Bio1-gA-AB-SCAN-2018
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Abitur-Aufgaben im Fach Geschichte im Jahr 2018 in Hamburg“
Diese Anfrage wurde als Teil der Kampagne „Frag sie Abi!“ gestellt.
Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Schule und Berufsbildung _____/_
Kurs-Nr. / Name
Schriftliche Abiturprüfung
Schuljahr 2017/2018
Biologie
auf grundlegendem Anforderungsniveau
an allgemeinbildenden und beruflichen gymnasialen Oberstufen
Haupttermin
Montag, 16. April 2018, 09:00 Uhr
Unterlagen für die Prüflinge
Allgemeine Arbeitshinweise
• Tragen Sie rechts oben auf diesem Blatt und auf Ihren Arbeitspapieren Ihren Namen sowie die
K.ursnummer ein. . .
• Kennzeichnen Sie bitte Ihre Entwurfsblätter (Kladde) und Ihre Reinschrift.
Fachspezifische Arbeitshinweise1
• Die Arbeitszeit beträgt 240 Minuten.
• Eine Lese- und Auswahlzeit von 30 Minuten ist der Arbeitszeit vorgeschaltet. In dieser Zeit darf
noch nicht mit der Bearbeitung der Aufgaben begonnen werden.
• Erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner (nicht-programmierbar, nicht-grafikfähig),
Zeichenhilfsmittel, zugelassene Formelsammlung, Rechtschreibwörterbuch
Aufgabenauswahl
• Sie erhalten drei Aufgaben (1, 2 und 3) zu unterschiedlichen Schwerpunkten.
I: Molekulargenetik und Gentechnik
II: Okologie und Nachhaltigkeit
III: Neurobiologie und Selbstverständnis
• Überprüfen Sie anhand der Seitenzahlen, ob Sie alle Unterlagen vollständig erhalten haben.
• Wählen Sie aus den Aufgaben zwei aus und bearbeiten Sie diese.
• Vermerken Sie hier auf dem Deckblatt und auf Ihrer Reinschrift, welche Aufgaben Sie ausgewählt
und bearbeitet haben.
Ausgewählt wurden:
Nummer und Schwerpunktthema der Aufgabe
' Hinweise zu den Erleichterungen für neu zugewanderte Schülerinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwierigkeiten in
der deutschen Sprache finden sich auf S. 2.
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Deckblatt
Erleichterungen für neu Zugewanderte
Entsprechend der „Richtlinie über die Gewährung von Erleichterungen für neu zugewanderte
Schülerinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwierigkeiten in der deutschen Sprache" (MBlSchul
Nr. 08, 7. Oktober 2016, S. 60) werden für die betroffenen Prüflinge die folgenden Erleichterungen
gewährt:
• Die Bearbeitungszeit wird um 30 Minuten auf 270 Minuten erhöht.
• Ein nicht-elektronisches Wörterbuch Deutsch - Herkunftssprache / Herkunftssprache - Deutsch
wird bereitgestellt.
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Operatoren AB Definitionen
analysieren, 11-111 Unter gezielten Fragestellungen Elemente und Strukturmerkmale her-
untersuchen ausarbeiten und als Ergebnis darstellen
angeben,nennen t Ohne nähere Erläuterungen wiedergeben oder aufzählen
anwenden, Il Einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues
übertragen beziehen
aufstellen Il Einen Vorgang als eine Folge von Symbolen oder Wörtern formulieren
auswerten Il Daten oder Einzelergebnisse zu einer abschließenden Gesamtaussage
zusammenführen
begründen 11-111 Einen angegebenen SachverhaltaufGesetzmäßigkeiten bzw. kausale
Zusammenhänge zurückführen
benennen l Elemente, Sachverhalte, Begriffe oder Daten (er)kennen und angeben
berechnen 1-11 Ergebnisse von einem Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen gewinnen
beschreiben 1-11 Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge unter Verwendung der
Fachsprache in eigenen Worten veranschaulichen
bestimmen Il Einen Lösungsweg darstellen und das Ergebnis formulieren
beurteilen III Hypothesen bzw. Aussagen sowie Sachverhalte bzw. Methoden auf
Richtigkeit, Wahrscheinlichkeit, Angemessenheit, Verträglichkeit, Eignung
oder Anwendbarkeit überprüfen
bewerten III Eine eigene Position nach ausgewiesenen Normen oder Werten vertreten
darstellen 1-11 Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden, Ergebnisse etc. strukturiert
wiedergeben
diskutieren, III Im Zusammenhang mit Sachverhalten, Aussagen oder Thesen unter-
erörtern schiedliche Positionen bzw. Pro- und Contra-Argumente einander ge-
genüberstellen und abwägen
einordnen, Il Mit erläuternden Hinweisen in einen Zusammenhang einfügen
zuordnen
entwickeln 11-111 Eine Skizze, eine Hypothese, ein Experiment, ein Modell oder eine Theorie
schrittweise weiterführen und ausbauen
erklären, 11-111 Ergebnisse, Sachverhalte oder Modelle nachvollziehbar und verständlich
erläutern /eranschaulichen
herausarbeiten 11-111 3ie wesentlichen Merkmale darstellen und auf den Punkt bringen
interpretieren 11-111 :>hänomene, Strukturen, Sachverhalte oderVersuchsergebnisse auf
irklärungsmöglichkeiten untersuchen und diese gegeneinander abwägend
larstellen
protokollieren 1-11 ieobachtungen oder die Durchführung von Experimenten detailgenau
:eichnerisch einwandfrei bzw. fachsprachlich richtig wiedergeben
prüfen, 11-111 iachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und
überprüfen iventuelle Widersprüche aufdecken
skizzieren 1-11 iachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse kurz und übersichtlich darstellen
nithilfevon z. B. Übersichten, Schemata, Diagrammen, Abbildungen,
'abellen
vergleichen, 11-111 »lach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten Gemein-
gegenüberstellen amkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und darstellen
zeichnen 1-11 :ine hinreichend exakte bildhafte Darstellung anfertigen
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Erwartungshorizont und Bewertung
Bewertung:
Jeder Aufgabe sind 50 Bewertungseinheiten (BE) zugeordnet. In allen Teilaufgaben werden nur
ganze BE vergeben. Insgesamt sind 100 BE erreichbar. Bei der Festlegung von Notenpunkten gilt
die folgende Tabelle.
Erbrachte Leistung Erbrachte Leistung
Notenpunkte Notenpunkfe
(in BE) (in BE)
> 95 15 > 55 7
> 90 14 > 50 6
> 85 13 > 45 5
> 80 12 > 40 4
> 75 u > 33 3
> 70 10 > 27 2
> 65 9 > 20 l
> 60 8 < 20 0
Für die Erteilung der Note ausreichend (5 Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd die
Hälfte der erwarteten Gesamtleistung und über den Anforderungsbereich I hinaus Leistungen in einem
weiteren Anforderungsbereich erbracht werden.
Für die Erteilung der Note gut (l l Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd vier Fünftel der
erwarteten Gesamtleistung sowie Leistungen in allen drei Anforderungsbereichen erbracht werden.
Dabei muss die Prüfungsleistung in ihrer Gliedemng, in der Gedankenführung, in der Anwendung
fachmethodischer Verfahren sowie in der fachsprachlichen Artikulation den Anforderungen voll
entsprechen.
Die zwei voneinander unabhängigen Aufgaben der Prüfungsaufgabe werden jeweils mit 50
Bewertungseinheiten bewertet. Die erbrachte Gesamtleistung ergibt sich aus der Summe der
Bewertungseinheiten in den beiden Aufgaben.
Bei erheblichen Mängeln in der sprachlichen Richtigkeit und der äußeren Form sind bei der
Bewertung der schriftlichen Prüfungsleistungje nach Schwere und Häufigkeit der Verstöße bis zu
zwei Notenpunkte abzuziehen. Dazu gehören auch Mängel in der Gliederung, Fehler in der
Fachsprache, Ungenauigkeiten in Zeichnungen sowie falsche Bezüge zwischen Zeichnungen und
Text.
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Aufgabe l
Aufgabe l: Mukoviszidose
Schwerpunktthema: Molekulargenetik und Gentechnik
Mukoviszidose, auch Cystische Fibrose (CF) genannt, ist eine Erbkrankheit, bei der in vielen Organen
des Körpers ein zäher Schleim gebildet wird. Vor allem die Lunge und die Bauchspeicheldrüse sind
von der Erkrankung bereits im Kindesalter betroffen. Mukoviszidose ist bis heute nicht heilbar, aber
inzwischen gut behandelbar, sodass die Lebensqualität und die Lebenserwartung der Erkrankten stark
gestiegen sind.
Teilaufgaben
a) Skizzieren Sie den Aufbau der DNA und benennen Sie alle Bestandteile. Geben
Sie für alle verwendeten Symbole eine Legende an.
(10 BE)
b) Ordnen Sie den Zahlen in Abb. 1.1 (Material l) die Teilschritte der Polymerase-
Kettenreaktion (PCR) zu und begründen Sie Ihre Zuordnung. Beschreiben Sie
anschließend den Prozess der Gelelektrophorese.
(14 BE)
c) Bestimmen Sie mithilfe von Material 3 die mRNA und die Aminosäuresequenz
des intakten CFTR-Gen-Ausschnittes und des mutierten CFTR-Gen-Ausschnittes
in Material 2 (Abb. 2.2). Geben Sie die Mutationsarf an und erklären Sie deren
Bezug zu den Symptomen mithilfe von Abb. 2.1.
(l S BE)
d) Analysieren Sie das Ergebnis der Gelelektrophorese in Material 4 (Abb. 4.1) und
prüfen Sie, ob das Kind an Mukoviszidose erkranken wird.
(11 BE)
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AyfgabeJ
Anlage zur Aufgabe: Mukoviszidose
Material 1: Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
Abb. 1.1: Zyklen einer Polymerase-Kettenreaktion
Quelle: https://abiturlemen.files.wordpress.com/2012/04/pcr_ablauf-als-graphik.png [14.12.2016].
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Material 2: Genetisch bedingte Stoffwechselerkrankung
Mukoviszidose, auch Cystische Fibrose (CF) genannt, ist eine häufig tödlich verlaufende genetisch
bedingte Stoffwechselerkrankung. Seit 1989 weiß man, dass die Ursache für diese Krankheit im CFTR-
Gen liegt, das für den CFTR-Kanal in der Zellmembran kodiert. Es liegt aufChromosom 7 (Ausschnitt
in Abb. 2.2). Mehr als l 000 Mutationen des CFTR-Gens können für die Entwicklung einer
5 Mukoviszidose verantwortlich sein.
Das CFTR-Gen reguliert für die CFTR-Kanäle die Membrandurchlässigkeit für Chloridionen. Wenn
Chloridionen die Zelle verlassen, folgen Natriumionen passiv nach und der Salzgehalt (NaCl) außerhalb
der Zelle erhöht sich.
Die richtige Konzentration an Salz und Wasser ist für normale Schleimbildung außerhalb der Zelle
10 wichtig. Bei Mukoviszidose ist die Schleimbildung gestört (Abb. 2.1). Statt des dünnflüssigen
Schleimes bei gesunden Personen entsteht bei Erkrankten ein zähflüssiger Schleim, der vor allem die
Funktion von Lunge und Verdauungsorganen beeinträchtigt.
Abb. 2.1: Funktionierender und defekter CFTR-Kanal
Quelle: verändert nach: https://muko.info/mukoviszidose/ueber-mukoviszidose/grundlagen/was-ist-
mukoviszidose/mukoviszidose-was-fünktioniert-da-eigentlich-nicht.html [30.5. 2017].
Die gestörte Schleimproduktion ist außerdem ein idealer Nährboden für zahlreiche Krankheitserreger.
So treten im Verlauf der Mukoviszidose-Erkrankung zum Beispiel wiederkehrende Infektionen der
15 Atemwege auf.
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Aufgabe^
Abb. 2.2: Ausschnitt des normalen und mutierten CFTR-Gens aufChromosom 7
Quelle: verändert nach Stark (2009). Unterrichtsmaterialien Biologie Sek II. G3.6 Analyse der Erbkrankheit
Mukoviszidose.
Material 3: Code-Sonne
Abb.3.1:Co'de-Sonne
Quelle: verändert nach Mouagip (2009): Genetische Code-Sonne, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/
Aminoacidsjable.svg [19.9.2016].
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Material 4: Genetische Beratung
Mukoviszidose wird rezessiv vererbt, d. h, eine Person wird nur dann an dieser Krankheit leiden, wenn
sie homozygot für die Anlage ist (z. B. die Mutation aus Material 2). Heterozygot veranlagte Personen
sind Uberträger der Krankheit.
Fallbeispiel:
5 Steffi befindet sich in der 12. Schwangerschaftswoche. Sowohl in ihrer als auch in der Familie ihres
Partners' Alex ist die Erbkrankheit Mukoviszidose bereits aufgetreten. Da Fachgesellschaften im
Verdachtsfall eine genetische Untersuchung empfehlen, lässt das Paar einen Gentest bei sich und dem
Fetus sowie bei Alex' Vater durchführen. Für die Untersuchung wurde das CFTR-Gen gezielt mithilfe
der PCR-Methode vermehrt und die vorliegenden DNA-Proben anschließend mittels einer
10 Gelelektrophorese aufgetrennt. Das Ergebnis ist in Abbildung 4. l dargestellt.
Abb. 4.1: Ergebnis der Gelelektrophorese
Quelle: https://\vww.uni-muenster.de/imperia/md/content/biölogie_didaktik/materia[_zuj3dn_2.63_-_lumer.pdf
[22.02.2017].
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Aufgabe II
Aufgabe II: „Rat Island"
Schwerpunktthema: Ökologie und Nachhaltigkeit
Millionen Wahderratten besiedelten die kleine Insel „Hawadax Island" in der Beringstraße zwischen
Alaska und Sibirien. Ursprünglich bot die schroffe Insel, die bis 2012 „Rat Island" hieß, Millionen
Seevögeln einen sicheren Brutplatz im stürmischen Nordpazifik. Menschen gelangten nur selten
dorthin, auch Landraubtiere lebten dort keine. Im Jahr 1780 havarierte ein japanisches Schiff vor der
Küste der Insel und die ersten Ratten retteten sich an Land.
Wissenschaftler haben das Wirken der Invasoren auf die Felswattbiozönose in der Gezeitenzone un-
tersucht, indem sie rattenbesiedelte und rattenfreie Inseln in der Beringstraße verglichen haben.
Teilaufgaben
a) Stellen Sie dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren anhand von jeweils
zwei Beispielen dar.
(10 BE)
b) Stellen Sie das Nahrungsnetz der in Material 2 beschriebenen Biozönöse unter
Berücksichtigung der Wanderratte dar und werten Sie die Ergebnisse in Abbildung
2.1 aus.
(l 5 BE)
c) Beschreiben und erklären Sie die Ergebnisse der in Material 3 dargestellten Unter-
suchung.
(15 BE)
d) Diskutieren Sie die unten genannten Ansätze zur Bekämpfung von Ratten auf den
Inseln der Beringstraße unter ökologischen Gesichtspunkten.
Ansätze zur Rattenbekämpfung:
• Einsatz von Gift
• Aussetzen von Hauskatzen
Nutzen Sie zur Lösung dieser Teilaufgabe alle Materialien.
(10 BE)
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