Biologie – Prüfungsvorbereitung für das 3. Prüfungsfach
Prüfungsprofil
Der Bereich Biologie im belgischen Abitur (3. Prüfungsfach) prüft Fachwissen zusammen mit Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. Die Aufgaben stellen meist Material in den Mittelpunkt: einen Stammbaum, einen Versuch, ein Diagramm oder eine ethische Kontroverse. Punkte gibt es für eine nachvollziehbare Kette aus Beobachtung, Fachbegriff, Regel und Schlussfolgerung – nicht für bloßes Aufzählen.
Kernregeln und Konzepte
- Genetik: Bei autosomal-rezessiven Merkmalen können gesunde Eltern ein krankes Kind haben; beide Eltern sind dann heterozygot. Bei X-chromosomal-rezessiven Merkmalen ist eine kranke Tochter nur möglich, wenn der Vater das Merkmal trägt, denn er gibt ihr das X-Chromosom.
- Hardy-Weinberg: p² + 2pq + q² = 1 gilt nur ohne Selektion, Mutation, Migration und Drift sowie bei Zufallspaarung in einer großen Population. Abweichungen liefern Hypothesen, keine Beweise.
- Enzymkinetik: KM ist die Substratkonzentration bei halber Vmax. Eine kompetitive Hemmung erhöht KM, lässt Vmax aber unverändert; eine nichtkompetitive Hemmung senkt Vmax.
- Zellbiologie: Mitochondrien und Chloroplasten besitzen eigene DNA, 70S-Ribosomen und eine Doppelmembran – zentrale Argumente der Endosymbiontentheorie.
- Ökologie: Populationen werden durch dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren begrenzt; Energie fließt, Materie kreist. Nur ein Teil der Energie gelangt in die nächste trophische Ebene.
Durchgerechnetes Beispiel
Ein gesundes Elternpaar hat eine kranke Tochter; das Merkmal tritt bei beiden Geschlechtern auf. Prüfe den Erbgang. Da die Eltern gesund sind, das Kind aber krank ist, muss das Merkmal rezessiv sein. Wäre es X-chromosomal-rezessiv, müsste der Vater krank sein, weil er seiner Tochter sein einziges X-Chromosom weitergibt. Er ist gesund – also scheidet X-chromosomal-rezessiv aus. Autosomal-rezessiv passt: Beide Eltern sind heterozygot (Aa), die Tochter ist aa. Die Wahrscheinlichkeit für ein weiteres krankes Kind beträgt 25 %, für ein gesundes 75 %.
Typische Fallen
- Häufig mit dominant verwechseln: Ein häufiges Merkmal ist nicht automatisch dominant.
- Korrelation als Kausalität verkaufen: Beobachtete Zusammenhänge brauchen eine Kontrolle und eine mechanistische Begründung.
- Modell und Realität gleichsetzen: Ein Modell vereinfacht; seine Grenzen müssen benannt werden.
- Genotyp und Phänotyp vermischen: Der Phänotyp entsteht aus Genotyp und Umwelt.
- Kontrollgruppen vergessen: Ohne Kontrolle ist ein Experiment nicht interpretierbar.