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Abwehrstoffe von Kreuzblütlern

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Bezüge zum Kernlehrplan und den Vorgaben

Aufgabenstellung in Stichworten

  • Material A auswerten und ein Nahrungsnetz zeichnen, dabei auch auf die Trophieebenen eingehen. Dichteabhängige und dichteunabhängige Umweltfaktoren definieren und angeben, wie eine Kohlschaben-Population durch solche Umweltfaktoren beeinflusst wird.
  • Die in Material B gezeigten Sachverhalte auswerten, Ergebnisse von Untersuchungen zusammenfassen und deuten.
  • Eine evolutionsbiologische Hypothese entwickeln, die die Angepasstheit der Kohlschabe an die Senfölglycoside von Kohlpflanzen und anderen Kreuzblütlern erklärt. Den Begriff Coevolution definieren und überprüfen, ob es sich bei der Beziehung zwischen Kohlpflanzen und Kohlschaben um eine solche handelt.
  • Die Ergebnisse aus Material D zusammenfassen, den Einfluss der Nahrung auf die Fitness der Gemeinen Florfliege erläutern und beurteilen, ob sich diese Insektenart zur biologischen Bekämpfung der Kohlschaben eignet.

Materialien in Stichworten

  1. Nahrungsbeziehungen zwischen Kohlschaben, Kreuzblütlern (wie Raps oder Kohl), Schlupfwespen (legen Eier in die Raupen der Kohlschaben) und Florfliegen (frisst Raupen der Kohlschaben und Blattläuse).
  2. Senfölglycoside und Senföle. Senfölglykoside sind der Ausgangsstoff für Senföle und werden durch das Enzym Myrosinase freigesetzt, wenn die Blätter der Pflanze durch Fraßfeinde verletzt werden.
  3. Bedeutung des Enzyms Glucosinolatsulfatase. Dies ist ein Enzym der Kohlschaben das die Senfölglycoside der Kohlpflanzen unschädlich macht. Für die Produktion dieses Enzyms ist das gss-Gen verantwortlich. In dem Material wird gezeigt, welche Auswirkungen es auf die Kohlschaben hat, wenn dieses Gen künstlich inaktiviert wird. In dem Darm solcher Tiere wird eine viel höhere Konzentration an Senfölen gefunden als bei Tieren mit intaktem Gen.
  4. Die Gemeine Florfliege. Dieses Insekt ist ein Fraßfeind der Kohlschabe. In einem Experiment wird festgestellt, dass das Larvengewicht deutlich geringere ist, wenn die Larven Kohlschaben mit inaktiviertem gss-Gen fressen, da sich in diesen Kohlschaben noch viel mehr Senfölglycoside und Senföle befinden, die auch für die Florfliegen schädlich sind.

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