9. Thüringer Landesolympiade Biologie Klassenstufe 9

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1 9. Thüringer Landesolympiade Biologie 2011 Klassenstufe 9 Wer kann teilnehmen? Teilnehmen können alle an der Biologie interessierten Schülerinnen und Schüler der Klassen 8, 9 und 10 der Thüringer Gymnasien. Ziele Die Aufgaben gehen zum Teil über das Niveau des Schulstoffs hinaus und sollen euch dazu anregen, eigenständig Fragestellungen aus verschiedenen Bereichen der Biologie zu bearbeiten. Auf diese Weise möchten wir biologisch Begabte finden, fördern und zusammenführen. Ablauf Die 1. Runde Sie wird als Hausaufgabenrunde bearbeitet. Zur Lösung der Aufgaben sind alle denkbaren Hilfsmittel erlaubt. Die Aufgaben sind unter oder bei den Biologielehrern in der Schule erhältlich. Diese übernehmen auch die Korrektur. Die Arbeit muss bis zum abgegeben werden. Die Endrunde Aus jeder Jahrgangsstufe werden die 15 besten Schülerinnen und Schüler der Hausaufgabenrunde zur Endrunde am nach Jena eingeladen. Dort werden in 180 Minuten praktische und theoretische Aufgaben bearbeitet. Außerdem bleibt natürlich genügend Zeit um mit Gleichgesinnten Kontakte zu knüpfen. Die Preise Jeder Teilnehmer erhält eine Urkunde. Den Besten winken u.a. Geldpreise, interessante biologische Zeitschriften, Bücher sowie ein Praktikum an der Friedrich Schiller - Universität in Jena! Viel Spaß und Erfolg bei der Bearbeitung der Aufgaben wünscht das Team der Thüringer Landesolympiade Biologie! Seite 1 von 5

2 Aufgabe 1: Gift von der Wiese Der Weißklee (Trifolium repens), ein Schmetterlingsblütengewächs, ist in nährstoffreichen Weiden, Wiesen und Parkrasen weit verbreitet. Hier wird er unter anderem von Schnecken abgeweidet, von Bienen bestäubt, von Rostpilzen befallen, und er muss sich gegen Nachbarpflanzen behaupten. Vom Weißklee ist eine giftige und eine ungiftige Form bekannt. Die giftige (cyanogene) Form enthält in den Vakuolen ihrer Zellen zunächst ungiftige Glykoside (z.b. Lotaustralin), die erst bei Verletzung der Zellen enzymatisch in Glucose und giftigen Cyanwasserstoff (bzw. dessen wässrige Lösung - die Blausäure) gespalten werden. Auffällig ist die Tatsache, dass der Anteil der giftigen und der ungiftigen Form in einzelnen Populationen sehr verschieden ist. 1.1 Auf ungemähten Wiesen findet man auch im Herbst noch verblühten Weißklee. Die Blütenköpfe sind meist vertrocknet und braun gefärbt. A) Herbarisieren Sie ein möglichst gut erhaltenes Exemplar des Weißklees! B) Stellen Sie anhand Ihres Herbarbeleges fünf Erkennungsmerkmale der Familie der Schmetterlingsblütengewächse dar! C) Viele Vertreter der Schmetterlingsblütengewächse (Hülsenfrüchtler), sind für unsere Ernährung bedeutsam. Nennen Sie vier solche Vertreter! D) Alle Samen der Hülsenfrüchtler zeichnen sich durch ihren Eiweißreichtum aus. Erklären Sie, weshalb der Anteil des Speicherstoffes Eiweiß bei dieser Pflanzenfamilie besonders hoch ist! 1.2 Erläutern Sie vier biotische Umweltfaktoren, die auf den Weißklee einwirken! 1.3 Der Besitz des Glykosids hat für die Verbreitung des Weißklees sowohl Vorteile als auch Nachteile. Beweisen Sie diese Aussage, verwenden Sie dazu auch die folgenden Abbildungen! Abb. 1: Spaltung von cyanogenen Glykosiden; Aus: Abb. 2: Verbreitung des Weißklees in Europa, die schwarzen Anteile stellen die Häufigkeit der giftigen Form dar. Aus: Cornelsen. Biologie Oberstufe. Handbuch für den Unterricht Seite 2 von 5

3 Abb.3: Versuch zum Befall beider Weißklee Varianten durch Rostpilze Aus: Biologie Oberstufe, Handbuch für den Unterricht. Cornelsen Verlag Abb. 4: Von Rostpilz befallenes Kleeblatt Aus: Aufgabe 2: Kleiner Lurch ganz groß 2.1 In einem Tümpel haben Sie die abgebildete Molchart gefunden. A) Um welche der drei häufigsten heimischen Molcharten handelt es sich? Stellen Sie die äußeren Erkennungsmerkmale dieser drei Arten tabellarisch gegenüber! B) Ordnen Sie den abgebildeten Molch in eine taxonomische Übersicht vom Stamm bis zur Art ein! C) Bei der Paarung der gefundenen Molchart gibt es gegenüber der anderer Molche eine Besonderheit. Beschreiben Sie diese! Abb. 5: Heimische Molchart Aus: (links) bzw. Stresemann, E.: Exkursionsfauna von Deutschland, Band Wirbeltiere, Fischer Verlag Jena, 1995 (rechts). Seite 3 von 5

4 D) In der Nähe des Fundortes gibt es zwei Teiche. In welchen der beiden Teiche würden Sie den gefundenen Molch einsetzen um ihm optimale Entwicklungsbedingungen zu gewährleisten? Begründen Sie Ihre Entscheidung! Abb. 6: Schema zweier Teiche Aus: Biologie heute AH 1 / S. 30 / Schroedel Verlag GmbH Hannover 2.2 Fortpflanzung und Entwicklung werden im Tierreich hormonell gesteuert. A) Definieren Sie den Begriff Hormone! B) Erläutern Sie anhand der Abbildung 7 die hormonelle Steuerung bei der Entwicklung des Bergmolches in Abhängigkeit von wirkenden Umweltfaktoren! Erstellen Sie für die verwendeten Fachbegriffe ein Glossar! Abb. 7: Hormonelle Steuerung der Entwicklung des Bergmolches Aus: Schwerpunktmaterialien 2 Biologie heute SII, Schroedel Verlag GmbH Hannover Seite 4 von 5

5 C) Der Axolotl ist ein aquatisch lebender Schwanzlurch und gehört zu den gefährdeten Tierarten. Es gibt ihn in vielen Farben, von gelblich weiß bis schwarz. Alle Farbvarianten stammen von einer einzigen Art ab, die heute endemisch in Seen und Kanalgebieten am Stadtrand von Mexico City lebt. Axolotl verbringen ihr gesamtes Leben als Larve und scheinen nie erwachsen zu werden. Erklären Sie diesen Sachverhalt und stellen Sie einen Bezug zur Abbildung 7 her! Überlegen Sie, ob es eine Möglichkeit gibt, den Axolotl erwachsen werden zu lassen! Formulieren Sie dazu eine Hypothese! Abb. 8: Axolotl Aus: www. Schulbilder.org.de (links) bzw. (rechts) Seite 5 von 5