Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW BI GK HT 2 Seite 5 von 9 5 begründet die Genotypen der Patienten auf der Basis möglicher Genotypen der Eltern (Materialien A, B und D), z. B.:  Die Patienten haben in Bezug auf die Vererbung der Krankheit Morbus Fabry a a den Genotyp X Y, wobei X für das X-Chromosom mit dem mutierten GLA-Allel steht (a: mutiertes GLA-Allel, das rezessiv vererbt wird). a A  Die Genotypen der Väter können X Y oder X Y sein, da vom Vater nur ein Y-Chromosom ohne das entsprechende GLA-Gen an den Sohn weitergegeben wird. a a A a  Die Mütter können homozygot (X X ) oder heterozygot (X X ) sein, müssen aber ein X-Chromosom mit dem mutierten GLA-Allel an den Sohn weitergegeben haben. 5 6 erläutert, ob die Eltern der Patienten ebenfalls an Morbus Fabry erkrankt sein mussten (Materialien A, B und D), z. B.:  Der Vater war erkrankt, wenn er ein mutiertes GLA-Allel auf seinem X-Chromosom besaß.  Die Mutter war nur dann zwangsläufig erkrankt, wenn sie homozygote Merkmals- trägerin war. 3 7 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) Nur für den Dienstgebrauch!

Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW BI GK HT 2 Seite 6 von 9 Teilaufgabe II.3 Anforderungen Der Prüfling maximal erreichbare Punktzahl 1 erörtert mithilfe von Material B, weshalb neben homozygoten Frauen auch hetero- zygote Frauen erkranken können, z. B.: a a  Homozygote Frauen (X X ) erkranken zwangsläufig, da sie im Gegensatz zu heterozygoten Frauen, aber genau wie erkrankte Männer kein intaktes Allel zur Expression der -Galaktosidase besitzen.  Bei Frauen ist in jeder Körperzelle immer nur ein X-Chromosom aktiv, so dass heterozygot betroffene Frauen in einem Teil ihrer Körperzellen das nicht mutierte A a Allel X aufweisen, in anderen Bereichen das Morbus Fabry-Allel X . Dadurch ergibt sich hier eine Mosaiksituation und je nach Verteilung eine unterschiedliche Schwere, d. h. Ausprägungsgrad, der Krankheit. (Andere fachlich richtige Lösungen werden entsprechend gewertet.) 5 2 bewertet, unter welchen Voraussetzungen die Chorionzottenbiopsie als Früherkennung zur Diagnostik von Morbus Fabry sinnvoll erscheint (Materialien A bis C), z. B.:  Morbus Fabry ist eine sehr seltene Krankheit. Eine standardmäßige Vorsorgeunter- suchung erscheint daher nicht sinnvoll.  Bei einer Chorionzottenbiopsie kann es zu einer Fehlgeburt kommen. Der Ein- griff muss also im Verhältnis zum Verdacht stehen, das Kind könne erkranken. 3 3 bewertet, unter welchen Voraussetzungen die Chorionzottenbiopsie als Früherkennung zur Diagnostik von Morbus Fabry sinnvoll erscheint (Materialien A bis C), z. B.:  Eine Chorionzottenbiopsie zur Diagnostik von Morbus Fabry ist daher nur sinnvoll, wenn die Eltern nicht bereit sind, ein an Morbus Fabry erkranktes Kind auszutragen und die Konsequenzen der Erkrankung anzunehmen (Bereitschaft zum Schwan- gerschaftsabbruch), und – der Vater an Morbus Fabry erkrankt ist und ein Mädchen erwartet wird (das Mädchen könnte dann Symptome aufweisen) oder – in der Familie der Mutter Morbus Fabry vorkommt, also die Mutter das Allel besitzen könnte; insbesondere bei einem Jungen wäre dann die Wahrschein- lichkeit zu erkranken hoch. (Vergleichbare, fachlich sinnvolle Argumente sind zu akzeptieren.) 5 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) b) Darstellungsleistung Anforderungen Der Prüfling     führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus. strukturiert seine Darstellung sachgerecht. verwendet eine differenzierte und präzise Sprache. gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. Nur für den Dienstgebrauch! maximal erreichbare Punktzahl 6

BI GK HT 2 Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW Seite 7 von 9 7. Bewertungsbogen zur Prüfungsarbeit Name des Prüflings:____________________________________ Kursbezeichnung:____________ Schule: _____________________________________________ Teilaufgabe II.1 Anforderungen Lösungsqualität Der Prüfling maximal erreichbare Punktzahl 1 fasst anhand von … 4 2 nennt den Zweck … 2 3 beschreibt das PCR-Verfahren … 10 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) …………………………………………………………….. …………………………………………………………….. Summe II.1 Teilaufgabe EK 2 ZK DK 16 Teilaufgabe II.2 Anforderungen Lösungsqualität Der Prüfling 1 erläutert mithilfe der … 2 2 erläutert mithilfe der … 5 3 erläutert mithilfe der … 5 4 erklärt die unterschiedliche … 5 5 begründet die Genotypen … 5 6 erläutert, ob die … 3 7 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) …………………………………………………………….. …………………………………………………………….. Summe II.2 Teilaufgabe 2 maximal erreichbare Punktzahl 25 EK = Erstkorrektur; ZK = Zweitkorrektur; DK = Drittkorrektur Nur für den Dienstgebrauch! EK ZK DK

BI GK HT 2 Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW Seite 8 von 9 Teilaufgabe II.3 Anforderungen Lösungsqualität Der Prüfling maximal erreichbare Punktzahl 1 erörtert mithilfe von … 5 2 bewertet, unter welchen … 3 3 bewertet, unter welchen … 5 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) …………………………………………………………….. …………………………………………………………….. Summe II.3 Teilaufgabe 13 Summe der II.1, II.2 und II.3 Teilaufgabe 54 EK ZK DK Darstellungsleistung Anforderungen Lösungsqualität Der Prüfling     führt seine Gedanken … strukturiert seine Darstellung … verwendet eine differenzierte … gestaltet seine Arbeit … Summe Darstellungsleistung maximal erreichbare Punktzahl EK ZK DK 6 6 Summe insgesamt (inhaltliche und Darstellungsleistung) 60 Festlegung der Gesamtnote (Bitte nur bei der letzten bearbeiteten Aufgabe ausfüllen.) Lösungsqualität maximal erreichbare Punktzahl Übertrag der Punktsumme aus der ersten bearbeiteten Aufgabe 60 Übertrag der Punktsumme aus der zweiten bearbeiteten Aufgabe 60 Punktzahl der gesamten Prüfungsleistung 120 aus der Punktsumme resultierende Note Note ggf. unter Absenkung um ein bis zwei Notenpunkte gemäß § 13 Abs. 2 APO-GOSt Paraphe Nur für den Dienstgebrauch! EK ZK DK

BI GK HT 2 Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW Seite 9 von 9 ggf. arithmetisches Mittel der Punktsummen aus EK und ZK: ___________ ggf. arithmetisches Mittel der Notenurteile aus EK und ZK: _____________ Die Klausur wird abschließend mit der Note: ________________________ (____ Punkte) bewertet. Unterschrift, Datum: Grundsätze für die Bewertung (Notenfindung) Für die Zuordnung der Notenstufen zu den Punktzahlen ist folgende Tabelle zu verwenden: Note Punkte Erreichte Punktzahl sehr gut plus 15 120 – 114 sehr gut 14 113 – 108 sehr gut minus 13 107 – 102 gut plus 12 101 – 96 gut 11 95 – 90 gut minus 10 89 – 84 befriedigend plus 9 83 – 78 befriedigend 8 77 – 72 befriedigend minus 7 71 – 66 ausreichend plus 6 65 – 60 ausreichend 5 59 – 54 ausreichend minus 4 53 – 47 mangelhaft plus 3 46 – 39 mangelhaft 2 38 – 32 mangelhaft minus 1 31 – 24 ungenügend 0 23 – 0 Nur für den Dienstgebrauch!

BI BIL E GK ?? 1 BI GK HT 3 Seite 1 von 3 Name: _______________________ Abiturprüfung 2014 Biologie, Grundkurs Aufgabenstellung: Thema: Schädlinge in Kakaoplantagen III.1 Skizzieren Sie für die beschriebene Lebensgemeinschaft in der Kakaoplantage ein Nahrungsnetz und erläutern Sie die unterschiedlichen Trophieebenen und die Formen interspezifischer Wechselwirkung in diesem Ökosystem (Material A). (16 Punkte) III.2 Beschreiben Sie die in Material B dargestellten Ergebnisse der Untersuchungen mit Kakao-Miniermotten und Kakao-Wanzen. Erläutern Sie auch mithilfe der Informa- tionen in Material A die Ergebnisse. (22 Punkte) III.3 Begründen Sie, ob der Einsatz von Insektiziden zur Reduzierung des Befalls durch die Kakao-Miniermotte führt, und diskutieren Sie, ob es sich bei der Kakao-Wanze um einen Schädling des Kakaobaums handelt (Materialien A und B). (16 Punkte) Zugelassene Hilfsmittel:  Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung Nur für den Dienstgebrauch!

BI BIL E GK ?? 1 BI GK HT 3 Seite 2 von 3 Name: _______________________ Material A: Lebensgemeinschaft im Agrarökosystem Kakaoplantage Der Kakaobaum (Theobroma cacao) gedeiht ausschließlich in den Tropen. An ihm wachsen jährlich etwa 50 Kakaoschoten, die je 20 bis 50 von Fruchtfleisch umgebene Kakaobohnen enthalten (Abbildungen 1a – 1c). Aus ihnen wird der Kakao gewonnen. a b c d Abbildung 1: a Kakaoschote, b durch Kakao-Wanzen vernarbte Schote, c halbierte Frucht mit Fraßschäden durch Larven der Kakao-Miniermotte (nur helle Bereiche sind nicht geschädigt), d Kakao-Wanze An den Kakaoschoten fressen oder saugen zahlreiche Schädlinge. Sie behindern damit deren Wachstum oder bringen sie zum Absterben und verringern so die Ernteerträge. Die Kakao-Miniermotte (Conopomorpha cramerella) ist der Hauptschädling des Kakaobaums in Südostasien. Kakao-Miniermotten legen ihre Eier auf den Kakaoschoten ab. Sobald ihre Larven schlüpfen, bohren diese Tunnel in die Kakaoschoten und fressen das Fruchtfleisch (Abbildung 1c). In den befallenen Kakaoschoten entwickeln sich weniger Kakaobohnen, und diese haben eine schlechte Kakaoqualität. Die Kakao-Wanze (Helopeltis sulawesi) (Abbildung 1d) tritt bereits drei Monate vor der Ei- ablage der Kakao-Miniermotte auf. Kakao-Wanzen legen ihre Eier auf den Kakaoschoten ab. Die Tiere saugen an Kakaoschoten, wodurch deren Oberfläche vernarbt und verhärtet (Abbildung 1b). Die Kakaobohnen in der Schote werden nicht geschädigt. Kakao-Wanzen und Kakao-Miniermotten können auf einer Schote zur gleichen Zeit zusammenleben. Schadinsekten an Kakaoschoten werden mit Insektiziden bekämpft. Dies geschieht in einem frühen Entwicklungsstadium der Früchte, sobald erste Kakao-Wanzen auf den Kakaoschoten entdeckt werden. Auch Ratten sind ernst zu nehmende Schädlinge in Kakaoplantagen. Sie ernähren sich dort vor allem von Kakaoschoten und können bis zu 90 % der Ernte einer Plantage zerstören, wie Untersuchungen in Malaysia belegen. Die Vogelarten in Kakaoplantagen zeigen vielfältige Ernährungsweisen. Carnivore Vögel erbeuten häufig kleine Säugetiere. Neben Insektivoren findet man auch Nektarivore, also Vögel, die sich vom Blütennektar der zahlreichen Blüten der Kakaobäume ernähren. Nur für den Dienstgebrauch!

BI BIL E GK ?? 1 BI GK HT 3 Seite 3 von 3 Name: _______________________ Material B: Untersuchungen mit Kakao-Miniermotten und Kakao-Wanzen Im Verlauf einer Ernteperiode wurde auf Untersuchungsflächen in 43 indonesischen Kakaoplantagen der Befall geernteter Kakaoschoten durch Kakao-Wanzen und Kakao- Miniermotten ermittelt (Abbildung 2). Dafür wurden im Abstand von etwa zwei Wochen die zu diesem Zeitpunkt reifen Kakaoschoten auf den Untersuchungsflächen geerntet. Auch das Trockengewicht absatzfähiger Kakaobohnen wurde aufgenommen (Tabelle 1). Gesamtzahl geernteter Kakaoschoten Anzahl ausschließlich von Kakao- Miniermotten befallener Schoten Anzahl ausschließlich von Kakao- Wanzen befallener Schoten Anzahl von Kakao-Wanzen und Kakao-Miniermotten befallener Schoten Abbildung 2: Geerntete Kakaoschoten der ersten Ernteperiode 2007 Tabelle 1: Trockengewicht absatzfähiger Kakaobohnen untersuchte Kategorie nicht befallen durch Kakao-Wanzen befallen durch Kakao-Miniermotten befallen durchschnittliches Gesamt-Trockengewicht aller absatzfähigen Kakaobohnen pro Kakaoschote 32,5 g 32,3 g 21,5 g In weiterführenden Laborexperimenten wurde untersucht, ob Kakao-Miniermotten ihre Eier auf Kakaoschoten ablegen, die schon von Kakao-Wanzen befallen waren. Zu diesem Zweck hängte man in eine Experimentierbox zwei Kakaoschoten. Eine Kakaoschote war durch den Befall mit Kakao-Wanzen vernarbt. Die Kakao-Wanzen und deren Eier wurden jedoch vor dem Versuch entfernt. Die andere Schote war weder befallen noch vernarbt. Anschließend gab man jeweils ein Weibchen und ein Männchen der Kakao-Miniermotte hinzu. Nach fünf Tagen wurden deren Eier auf der Oberfläche der beiden Schoten gezählt. Der Versuch wurde 38-mal erfolgreich wiederholt (Tabelle 2). Tabelle 2: Ergebnisse der Laborexperimente Anzahl der Kakaoschoten durchschnittliche Anzahl untersuchte Kategorie mit Befall durch Kakao- an Eiern der Kakao-Minier- Miniermotten motte pro Kakaoschote nicht von Kakao-Wanzen befallene Schoten 38 von 38 14 von Kakao-Wanzen befallene Schoten 25 von 38 4 Nur für den Dienstgebrauch!

Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW BI GK HT 3 Seite 1 von 8 Unterlagen für die Lehrkraft Abiturprüfung 2014 Biologie, Grundkurs 1. Aufgabenart Bearbeitung fachspezifischen Materials mit neuem Informationsgehalt 2. 1 Aufgabenstellung Thema: Schädlinge in Kakaoplantagen III.1 Skizzieren Sie für die beschriebene Lebensgemeinschaft in der Kakaoplantage ein Nahrungsnetz und erläutern Sie die unterschiedlichen Trophieebenen und die Formen interspezifischer Wechselwirkung in diesem Ökosystem (Material A). (16 Punkte) III.2 Beschreiben Sie die in Material B dargestellten Ergebnisse der Untersuchungen mit Kakao-Miniermotten und Kakao-Wanzen. Erläutern Sie auch mithilfe der Informa- tionen in Material A die Ergebnisse. (22 Punkte) III.3 Begründen Sie, ob der Einsatz von Insektiziden zur Reduzierung des Befalls durch die Kakao-Miniermotte führt, und diskutieren Sie, ob es sich bei der Kakao-Wanze um einen Schädling des Kakaobaums handelt (Materialien A und B). (16 Punkte) 3. Materialgrundlage  Material A: Abbildung 1a bis 1c: verändert nach Wielgoss et al. 2012 Abbildung 1d: verändert nach: http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=4322  Material B: Abbildung 2, Tabelle 1 und 2: verändert nach Wielgoss et al. 2012  Clough, Y., Putra, D. D., Pitopang, R. & Tscharntke, T. (2009). Local and landscape fac-     1 tors determine functional bird diversity in Indonesian cacao agroforestry. Biological Conservation 142, S. 1032 – 1041 Freudig, D. (2004): Lexikon der Biologie. Heidelberg: Spektrum, Akademischer Verlag See, Y. A. & Khoo, K. C. (1996). Influence of Dolichoderus thoracicus (Hymenoptera: Formicidae) on cocoa pod damage by Conopomorpha cramerella (Lepidoptera: Gracillariidae) in Malaysia. Bulletin of Entomological Research 86, S. 467 – 474 Wielgoss, A. C., Clough, Y., Fiala, B., Rumede, A. & Tscharntke, T. (2012). A minor pest reduces yield losses by a major pest: plant-mediated herbivore interactions in Indonesian cacao. Journal of Applied Ecology 49, S. 465 – 473 http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=4322 (Zugriff 21.01.2014) Die Aufgabenstellung deckt inhaltlich alle drei Anforderungsbereiche ab. Nur für den Dienstgebrauch!

BI GK HT 3 Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW Seite 2 von 8 4. Bezüge zu den Vorgaben 2014 1. Inhaltliche Schwerpunkte Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung  Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Habitatfaktoren – Angepasstheiten an Temperatur und Feuchtigkeit bei Tieren und Pflanzen – Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum  Wechselbeziehungen, Populationsdynamik – Beziehungen zwischen Populationen: LOTKA-VOLTERRA-Regeln, Konkurrenz, Koexistenz  Verflechtungen in Lebensgemeinschaften – Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss  Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen – Nachhaltige Bewirtschaftung (chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer Pflanzenschutz) 2. Medien/Materialien  entfällt 5. Zugelassene Hilfsmittel  Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung 6. Vorgaben für die Bewertung der Schülerleistungen Teilleistungen – Kriterien a) inhaltliche Leistung Teilaufgabe III.1 maximal erreichbare Punktzahl Anforderungen Der Prüfling 1 skizziert für die beschriebene Lebensgemeinschaft in der Kakaoplantage ein Nahrungs- netz (Material A), z. B.: Kakao-Miniermotten Kakaobaum Ratten Kakao-Wanzen Nektarivore Vögel Insektivore Vögel Carnivore Vögel bedeutet: wird gefressen von (Eine andere fachlich richtige Darstellung wird entsprechend gewertet.) Nur für den Dienstgebrauch! 6