Schriftliche Abschlussprüfung Biologie

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1 Sächsisches Staatsministerium für Kultus Schuljahr 2002/2003 Geltungsbereich: für Klassen 10 an - Mittelschulen - Förderschulen - Abendmittelschulen Schriftliche Abschlussprüfung Biologie Realschulabschluss Allgemeine Arbeitshinweise Die schriftliche Abschlussprüfung besteht aus zwei Teilen: Teil I - Pflichtaufgaben Teil II - Wahlaufgaben Vor der planmäßigen Arbeitszeit stehen Ihnen 15 Minuten zum Vertrautmachen mit den Aufgaben zur Verfügung. Die Arbeitszeit zur Lösung der Aufgaben beträgt 150 Minuten. Für die Prüfungsarbeit können 50 Bewertungseinheiten (BE) erreicht werden. Davon werden 25 Bewertungseinheiten für den Pflichtteil und 25 Bewertungseinheiten für den Wahlteil vergeben. Die Pflichtaufgaben 1 und 2 sind von allen Prüfungsteilnehmern zu lösen. Von den Wahlaufgaben ist nur eine Aufgabe zu bearbeiten. Die Aufgaben 3, 4 oder 5 stehen Ihnen zur Auswahl. Es ist kein Konzept erforderlich. Sie dürfen folgende Hilfsmittel verwenden: - Tabellen- und Formelsammlung ohne ausführliche Musterbeispiele sowie ohne Wissensspeicheranhang - Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung Sign. 9/1/1 2003

2 Teil I - Pflichtaufgaben Aufgabe 1 Zelle Grundbaustein aller Lebewesen 1.1 Lebewesen, die nur aus einer Zelle bestehen, sind die ältesten auf unserer Erde. - Nennen Sie einen Einzeller. - Erläutern Sie eine Bedeutung einzelliger Lebewesen für die Natur bzw. für den Menschen. Für 1.1 erreichbare BE: Alle höher entwickelten Lebewesen bestehen aus vielen Zellen. Diese Zellen haben sich spezialisiert. - Ordnen Sie die folgenden Zellarten den pflanzlichen oder tierischen Zellen zu: Palisadenzelle, rote Blutzelle, Nervenzelle, Schließzelle der Spaltöffnung. - Begründen Sie eine Ihrer Entscheidungen, indem Sie auf zwei Unterschiede im Bau zwischen Pflanzen- und Tierzellen eingehen. Für 1.2 erreichbare BE: Viele Zellen enthalten die komplette genetische Information des gesamten Organismus xy Chromosomenbestand Zellmembran Zellkern - Entscheiden Sie, welche Angaben für die abgebildete Zelle richtig sind. a) Die Abbildung entspricht einer menschlichen Zelle. b) Die Abbildung entspricht nicht einer menschlichen Zelle. c) Diese Zelle stellt eine Körperzelle dar. d) Diese Zelle stellt eine reife Geschlechtszelle dar. e) Diese Zelle stammt von einem weiblichen Organismus. f) Diese Zelle stammt von einem männlichen Organismus. - Begründen Sie eine Ihrer Entscheidungen. Für 1.3 erreichbare BE: 3 Sign. 9/1/2 2003

3 1.4 J. D. WATSON und F. H. CRICK stellten 1953 das Modell der DNA (DNS) vor. Für diese außergewöhnliche Leistung erhielten die beiden Wissenschaftler den Nobelpreis. A G G T C A G C T A DNA-Strang - Übertragen Sie den DNA-Strang in Ihre Aufzeichnungen und ergänzen Sie die fehlenden Basen. - Nennen Sie einen Zellbestandteil, in dem DNA vorkommt. - Geben Sie die Funktion der DNA an. Für 1.4 erreichbare BE: 3 Aufgabe 2 Stammesentwicklung der Organismen 2.1 In naturkundlichen Museen können Fossilien von vielen interessierten Besuchern bestaunt werden. - Begründen Sie eine Bedeutung von Fossilfunden für die Wissenschaft. 2.2 Evolutionsfaktoren haben im Verlauf der Erdgeschichte die Veränderung von Arten bewirkt. - Erläutern Sie die Wirkung der Auslese als Evolutionsfaktor an einem selbstgewählten Beispiel. - Nennen Sie zwei weitere Evolutionsfaktoren. Für 2.1 und 2.2 erreichbare BE: Durch Spezialisierung haben sich verschiedene Formen von Vogelschnäbeln entwickelt. Fliegenschnäpper Falke - Beschreiben Sie anhand der Abbildungen den Zusammenhang von Schnabelform und Ernährungsweise. - Leiten Sie einen Vorteil und einen Nachteil von Spezialisierungen für eines der Beispiele ab. Für 2.3 erreichbare BE: 4 Sign. 9/1/3 2003

4 2.4 Menschenaffen und Menschen weisen aufgrund ihrer stammesgeschichtlichen Entwicklung neben übereinstimmenden auch arttypische Merkmale auf. Gorilla-Schädel Menschen-Schädel - Nennen Sie eine Gemeinsamkeit und zwei Unterschiede im Schädelbau von Gorillas und Menschen. Für 2.4 erreichbare BE: 3 Teil II - Aufgabe 3 Wahlaufgaben Der menschliche Körper 3.1 Müssten wir uns nicht immer wieder wundern, zu welchen Leistungen unser Körper fähig ist? Ein normales Tagesprogramm: Klassenarbeit Biologie, Vokabelkontrolle, nachmittags Sporttraining, abends Disco - unser Körper funktioniert wie eine Maschine. Guter Vergleich, aber...? Mensch oder Maschine? - Geben Sie einen Nährstoff an, der unserem Körper als Energielieferant dient. - Beschreiben Sie den Weg und die ablaufenden Verdauungsvorgänge bezogen auf einen Nährstoff von der Aufnahme bis zum Ort der Energiefreisetzung unter Einbeziehung folgender Begriffe: Magen, Dünndarm, Mundhöhle, Speiseröhre, Zelle, Blutgefäße oder Lymphgefäße. - Nennen Sie den Zellbestandteil, in dem die Energiefreisetzung erfolgt. - Formulieren Sie die Wortgleichung für diesen Vorgang. Für 3.1 erreichbare BE: 7 Sign. 9/1/4 2003

5 3.2 Bei der Energieumwandlung in der Zelle entstehen, genau wie bei der Verbrennung im Motor, Abfallprodukte. Diese werden unter anderem über die Lunge ausgeschieden. Kohlenstoffdioxid lässt sich als Stoffwechselendprodukt in der Ausatemluft experimentell nachweisen. - Fordern Sie dazu die Geräte und ein Nachweismittel schriftlich an. - Weisen Sie das ausgeschiedene Kohlenstoffdioxid in Ihrer Ausatemluft nach. - Notieren Sie Ihre Beobachtungen. - Werten Sie Ihre Beobachtungen aus. 3.3 Über die Lungenbläschen wird das Kohlenstoffdioxid ausgeschieden. Für 3.2 erreichbare BE: 4 - Fertigen Sie die Skizze eines von Kapillaren umgebenen Lungenbläschens an. Verwenden Sie folgende Begriffe zur Beschriftung: Lungenbläschen, Kapillare, kohlenstoffdioxidreiches Blut, kohlenstoffdioxidarme Einatemluft. - Erläutern Sie den physikalischen Vorgang der Ausscheidung des Kohlenstoffdioxids aus dem Blut in die Lungenbläschen. - Nennen Sie ein weiteres Ausscheidungsorgan Ihres Körpers und ordnen Sie diesem Organ zwei ausgeschiedene Stoffe zu. 3.4 Im menschlichen Körper wird täglich eine Vielzahl von Zellen gebildet. - Nennen Sie zwei Zellteilungsvorgänge. Für 3.3 erreichbare BE: 7 - Begründen Sie, welcher Teilungsvorgang zum Wachstum des Körpers führt. - Störungen bei der Keimzellenbildung können zur Veränderung des Erbmaterials führen. Beschreiben Sie die Auswirkung solcher Veränderungen am Beispiel einer Erbkrankheit des Menschen. 3.5 Ist unser Körper doch keine Maschine? Für 3.4 erreichbare BE: 5 Camilla war 22, als sie starb. Sie wog nur noch 22 Kilogramm.... Fünf Jahre hatte ihr Kampf gegen das Essen gedauert. (Biologie Cornelsen) - Erläutern Sie eine mögliche Ursache für Magersucht. Für 3.5 erreichbare BE: 2 Sign. 9/1/5 2003

6 Aufgabe 4 Bau und Leistung von Nutzpflanzen 4.1 Getreidearten gehören zu den ältesten Nutzpflanzen des Menschen Weizenpflanze 1 - Benennen Sie die in der Abbildung gekennzeichneten Teile einer Weizenpflanze. - Geben Sie zwei abiotische und zwei biotische Umweltfaktoren an, die das Wachstum und die Individualentwicklung einer Weizenpflanze auf dem Feld beeinflussen. Für 4.1 erreichbare BE: Zwiebeln werden seit Jahrtausenden als Gewürz- und Gemüsepflanzen angebaut. Die Küchenzwiebeln haben dicke Schuppenblätter. - Fertigen Sie ein Frischpräparat von der Zwiebelhaut an. - Stellen Sie im Mikroskop ein scharfes Bild ein und zeigen Sie es Ihrem Lehrer. - Zeichnen Sie eine Zwiebelhautzelle mit ihren Anschlüssen an die Nachbarzellen. - Beschriften Sie zwei Zellbestandteile. Für 4.2 erreichbare BE: 4 Sign. 9/1/6 2003

7 4.3 Die Vakuolen der Zellen von Schuppenblättern einer Zwiebel enthalten neben Wasser auch Mineralstoffe, organische Säuren, Zucker und andere Reservestoffe. - Nennen Sie eine Funktion dieser Zellen. - Zellen grüner Blätter enthalten Chloroplasten. In Zellen von Schuppenblättern der Zwiebel sind dagegen keine Chloroplasten zu finden. Erklären Sie diesen Sachverhalt. - Damit auch Zwiebeln wachsen können, bilden sie Lauchblätter aus. Mit ihnen können sie Fotosynthese betreiben. Welcher Pflanzenfarbstoff ermöglicht diesen Stoffwechselprozess? - Bei der Fotosynthese werden aus anorganischen, energiearmen Stoffen unter anderem organische, ernergiereiche Stoffe aufgebaut. Formulieren Sie die Wortgleichung für die Fotosynthese. Für 4.3 erreichbare BE: Blütenpflanzen bilden zur Fortpflanzung Samen aus, von denen wir viele für unsere Ernährung nutzen. In Samen sind alle Stoffwechselvorgänge auf ein Minimum reduziert. So können sie längere Zeit auch schlechte Umweltbedingungen überdauern. Erbsensamen sollen in einem Glas zur Keimung gebracht werden. - Nennen Sie zwei Umweltbedingungen für den Start dieses Vorgangs. - Die Erbsensamen benötigen für die Keimung kein Licht. Erklären Sie diese Aussage. Für 4.4 erreichbare BE: In einem halb gefüllten und fest verschlossenen Gefäß A werden Erbsensamen zwei Tage lang zur Keimung gebracht. Anschließend wird eine brennende Kerze in das Gefäß gehalten. Der Versuch wird parallel auch mit trockenen Erbsen durchgeführt (Gefäß B). Keimungsversuche mit Erbsensamen A B A B zwei Tage später - In welchem Gefäß brennt die Kerze länger? - Erklären Sie die Ursache für Ihre Vermutung. Für 4.5 erreichbare BE: 3 Sign. 9/1/7 2003

8 4.6 Die Leistungen der Pflanzen werden auf vielfältige Weise durch den Menschen in Land- und Forstwirtschaft genutzt. Ökosystem Getreidefeld Mischwald Einfluss des Menschen Artenreichtum - Vergleichen Sie die Ökosysteme Getreidefeld und Mischwald. Übertragen Sie dazu die Tabelle und füllen Sie diese aus. - Treffen Sie eine Aussage zur ökologischen Stabilität (Beständigkeit) der beiden Ökosysteme. - Geben Sie zwei Beispiele für eine sinnvolle Nutzung des Waldes durch den Menschen an. - Nennen Sie einen möglichen Beitrag für die Erhaltung des Ökosystems Wald. Für 4.6 erreichbare BE: 5 Aufgabe 5 Verhaltensbiologie 5.1 Lebewesen müssen auf ihre Umwelt reagieren. Voraussetzungen dafür sind die Aufnahme und Verarbeitung von Informationen. - Nennen Sie zwei Sinnesorgane und ordnen Sie ihnen die aufgenommene Reizart zu. - In welcher Form werden Informationen von den Sinnesorganen zum Zentralnervensystem geleitet? 5.2 Reflexe laufen sehr schnell und unwillkürlich ab. Für 5.1 erreichbare BE: 3 Zentralnervensystem Übertragen Sie das Schema eines Reflexbogens und ergänzen Sie die fehlenden Begriffe. - Erläutern Sie eine Bedeutung von Reflexen. Für 5.2 erreichbare BE: 5 Sign. 9/1/8 2003

9 5.3 Lebewesen können mit angeborenen oder erlernten Verhaltensweisen auf Umwelteinflüsse reagieren. - Ordnen Sie folgende Verhaltensweisen angeborenem oder erlerntem Verhalten zu: a) Zusammenrollen des Igels, b) Werkzeuggebrauch bei Schimpansen, c) Weinen bei Menschenbabys, d) Schnabelsperren von Jungvögeln im Nest. - Treffen Sie eine Aussage zum Zeitpunkt der Verfügbarkeit und zur Beeinflussbarkeit von angeborenen und erlernten Verhaltensweisen. - Welche Verhaltensweisen (angeborene oder erlernte) führen zu einer schnelleren Angepasstheit der Lebewesen an veränderte Umweltbedingungen? Für 5.3 erreichbare BE: Vorteilhafte Verhaltensweisen werden häufig von verschiedenen Tieren angewendet. So schließen sich zum Beispiel Lebewesen einiger Raubtierarten zu Gruppen (Rudeln) zusammen. Einige Beutetiere zeigen das gleiche Verhalten (Herdenbildung). - Erläutern Sie je einen Vorteil der Gruppenbildung bei Raubtieren und bei Beutetieren. Für 5.4 erreichbare BE: In der Evolution setzen sich die Verhaltensweisen durch, die das Überleben und die Fortpflanzung der Organismen sichern. - Erklären Sie an einem Sachverhalt, wieso Brutpflege die Überlebenschancen der Nachkommen steigert. - Begründen Sie, warum von Weibchen häufig die auffälligsten Männchen als Fortpflanzungspartner gewählt werden. Für 5.5 erreichbare BE: 4 Sign. 9/1/9 2003

10 5.6 Auch die Partnerwahl beim Menschen erfolgt durch die bewusste und unbewusste Aufnahme und Verarbeitung von Signalen. Frau Mann - Nennen Sie je zwei geschlechtstypische Merkmale des weiblichen und des männlichen Körpers. - Begründen Sie aus verhaltensbiologischer Sicht warum häufig versucht wird, diese Merkmale zu verstärken (z. B. Mode, Kosmetik). Für 5.6 erreichbare BE: 4 Sign. 9/1/