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Mikro- und Molekularbiologie
Vorbemerkungen
Fachliche Vorbemerkungen
Die Mikrobiologie und Molekularbiologie sind interdisziplinäre, innovative und nachhaltige Wissenschaften, was gerade in jüngster Zeit eindringlich belegt wird: Die bahnbrechenden Fortschritte der mRNA-Technik zeigen den immensen Einfluss nicht nur auf andere Life Sciences wie Medizin, Pharmazie, Biochemie, Immunologie, Chemie, Biophysik, Bioinformatik, Agrartechnologie und Ernährungswissenschaften, sondern auch auf die weltweite Ökonomie, Gesellschaftspolitik und Ökologie.
Die Mikrobiologie befasst sich mit Mikroorganismen (Archaeen, Bakterien, Pilze, Protozoen und Mikroalgen) sowie mit Viren, die nicht als Lebewesen gelten. Das Wissen um ihren jeweiligen besonderen Zellaufbau, Stoffwechsel und Genetik ist entscheidend für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung des Lebens und wird vielfältig und nachhaltig angewendet wie z. B. bei der industriellen Herstellung von Lebensmitteln und organischen Substanzen, der Bereitstellung von Stoffen und Verfahren zur Therapie und Diagnose von Erkrankungen und bei umwelttechnischen Verfahren zur Abwasseraufbereitung und Abfallentsorgung.
Die Molekularbiologie beschäftigt sich mit dem Verständnis von Genen und Proteinen, mit der Verarbeitung und Weitergabe von Informationen in Lebewesen und den molekularen Grundlagen für biologische Vorgänge. Sie ist die Basis für zahlreiche Anwendungen in der Biotechnologie, Gentechnik oder Biomedizin und aus keinem Bereich der Lebenswissenschaften mehr wegzudenken. Ihre Erkenntnisse zeigen Chancen, aber auch Risiken sowohl für das Individuum als auch für die Gesellschaft. Mit ihrer Hilfe können Werkzeuge und Verfahren entwickelt werden, die entscheidend zur Lösung globaler Probleme beitragen können wie z. B. den Auswirkungen des Klimawandels, der Ressourcenrückgewinnung, der ausreichenden Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln sowie der Entwicklung von Therapien gegen bisher als nicht oder kaum heilbar geltende Krankheiten.
Die kompetenzorientierte Gestaltung des Unterrichts im Fach „Mikro- und Molekularbiologie“ legt die Grundlagen für das Verständnis der entsprechenden wissenschaftlichen Erkenntnisse. Die erlernten fachlichen Schlüsselkompetenzen wenden die Schülerinnen und Schüler sicher und verantwortungsvoll im Labor an und bilden darüber hinaus das Fundament, um kompetent an gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Diskussionen teilzunehmen.
Die Unterrichtsthemen orientieren sich in diesem Fach an aktuellen gesellschaftsrelevanten mikro- und molekularbiologischen Fragestellungen und umfassen Fachwissen zu den Themenkomplexen „Bedeutung der Mikroorganismen“, „Bau der Bakterienzelle“, „Wachstum und Wachstumshemmung von Mikroorganismen“, „Kultivierung von Mikroorganismen“ „Stoffwechselphysiologie von Bakterien“, „Molekulare Genetik von Prokaryonten“, „Virologie“, „Regulation der Genaktivität bei Pro- und Eukaryonten“, „Modifikationen während der Proteinbiosynthese der Eukaryonten“, „Gentechnik“, „Immunologie und immunologischer Nachweis“ sowie „Veränderungen des Erbguts und gentechnische Therapien“.
Durch das Fachwissen und den Einbezug aktueller gesellschaftlicher Fragestellungen werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, sich selbstbewusst und fundiert mit naturwissenschaftlichen Informationen auseinanderzusetzen, den Beitrag der Wissenschaften zur Lösung aktueller Probleme nachzuvollziehen und auf dieser Basis einen verantwortungsbewussten Beitrag zum gesellschaftlichen Leben zu leisten.
Die Inhalte des theoretischen mikro- und molekularbiologischen Unterrichts bilden das Wissensfundament für das parallel durchgeführte „Mikro- und Molekularbiologische Praktikum“, in dem Schülerinnen und Schüler das Erlernte einüben, anwenden und weiter vertiefen.
Bei der Erarbeitung der fachlichen Inhalte und Zusammenhänge stehen das exemplarische Lernen an geeigneten Beispielen sowie die Verknüpfung der einzelnen Inhalte mit den biologischen Prinzipien im Vordergrund.
Die Schülerinnen und Schüler üben Teamarbeit z. B. bei der Gewinnung und Aufbereitung von Informationen ein und lernen dabei Verantwortung zu übernehmen, gemeinsam zu planen, zu strukturieren und zu reflektieren.
Dieser Bildungsplan wurde verfasst unter Berücksichtigung des Katalogs der Qualifikationsbeschreibungen gemäß Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung zum/zur Staatlich geprüften technischen Assistenten/in: Beschluss der KMK vom 30.09.2011 in der jeweils gültigen Fassung.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.
Fachliche Vorbemerkungen
Die Mikrobiologie und Molekularbiologie sind interdisziplinäre, innovative und nachhaltige Wissenschaften, was gerade in jüngster Zeit eindringlich belegt wird: Die bahnbrechenden Fortschritte der mRNA-Technik zeigen den immensen Einfluss nicht nur auf andere Life Sciences wie Medizin, Pharmazie, Biochemie, Immunologie, Chemie, Biophysik, Bioinformatik, Agrartechnologie und Ernährungswissenschaften, sondern auch auf die weltweite Ökonomie, Gesellschaftspolitik und Ökologie.
Die Mikrobiologie befasst sich mit Mikroorganismen (Archaeen, Bakterien, Pilze, Protozoen und Mikroalgen) sowie mit Viren, die nicht als Lebewesen gelten. Das Wissen um ihren jeweiligen besonderen Zellaufbau, Stoffwechsel und Genetik ist entscheidend für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung des Lebens und wird vielfältig und nachhaltig angewendet wie z. B. bei der industriellen Herstellung von Lebensmitteln und organischen Substanzen, der Bereitstellung von Stoffen und Verfahren zur Therapie und Diagnose von Erkrankungen und bei umwelttechnischen Verfahren zur Abwasseraufbereitung und Abfallentsorgung.
Die Molekularbiologie beschäftigt sich mit dem Verständnis von Genen und Proteinen, mit der Verarbeitung und Weitergabe von Informationen in Lebewesen und den molekularen Grundlagen für biologische Vorgänge. Sie ist die Basis für zahlreiche Anwendungen in der Biotechnologie, Gentechnik oder Biomedizin und aus keinem Bereich der Lebenswissenschaften mehr wegzudenken. Ihre Erkenntnisse zeigen Chancen, aber auch Risiken sowohl für das Individuum als auch für die Gesellschaft. Mit ihrer Hilfe können Werkzeuge und Verfahren entwickelt werden, die entscheidend zur Lösung globaler Probleme beitragen können wie z. B. den Auswirkungen des Klimawandels, der Ressourcenrückgewinnung, der ausreichenden Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln sowie der Entwicklung von Therapien gegen bisher als nicht oder kaum heilbar geltende Krankheiten.
Die kompetenzorientierte Gestaltung des Unterrichts im Fach „Mikro- und Molekularbiologie“ legt die Grundlagen für das Verständnis der entsprechenden wissenschaftlichen Erkenntnisse. Die erlernten fachlichen Schlüsselkompetenzen wenden die Schülerinnen und Schüler sicher und verantwortungsvoll im Labor an und bilden darüber hinaus das Fundament, um kompetent an gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Diskussionen teilzunehmen.
Die Unterrichtsthemen orientieren sich in diesem Fach an aktuellen gesellschaftsrelevanten mikro- und molekularbiologischen Fragestellungen und umfassen Fachwissen zu den Themenkomplexen „Bedeutung der Mikroorganismen“, „Bau der Bakterienzelle“, „Wachstum und Wachstumshemmung von Mikroorganismen“, „Kultivierung von Mikroorganismen“ „Stoffwechselphysiologie von Bakterien“, „Molekulare Genetik von Prokaryonten“, „Virologie“, „Regulation der Genaktivität bei Pro- und Eukaryonten“, „Modifikationen während der Proteinbiosynthese der Eukaryonten“, „Gentechnik“, „Immunologie und immunologischer Nachweis“ sowie „Veränderungen des Erbguts und gentechnische Therapien“.
Durch das Fachwissen und den Einbezug aktueller gesellschaftlicher Fragestellungen werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, sich selbstbewusst und fundiert mit naturwissenschaftlichen Informationen auseinanderzusetzen, den Beitrag der Wissenschaften zur Lösung aktueller Probleme nachzuvollziehen und auf dieser Basis einen verantwortungsbewussten Beitrag zum gesellschaftlichen Leben zu leisten.
Die Inhalte des theoretischen mikro- und molekularbiologischen Unterrichts bilden das Wissensfundament für das parallel durchgeführte „Mikro- und Molekularbiologische Praktikum“, in dem Schülerinnen und Schüler das Erlernte einüben, anwenden und weiter vertiefen.
Bei der Erarbeitung der fachlichen Inhalte und Zusammenhänge stehen das exemplarische Lernen an geeigneten Beispielen sowie die Verknüpfung der einzelnen Inhalte mit den biologischen Prinzipien im Vordergrund.
Die Schülerinnen und Schüler üben Teamarbeit z. B. bei der Gewinnung und Aufbereitung von Informationen ein und lernen dabei Verantwortung zu übernehmen, gemeinsam zu planen, zu strukturieren und zu reflektieren.
Dieser Bildungsplan wurde verfasst unter Berücksichtigung des Katalogs der Qualifikationsbeschreibungen gemäß Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung zum/zur Staatlich geprüften technischen Assistenten/in: Beschluss der KMK vom 30.09.2011 in der jeweils gültigen Fassung.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.
Schuljahr 1
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Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
40 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1 |
Bedeutung der Mikroorganismen |
6 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Vielfalt der Mikroorganismen und legen die Bedeutung für Mensch und Umwelt dar.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler leiten die Bedeutung der Mikroorganismen aus ihren Erfahrungen ab. Sie ordnen die Rolle von Cyanobakterien für die Evolution des Lebens auf der Erde ein. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen den Aufbau von Pro- und Eucyte und beschreiben exemplarisch Unterschiede im Aufbau und in Eigenschaften von Zellen im Vergleich zu Viren. Die Schülerinnen und Schüler nennen Anwendungsgebiete für biotechnologische Verfahren und Produkte biotechnologisch relevanter Mikroorganismen. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden verschiedenen Gruppen der Mikroorganismen und die wichtigsten Merkmale von Bakterien. |
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BPE 2 |
Bau der Bakterienzelle |
8 |
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Die Schülerinnen und Schüler begreifen die Zelle als grundlegende Bau- und Funktionseinheit. Die Kenntnisse über Zellstrukturen und deren Bausteine bilden die Grundlage für das Verständnis der prinzipiellen Vorgänge in der Zelle. Diese Abläufe dienen zudem als Ausgangspunkt für einen Einblick in die verschiedenen Nachweismethoden.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Grundbauplan der Bakterienzelle. Sie beschreiben die Vorgänge der Chemotaxis und erschließen die strukturellen Voraussetzungen anhand der Gramfärbung. |
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BPE 3 |
Wachstum und Wachstumshemmung von Mikroorganismen |
8 |
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Die Schülerinnen und Schüler erläutern das Wachstum der Mikroorganismen unter Laborbedingungen. Sie erklären die Bedeutung der Reinkultur und des sterilen Arbeitens für die Produktbildung und beschreiben die generellen Kultivierungsbedürfnisse von Organismen in einem biotechnologischen Produktionsprozess. Die Schülerinnen und Schüler leiten daraus Anforderungen an das Nährmedium für die Kultivierung dieser Organismen und die zu regulierenden Parameter ab. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Zuordnung von Nährmedien zu verschiedenen Nährmedienklassen und erklären die Effekte auf die Kultivierung von Zellen. Sie kategorisieren wichtige Antibiotika und deren Wirkungsweise im Zusammenhang mit Wachstumshemmung.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und begründen die Wachstumsphasen einer bakteriellen Batch-Kultur. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler benennen wichtige Antibiotika und erläutern deren Wirkungsweise. |
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BPE 4 |
Kultivierung von Mikroorganismen |
8 |
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Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Zellteilung von Mikroorganismen in einem für sie geeigneten Kulturmedium. Hierbei werden Bakterien unter kontrollierten Bedingungen wie z. B. Zusammensetzung, pH-Wert, Temperatur und die Anwesenheit oder das Fehlen von Sauerstoff gehalten.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler zeigen Wachstumsbedingungen der verschiedenen Mikroorganismen auf. |
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BPE 5 |
Stoffwechselphysiologie von Bakterien |
12 |
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Die Schülerinnen und Schüler erfassen die Grundlagen des Energiestoffwechsels bei Bakterien in ihren jeweiligen Varianten (aerobe Atmung, anaerobe Atmung, Gärung) und setzen diese in den Zusammenhang mit unterschiedlichen Energiebilanzen.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Stoffwechselabschnitte der Zellatmung. Sie stellen die Bilanzreaktionsgleichung der aeroben Atmung dar. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Reaktionen von Pyruvat bis zum jeweiligen Endprodukt der Gärung in Strukturformeln und benennen die entsprechenden Enzyme und Reaktionstypen. |
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BPE 5.3 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen den anaeroben Abbau der Glucose mit dem des aeroben Abbaus. |
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BPE 6 |
Molekulare Genetik von Prokaryonten |
14 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler erkennen die DNA als Träger der Erbinformation und verstehen die Vielfalt der Erbanlagen. Sie verstehen die Weitergabe der Erbinformation anhand der identischen Replikation der DNA. Anhand der Transkription und Translation lernen die Schülerinnen und Schüler das zentrale Dogma der molekularen Genetik kennen. Ausgehend hiervon können sie verschiedene Mutationstypen und deren Ursachen und Auswirkung wiedergeben.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen den chemischen Aufbau von Nukleotiden in Strukturformelschreibweise dar und nennen strukturelle Unterschiede zwischen DNA und RNA. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern den molekularen Mechanismus der Replikation bei Prokaryonten. |
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BPE 6.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben das molekularbiologische Grundschema der Proteinbiosynthese bei Prokaryonten. |
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BPE 6.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Ursache und Auswirkung von Genmutationen und leiten anhand dieser verschiedenen Mutationstypen ab. |
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BPE 7 |
Virologie |
12 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit dem Aufbau und der Einteilung von Viren und können die Erreger wichtiger Viruserkrankungen unterscheiden. Sie kennen die Eigenschaften von Bakteriophagen und verstehen die unterschiedlichen Phagenzyklen hinsichtlich der Vermehrung.
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BPE 7.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die allgemeinen Merkmale von Viren und geben den Aufbau und die Einteilung von Viren wieder. Sie geben Beispiele für Viruskrankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen an. |
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BPE 7.2 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren Bakteriophagen. |
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BPE 8 |
Regulation der Genaktivität bei Pro- und Eukaryonten |
8 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit dem Konzept des bakteriellen Operons auseinander und erkennen, dass Regulation im Bereich der Genaktivität möglich ist. Die Schülerinnen und Schüler erklären die Genregulation der Eukaryonten.
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BPE 8.1 |
Die Schülerinnen und Schüler skizzieren wichtige Regulationsmechanismen bei Prokaryonten. |
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|---|---|---|---|---|---|
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BPE 8.2 |
Die Schülerinnen und Schüler geben den Aufbau der Chromatinstruktur wieder. |
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BPE 8.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Besonderheiten der eukaryontischen Transkription. |
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BPE 9 |
Modifikationen während der Genexpression der Eukaryonten |
8 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler erläutern die posttranskriptionalen und posttranslationalen Modifikationen bei Eukaryonten und ihre Bedeutung für die heterologe Expression.
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BPE 9.1 |
Die Schülerinnen Schüler unterscheiden und beschreiben posttranskriptionale und posttranslationale Modifikationen. |
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BPE 10 |
Gentechnik 1 |
16 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler verallgemeinern die Prinzipien der Gentechnik und übertragen diese auf ihre praktische Tätigkeit im Labor.
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BPE 10.1 |
Die Schülerinnen und Schüler legen die Funktion von Restriktionsenzymen dar, unterscheiden verschiedene Typen und beschreiben deren gentechnische Anwendung. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 10.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und erklären den Aufbau von gentechnisch eingesetzten Plasmiden und deren Anwendung in Klonierungsexperimenten. |
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BPE 10.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Problematik der Klonierung eukaryontischer Gene. |
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|---|---|---|---|---|---|
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BPE 10.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die PCR als vielfältig einsetzbare Methode im Labor. |
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BPE 10.5 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Sequenzierungsmethoden. |
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|---|---|---|---|---|---|
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Zeit für Leistungsfeststellung
20
140
160
Schuljahr 2
|
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 11 |
Gentechnik 2 |
15 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden verschiedene präparative und analytische gentechnische Verfahren. Sie ordnen den Methoden Einsatzmöglichkeiten in Biotechnologie, Molekularbiologie, Transkriptomanalyse sowie in der medizinischen Diagnostik zu.
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BPE 11.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären den Aufbau von Gensonden und beschreiben ihre Anwendung als Nachweisverfahren von Erbmaterial in der Molekularbiologie und Medizin. |
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BPE 11.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Herstellung und den Aufbau unterschiedlicher genomischer Bibliotheken. Sie stellen die Bedeutung der reversen Transkription dar und bewerten die Funktion von Genbanken als Sicherung von Genressourcen für kommende Generationen. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 12 |
Immunologie und immunologischer Nachweis |
15 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und analysieren die Funktion und Wirkung des Immunsystems und erschließen die Bedeutung der Immunologie für die Labordiagnostik und Medizin.
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BPE 12.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und analysieren den Ablauf der Immunantwort. Die Schülerinnen und Schüler erklären klassische Impfstoffherstellungsverfahren. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 12.2 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Aufbau der Antikörper und stellen das Prinzip „Struktur und Funktion“ am Beispiel der Immunglobuline dar. Sie erschließen die besondere medizinische Bedeutung monoklonaler Antikörper, erklären den Ablauf des Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)-Tests und legen seine Anwendungsmöglichkeiten für Diagnostik, Prophylaxe und Therapie dar. |
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BPE 13 |
Veränderungen des Erbguts und gentechnische Therapien |
20 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler verstehen Mutationen als Veränderungen der Erbinformation und nennen verschiedene molekulargenetische Verfahren zum Nachweis von Erbkrankheiten.
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BPE 13.1 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren Mutationen als Grundlage der Entstehung neuer Merkmale und als Ursache von Krankheiten. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 13.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben spezifische Werkzeuge und Methoden der Molekulargenetik. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
10
70
80
Operatorenliste
In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB; I: Reproduktion, II: Reorganisation, III: Transfer/Bewertung) dienen Operatoren einer Präzisierung der Zielformulierungen. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.
Anforderungsbereiche
Anforderungsbereiche:
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
| Operator | Erläuterung |
Zuordnung Anforderungsbereiche |
|---|---|---|
| ableiten |
auf der Grundlage relevanter Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
|
II |
| abschätzen |
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
|
II |
| analysieren, untersuchen |
für eine gegebene Problem- oder Fragestellung systematisch bzw. kriteriengeleitet wichtige Bestandteile, Merkmale oder Eigenschaften eines Sachverhaltes oder eines Objektes erschließen und deren Beziehungen zueinander darstellen
|
II |
| anwenden, übertragen |
einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode zur Lösungsfindung bzw. Zielerreichung auf einen anderen, ggf. unbekannten Sachverhalt beziehen
|
II, III |
| aufbauen |
Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
|
II |
| aufstellen |
fachspezifische Formeln, Gleichungen, Gleichungssysteme, Reaktionsgleichungen oder Reaktionsmechanismen entwickeln
|
II |
| auswerten |
Informationen (Daten, Einzelergebnisse o. a.) erfassen, in einen Zusammenhang stellen und daraus zielgerichtete Schlussfolgerungen ziehen
|
II, III |
| begründen |
Sachverhalte oder Aussagen auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge oder weitere nachvollziehbare Argumente zurückführen
|
II |
| benennen, nennen, angeben |
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten oder Fakten ohne Erläuterung und Wertung aufzählen
|
I |
| beraten |
eine Entscheidungsfindung fachkompetent und zielgruppengerecht unterstützen
|
III |
| berechnen |
Ergebnisse aus gegebenen Werten/Daten durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
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II |
| beschreiben |
Strukturen, Situationen, Zusammenhänge, Prozesse und Eigenschaften genau, sachlich, strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten darstellen, dabei wird auf Erklärungen oder Wertungen verzichtet
|
I, II |
| bestimmen |
Sachverhalte und Inhalte prägnant und kriteriengeleitet darstellen
|
I |
| bestätigen, beweisen, nachweisen, überprüfen, prüfen |
die Gültigkeit, Schlüssigkeit und Berechtigung einer Aussage (z. B. Hypothese, Modell oder Naturgesetz) durch ein Experiment, eine logische Herleitung oder sachliche Argumentation belegen bzw. widerlegen
|
III |
| beurteilen, Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf Fachwissen sowie fachlichen Methoden und Maßstäben begründete Position über deren Sinnhaftigkeit vertreten
|
III |
| bewerten, kritisch Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf gesellschaftlich oder persönliche Wertvorstellungen begründete Position über deren Annehmbarkeit vertreten
|
III |
| charakterisieren |
spezifischen Eigenheiten von Sachverhalten, Objekten, Vorgängen, Personen o. a. unter leitenden Gesichtspunkten herausarbeiten und darstellen
|
II |
| darstellen, darlegen |
Sachverhalte, Strukturen, Zusammenhänge, Methoden oder Ergebnisse etc. unter einer bestimmten Fragestellung in geeigneten Kommunikationsformaten strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
|
I, II |
| diskutieren, erörtern |
Pro- und Kontra-Argumente zu einer Aussage bzw. Behauptung einander gegenüberstellen und abwägen
|
III |
| dokumentieren |
Entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen zu einem Sachverhalt bzw. Vorgang angeben und systematisch ordnen
|
I, II |
| durchführen |
eine vorgegebene oder eigene Anleitung bzw. Anweisung umsetzen
|
I, II |
| einordnen, ordnen, zuordnen, kategorisieren, strukturieren |
Begriffe, Gegenstände usw. auf der Grundlage bestimmter Merkmale systematisch einteilen; so wird deutlich, dass Zusammenhänge unter vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten begründet hergestellt werden
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II |
| empfehlen |
Produkte und Verhaltensweisen kunden- und situationsgerecht vorschlagen
|
II |
| entwickeln, entwerfen, gestalten |
Wissen und Methoden zielgerichtet und ggf. kreativ miteinander verknüpfen, um eine eigenständige Antwort auf eine Annahme oder eine Lösung für eine Problemstellung zu erarbeiten oder weiterzuentwickeln
|
III |
| erklären |
Strukturen, Prozesse oder Zusammenhänge eines Sachverhalts nachvollziehbar, verständlich und fachlich begründet zum Ausdruck bringen
|
I, II |
| erläutern |
Wesentliches eines Sachverhalts, Gegenstands, Vorgangs etc. mithilfe von anschaulichen Beispielen oder durch zusätzliche Informationen verdeutlichen
|
II |
| ermitteln |
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
|
I, II |
| erschließen |
geforderte Informationen herausarbeiten oder Sachverhalte herleiten, die nicht explizit in dem zugrunde liegenden Material genannt werden
|
II |
| formulieren |
Gefordertes knapp und präzise zum Ausdruck bringen
|
I |
| herstellen |
nach anerkannten Regeln Zubereitungen aus Stoffen gewinnen, anfertigen, zubereiten, be- oder verarbeiten, umfüllen, abfüllen, abpacken und kennzeichnen
|
II, III |
| implementieren |
Strukturen und/oder Prozesse mit Blick auf gegebene Rahmenbedingungen, Zielanforderungen sowie etwaige Regeln in einem System umsetzen
|
II, III |
| informieren |
fachliche Informationen zielgruppengerecht aufbereiten und strukturieren
|
II |
| interpretieren, deuten |
auf der Grundlage einer beschreibenden Analyse Erklärungsmöglichkeiten für Zusammenhänge und Wirkungsweisen mit Blick auf ein schlüssiges Gesamtverständnis aufzeigen
|
III |
| kennzeichnen |
Markierungen, Symbole, Zeichen oder Etiketten anbringen, die geltenden Konventionen und/oder gesetzlichen Vorschriften entsprechen
|
II |
| optimieren |
einen gegebenen technischen Sachverhalt, einen Quellcode oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
|
II, III |
| planen |
die Schritte eines Arbeitsprozesses antizipieren und eine nachvollziehbare ergebnisorientierte Anordnung der Schritte vornehmen
|
III |
| präsentieren |
Sachverhalte strukturiert, mediengestützt und adressatengerecht vortragen
|
II |
| skizzieren |
Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und übersichtlich darstellen
|
I |
| übersetzen |
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
|
II |
| validieren, testen |
Erbringung eines dokumentierten Nachweises, dass ein bestimmter Prozess oder ein System kontinuierlich eine Funktionalität/Produkt erzeugt, das die zuvor definierten Spezifikationen und Qualitätsmerkmale erfüllt
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I |
| verallgemeinern |
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
|
II |
| verdrahten |
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
|
I, II |
| vergleichen, gegenüberstellen, unterscheiden |
nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten problembezogen Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und gegenüberstellen sowie auf dieser Grundlage ggf. ein gewichtetes Ergebnis formulieren
|
II |
| wiedergeben |
wesentliche Information und/oder deren Zusammenhänge strukturiert zusammenfassen
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I |
| zeichnen |
einen beobachtbaren oder gegebenen Sachverhalt mit grafischen Mitteln und ggf. unter Einhaltung von fachlichen Konventionen (z. B. Symbole, Perspektiven etc.) darstellen
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I, II |
| zeigen, aufzeigen |
Sachverhalte, Prozesse o. a. sachlich beschreiben und erläutern
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I, II |
| zusammenfassen |
das Wesentliche sachbezogen, konzentriert sowie inhaltlich und sprachlich strukturiert mit eigenen Worten wiedergeben
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I, II |
Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
Stuttgart, 07.09.2024
Bildungsplan für das Berufskolleg
hier: Biologisch-technische Assistenten Schwerpunkt Bioinformatik und Molekularbiologie
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
hier: Biologisch-technische Assistenten Schwerpunkt Bioinformatik und Molekularbiologie
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
I.
II.
Für das Berufskolleg gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan gilt
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.
Mikro- und Molekularbiologie – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Biologisch-technische Assistenten
Schwerpunkt BIM