KULTUSMINISTERIUM DES LANDES SACHSEN · PDF fileStellen Sie das Wachstum des Blütentriebes anhand der im Material 2 ... Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 7

SCHRIFTLICHE ABITURPRÜFUNG 2003 BIOLOGIE (LEISTUNGSKURS)

KULTUSMINISTERIUM DES LANDES SACHSEN-ANHALT

Abitur April/Mai 2003

Biologie (Leistungskurs)

Einlesezeit: 30 Minuten Bearbeitungszeit: 300 Minuten

Thema 1

Lebewesen und ihre Entwicklung

Thema 2

Synthesen und Regulationen beeinflussen Lebensvorgänge

Thema 3

Bau und Funktion des menschlichen Auges


Thema 1: Lebewesen und ihre Entwicklung 1 Voraussetzung für die Erhaltung der Art ist die Weitergabe von Erbsubstanz an die

nächste Generation. 1.1 Beschreiben Sie aus zytologischer und genetischer Sicht die Bildung männlicher und

weiblicher Geschlechtszellen sowie den Befruchtungsvorgang beim Menschen. 1.2 Vergleichen Sie die im Material 1 dargestellten Prozesse. Leiten Sie Ursachen für

die phänotypischen Gemeinsamkeiten und Unterschiede der dargestellten Nachkommen ab.

1.3 Die Eltern eines Kindes haben die Blutgruppen A und 0.

Ermitteln Sie mithilfe von Kreuzungsschemata die möglichen Blutgruppen des Kindes.

2 Zwei gleich große blühwillige1 Rittersternzwiebeln (Amaryllis) mit einem

Durchmesser von 10 cm werden im Januar jeweils in Blumentöpfe mit nährstoff-reicher, feuchter Erde gepflanzt und unter optimalen Licht- und Temperatur-verhältnissen gehalten.

2.1 Der erste Blumentopf mit der Amarylliszwiebel wird regelmäßig gegossen. Es

erscheint ein Blütentrieb und zeitlich etwas verzögert entwickeln sich aus der Mitte der Zwiebel lange Blätter.

Stellen Sie das Wachstum des Blütentriebes anhand der im Material 2 ausgewiesenen Messergebnisse grafisch dar.

2.2 Im zweiten Blumentopf wird die Amarylliszwiebel nicht gegossen. Äußern Sie Vermutungen darüber, wie sich die Entwicklung dieser Pflanze

vollziehen könnte und begründen Sie Ihre Aussagen auch unter Bezugnahme auf biochemische Prozesse.

3 Im Material 3 finden Sie die Beschreibung von Untersuchungen, die N. TINBERGEN

in einer Silbermöwen-Kolonie vorgenommen hat. Analysieren Sie das methodische Vorgehen in seiner Versuchsreihe und erläutern

Sie die Versuchsergebnisse. Formulieren Sie die Hauptfrage der Untersuchung. 4 In einem ehemals von Kiebitzen gut besiedelten Gebiet in Deutschland wurden

Bestandsuntersuchungen durchgeführt, deren Ergebnisse im Material 4 wiedergegeben sind.

Erläutern Sie die im Material 4, Abbildung 1, dargestellte Bestandsentwicklung und deren mögliche Ursachen.

Nehmen Sie dabei Bezug auf die im gleichen Material ausgewiesenen Lebensansprüche der Kiebitze und auf fünf in Tabelle 1 zusammengestellte Bewirtschaftungsmaßnahmen mit ihren direkten und indirekten Auswirkungen, die im Untersuchungszeitraum beobachtet wurden.

1 blühwillig = die Blütenknospe ist an der Zwiebelspitze bereits erkennbar


Thema 1: Lebewesen und ihre Entwicklung Material 1 Schematische Darstellung zur Entstehung zur Aufgabe 1.2: von Zwillingen beim Menschen

Aus: Biologie heute 2, Arbeitsheft 2 Gymnasium, Schroedel Verlag GmbH, Hannover 1997, S. 37 Material 2 Messergebnisse zum Wachstum zur Aufgabe 2.1: eines Ritterstern-Blütentriebes Tage 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Länge in cm 0,6 1,2 1,9 3,1 4,5 6,5 8,7 11,1 14,2 Tage 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Länge in cm 17,0 22,1 26,0 31,2 37,4 43,7 45,0 45,8 46,2 Aus: Arbeitsblätter Biologie, Blütenpflanzen, Ernst Klett Schulbuchverlag GmbH, Stuttgart 1992,

S. 39


Thema 1: Lebewesen und ihre Entwicklung Material 3 Untersuchungen in einer Silbermöwen-Kolonie zur Aufgabe 3: Versuchsbeschreibungen von N. TINBERGEN Brütende Silbermöwen finden mit großer Sicherheit zwischen vielen anderen ihr eigenes Nest wieder. Jeden Beobachter überrascht das erstaunliche Orientierungsvermögen dieser Vögel. TINBERGEN arbeitete nach folgender Versuchsreihe. Die Versuche beschrieb er wie folgt: Versuch I „Wenn wir drei Eier voll sichtbar etwa 30 cm neben das Nest legen, geht der heimkehrende Vogel gewöhnlich zum leeren Nest und setzt sich, oft nach kurzem Zögern, hinein. Er sieht vielleicht einmal hin oder rollt sogar eines ein, doch häufig beachtet er die Eier bei diesem Abstand überhaupt nicht.“ Versuch II „Verpflanzen wir das leere Nest und füllen die Mulde mit Sand auf, so setzt sich der Vogel meistens, wenn auch zögernd dorthin, wo vorher das Nest war.“ Versuch III „Ist alles wie im ersten Versuch, doch um die beiseitegelegten Eier ein künstliches Nest, so geht die Wahl zu deren Gunsten aus.“ Aus: Materialien Biologie, Stark Verlag, Seite D 1.7


Thema 1: Lebewesen und ihre Entwicklung Material 4 Zur Bestandsentwicklung des Kiebitzes zur Aufgabe 4: Informationstext zum Kiebitz: Lebensansprüche und Lebensweise Bruthabitat: Kiebitze sind Bodenbrüter mit sehr gut getarnten Eiern. Sie legen meist an einer etwas erhöhten Stelle ein einfaches Nest aus wenigen Halmen an. Früher fand man Kiebitznester vor allem in ausgedehnten Feuchtwiesen, oft am Rand größerer Wasserflächen. Heute brüten diese Vögel auch auf großflächigen kurzrasigen Wiesen- und Weideflächen, in Brachgebieten, in Kies- und Sandgruben und – mit geringerem Erfolg – auf Äckern. Als Nistplätze bevorzugen Kiebitze Stellen, die einen guten Überblick bieten. Nahrung: Kiebitze fressen hauptsächlich Insekten, Schnecken und Würmer, die am Boden oder in geringer Tiefe im Boden leben, sowie kleine Amphibien und Fische. Abbildung 1: Die Bestandsentwicklung des Kiebitzes zwischen 1975 und 1992

Tabelle 1: Bewirtschaftungsmaßnahmen im Brutgebiet 1. Absenken des Grundwasserspiegels 2. Walzen und Schleppen des Grünlandes 3. Düngen des Grünlandes 4. Zu frühe und mehrfache Mahd 5. Einsaat ertragreicher, hochwüchsiger Grassorten 6. Intensive Beweidung 7. Pestizideinsatz in benachbarten Feldbereichen Nach: Hornung, G., Unterricht Biologie, Zeitschrift für alle Schulstufen, 24. Jahrgang,

Heft Januar 2000, S. 53


Thema 2: Synthesen und Regulationen beeinflussen Lebens-vorgänge

1 Physikalische oder chemische Einflüsse können zur Reizaufnahme bei Organismen

führen. 1.1 Entwickeln Sie eine Reiz-Reaktions-Kette und beschreiben Sie die Änderung des

Membranpotentials einer Zelle (beschriftete Skizzen sind möglich). 1.2 Reaktionen auf Umweltreize sind u. a. durch Bewegungen gekennzeichnet und

deshalb energieabhängig. Beschreiben Sie einen biochemischen Prozess, der der Energiebereitstellung dient. 2 Auch genetische Prozesse unterliegen Regulationsmechanismen. 2.1 Wirk- und Struktureiweiße werden nicht zu jeder Zeit in gleicher Konzentration in den

Zellen benötigt. Erläutern Sie, wie in den Bakterienzellen die Genregulation ablaufen kann.

2.2 Das Gift des Grünen Knollenblätterpilzes hemmt die Bildung von m-RNA-

Polymerase. Begründen Sie unter Einbeziehung der Proteinbiosynthese zwei mögliche

Auswirkungen einer solchen Pilzvergiftung auf den menschlichen Organismus. 3 Hormone sind wie Enzyme Botenstoffe und steuern spezielle Reaktionen. Geringe Mengen von Hormonen, wie z. B. Gibberelline, finden sich auch in allen

Pflanzenteilen. Beschreiben Sie mithilfe der Abbildung im Material 1 das Zusammenwirken der

hormonellen und stoffwechselphysiologischen Prozesse bei der Keimung von Getreidekörnern.

4 Das Hormonsystem ist anatomisch und physiologisch mit dem Nervensystem

verbunden und dadurch an der Steuerung des Verhaltens der Tiere und Menschen beteiligt.

4.1 Interpretieren Sie die grafischen Darstellungen im Material 2. 4.2 Im Material 3 ist eine Phase des Brutpflegeverhaltens beim Haushuhn dargestellt. Stellen Sie zu dem angegebenen Beispiel die Handlungskette auf und leiten Sie eine

begründete Vermutung ab, wodurch die Stärke der Handlungsbereitschaft beeinflusst werden kann.



Material 1 Einfluss von Gibberellin auf die Keimung zur Aufgabe 3: von Getreidekörnern

Nach: Gotthard, W., Hormone – Chemische Botenstoffe, Basiswissen Biologie 6,

Gustav Fischer Verlag, Stuttgart Jena 1993, S. 85



Material 2 Hodengröße, Testosterongehalt im Blut und zur Aufgabe 4.1: Gesang von Singvogelmännchen in der ersten Jahreshälfte

Aus: Biologie, Lehrbuch für Sekundarstufe II, Gymnasium/Gesamtschule,

Volk und Wissen Verlag GmbH, Berlin 1996, S. 196 Material 3 zur Aufgabe 4.2: Brutpflegeverhalten Lässt sich die Glucke zum Hudern nieder, so wird der Glucklaut, besonders nach Störungen, tiefer, länger und leicht vibrierend, was die Küken zur Ruhe anhält. Deutlicher wird dieser beruhigende Laut, der etwa wie ein gepresstes „orrr“ klingen kann, aber in der Klangfarbe wechselt, wenn er dem noch zu besprechenden Luftfeindwarnruf folgt. Er wird dann im Abstand von mehreren Sekunden wiederholt und veranlasst die Küken, an ihrem Platz still und reglos zu verharren, bis die Henne wieder gluckt und so „entwarnt“.

Aus: Bahmser, E., Das „dumme“ Huhn, Verhalten des Haushuhns, Kosmos.

Gesellschaft der Naturfreunde. Francke’sche Verlagshandlung Stuttgart, 1964, S. 81


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Im Tierreich finden sich Lichtsinnesorgane von ganz unterschiedlicher Organisationshöhe und Leistungsfähigkeit. Fotorezeptoren kommen als einfache Zellansammlungen vor, die es lediglich erlauben Richtung und Stärke des Lichtes wahrzunehmen. Sie können aber auch, wie z. B. im menschlichen Auge, Teil komplexer Sinnesorgane sein.

Erläutern Sie Bau, Funktion und Anpassungsleistungen des menschlichen Auges unter Einbeziehung einer beschrifteten Skizze zum Längsschnitt dieses Sinnesorgans. Berücksichtigen Sie in Ihrer zusammenhängenden Darstellung auch Regulationsvorgänge, genetische Aspekte und den Prozess der Zellatmung als Voraussetzungen für die Funktionsfähigkeit des Auges. Beziehen Sie die Auswertung der Materialien und des Experimentes in Ihre Darlegungen ein. Stellen Sie Ihren Ausführungen eine sachlogisch strukturierte Gliederung voran.


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 1 Bau der Netzhaut des menschlichen Auges (schematisch)

Z = Zapfen S = Stäbchen B = Bipolarzellen G = Ganglienzellen Nach: Czihak, G. (Hrsg.), Biologie, Springer, Berlin-Heidelberg-New York-London-Paris-Tokyo

1990, S. 506


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 2 Potenzialverhältnisse bei Zellen der Netzhaut bei Dunkelheit

bzw. Belichtung Dunkelheit

Belichtung

Nach: Jaenicke, J. (Hrsg.), Materialien-Handbuch Kursunterricht Biologie Bd. 7, Aulis Verlag

Deubner & Co. KG, Köln 1999, S. 203f


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 3 Vorgänge in einer Lichtsinneszelle bei Dunkelheit bzw. Belich-

tung (schematisch)

Rh = Rhodopsin (Sehpurpur, bestehend aus dem Protein Opsin und dem Vitamin A –

Abkömmling Retinal) T = Membranprotein Nach: Bickel, H. u.a.: Natura Oberstufe, Neurobiologie und Verhalten, Ernst Klett Verlag, Stuttgart-

München-Düsseldorf, Leipzig 1997, S. 33


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 4 Für biologische Systeme geeignetes Regelkreisschema

Aus: Miram, W. und Krummwiede, D., Informationsverarbeitung, Materialien für den Sekundar-

bereich II, Biologie, Schroedel Schulbuchverlag GmbH, Hannover 1989, S. 128 Material 5 Stammbaumschema Die kranken Personen in dieser Familie sind rotgrün-blind. Sie

können die Farben Rot und Grün nicht unterscheiden.

Schwarze Kennzeichnung: erkrankt ○ weibliche Person □ männliche Person Aus: Bils, W., Dürr, G., Übungsaufgaben zum Biologieunterricht in der Sekundarstufe II, Quelle und Meyer Verlag, Heidelberg-Wiesbaden 1993, S. 206


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 6 Schematische Übersicht zur Zellatmung

Aus: Campbell, N. A., Biologie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg-Berlin-Oxford 1997,

S. 190


Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 7 Experiment Führen Sie das nachfolgend beschriebene Experiment durch und beziehen Sie seine Auswertung in Ihre Ausführungen ein. Schließen Sie das linke Auge und halten Sie die nachfolgende Abbildung mit ausge-strecktem Arm vor das geöffnete Auge. Fixieren Sie das Kreuz. Nähern Sie dabei die Ab-bildung langsam dem geöffneten Auge. Wiederholen Sie den Vorgang gegebenenfalls mehr-mals. Notieren Sie Ihre Eindrücke.

Documents

KULTUSMINISTERIUM DES LANDES SACHSEN · PDF fileStellen Sie das Wachstum des Blütentriebes anhand der im Material 2 ... Thema 3: Bau und Funktion des menschlichen Auges Material 7