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Einsatzfertige Klausuraufgabe (30 BE, ca. 68 Minuten) für den Biologie-Grundkurs im Inhaltsfeld Genetik und Evolution (Schwerpunkt Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten, Modifikationen des Epigenoms durch DNA-Methylierung). Warum verdauen manche Erwachsene Milchzucker und andere nicht? Der Genotyp an einer einzigen Position liefert eine Antwort – aber nur für einen Teil der Menschen. Ihre Schülerinnen und Schüler beschreiben die Lage dieser Variante, werten eine Kreuztabelle aus Genotyp und Merkmalsausprägung aus, erklären den Zusammenhang zwischen Genotyp, Methylierungsgrad und Enzymbildung und zeigen am Ende an drei Aspekten, warum sich das Merkmal nur eingeschränkt aus dem Genotyp vorhersagen lässt.
Die Aufgabe ist nach den Vorgaben für das Zentralabitur Biologie in Nordrhein-Westfalen im seit 2025 gültigen Format konstruiert: materialgebunden, durchgängig operationalisiert, vier Teilaufgaben mit 30 Bewertungseinheiten und vollständiger Abdeckung der drei Anforderungsbereiche (AFB I 23 %, AFB II 53 %, AFB III 23 %). Alle Kompetenzerwartungen sind dem Kernlehrplan für die Sekundarstufe II entnommen und den Teilaufgaben einzeln zugeordnet.
Der fachliche Kern ist die epigenetische Regulation der Genaktivität durch DNA-Methylierung. Der Kontext macht daraus einen Fall mit einer ungewöhnlichen Pointe: Die Variante, über die entschieden wird, ob eine Person lebenslang Lactase bildet, liegt gar nicht im Lactase-Gen, sondern in einem Nachbargen. Die codierende Sequenz ist bei allen Menschen gleich – das Enzym selbst ist unverändert, nur seine Menge unterscheidet sich. Damit prüft die Aufgabe den Zusammenhang von genetischem Material, Genprodukt und Merkmal von der Rückseite.
Alle Materialien beruhen auf einer Originalarbeit an menschlichen Dünndarmproben.
Die abschließende Teilaufgabe im Anforderungsbereich III ist nach dem Muster der Abiturklausuren von 2025 gestützt formuliert: Sie nennt die Aussage und verlangt die Begründung anhand von drei Aspekten. Das entlastet die Schülerinnen und Schüler von der offenen Urteilsbildung, ohne den Anspruch zu senken – die drei Aspekte müssen aus zwei verschiedenen Materialien zusammengetragen werden.
Paketinhalt
Aufgabenstellung mit vier operationalisierten Teilaufgaben (30 BE, ca. 70 Minuten)
Drei Materialien mit zwei eigens erstellten Abbildungen und einer Tabelle: Schema der Genregion, Kreuztabelle aus Genotyp und Merkmalsausprägung, Methylierungsgrad nach Genotyp und nach Merkmalsausprägung
Übersicht „Erwartete Schülerleistung (Stichpunkte)" mit Zuordnung von AFB und BE zu jeder Teilaufgabe
Ausführlicher Erwartungshorizont im Format „Der Prüfling …" mit Aufschlüsselung der Bewertungseinheiten und Bewertungshinweisen zu Grenzfällen
Übersicht der geprüften Kompetenzerwartungen mit KLP-Codes und Zuordnung zu den Teilaufgaben
Format: PDF und bearbeitbare Word-Datei
Hinweis
Die Klausuraufgabe kann entweder mit einer weiteren Aufgabe zu einer vollständigen Klausur kombiniert oder als Aufgabe zur gezielten Abiturvorbereitung eingesetzt werden.
Zu dieser Aufgabe gibt es eine Leistungskursfassung im selben Kontext. Sie ist keine erweiterte Version dieser Klausur, sondern prüft die andere Hälfte derselben Kompetenzerwartung: Der Grundkurs behandelt die DNA-Methylierung, der Leistungskurs den Einfluss von Transkriptionsfaktoren – mit vollständig anderen Materialien und anderen Primärdaten. Beide Fassungen lassen sich unabhängig voneinander einsetzen.
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Zwei einsatzfertige Klausuraufgaben (Leistungskurs 40 BE / 90 Minuten, Grundkurs 30 BE / ca. 68 Minuten) für das Inhaltsfeld Genetik und Evolution, Schwerpunkt Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten. Beide Aufgaben führen in denselben Kontext: Warum können manche Erwachsene Milchzucker verdauen und andere nicht? Die entscheidende Variante liegt nicht im Lactase-Gen, sondern rund 14 000 Basenpaare davon entfernt in einem Nachbargen. Der Leistungskurs untersucht, welche Transkriptionsfaktoren dort binden und was das für die Ablesung des Gens bedeutet; der Grundkurs geht der Frage nach, welche Rolle die DNA-Methylierung dieses Abschnitts spielt und warum sich das Merkmal nicht zuverlässig aus dem Genotyp vorhersagen lässt.Beide Aufgaben sind nach den Vorgaben für das Zentralabitur Biologie in Nordrhein-Westfalen im seit 2025 gültigen Format konstruiert: materialgebunden, durchgängig operationalisiert und mit vollständiger Abdeckung der drei Anforderungsbereiche (Leistungskurs AFB I 22,5 % / II 57,5 % / III 20 %; Grundkurs AFB I 23 % / II 53 % / III 23 %). Alle Kompetenzerwartungen sind dem Kernlehrplan für die Sekundarstufe II entnommen und den Teilaufgaben einzeln zugeordnet.Die Grundkursfassung ist keine gekürzte Leistungskursklausur. Die tragende Kompetenzerwartung des Kernlehrplans ist in beiden Kursarten wortgleich formuliert: Die Schülerinnen und Schüler erklären die Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten durch den Einfluss von Transkriptionsfaktoren und DNA-Methylierung. Genannt sind darin zwei Mechanismen – und jede der beiden Klausuren prüft einen davon. Der Leistungskurs arbeitet an der Transkriptionsfaktor-Hälfte, der Grundkurs an der DNA-Methylierung. Die Materialien überschneiden sich nicht: Beide Fassungen beruhen auf unterschiedlichen Originalarbeiten, und keine einzige Abbildung kommt in beiden vor. Zusammen decken sie die Kompetenzerwartung vollständig ab, jede einzeln zur Hälfte.Auch die fachliche Bewegung unterscheidet sich. Im Leistungskurs werten die Prüflinge einen Gelretardationsversuch und eine Reportergen-Versuchsreihe aus und beurteilen am Ende, ob die verbreitete Bezeichnung des DNA-Abschnitts seiner tatsächlichen Funktion gerecht wird. Im Grundkurs werten sie eine Kreuztabelle aus Genotyp und Merkmalsausprägung sowie Methylierungsdaten aus und zeigen an drei Aspekten, warum der Genotyp das Merkmal nur eingeschränkt vorhersagt. Was der Leistungskurs experimentell nachweist – dass der Abschnitt die Ablesung des Lactase-Gens steuert –, setzt der Grundkurs als Prämisse voraus und baut darauf auf.Gemeinsam ist beiden Fassungen der fachliche Kern: Die codierende Sequenz des Lactase-Gens ist bei allen Menschen identisch. Das Enzym selbst ist unverändert, nur seine Menge unterscheidet sich. Damit prüfen beide Aufgaben den Zusammenhang von genetischem Material, Genprodukt und Merkmal von der Rückseite – eine Ergänzung zu Aufgaben, in denen eine Mutation das Protein verändert.PaketinhaltLeistungskurs (40 BE, 90 Minuten):Aufgabenstellung mit fünf operationalisierten TeilaufgabenVier Materialien mit vier eigens erstellten Abbildungen: Schema der Genregion, Gelretardationsversuch, Reportergen-Versuchsreihe, Konstruktschema zum PromotoraustauschGrundkurs (30 BE, ca. 68 Minuten):Aufgabenstellung mit vier operationalisierten TeilaufgabenDrei Materialien mit zwei Abbildungen und einer Tabelle: Schema der Genregion, Kreuztabelle aus Genotyp und Merkmalsausprägung, Methylierungsgrad nach Genotyp und nach MerkmalsausprägungZu jeder Fassung:Übersicht „Erwartete Schülerleistung (Stichpunkte)" mit Zuordnung von AFB und BE zu jeder TeilaufgabeAusführlicher Erwartungshorizont im Format „Der Prüfling …" mit Aufschlüsselung der Bewertungseinheiten und Bewertungshinweisen zu GrenzfällenFormate: bearbeitbare Word-Datei und PDFHinweisDie Klausuraufgaben können entweder mit einer weiteren Aufgabe zu einer vollständigen Klausur kombiniert oder als vorbereitende Aufgabe für das Abitur eingesetzt werden. Wenn Ihnen das Material gefallen hat, freue ich mich sehr über eine kurze Bewertung – sie hilft mir bei der Weiterentwicklung.
Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)
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