Anforderungen im Fachbereich Biologie für die ... · Die Inhalte der Biologie werden in einer...

Anforderungen im Fachbereich Biologie für die Aufnahmeprüfung Kindergarten an die PHZH Einleitung Biologie ist Lebenskunde im besten Sinne des Wortes. Dies verlangt eine breit gefächerte Sicht der Dinge. Dazu gehören Kenntnisse über den Menschen und andere Lebewesen; ebenso die Aneignung des Fachvokabulars der Biologie und das Gespräch über moderne Forschungsansätze. Durch einen geschärften Blick für systemische Vorgänge soll ein ethisch verantwortbares Handeln, welches per-sönliche, politische und wirtschaftliche Entscheidungsvorgänge beeinflusst, wachsen. Der Respekt vor dem Leben soll geweckt werden, im Bewusstsein, dass der Mensch ein Teil der Natur ist. (Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die Maturitätsschulen 1994) Lernziele In der Prüfung sollen Sie belegen, dass Sie • über elementares biologisches Grundwissen und Fachbegriffe verfügen • die Fachsprache der Biologie verstehen, anwenden und korrekt transferieren können • biologische Prozesse und Zusammenhänge erfassen, vernetzen und in ihrer Komplexität darstel-

len können • die Bedeutung dieser biologischen Prozesse im Hinblick auf Auswirkungen menschlicher Eingriffe

erfassen können Inhalte Die folgende Liste informiert Sie über die Prüfungsanforderungen und soll Ihnen ein effizientes und gezieltes Vorbereiten erleichtern. Die Spalte Begriffe zum Grundwissen enthält die wichtigsten Elemente des Vokabulars, über das Sie verfügen sollen. Die Angaben über die Exemplarischen Teilthemen und die Begriffe zum Grundwissen sind als ver-bindlicher Prüfungsstoff zu verstehen.

Themenkreis 1: Kennzeichen des Lebens Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Übersicht über die Kennzei-chen des Lebens

zelliger Aufbau, (Fort-) Bewegung, Wachstum, Reizbarkeit, Fortpflan-zung (sexuell, vegetativ), Stoff-wechsel, Exkretion, Vererbung und Mutabilität, Vielfalt, Regulation, Umweltabhängigkeit

Die Stoffe des Lebens Grundaufbau und/oder Grund-funktionen

anorganischer-/organischer Stoff, Kohlenhydrat, Zucker, Stärke, Zel-lulose, Glykogen, Aminosäure, Protein, Enzym, Fett/Lipid, Nukle-insäure, Hormon

PHZH Aufnahmeprüfung Kindergarten Biologie Fassung Januar 2009 - 1 -

Beispiele grundlegender Stoffwechselvorgänge und ihre Bedeutung

Photosynthese Zellatmung Äussere und innere Atmung (Mensch)

Assimilation, Dissimilation, Reakti-onsgleichungen (Chloroplasten, Chlorophyll, Glucose, Kohlendi-oxid, Sauerstoff, Wasser), Ener-gieumwandlung, autotrophe und heterotrophe Lebewesen Atemmechanik, Diffusion, Gasaus-tausch, Bedeutung der Atmung für die Energieumwandlung

Überblick über die Grundfor-men von Leben

Die fünf Reiche Kernlose Einzeller, Echte Einzeller, Pilze, Pflanzen, Tiere;

belebt/unbelebt? Viren Themenkreis 2: Zelle – Grundbaustein des Lebens Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Bau und Funktion von Zellen Pflanzenzelle –

tierische Zelle auch im Ver-gleich

Chloroplast, Dictyosom, Endop-lasmatisches Reticulum, Kernkör-perchen, Kernmembran, Mito-chondrien, Ribosom, Vakuole, Zell-kern, Zellmembran, Zellorganelle, Zellwand, Zytoplasma

Zellteilungen Mitose und Meiose: Ablauf & Bedeutung

Chromatid, Chromosom, Interpha-se, Phasen der Mitose (Prophase, Metaphase, Anaphase, Telopha-se), Zellzyklus, Zentromer Cros-sing-over, diploider/ haploider Chromosomensatz, Eizelle, Keim-zelle (Gamet), Spermium, Zygote, Genom, homologe Chromosomen, erste/zweite Reifeteilung

Stoffaustausch Zellmembran

Diffusion, Konzentrationsdifferenz, Osmose, semipermeable Membran

Themenkreis 3.1: Das Pflanzenreich im Überblick Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Pflanzenreich Unterteilung des Pflanzen-

reichs Sporenpflanzen (Moose, Farne, Schachtelhalme), Blütenpflanzen

Themenkreis 3.2: Bau, Leben und Bedeutung von Blütenpflanzen Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Grundbauplan der Blütenpflan-zen

Organe der Blütenpflanzen und ihre Funktion

Anatomie und Physiologie: Blüte (Kelchblatt, Kronblatt, Stempel, Staubblatt), Blatt (Epidermis, Palisadengewe-be, Schliesszellen, Schwammge-webe, Spaltöffnungen), Stängel (Kambium, Leitbündel, sekundäres Dickenwachstum, Siebröhren, Wasserleitgefässe), Wurzel


Fortpflanzung/ Entwicklung und Verbreitung

Bestäubung

eingeschlechtige Blüte, Zwitterblü-te; einhäusige-, zweihäusige Pflan-ze; Wind- /Insektenblütler

Befruchtung Staubblatt (Staubbeutel mit Pollen, Staubfaden), Stempel (Fruchtkno-ten, Narbe, Griffel, Samenanlage), von der Blüte zur Frucht, Schliess-frucht, Streufrucht

Verbreitung Selbstverbreitung; Verbreitung durch Wind, Wasser, Tiere

Keimung und Wachstum Same, Keimling, Keimwurzel, Keimstängel, Keimblätter


Themenkreis 4.1: Das Tierreich im Überblick Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Tierreich Unterteilung des Tierreichs

Wirbellose Wirbeltiere

Stamm, Klasse

Schwämme, Hohltiere, Plattwür-mer, Schlauchwürmer, Ringelwür-mer, Weichtiere, Gliederfüsser, Stachelhäuter Fische, Amphibien, Reptilien, Vö-gel, Säugetiere

Themenkreis 4.2: Bau, Leben und Bedeutung von Tiere Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Grundbauplan

Anatomie der Wirbeltiere am Beispiel Mensch

Merkmale der Wirbeltiere, Bau und Funktion des menschlichen Ske-letts, Überblick über die inneren Organe und Organsysteme

Fortpflanzung und Entwicklung

Mensch

Bau und Funktion der Fortpflan-zungsorgane; Zyklus der Frau und Ovulationshemmer

Themenkreis 5: Ökologie Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Systemdenken und Regelkrei-se

Faktoren und Wechselbezie-hungen in einem Ökosystem

Abiotische und biotische Faktoren, Biodiversität, Biotop, Biozönose, Produzent, Reduzent, Destruent, Konsument, Nahrungsbeziehung, Nahrungskette, Nahrungsnetz, Fleisch-, Pflanzenfresser, positive-/ negative Rückkoppelung

Stoffkreisläufe und Energief-lüsse

anorganisches Material, organi-sches Material, CO2-O2-Kreislauf, Kohlenstoffkreislauf (inkl. Algen), Bruttoprimärproduktion, Nettopri-märproduktion, Umweltabhängigkei-ten

Themenkreis 6: Informationsverarbeitung und Regulation von Lebensvorgängen Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Das Nervensystem des Men-schen

Peripheres und zentrales Nervensystem

Hirn, Nerv, Rückenmark, somati-sches Nervensystem, vegetatives Nervensystem, Parasympathicus, Sympathicus

Bau und Funktion des Neu-rons

Alles-oder-Nichts-Prinzip, Axon, Dendrit, Markscheide, Zellkörper, Synapse, Ruhepotential, Schwel-lenwert, Aktionspotential

Bau und Funktion der Synap-se

präsynaptische Membran, synapti-sche Bläschen, postsynaptische Membran, Rezeptoren


Überblick über Bau und Funk-

tion des Hirns Gliazelle, Grosshirn, Grosshirnrin-de, Hemisphären, Hirnhaut, Hirn-stamm, Hypophyse, Kleinhirn, Mit-telhirn, Nachhirn, Rindenfeld, Zwi-schenhirn (Thalamus, Hypotha-lamus)

Themenkreis 7: Sinnesorgane und Sinneswahrnehmung Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Das Auge des Menschen Bau und Funktion des

menschlichen Auges Anatomie des Auges inkl. Netzhaut

Das menschliche Sehen Adaptation, Akkommodation, räum-liches Sehen, Weitsichtigkeit, Kurz-sichtigkeit

Themenkreis 8: Genetik Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Molekulargenetik Vom Gen zum Merkmal Chromosom, Doppelhelix, Desoxy-

ribonukleinsäure (DNS, DNA), Nuk-leotid, organische Base (Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin, Uracil), Gen, genetischer Code, messen-ger-RNS (m-RNS), transfer-RNS (t-RNS), Enzym, Protein, Replikation, Transkription, Translation

Konkrete Anwendungen der Gentechnologie

Prinzip der PCR, Gelelektrophorese (Vaterschaftsnachweis, genetischer Fingerprint)

Themenkreis 9: Systematik und Evolution Themen Exemplarische Teilthemen Begriffe zum Grundwissen Grundzüge der Systematik Hierarchien alle Lebewesen, Reiche, Stämme

usw. bis Rassen, wissenschaftliche Namensgebung, Artbegriff

Evolutionstheorien Theorie von Darwin und La-marck

Darwinismus, Modifikation, Mutati-on, Selektion, synthetische Theorie

Evolution Belege, die für eine Evolution sprechen

Vergleichende Anatomie Homologie, Analogie Brückentiere Atavismen Rudimente Embryologie


Empfohlene Literatur Jaksic, Claudia et al. (2006): Natura. Grundlagen der Biologie für Schweizer Maturitätsschulen. Zug: Klett und Balmer Verlag. (ISBN-Nr: 13:978-3-264-83646-2) Prüfungsmodalitäten Die Inhalte der Biologie werden in einer schriftlichen, zweistündigen Arbeit oder 30 Minuten mündlich ge-prüft. Als Prüfungsstoff gelten die in den neun Themenkreisen oben aufgeführten exemplarischen Teilthe-men und die Begriffe zum Grundwissen. Schriftliche Prüfung Die Prüfung umfasst zwei Teile: Teil A: Wissens- und Verständigungsaufgaben (etwa 40 Minuten) Von fünf Aufgaben sind vier zu lösen. Teil B: Transfer- und Anwendungsaufgaben (etwa 80 Minuten) Von zwei dokumentierten Themenkreisen muss ein Themenkreis bearbeitet werden. Mündliche Prüfung Die Prüfung umfasst zwei Teile: 30 Minuten Vorbereitungszeit für 2 vorliegende Aufgabenstellungen. 30 Minuten Prüfungsgespräch ausgehend von den zwei vorbereiteten Aufgabenstellungen. Die Kandidatinnen und Kandidaten werden nach dem Anmeldetermin von der PHZH schriftlich benachrich-tigt, ob im Fach Biologie schriftlich oder mündlich geprüft wird. Bewertung Schriftliche Prüfung Die einzelnen Aufgaben der schriftlichen Prüfung werden ihrem Schwierigkeitsgrad entsprechend mit Punk-ten gewichtet. Bewertet wird nach folgenden Kriterien: • sachliche Richtigkeit, Fachwissen • Argumentation, Strukturierungsfähigkeit, Fachvokabular • Verständnis für biologische Zusammenhänge • Inhaltliche Dichte Mündliche Prüfung Für die mündliche Prüfung gelten die Bewertungskriterien der schriftlichen Prüfung. Zusätzlich fliessen noch die folgenden Kriterien in die Bewertung ein:

• Ausmass der nötigen Hilfe • Nutzung der Hilfe; Reaktion auf Hinweise des Examinators / der Examinatorin


Naturwissenschaften: BIOLOGIE Übungsaufgaben für die Schriftliche Aufnahmeprüfung Kindergarten ___________________________________________________________________

Hinweise an die Benutzenden:

• Lösen Sie die Aufgabenbeispiele schriftlich und mehrmals. So gewinnen Sie einen Eindruck davon, wie viel Zeit Sie benötigen und ob Sie durch das Wiederho-len besser und auch schneller werden.

• Vergleichen Sie Ihre Antworten mit dem Lösungs-schlüssel. Beachten Sie dabei die Prägnanz und Kürze Ihrer Antworten. Halten Sie genau fest, welche Schritte Ihnen noch Mühe bereitet haben.

• Tun Sie sich, wenn möglich, mit jemand Zweitem zu-sammen und stellen Sie einander die Aufgaben einmal nur mündlich: Jemand fragt, der/die andere antwortet, der/die erste gibt Rückmeldung über die Qualität der Antwort, ergänzt Fehlendes etc.

• An der Prüfung werden einige der neun Themenberei-che des Anforderungskataloges besonders intensiv behandelt (vgl. Prüfungsmodalitäten im Anforde-rungskatalog zur Kindergartenn-Aufnahmeprüfung). Sie dürfen sich aber darauf verlassen, dass die Prü-fung Aufgaben aus allen neun Bereichen enthalten wird.

Wir wünschen Ihnen viel Erfolg bei Ihrer Vorbereitung und natürlich dann bei der Prüfung.


Themenkreis 1: Kennzeichen des Lebens

8 Punkte

a) Welcher grundlegende biologische Vorgang wird durch die folgende Reaktionsgleichung beschrieben? 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

•

1 P

b) Welche beiden typischen Kennzeichen der Lebewesen (ausser Stoffwechsel) werden deutlich, wenn die Haut eines Menschen schwitzt?

• •

1 P

c) Das unten abgebildete graue Symbol sei eine Substanz, die von einem Enzym A zu verar-beiten ist. Zeichnen Sie das Enzym A bitte im freien Raum rechts schematisiert und begrün-den Sie Ihre Zeichnung unterhalb. Substanz Begründung für die Form des Enzyms:

2 P



d)

Manche Landwirte legen in ihren Treibhäusern feuchte Strohballen aus und erreichen bei ausreichend bewässerten Tomaten, Gurken etc. so einen höheren Zuwachs an Pflanzen-masse. Stroh ist natürlich kein „steriles Medium“, sondern wie alle Objekte, von Bakterien besiedelt. Diese Bakterien nutzen das Stroh für ihren Stoffwechsel, d.h. für die Energiefrei-setzung durch Zellatmung. Erklären Sie den Zusammenhang zwischen Stroh und Biomassenzuwachs bei den Gemüse-pflanzen. Hinweis: Überlegen Sie, wie Bakterien stoffwechseln bzw. wie grüne Pflanzen dies tun.

3 P


Themenkreis 2: Zelle – Grundbaustein des Lebens

14 Punkte

a) Was macht eine Zelle in der „Replikation“? (1 Satz)

•

1 P

b)

Welcher Ausdruck in der folgenden Aufzäh-lung passt am wenigsten zu allen anderen? Mit Begründung in 1 Satz. Eizelle / männlicher Gamet / Keimzelle / Zy-gote / Spermium

• Begründung:

1.5 P

c)

Org

anel

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Dop

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Baut

ATP

auf

Zellkern

Golgi-Apparat

Ribosom

ER (endoplasm. Reticulum)

Chloroplast

Mitochondrium

3 P


d)

Wegen einem Fehler bei der Zubereitung der Düngerflüssigkeit hat ein Landwirt den Boden, auf dem seine Pflanzen wachsen, mit einer 10-fach höheren Menge Dünger (= Mineralsalze) versorgt als vorgesehen. Nach einigen Tagen machen die Pflanzen einen jämmerlichen Ein-druck: Hängende Blätter und die Sprossachsen krümmen sich unter dem Eigengewicht der Pflanzen. Erklären Sie Schritt für Schritt, wie dieser Düngefehler zu den genannten Symptomen an den Pflanzen führt. Tipp: Gehen Sie vom Thema „Transport durch Membranen“ aus.

3 P

e) In jeder Phase der Mitose laufen bestimmte Vorgänge ab. Einige davon sind unten genannt. Ordnen Sie jeden Vorgang der passenden Phase zu.

Vorgang Phase

(z.B. Prophase oder Telophase usw.)

Abbau des Spindelapparates

Chromosomen versammeln sich in der Äquatorialebene

Es entstehen Chromosomen aus nur 1 Chromatide

Die Chromosomen werden sichtbar

5.5 P


Skizzieren Sie eine Zelle in der Anaphase. Beschriften Sie die Strukturen in Ihrer Zeichnung. Mindestgrösse der Zellskizze: 10 cm.


Themenkreis 3.1: Das Pflanzenreich im Überblick

Themenkreis 3.2: Bau, Leben und Bedeutung von Blütenpflanzen 10.5 Punkte

a) Zu welcher Schicht einer Sprossachse gehö-ren die Zellen, von denen das sekundäre Dickenwachstum ausgeht?

•

1 P

b) Welche Fruchtform liegt bei der Orange bzw. der Zitrone vor? •

1 P

c) Benennen Sie bitte die nummerierten Teile.

4.5 P


1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9:

Die oben gezeigte Blütenpflanze kann keine nacktsamige Pflanze sein. Nennen Sie bitte drei Blütenmerkmale, die bei nacktsamigen Pflanzen in der Regel anders sind als bei der abge-bildeten. • • •

d)

Lebewesen in Gruppen einzuteilen, ist ein Hauptanliegen der Systematik. Im Reich der Pflanzen kennen Sie die Gruppen: Algen, Bedecktsamige, Blütenpflanzen, Einkeimblättrige, Farnartige, Moose,

4 P


Nacktsamige, Sporenpflanzen, Zweikeimblättrige. In dieser alphabetischen Reihenfolge ist die Verwandtschaft zwischen den Gruppen natürlich nicht erkennbar. Stellen Sie die oben fett gedruckten Namen im leeren Kasten unten so dar, dass ihre Verwandtschaft klar zum Ausdruck kommt. Ein Beispiel, wie dies gemacht werden kann, haben Sie unten für eine Auswahl von Gemüsen gezeigt. Gemüse Blattgemüse Wurzelgemüse • Rettich Kohlartige andere • Karotte • Weisskohl • Kopfsalat • Broccoli • Chicoree • Kohlrabi

Pflanzen


Themenkreis 4: Zoologie

8 Punkte

a) Der Körper der Gliederfüssler ist in zahlreiche Abschnitte unterteilt. Mit welchem Fachaus-druck werden diese bezeichnet?

•

1 P

b) Nennen Sie die Fachbezeichnung für die Veränderungen, die in der Puppe eines In-sekts ablaufen. (1 Stichwort)

•

1 P

c) Benennen Sie die Organe, zu denen Hinweislinien führen.

3 P

d) Zeichnen Sie bitte die Kurve für den Verlauf der Körpergrösse einer Raupe in das folgende Diagramm. Gehen Sie von einer gerade aus dem Ei geschlüpften Raupe aus (bis unmittelbar vor die Verpuppung).

3 P

Körpergrösse

Zeit


Begründung für den Kurvenverlauf:


Themenkreis 5: Ökologie

8 Punkte

a)

Nennen Sie zwei abiotische ökologische Fak-toren.

• •

1 P

b) Welches Wort ist am ehesten ein Synonym für „Biodiversität“? Allesfresser / Vielfalt / Grössenunterschiede innerhalb einer Art / Biotop / Biocönose

•

1 P

c) Was wären die Folgen für die übrigen Lebewesen eines Ökosystems, wenn die Bakterien ausfallen würden? Nennen Sie zwei verschiedene Aspekte. • •

2 P

d) In der Abbildung rechts sehen Sie den sog. „Forsythienkalender“. For-sythien sind in der Schweiz in vielen Gärten anzutreffende gelbblühende Sträucher. Steht der abgebildete Kalender mit der aktuellen Situation des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Einklang? im Widerspruch? in keinem erkennbaren Zusam-

menhang? Bitte kreuzen Sie die passende Ant-wort oben an und begründen Sie Ihre Ansicht, ausgehend von konkre-ten Angaben zum C-Kreislauf.

4 P


Begründung der Antwort:


Themenkreis 6: Informationsverarbeitung und Regulation von Lebensvor-

gängen 8 Punkte

a) Welche Farbe hat die Region des Rücken-marks, welche die „graue Substanz“ umgibt? •

1 P

b) Wie werden Stoffe genannt, die im Bereich von Synapsen Erregungen von einer Nerven-zelle zur nächsten übertragen?

•

1 P

c) Geben Sie die Funktion an von • sensorischen Nervenbahnen: • motorischen Nervenbahnen des somatischen Nervensystems:

2 P

d) d1) Die Abbildung auf der folgenden Seite gehört zum Kapitel Vegetatives Nervensys-

tem. Wie ist die Bezeichnung „Vegetatives“ zu verstehen?

Antwort:

4 P


d2) Färben Sie in der Abbildung oben alle Stränge des Sympathicus deutlich an. d3) Personen, die dauernd unter Stress stehen, leiden gehäuft an sehr schmerzhaften

Entzündungen der Magenschleimhaut und Mangel an Magenschleim, ja teilweise an Magenblutungen. Wie ist das zu erklären?

Hinweis: Die Produktion von Magenschleim, (er schützt den Magen vor seiner ag-

gressiven Magensäure) wird durch den Parasympathicus gefördert.


Themenkreis 7: Sinnesorgane und Sinneswahrnehmung

9 Punkte

a)

Was ist der gelbe Fleck?

1 P

b) Wo liegen die Muskeln, die die Grösse der Pupille anpassen?

1 P

c) Tragen Sie die passenden Ausdrücke in die Leerfelder ein. Ä, Ö und Ü = je 1 Feld.

Waagrecht: 1. An der Akkommodation beteiligter Muskel 3. Augenbereich, der den grössten Teil des Augapfels ausfüllt 4. Wirkung von Linse und Hornhaut auf das einfallende Licht 7. Anpassung an unterschiedliche Helligkeiten 9. Schicht des Auges, die die Versorgung mit Blut sicherstellt 10. Verbindung zwischen Auge und Gehirn

Senkrecht: 2. Linsentyp, der bei Kurzsichtigkeit verwendet wird

4 P


5. Andere Bezeichnung für eine Sinneszelle, aber auch für ein Molekül, das Signale aufnimmt

6. Minimale Distanz, in der eine Person Objekte noch scharf sieht 8. Öffnung in der Iris

d)

Halten Sie dieses Blatt bitte mit ausgestreckten Armen so vor sich, dass die beiden Buchsta-ben L und R im unten stehenden Bild auf Ihrer Augenhöhe waagrecht stehen. Schliessen Sie bitte ein Auge.

Für alle, die das rechte Auge offen halten: Schauen Sie mit dem rechten Auge starr auf den Buchstaben L. Er soll sich in gerader Linie vor Ihrer Nase befinden. Obwohl Sie nur das L direkt ansehen, erkennen Sie auch das R. Ziehen Sie das Blatt nun langsam näher zu sich hin – das offene Auge immer auf das L gerichtet. Irgendwann verschwindet das R. Wenn Sie das Blatt noch näher bringen, erscheint es wieder.

Alle, die das linke Auge offen halten, schauen statt auf das L auf das R. L R Erklären Sie, weshalb der zweite Buchstabe zuerst sichtbar ist, dann verschwindet und dann wieder auftaucht. Geben Sie für alle drei Situationen klar an, wo der fixierte Buch-stabe jeweils abgebildet wird.

Erklärung:

3 P


Themenkreis 8: Genetik

9 Punkte

a) Geben Sie die Bausteine eines Nukleotids an.

1 P

b) Was bedeutet das „m“ im Ausdruck m-RNA? Angabe in englisch und anschliessend ins Deutsche übersetzt.

1 P

c) Ausgehend vom unten ange-gebenen Ausschnitt der DNA soll ein Stück eines Proteins hergestellt werden. Welche Aminosäuren werden ins Protein eingebaut? Nutzen Sie dazu den rechts abgebildeten genetischen Code. Es genügt, wenn Sie die Dreibuchstaben-Abkürzungen der Aminosäu-ren angeben.

DNA ...AAG CCC AGT GTT... m-RNA ... ... Protein ... ...

3 P


d)

Welche der folgenden Häufigkeitsverhältnisse der Adenin-, Cytosin-, Guanin- und Thymin-Nukleotide treffen für die unterschiedlichen Abschnitte der DNA eines Lebewesens zu, wel-che nicht? Tipp: Formulieren Sie für sich zuerst die sogenannte Basenpaarungsregel. Verhältnis (Streichen Sie in d1)-d4)die jeweils falsche Variante) d1) A : T konstant nicht konstant d2) G : C konstant nicht konstant d3) (A + T) : (G + C) konstant nicht konstant d4) (A + G) : (C + T) konstant nicht konstant Begründen Sie den/die Fälle mit nicht konstanten Häufigkeitsverhältnissen:

4 P


Themenkreis 9: Evolution

8.5 Punkte

a) Was bedeutet der Ausdruck „Evolution“ im Sinne der Biologie ins Deutsche übersetzt? (max.1 Satz

1 P

b) Die chinesische Primel blüht bei Temperatu-ren unter 20 °C rot, darüber blau. Wie heis-sen solche umweltbedingten Unterschiede?

•

•

1 P

c) c1) Die beiden folgenden Textausschnitte wurden vom gleichen Autor ge- schrieben. Von wem stammen sie? „Wie hätte ich auch die merkwürdige Abstufung in der Organisation der Tiere, von den vollkommensten bis zu den unvollkommensten, bemerken können, ohne

nach der Ursache einer so positiven und wichtigen Tatsache zu fragen, einer Tatsa-che, die durch so viele Beweise verbürgt erscheint. Musste ich nicht an-nehmen, dass die Natur die verschiedenen Organismen nacheinander hervorge-bracht habe, fortschreitend vom Einfachsten zum Kompliziertesten, da sich die Organisation in der tierischen Stufenleiter, von den unvollkommensten Tieren

an, stufenweise in einer äusserst merkwürdigen Weise kompliziert?“ „Gibt es ein treffenderes Beispiel als das des Känguru? Dieses Tier, (...), hat die

Gewohnheit angenommen, beinahe aufrecht und bloss auf seinen Hinterbeinen und auf seinem Schwanze zu stehen und sich nur durch ununterbrochene Sprün- ge fortzubewegen, bei denen es, um seinen Jungen nicht unbequem zu werden, die aufrechte Haltung beibehält. Es hat sich daraus folgendes ergeben: 1. Seine

2.5 P


Vorderbeine, die es sehr wenig gebraucht, und auf die es sich nur dann stützt, wenn es seine aufrechte Haltung aufgibt, sind im Verhältnis zu den übrigen Tei- len zurückgeblieben und sind mager, äusserst klein und beinahe kraftlos geblie- ben. 2. Die Hinterbeine, die beinahe immer in Tätigkeit sind, entweder um den Kör-

per zu tragen oder um die Sprünge auszuführen, haben hingegen eine be- trächtli-che Entwicklung erlangt und sind sehr gross und stark geworden.“

Autor dieser Texte ist: ______________________________. c2) Welche Kernpunkte aus der Theorie des Autors über die Entstehung der Arten wer-

den im Text deutlich? 1. 2.

d)

d1) Wie viele sich fortpflanzende Nachkommen muss ein Lebewesen im Laufe seines Lebens grundsätzlich haben, damit die Population nicht abnimmt? Ohne Begrün-dung.

Antwort: _________ d2)

Wie die Daten zur Samenzahl von Pflanzen in der Tabelle rechts belegen, produzieren Le-bewesen oft viel mehr Nachkommen als rein mathematisch zur Arterhaltung nötig wären.

Begründen Sie dies mit Argumenten von Charles Darwin. Benutzen Sie die für Darwin typischen Fachausdrücke.

Pflanzenart Samen pro

Pflanze

Hederich bis 200

Klatschmohn bis 79 000

Besenrauke bis 730 000

4 P


Naturwissenschaften: BIOLOGIE Lösungsschlüssel zu den Übungsaufgaben für die Aufnahmeprüfung Vorschulstufe ______________________________________________________________________________ Vorbemerkung: Der Lösungsschlüssel dient den Übenden als Leitfaden zur Prüfungsvorbereitung. In einigen Aufgaben sind ausser den im Schlüssel aufgeführten Antworten andere oder ergänzende Antworten möglich.


Themenkreis 1: Kennzeichen des Lebens

7 Punkte

a) Welcher grundlegende biologische Vorgang wird durch die folgende Reaktionsgleichung beschrieben? 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

• die Fotosynthese

1 P

b) Welche beiden typischen Kennzeichen der Lebewesen (ausser Stoffwechsel) werden deutlich, wenn die Haut eines Menschen schwitzt?

• Exkretion • Regulation (ev. Umweltabhängigkeit)

1 P


c)

Zeichnung, die das Schlüssel-Schloss-Prinzip klarstellt, also eine „Hohlform“ zur grauen Form bzw. Teilen von ihr. 0.5 P Begründung: 1.5P Enzym muss mit bestimmter Stelle des Substrats in Kontakt treten können Passform nötig Oberfläche Enzym lokal komplementär zur Oberfläche des Substrats Schlüssel-Schloss-Prinzip

2 P

d) • Bakterien produzieren beim Strohabbau (Zellatmung) CO2 • CO2 ist ein Edukt (Anfangsstoff) der Fotosynthese • CO2-Konzentration ist in normaler Luft weit unter dem optimalen Wert für die Fotosyn-

these CO2 aus Bakterienstoffwechsel verstärkt Fotosynthese der Treibhauspflanzen mehr Pflanzenmasse

3 P

Themenkreis 2: Zelle – Grundbaustein des Lebens

14 Punkte

a) Was macht eine Zelle in der „Replikation“? (1 Satz) Eine identische DNA-Verdoppelung

1 P

b) Welcher Ausdruck in der folgenden Aufzäh-lung passt am wenigsten zu allen anderen?

• Zygote Begründung:

1.5 P


Mit Begründung in 1 Satz. Eizelle / männlicher Gamet / Keimzelle / Zy-gote / Spermium

Alle anderen Ausdrücke bezeichnen haploide Zellen, nur die Zygote ist diploid

c) 6x0.5P (0.5P pro korrekter Zeile)

Org

anel

l mit

Dop

pelm

emb-

ran

Ist d

er O

rt de

r Pho

tosy

nthe

-se

Bild

et P

rote

ine

für d

ie Z

elle

Tritt

nur

bei

Pfla

nzen

auf

Die

nt d

em S

tofft

rans

port

in

der Z

elle

Baut

ATP

auf

Zellkern X Golgi-Apparat X Ribosom X ER (endoplasm. Reticulum) (X) X Chloroplast X X X Mitochondrium X X

3 P

d) • Düngerstoffe (Mineralsalze) sind gelöst osmotisch aktive Stoffe (Ionen) sie erzeugen in der Lösung eine osmotische Saugkraft • wenn die Konzentration osmot. aktiver Stoffe im Boden höher ist als in den Zellen der

Wurzeln: osmot. Wasserentzug aus den Wurzeln Pflanzen verlieren Wasser an den Boden (umgekehrte Osmose) Vakuolenfüllung sinkt, Turgor sinkt, Zellspannung sinkt Blätter hängen, Sprossachse krümmt sich

3 P

e) 2P

Vorgang Phase

(z.B. Prophase oder Telophase usw.)

Abbau des Spindelapparates Telophase Chromosomen versammeln sich in der Äquatorialebene Metaphase Es entstehen Chromosomen aus nur 1 Chromatide Anaphase Die Chromosomen werden sichtbar Prophase

Skizze mit: 3.5P • Zellmembran • Plasma • 1-chromatidigen Chromosomen • Centromeren • Spindelapparat • 2 Centriolen • KEINE Kernmembran!

5.5 P

Themenkreis 3.1: Das Pflanzenreich im Überblick 10.5 Punkte


Themenkreis 3.2: Bau, Leben und Bedeutung von Blütenpflanzen a) Zu welcher Schicht einer Sprossachse gehö-

ren die Zellen, von denen das sekundäre Dickenwachstum ausgeht?

• zum Kambium

1 P

b) Welche Fruchtform liegt bei der Orange bzw. der Zitrone vor? • Beere

1 P

c) (pro 3 korrekten Teilen: 1P) 1 Blüte 2 Blatt 3 Sprossachse 4 Knospe 5 Seitenspross 6 Hauptwurzel 7 Seitenwurzel 8 Spross 9 Wurzel 1.5P (3 Argumente, z.B.) • Blüten sind (in aller Regel) eingeschlechtlich • Samenanlagen liegen offen • Fruchtblätter bilden einen Zapfen • Samen entwickeln sich frei

4.5 P

d) Pflanzen Sporenpflanzen Blütenpflanzen Algen Moose Farnartige Nacktsamige Bedecktsamige Einkeim- Zweikeim- blättrige blättrige

4 P

?


Themenkreis 4: Zoologie

8 Punkte

a) Der Körper der Gliederfüssler ist in zahlreiche Abschnitte unterteilt. Mit welchem Fachaus-druck werden diese bezeichnet?

• Segmente

1 P

b) Nennen Sie die Fachbezeichnung für die Veränderungen, die in der Puppe eines In-sekts ablaufen. (1 Stichwort)

• Metamorphose

1 P

c) 3P, pro Fehler: -0.5P

3 P

d)

Kurve + Begründung zusammen): 3P • Larvenhaut aus Chitin

kann nicht wachsen Häutungen nötig nur kurz nach Häutung Wachstum möglich treppenförmige Wachstumsgeschwindigkeitskurve

3 P

Körpergrösse

Zeit


Themenkreis 5: Ökologie

8 Punkte

a)

Nennen Sie zwei abiotische ökologische Fak-toren.

Viele mögliche Lösungen, z.B. • Licht • Temperatur

1 P

b) Welches Wort ist am ehesten ein Synonym für „Biodiversität“? Allesfresser / Vielfalt / Grössenunterschiede innerhalb einer Art / Biotop / Biocönose

• Vielfalt

1 P

c) viele Antworten möglich, z. B. • Abbau toter Materie (Falllaub, Haare, Kot, Urin, Leichen...) setzt aus Bildung von Schichten aus toten Organismen an der Oberfläche • Mineralisierung fällt weg Düngerversorgung der Autotrophen mangelhaft • Autotrophe sind schädlichen Stoffen vermehrt ausgesetzt gehen im Bestand zurück Futtermangel für Pflanzenfresser Gefährdung der Nahrungsketten/-netze

2 P

d) • C-Kreislauf gegenwärtig unausgeglichen • mehr CO2-Freisetzung als –Einbau (anthropogen) 0.5P • CO2-Konzentration ansteigend 0.5P • CO2 = Treibhausgas 0.5P Temperaturanstieg wegen steigender CO2-Konz. (sehr wahrsch.) 0.5P • Temperaturverlauf = entscheidende Grösse für Vegetationsverlauf 0.5P Blühkalender = Spiegel des Temp.verlaufs 0.5P Forsythien blühen tendenziell früher als vor ca. 50 Jahren 0.5P Kalender im Einklang mit der aktuellen Situation des C-Kreislaufs

0.5P

4 P


Themenkreis 6: Informationsverarbeitung und Regulation von Lebensvor-

gängen 8 Punkte

a) Welche Farbe hat die Region des Rücken-marks, welche die „graue Substanz“ umgibt? • weiss

1 P

b) Wie werden Stoffe genannt, die im Bereich von Synapsen Erregungen von einer Nerven-zelle zur nächsten übertragen?

• Neurotransmitter

1 P

c) • Leitung elektrischer Impulse von den Sinnesorganen zum ZNS 1 P • Leitung elektrischer Impulse vom ZNS zu den willkürlichen (quergestreiften) Muskeln

1 P

2 P

d) d1) Vegetatives NS 1P • es regelt viele Aktivitäten innerer Organe unbewusst und ist nicht willentlich beein-

flussbar • Wort vegetieren = jämmerlich, unbewusst dahinleben d2) Färben des Sympathicus 1P • ganzer Sympathicus i. O. (ohne RM!) • wenn RM auch gefärbt: 0.5P d3) 2P Stress dauernd auf Aktion getrimmt Sympathicus dominiert, unterdrückt Parasympathicus (veg. Disbalance) parasymp. Funktion Schleimproduktion im Magen gehemmt Magenwand der aggressiven Magensäure stärker ausgesetzt Entzündung, Blutungen, Schmerzen

4 P


Themenkreis 7: Sinnesorgane und Sinneswahrnehmung

9 Punkte

a) Was ist der gelbe Fleck? Die Stelle, an der man am schärfsten sieht / die die meisten Sehsinneszellen pro mm2 aufweist / ...

1 P

b) Wo liegen die Muskeln, die die Grösse der Pupille anpassen? In der Iris

1 P

c) 4P, pro Fehler: -0.5P 4P Waagrecht: 1. Ziliarmuskel 3. Glaskörper 4. Brechung 7. Adaption 9. Aderhaut 11. Sehnerv

Senkrecht: 2. Streulinse 5. Rezeptor 6. Nahpunkt 8. Pupille

4 P

d) • zuerst sichtbar, da L schläfenseitig des blinden Flecks auf Netzhaut abgebildet • beim Näherziehen: Wanderung der Abbildung des L auf Netzhaut Richtung nasal bis

L in blinden Fleck fällt L verschwunden • noch näher gezogen: L auf nasaler Seite aus blindem Fleck herausgewandert sichtbar

3 P


Themenkreis 8: Genetik

9 Punkte

a) Geben Sie die Bausteine eines Nukleotids an. Zucker, Phosphat, Base

1 P b) Was bedeutet das „m“ im Ausdruck m-RNA?

Angabe in englisch und anschlies-send ins Deutsche übersetzt.

m: für engl. messenger deutsch: Bote

1 P

c) DNA ...AAG CCC AGT GTT... m-RNA ...UUC GGG UCA CAA... Protein ...Phe – Gly – Ser - Gln...

3 P

d) 2P Verhältnis Streichen Sie die jeweils falsche Variante: d1) A : T konstant nicht konstant d2) G : C konstant nicht konstant d3) (A + T) : (G + C) konstant nicht konstant d4) (A + G) : (C + T) konstant nicht konstant Begründung für d3): 2P • Grundsatz: gleich häufig sind Nukleotide, wenn sie Basenpaare bilden können • A:T = konstant und G:C = konstant, da beide Paare Basenpaare bilden • A kann mit G bzw. C und T kann mit G bzw. C keine Basenpaare bilden Häufigkeitsverhältnis von A + T : G + C ist von der Sequenz der Nukleotide in der

DNA abhängig • diese ist nicht regelmässig A + T : G + C ist in unterschiedlichen DNA-Abschnitten kaum jemals konstant

4 P


Themenkreis 9: Evolution

8.5 Punkte

a) Was bedeutet der Ausdruck „Evolution“ im Sinne der Biologie ins Deutsche übersetzt? (max.1 Satz)

Entwicklungsgeschichte der Lebewesen / Entwicklung von einfacheren zu komplexeren Organismen / ...

1 P

b) Die chinesische Primel blüht bei Temperatu-ren unter 20 °C rot, darüber blau. Wie heissen solche umweltbedingten Unterschiede?

• Modifikationen

1 P

c) c1) Autor: Lamarck (Jean Baptiste de) 0.5P c2) 2P Die Arten haben sich verändert. Eine Evolution ist abgelaufen. Ablehnung der Vorstellung von der Konstanz der Arten. Gebrauch von Organen führt zu deren Entwicklung und Vergrösserung, Nichtgebrauch zu Schwächung und Verschwinden.

2.5 P

d1) 1 Nachkomme 1P d2) 3P • Lebewesen erzeugen viel mehr Nachkommen als für Arterhaltung nötig • diese sind einander zwar ähnlich, aber nicht gleich • Individuen stehen unter einander in Konkurrenz • besser angepasste Individuen überleben die Selektion besser, pflanzen sich häufi-

ger fort, vererben ihre Eigenschaften • weniger gut angepasste unterstehen erhöhtem Selektionsdruck • Ziel der hohen Nachkommenzahl: Varianten hervorbringen

4 P


Naturwissenschaften: BIOLOGIE Übungsaufgaben für die Mündliche Aufnahmeprüfung Kindergarten ___________________________________________________________________

Cytologie, Physiologie, Genetik A. Was zeigt die Abbildung links? Nutzen Sie meh-

rere Aspekte aus der Abbildung. B. Beschriften Sie die Abbildung links mit Hinweisli-nien und Begriffen. C. Stellen Sie sich bitte vor, das in der Abbildung links gezeigte Objekt liege zuerst in reinem Wasser. Dann werde es in eine Lösung übertragen, die reich an Kochsalz (Natriumchlorid) ist. Was für Vorgänge werden sich abspielen?

D. Die Abbildung links zeigt einen Teil des mensch-lichen Erbmaterials, zwei sogenannte Chromoso-men. Erklären Sie, ... D1. ...in welcher Phase des Lebens einer Zelle Chromosomen in der Art wie links gezeigt, zu sehen sind. D2. ...weshalb Sie sicher sein können, dass die Ab-bildung nur einen Teil des menschlichen Erbmateri-als zeigt.


Ökologie

A1. Skizzieren Sie bitte den Aufbau einer vier-gliedrigen Nahrungskette an einem konkreten, realistischen Beispiel. A2. Welche Bedeutung haben grüne Pflanzen innerhalb von Nahrungsketten? A3. Erklären Sie bitte die wichtigsten Schritte der Fotosynthese und stellen Sie die Reaktionsglei-chung für den Gesamtprozess der Fotosynthese auf. A4. Die Abbildung links zeigt die Sauerstoffent-wicklung zweier unterschiedlicher Pflanzen. Erklä-ren Sie die Kurvenverläufe. B1. Das Bild unten zeigt Ausschnitte aus dem Kohlenstoff-Kreislauf. Skizzieren Sie bitte davon ausgehend eine Kurve, die den Verlauf der CO2-Menge in der Atmosphäre in der näheren Zukunft zeigt. B2. Im Zusammenhang mit dem Kohlenstoff-Kreislauf ist oft auch vom Treibhauseffekt die Re-de. Was ist der Treibhauseffekt? B3. Wie hängt er mit dem Kohlenstoff-Kreislauf zusammen?


Date post:	18-Sep-2018
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Anforderungen im Fachbereich Biologie für die ... · Die Inhalte der Biologie werden in einer...

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