Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Genomische Prägung – Wirkung des Epigenoms am Prader-Willi-Syndrom und Angelman-Syndrom
Die genomische Prägung oder das genetische Imprinting ist ein epigenetischer Prozess. Bestimmte Chromosomenbereiche in der männlichen und weiblichen Keimbahn werden je nach elterlicher Herkunft unterschiedlich geprägt. Bei der Expression bestimmter Gene liegt das Allel eines Elternteils durch eine spezifische Methylierung inaktiv vor. Dies wird auch als „Gene-Silencing“ bezeichnet. Genomisch geprägte Abschnitte im Erbgut sind damit spezifisch methylierte Regionen. Ein solches Expressionsmuster kann vererbt werden und setzt die Mendel‘schen Regeln außer Kraft. Fehlerhafte Prägungen verändern Genexpressionsmuster und führen zu charakteristischen Erkrankungen. In dieser Unterrichtssequenz werden das Prader-Willi-Syndrom und das Angelman-Syndrom unter phänomenologischer und genetischer Perspektive näher untersucht.
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Evolution und Schöpfungsmythos – Leistungsaufgabe zur Koevolution
Die Bestäubung bei Blütenpflanzen ist kompliziert. Es muss sichergestellt werden, dass Pollen übertragen wird, ohne dass eine Selbstbestäubung erfolgt. Blütenpflanzen haben dies geschickt gelöst. Die Selbstbestäubung wird umgangen, indem erst die männlichen Staubbeutel mit den Pollen reifen und die weibliche Narbe erst danach für Pollen aufnahmebereit wird. Zudem nutzen Blütenpflanzen tierische Kuriere, wobei sich auffällige Angepasstheiten beobachten lassen, wie die von Wiesensalbei und Hummel. Kommt eine Hummel mit Pollenfracht, tippt der Griffel, der auf Hummeln spezialisierten Blüte, auf den Rücken des Insekts und sammelt den Pollen ab. Eine solche Koevolution beruht auf Koadaptationen, die positiv selektiert worden sind. Koadaptationen als Ergebnis eines langen koevolutiven Prozesses zweier Arten sind typisch für Wirt-Parasit- und Räuber-Beute-Beziehungen sowie für Symbiosen. Das „Grundtypen-Modell“ der Kreationisten erklärt evolutive Prozesse anders als die Synthetische Evolution.
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Die Überfischung der Weltmeere – Abhilfe durch Aquaponik und Aquakultur?
Als der Italiener Giovanni Caboto im Auftrag des englischen Königs 1497 Neufundland entdeckte, berichtete er über gigantische Kabeljauschwärme auf dem vorgelagerten Flachmeer, den Grand Banks. Die Entdecker ließen beschwerte Körbe im Meer absinken und beim Heraufziehen waren diese voller Kabeljau. Ein solcher Fischreichtum ist heute nicht mehr vorstellbar. Beim Kabeljau sind die wichtigsten und größten Bestände der Welt bereits zusammengebrochen oder stark bedroht. Was für den Kabeljau gilt, betrifft längst auch andere begehrte Speisefische wie den Lachs und den Hering. Diese Leistungsaufgabe fordert zu Lösungen heraus. Ihre Schülerinnen und Schüler analysieren Vor- und Nachteile von Aquaponik-Systemen und Aquakulturen mit Blick auf eine nachhaltige Entwicklung.
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Der Neandertaler in mir – Genetisches Erbe im modernen Menschen
Neandertaler stellen eine ausgestorbene Menschenform dar und sind die engsten Verwandten heute lebender Menschen. Die ältesten bekannten Neandertaler lebten vor 400.000 Jahren. Sie besiedelten Europa, den Nahen Osten, Zentralasien und das westliche Sibirien. Modernste Untersuchungsmethoden konnten jetzt zeigen, dass Neandertaler schon vor 40.000 Jahren ausstarben, aber Reste der archaischen DNA noch heute im modernen Menschen zu finden sind. Neandertaler und moderne Menschen koexistierten mindestens 250 Generationen lang. In dieser Leistungsaufgabe setzen sich Ihre Schüler mit dem genetischen Erbe des Neandertalers im anatomisch modernen Menschen auseinander.
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So beeinflussen uns Cannabinoide
Nicht nur die Cannabispflanze enthält sie, auch unser Körper stellt Cannabinoide her und hat ein eigenes Cannabinoid-System. Es ist Teil unseres Nervensystems und beeinflusst so gut wie alle Körperfunktionen.
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Wie ist ein Auge aufgebaut?
Wie sehen wir? Der Aufbau des Auges: von der durchsichtigen Hornhaut bis zur Netzhaut.
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Wie Fasten den Stoffwechsel verändert
Beim Fasten nutzt unser Körper seine Reserven. Innerhalb von etwa zwölf Stunden nach der letzten Nahrungszufuhr stellt sich der Stoffwechsel um. Nach wenigen Tagen stammt circa 90 Prozent der gesamten benötigten Energie aus der Verbrennung von Fetten.
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Warum das Hormon Leptin uns satt macht
Leptin ist sehr wichtig für die Regulierung unseres Körpergewichts. Sind die Fettzellen gut gefüllt, senden sie Leptin aus und signalisieren so: Sättigung ist erreicht!
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So wichtig ist Insulin für unseren Zuckerhaushalt
Insulin ist das wichtigste Stoffwechselhormon im Körper. Es wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und in die Blutbahnen abgegeben, die es zu allen anderen Zellen transportieren.
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Langstreckenrekord im Vogelflug
Pfuhlschnepfen halten den Langstreckenrekord unter den Zugvögeln. Die seltenen und weltweit bedrohten Vögel reisen in kleinen Gruppen fast einmal rund um die Welt.
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Wie wirkt Cannabidiol aus Hanfpflanzen?
Cannabidiol wird aus den Blüten der Hanf-Pflanze gewonnen. Wie THC gehört es zu den Cannabinoiden und wirkt bei Einnahme auf das Cannabinoid-System des Körpers - wie genau, das ist noch unklar.
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Klimatologie
Klima geht uns alle an. Aber wie funktioniert es? Woher kommen die Klimainformationen? Welche Rolle spielt der Mensch im Klimageschehen? Nur wenige Wissenschaftsbereiche haben in jüngerer Zeit einen derartigen Aufschwung genommen und sind so ausgeprägt interdisziplinär wie die Klimatologie. Die wissenschaftlichen Fortschritte sind vielfältig und enorm, und die Rolle des Klimafaktors Mensch wird mehr denn je in der Öffentlichkeit diskutiert. Die 4. Auflage der "Klimatologie" informiert fundiert, sachlich und aktuell über die Grundlagen und speziellen Aspekte rund um das Klima. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen erleichtern das Verständnis der Fakten und Zusammenhänge. Von den Grundbegriffen und den physikalischen Grundlagen über die Klimasynopsis und Klimageschichte bis zur anthropogenen Klimabeeinflussung: aktuell, hochinteressant und didaktisch hervorragend aufbereitet liefert der Titel alles rund um das Klima!
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Hund und Katze als Haustiere
Von den rund 5 000 bekannten Säugetierarten ist es dem Menschen nur bei etwa 20 Arten gelungen, sie durch Veränderung ihrer Lebensbedingungen nach und nach zu Haustieren im engeren Sinne zu machen. Zwei davon sind Hund und Hauskatze, die als bekannte Säugetiere in dieser Unterrichtseinheit behandelt werden. Am Beispiel von Hund und Katze erarbeiten Ihre Schüler, wie, wann und warum sie der Mensch als Wildformen in seine Behausungen aufgenommen hat und welche Verhaltensweisen und Bedürfnisse die beliebten Haustiere haben. Außerdem erfahren Ihre Schüler Wissenswertes zur Anatomie und den Sinnen von Hund und Katze.
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Bewegungsapparat des Menschen
Der Bewegungsapparat des Menschen ist Grundlagenthema der Biologie und legt den Grundstein für darauf aufbauende komplexere Themen der Humanbiologie in den höheren Klassen. Um das vorliegende Wissen und Verständnis Ihrer Schüler zum Thema zu überprüfen, stellt diese Klassenarbeit das geeignete Mittel dar. Möglichkeiten zur Differenzierung lassen den Einsatz auch in heterogenen Lerngruppen zu.
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Aufbau und Struktur der DNA
In diesem Beitrag erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anschaulich und handlungsorientiert den Aufbau und die Struktur der DNA. Sie entnehmen die Informationen u. a. aus übersetzten Auszügen des Originalbriefs von Francis Crick und leiten daraus den Aufbau und die Struktur der DNA ab. Ein selbsterstelltes DNA-Modell und die Durchführung eines Schülerversuchs eignen sich zum prozessbezogenen Kompetenzerwerb und -erweiterung.
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