hal­te durch Wis­sen und Ein­sich­ten in ei­nen Zu­sam­men­hang (Theo­rie, Mo­dell, Re­gel, Ge­setz, Funk­ti­ons­zu­sam­men­hang) ein­ord­nen und deu­ten; ge­ge­be­nen­falls durch zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen und Bei­spie­le ver­deut­li­chen
 II
Hy­po­the­sen ent­wi­ckeln
be­grün­de­te Ver­mu­tun­gen auf der Grund­la­ge von Be­ob­ach­tun­gen, Un­ter­su­chun­gen, Ex­pe­ri­men­ten oder Aus­sa­gen for­mu­lie­ren
 III
in­ter­pre­tie­ren, deu­ten
fach­spe­zi­fi­sche Zu­sam­men­hän­ge im Hin­blick auf ei­ne ge­ge­be­ne Fra­ge­stel­lung be­grün­det dar­stel­len
 III
pro­to­kol­lie­ren
Be­ob­ach­tun­gen oder die Durch­füh­rung von Ex­pe­ri­men­ten de­tail­ge­nau zeich­ne­risch ein­wand­frei bzw. fach­sprach­lich rich­tig wie­der­ge­ben
 I
Stel­lung neh­men
zu ei­nem Ge­gen­stand, der an sich nicht ein­deu­tig ist, nach kri­ti­scher Prü­fung und sorg­fäl­ti­ger Ab­wä­gung ein be­grün­de­tes Ur­teil ab­ge­ben
 III
ver­glei­chen
Sach­ver­hal­te ge­gen­über­stel­len, um Ge­mein­sam­kei­ten, Ähn­lich­kei­ten und Un­ter­schie­de her­aus­zu­ar­bei­ten
 II
zu­sam­men­fas­sen
das We­sent­li­che in kon­zen­trier­ter Form her­aus­stel­len
 II
vgl. Ein­heit­li­che Prü­fungs­an­for­de­run­gen in der Ab­itur­prü­fung Agrar­tech­nik mit Bio­lo­gie der KMK i. d. F. vom 16.11.2006

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