BIOLOGIEOLYMPIADE 2021 - INTERNATIONALE - INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD
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32. Internationale
BiologieOlympiade 2021
Die Internationale BiologieOlympiade (IBO) Das Anmeldeverfahren
Die IBO wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Der Auswahlwettbewerb zur IBO wird vollständig über ein Online-
gefördert. Jede teilnehmende Nation entsendet jährlich vier Anmelde- und -Bewertungsverfahren koordiniert. Schülerinnen
Schülerinnen oder Schüler in das Gastgeberland, die antreten, und Schüler, die an der BiologieOlympiade teilnehmen möchten,
um in Theorie und Praxis Gold, Silber oder Bronze zu erringen. sowie die betreuenden Lehrkräfte können sich ab dem 1. April
Die 32. IBO findet im Juli 2021 in Lissabon, Portugal statt. Das 2020 im Portal der ScienceOlympiaden registrieren und zum Wett-
deutsche Auswahlverfahren wird in vier Runden durchgeführt. bewerb anmelden (www.scienceolympiaden.de). Wer bereits aus
Die Aufgaben kommen aus allen Gebieten der Biologie. Bei der dem Vorjahr für das Portal registriert ist, kann sich mit seinem
BiologieOlympiade handelt es sich um einen Einzelwettbewerb, persönlichen Nutzer-Code und Passwort direkt für die Biologie-
bei dem keine Gruppenarbeiten erlaubt sind. Die Aufgaben der Olympiade 2021 anmelden (Hinweise zum Anmeldeverfahren
1. Runde auf diesem Flyer dürfen mit Fachliteratur zu Hause unter www.biologieolympiade.info).
bearbeitet werden. Für die Qualifikation zur 2. Runde müssen
nicht alle Aufgaben richtig gelöst sein. In den ersten beiden Die 1. Runde 2021
Runden werden die Landessiegerinnen und Landessieger und Schülerinnen und Schüler, besonders aber auch die betreuenden
die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der jeweils nächsten Lehrerinnen und Lehrer geben seit Jahren ihr Bestes, um sich an
Runde ermittelt. In der 3. und 4. Runde am IPN in Kiel finden der 1. Runde der BiologieOlympiade zu beteiligen. Die Rahmen-
neben den Ausscheidungswettkämpfen Vorträge, Besichtigungen, bedingungen für diese Aktivitäten haben sich zunehmend verän-
Exkursionen und Praktika statt. dert. Wir wollen dieser Schwierigkeit begegnen, indem seit einigen
Jahren nicht mehr alle vier Aufgaben gelöst werden müssen.
Wer kann teilnehmen? Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer mag sich selbst überlegen,
Mitmachen können in der ersten und zweiten Runde alle Jugend- ob nur drei der vier Aufgaben oder alle vier gelöst werden. Es gehen
lichen, die im Schuljahr 2020/2021 eine weiterführende Schule des nur die besten drei Aufgaben in die Wertung ein. Jede Aufgabe
deutschen Bildungssystems besuchen. Ab der dritten Runde ist wird mit bis zu 20 Punkten bewertet. Die maximal in der 1. Runde
eine Teilnahme aufgrund der internationalen Vorschriften nur für erreichbare Punktzahl liegt somit bei 60.
Schülerinnen und Schüler möglich, die nach dem 30. Juni 2001
geboren sind. Wer prüft die Ergebnisse?
Nach Möglichkeit korrigiert eine Fachlehrerin oder ein Fachlehrer
Was kann man erreichen? an der Schule diese Arbeit und trägt die Ergebnisse direkt im
Bei der IBO gibt es in jeder erreichten Runde Urkunden. In der Portal ein. Die Bestätigung dafür, die im Portal automatisch erstellt
3. Runde werden Büchergutscheine sowie Forschungspraktika im wird, soll ausgedruckt und unterschrieben an die oder den zu-
In- und Ausland vergeben. In der 4. Runde winken Geldpreise ständigen Landesbeauftragte/n geschickt werden. Alternativ kann
oder vielleicht sogar eine Förderung durch die Studienstiftung die Meldung der Ergebnisse auch per Ergebnismeldebogen (zum
des deutschen Volkes. Darüber hinaus berücksichtigen einige Download unter www.biologieolympiade.info) direkt an die oder
Universitäten IBO-Ergebnisse bei der Studienplatzvergabe z.B. den Landesbeauftragte/n erfolgen. Sollten sich mehr als 10 Schüle-
in den Fächern Medizin und Pharmazie. Jungen Talenten bietet rinnen und Schüler einer Klasse beteiligen, kann die Fachlehrerin
sich zusätzlich noch eine besondere Chance: Schülerinnen und oder der Fachlehrer auch direkt Kontakt zur bzw. zum Landes-
Schüler, die 2004 und später geboren sind und es bis in die dritte beauftragten aufnehmen.
Runde in Kiel schaffen, können sich über diese Teilnahme parallel
für die 19. Europäische ScienceOlympiade (EUSO) im April oder Mai Die 2. Runde 2021
2021 in Ungarn qualifizieren. Die EUSO ist ein naturwissenschaft- Wer sich für die zweite Runde qualifiziert, erhält aus der Hand
licher Teamwettbewerb. Je eine „Expertin“ oder der Fachlehrerin oder des Fachlehrers eine Klausur vom IPN Kiel
ein „Experte“ der Biologie, Chemie und Physik mit 30 Multiple-Choice-Aufgaben sowie mehreren komplexeren
arbeiten in einem Dreierteam gemeinsam an Aufgaben. Zum Üben können unter www.biologieolympiade.info
der Lösung fächerverbindender praktisch- Aufgaben vorheriger Jahre heruntergeladen werden. Die unter
experimenteller Fragestellungen. Aufsicht geschriebenen Klausuren der 2. Runde werden von der
Weitere Informationen unter www.euso-info.de. Fachlehrerin / dem Fachlehrer zur Korrektur an die zuständigen
Landesbeauftragten geschickt.
www.biologieolympiade.info
Grußworte Die Bundesministerin für Bildung und Forschung und die Präsidentin der Kultusministerkonferenz laden zu einer Teilnahme an den ScienceOlympiaden, zu denen die BiologieOlympiade gehört, ein. Liebe Schülerinnen und Schüler, Liebe Schülerinnen und Schüler, liebe Eltern, liebe Lehrerinnen und Lehrer, liebe Eltern, liebe Lehrerinnen und Lehrer, Alexander von Humboldt war überzeugt, dass Ideen und Wissen wir brauchen Menschen, die sich mit Begeisterung und fundier- nur nützen können, „wenn sie in vielen Köpfen lebendig werden“. ten Fachkenntnissen für den Wissenschaftsstandort Deutschland Wie zu Humboldts Zeiten gilt es auch heute, die Faszination, die einsetzen. Dies gilt in besonderem Maße für die Bereiche Mathe- von Wissenschaft und Forschung ausgeht, bei jungen Menschen, matik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT), deren früh zu wecken und zu fördern. Erkenntnisse unseren Alltag in starkem Maße prägen. Wir wissen, dass gerade die Erkenntnisse der Naturwissenschaften Dafür brauchen wir junge Talente – und Initiativen, die diese unsere Zukunft erheblich prägen werden und Grundlage des schon in der Schulzeit motivieren und fördern! gesellschaftlichen Fortschritts sind. Mehr denn je ist ein natur- wissenschaftliches Verständnis notwendig, um auch die Folgen Wettbewerbe für Schülerinnen und Schüler spielen dabei eine von wissenschaftlichem und technischem Fortschritt richtig wichtige Rolle: Sie ermöglichen Kindern, Jugendlichen und einschätzen zu können und Antworten auf die großen Zukunfts- jungen Erwachsenen, ihre Talente zu entdecken und sich mit fragen zu finden. unterschiedlichsten Inhalten und Methoden über den Schul- Das Bundesministerium für Bildung und Forschung engagiert unterricht hinaus zu beschäftigen. sich seit vielen Jahren auf zahlreichen Wegen, um junge Men- schen für die Welt der Naturwissenschaften zu begeistern. Wir Die sechs vom Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwis- fördern zum Beispiel verschiedene Schüler- und Jugendwett- senschaften und Mathematik (IPN) organisierten naturwissen- bewerbe zu MINT-Themen – der Mathematik, Informatik, schaftlichen Wettbewerbe, die ScienceOlympiaden, bieten dazu Naturwissenschaften und Technik. Die vom Leibniz-Institut vielfältige Gelegenheiten. Sie fordern und fördern jedes Jahr für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik bundesweit mehr als 10.000 Schülerinnen und Schüler ab der organisierten naturwissenschaftlichen Wettbewerbe, die Science- 5. Klasse. In mehreren Runden lösen sie zuhause oder in der Olympiaden und der Bundesumweltwettbewerb, gehören dazu. Schule spannende und herausfordernde Aufgaben aus Biologie, Jedes Jahr melden sich bundesweit rund 10.000 Schülerinnen Chemie und Physik oder erarbeiten Projekte im Bereich Umwelt und Schüler ab der 5. Klasse an. Denn spannende und knifflige und nachhaltige Entwicklung. Dabei geht es, wie bei den Olym- Aufgaben bieten die Möglichkeit, sich jenseits des Schulalltages pischen Spielen, nicht (allein) ums Gewinnen. Wer teilnimmt, selbst herauszufordern, seine eigenen Talente zu entdecken und kann seine Kenntnisse und Fähigkeiten vertiefen, Kontakte zu sich weiterzuentwickeln. interessanten Menschen knüpfen und tolle Erfahrungen sammeln. Es lohnt sich, an den Wettbewerben teilzunehmen. Mit dem Mut, Der Aufforderung „Zeige Dein Talent!“ der Wettbewerbe folgend, sich auf etwas Neues einzulassen, eröffnen sich Räume und lade ich Euch als Schülerinnen und Schüler, aber auch Sie als Möglichkeiten. Faszinierende Erfahrungen und interessante Lehrkräfte und Eltern daher herzlich ein, die ScienceOlympiaden Begegnungen bereichern die Teilnehmerinnen und Teilnehmer. für sich zu entdecken. Ich lade Sie als Schülerinnen und Schüler, aber auch als Lehr- kräfte und Eltern ein, die ScienceOlympiaden und den Bundes- umweltwettbewerb für sich zu entdecken und zu erobern, und wünsche Ihnen dafür viel Erfolg und Spaß. Anja Karliczek Dr. Stefanie Hubig Mitglied des Deutschen Bundestages Präsidentin der Kultusministerkonferenz 2020 Bundesministerin für Bildung und Forschung www.biologieolympiade.info
Wen spricht die IBO an?
Schülerin oder Schüler Lehrerin oder Lehrer Schule
Wenn Du Schülerin oder Schüler bist, Als Lehrerin oder Lehrer können Sie Schulen können durch die Ermunterung
bieten die IBO und der deutsche IBO- in Biologie besonders leistungsfähigen zur Teilnahme an Wettbewerben ihr
Auswahlwettbewerb Dir vielfältige oder interessierten Schülerinnen und Profil schärfen und diese im Sinne eines
Möglichkeiten, Dich intensiv mit bio- Schülern mit den Aufgaben des Auswahl- Enrichments als Komplementierung
logischen Fragestellungen auseinander wettbewerbs eine Herausforderung schulischer Angebote nutzen. Wettbe-
zu setzen, Deine eigenen Grenzen zu bieten und sie zu einer vertieften werbe bieten dabei vielfältige, differen-
Wen
testen und spricht die
nicht zuletzt IPhO an?
interessante Auseinandersetzung mit biologischen zierte Lernumgebungen für teilnehmen-
Menschen kennenzulernen. Themen anhalten. Die IBO kann so als de Schülerinnen und Schüler. Im Bereich
Schülerin oder Schüler Lehrerin
Instrument oder Lehrer Förderung
individueller Schuleder MINT-Fächer stellen die Olympiaden,
Wenn Du Schülerin
Zur Vorbereitung auf dieoder Schüler
3. und bist,
4. Runde Als Lehrerin oder
dienen. InsbesondereLehrer können Sie
die Aufgaben der Schulenzumindest
können durch die Ermunte-
in den späteren Runden,
bieten die IPhO und der deutsche
wird ein Aufgabentraining durchgeführt, in1.Physik besonders leistungsfähigen
Runde eignen sich dabei nicht nur für rung zur Teilnahme an Wettbewerben
einen auf besonders motivierte und
IPhO-Auswahlwettbewerb Dir vielfältige oder interessierten Schülerinnen und ihr Profil schärfen und diese im Sinne
in dem Du ausführliche Tipps zu Deinen die Besten in einer Abiturklasse. Es zeigt leistungsstarke Jugendliche ausgerich-
Möglichkeiten, Dich intensiv mit physi- Schülern mit den Aufgaben des Aus- eines Enrichments als Komplemen-
Bearbeitungen bekommst undauseinander
kalischen Fragestellungen so Deine sich vielmehr, dass
wahlwettbewerbs eineeine frühe Ausein-
Herausforde- tierungteten Wettbewerb
schulischer Angebotedar.nutzen.
Dennoch ist eine
Problemlösefähigkeiten nochGrenzen
zu setzen, Deine eigenen einmal zu andersetzung
rung bieten und mit den
sie zu Wettbewerbsauf-
einer vertieften Teilnahme
Wettbewerbe auch
bieten in vielfältige,
dabei den Eingangsrunden
verbessern kannst.
testen und nicht zuletzt interessante gaben ein wichtiger
Auseinandersetzung mitBaustein für eine
physikalischen nicht nur
differenzierte lohnenswert, sondern
Lernumgebungen für teil- kann
Menschen kennenzulernen. Themen
spätereanhalten.
erfolgreicheDie IPhO kann so
Teilnahme ist und nehmendeauchSchülerinnen und Schüler.
zu einer nachhaltigen Motivation
Auch wenn Du es nicht bis dahin schaffst, als Instrument
nebenbei auchindividueller Förderung
viel Spaß machen kann. Im Bereich der MINT-Fächer
für MINT-Themen stellen die
beitragen.
Zur Vorbereitung auf die 3. und 4. Run- dienen. Insbesondere die Aufgaben der Olympiaden, zumindest in den späteren
ist schon dasein
de wird Bestehen der erstendurchge-
Aufgabentraining Runde
1. Runde eignen sich dabei nicht nur Runden, einen auf besonders motivierte
eineführt,
besondere
in demLeistung und eineTipps
Du ausführliche echte
zu Ermutigen
für die BestenSie indaher Ihre Schülerinnen
einer Abiturklasse. In vielen Bundesländern
und leistungsstarke kann eine
Jugendliche ausge-
Auszeichnung.
Deinen Bearbeitungen bekommen und Esund
zeigtSchüler gerne auch
sich vielmehr, dasszur
eineAbgabe
frühe von Teilnahme
richteten Wettbewerban dem Wettbewerb
dar. Dennoch ist übri-
so Deine Problemlösefähigkeiten noch Bearbeitungen einzelner
Auseinandersetzung mit denAufgaben;
Wettbe- denn gens als auch
eine Teilnahme besondere
in den Lernleistung
Eingangs- Ihrer
Also,einmal verbessern kannst.
nur Mut! werbsaufgaben
verlieren kannein nur,wichtiger
wer nichtBaustein
teilnimmt. rundenSchülerinnen
nicht nur lohnenswert,
und Schülersondern
für das Abitur
für eine spätere erfolgreiche Teilnahme kann auch zu einer nachhaltigen
anerkannt werden. Moti-
Auch wenn Du es nicht bis dahin
ist und nebenbei auch viel Spaß machen vation für MINT-Themen beitragen.
schaffst, ist schon das Bestehen der
kann.
ersten Runde eine besondere Leistung In vielen Bundesländern kann eine
und eine echte Auszeichnung. Ermutigen Sie daher Ihre Schülerinnen Teilnahme an dem Wettbewerb übri-
Also, nur Mut! und Schüler gerne auch zur Abgabe gens als besondere Lernleistung Ihrer
von Bearbeitungen einzelner Aufgaben; Schülerinnen und Schüler für das Abitur
denn verlieren kann nur, wer nicht anerkannt werden.
teilnimmt.
An mehr als Biologie
interessiert? Zeige dein Talent!
scienceolympiaden.de
Die IBO ist eine der sechs vom IPN or-
ganisierten bundesweiten naturwissen-
schaftlichen Schülerwettbewerbe – den
ScienceOlympiaden. Neben den Auswahl- der Sekundarstufe bis nach dem Ende
wettbewerben zu den internationalen der Schulzeit an und bieten mit einer
Olympiaden in Biologie (IBO), Chemie engen Vernetzung die Möglichkeit einer
(IChO) und Physik (IPhO) gehören dazu nachhaltigen Förderung naturwissen-
die Internationale JuniorScienceOlympi- schaftlicher Fähigkeiten und Interessen.
ade (IJSO), die Europäische ScienceOlym- Weitere Informationen zu den Science-
piade (EUSO) sowie der BundesUmwelt- Olympiaden sind unter
Wettbewerb (BUW). Zusammen sprechen www.scienceolympiaden.de zu finden.
sie Schülerinnen und Schüler vom Beginn
Ablauf der Wettbewerbe →→→
1. Runde →→→
Mitte Januar - Mitte März
2. Runde →→→
Mai - Juni Oktober
Empfohlen
3. Runde →→→
von der
4. Runde →→→
November
int. Wettbewerb
Dezember
in IBO, IChO, IPhO integriert Mitte - Ende März 1 Woche im März/April
Mitte September -
April - September * Ende Februar Ende Mai Juli
Ende November
Anfang Mai - Mitte September -
Ende Februar Mitte Mai Juli
Mitte September * Anfang Januar *
April - August * September - Oktober Januar April Juli
Anmeldung Begutachtung Jurytagung/Präsentation Ehrung INEPO
Mitte März April - Mai Juni September April - Mai
Bei den ScienceOlympiaden des IPN kannst du dein naturwissenschaftliches Talent zeigen.
In mehreren Runden befasst du dich mit naturwissenschaftlichen Themen und triffst interessante Leute.
Am Ende kannst du sogar Deutschland auf internationalen Wettbewerben vertreten.
Informiere dich auf www.scienceolympiaden.de ////// *Die Abgabetermine werden in den einzelnen Bundesländern festgelegt.
Hier geht´s zur Anmeldung 
Die Aufgaben der 1. Runde
Aufgabe 1:
Manche mögen‘s heiß
(Botanik, Ökologie)
Aufgrund des Klimawandels und des häufigeren Auftretens d) Um die Regeneration der Korkeichenwälder nach einem
extremer Wettersituationen ist auch eine Zunahme von Feuer zu untersuchen, wurde ein Waldgebiet hinsichtlich
Waldbränden zu beobachten. In Portugal sind davon häufig des Vorkommens dreier Pflanzenarten zu verschiedenen
Korkeichenwälder betroffen, die von großer ökonomischer Zeitpunkten (2, 10, 20 Jahre) nach einem Waldbrand
und ökologischer Bedeutung sind. analysiert. Dazu wurden mehrmals Gebiete einer Größe
von 100 m2 ausgezählt und im folgenden Graphen
a) B
eschreiben Sie den Bestäubungsmechanismus der zusammengefasst:
Korkeiche und erklären Sie, wie sich die Bäume vor
Selbstbestäubung schützen. (2 Punkte) Beschreiben Sie die natürliche Rückkehr der für den Stand-
ort typischen Flora nach einem Waldbrand anhand dieser
b) Skizzieren Sie schematisch einen Querschnitt durch den Untersuchung unter Verwendung ökologischer Fachbegriffe.
Stamm einer Korkeiche und beschriften Sie die Schichten Deuten Sie die Ergebnisse hinsichtlich der unterschiedlichen
des Stammes mit den jeweiligen Fachbegriffen. (5 Punkte) Ausbreitung der Arten und erklären Sie, wie diese Beobach-
tung zustande kommt. (5,5 Punkte)
c) Eine Studie untersuchte die Überlebenswahrscheinlichkeit
von Korkeichen bei Waldbränden. Die Ergebnisse sind in
den folgenden Graphen dargestellt, wobei die mittlere
Überlebensrate als schwarze Linie und deren Standard- Korke
abweichung als grauer Bereich dargestellt sind.
Individuen pro 100 m2
Besen
Werten Sie die abgebildeten Diagramme aus. Oliven
Erklären Sie die Befunde. (2,5 Punkte)
Überlebensrate
Zeit [Jahre]
Korkeiche (Quercus suber)
Individuen pro 100 m2
Besenginster (Cytisus scoparius)
Baumhöhe [m] Olivenbaum (Olea europaea)
e) Eine weitere Art, die Angepasstheiten an den abiotischen
Faktor Feuer zeigt, ist die Zistrose. Experimentelle Daten
zeigen, dass nach einem Feuer die Zahl von Zistrosen-
Überlebensrate
Keimlingen um den Faktor 20 zunimmt.
Erklären Sie diese Beobachtung, indem Sie drei mögliche
Wirkweisen des Feuers auf die Zistrosensamen nennen.
Vergleichen Sie die Strategien von Zistrose und Korkeiche
Zeit [Jahre] in Bezug auf Feuer. (5 Punkte)
Stammdurchmesser [cm]
Aufgabe 2
Ihr habt es in der Hand
(Mikrobiologie)
Ein zunehmendes Problem bei der Behandlung von bakteri- d) Im folgenden Experiment untersuchen Sie das Wachstum
ellen Infektionen ist die Resistenz einiger Erreger gegen Anti- von Bakterien auf einem einfachen Nährmedium.
biotika. Als Ursachen werden unter anderem der massenhafte Lösen Sie einen halben Würfel handelsüblicher Fleisch-
Einsatz von Antibiotika z.B. in der Tierzucht sowie mangelnde brühe in 100 ml warmem Wasser und filtrieren Sie diese
Hygiene in Krankenhäusern diskutiert. anschließend durch einen Kaffeefilter. Geben Sie ein
erbsengroßes Stück Frischhefe, 5 g Zucker und 2 g Agar-
a) Für den gezielten Einsatz von Antibiotika ist eine grund- Agar hinzu und kochen Sie die Mischung unter Rühren auf.
sätzliche Unterscheidung von Bakterien unerlässlich. Lassen Sie die Flüssigkeit ca. 30 – 60 Minuten köcheln,
Hierfür kann man die Gram-Färbung verwenden. bevor Sie sie direkt in vier Petrischalen mit Deckel füllen
(steril oder zuvor desinfiziert). Lassen Sie die geschlos-
Erklären Sie das Prinzip der Gram-Färbung. senen Platten erhärten, drehen Sie die Platten mit dem
Nennen Sie zwei Gruppen von Bakterien, die man mittels Deckel nach unten und lassen Sie sie mehrere Stunden
der Gram-Färbung nicht anfärben kann und erklären Sie lang abkühlen!
die Ursache dafür. (4 Punkte)
1. Öffnen Sie eine der Platten kurz und drücken Sie sachte
b) D
ie folgenden mikroskopischen Aufnahmen zeigen einen beliebigen Finger auf das Nährmedium.
verschiedene Bakterienspezies nach Gram-Färbung.
2. Waschen Sie sich anschließend die Hände und geben Sie
Ordnen Sie die Abbildungen A-D den folgenden vier direkt einen Fingerabdruck auf eine zweite Platte wie
Bakterienspezies zu: Escherichia coli, Streptococcus minor, zuvor beschrieben.
Neisseria cinerea, Clostridioides difficile. Begründen Sie.
(2 Punkte) 3. Desinfizieren Sie im Anschluss Ihre Hände sorgfältig,
lassen Sie das Desinfektionsmittel trocknen und geben
Sie einen Fingerabdruck auf eine dritte Platte.
4. Die vierte Platte lassen Sie unbehandelt.
Verschließen Sie die Platten umgehend und versiegeln
Sie sie rundum mit Klebestreifen. Kultivieren Sie die
Platten für einige Tage an einem warmen Ort mit dem
Deckel nach unten und halten Sie sie dabei stets
geschlossen.
Dokumentieren Sie das Bakterienwachstum auf den vier
Petrischalen fotografisch, ohne den Deckel zu öffnen,
und beschreiben Sie das Ergebnis.
Entsorgungshinweis: Geben Sie die versiegelten
Petrischalen zur fachgerechten Entsorgung bei der
Lehrkraft ab.
Nennen Sie Vor- und Nachteile der verschiedenen
Reinigungsmethoden im Alltag.
(8 Punkte)
c) Ein Laborant führt eine Gram-Färbung an Staphylococcus e) Die bakterielle Zellwand ist der Angriffspunkt wichtiger
aureus durch, vergisst jedoch den ersten Färbeschritt. Antibiotika. Beschreiben Sie das Wirkprinzip der Penicilline
Erklären Sie das zu erwartende mikroskopische Ergebnis. und nennen Sie zwei mögliche Ursachen für die Resistenz
(2 Punkte) eines Bakteriums gegen Penicillin. Erklären Sie in diesem
Zusammenhang außerdem den Begriff der Kreuzresistenz
und wie diese zustande kommt. (4 Punkte)
Aufgaben der 1. Runde
Die Aufgaben der 1. Runde
Aufgabe 3
Einen Augenblick, bitte!
(Zoologie)
Während beim Komplexauge der Gliedertiere das Gesichtsfeld
dem Öffnungswinkel eines Ommatidiums entspricht, ist es
beim Linsenauge u.a. abhängig von der Pupillenweite und
Lage zu Nachbarstrukturen wie Nase oder Augenlid und weist
zwischen Tieren große Unterschiede auf.
a) Ordnen Sie die Gesichtsfeldschemata den Vögeln Taube,
Eule und Turmfalke zu. Begründen Sie Ihre Zuordnung
unter Berücksichtigung der Lebensweise. (2 Punkte)
1 2 3
b) Bestimmen Sie Ihre eigenen horizontalen und vertikalen
monokularen Gesichtsfelder, z.B. nach der Anleitung
zum Bau eines Perimeters auf der Aufgabenseite der
IBO-Homepage. Dokumentieren Sie fotografisch Ihre
Versuchsanordnung. Geben Sie Ihre Ergebnisse tabella-
risch an und stellen Sie diese in einer Skizze dar. Bild I
Ermitteln Sie anschließend das gesamte beidäugige
horizontale und vertikale Blickfeld (mit Nutzung der
Augenmuskeln) und ergänzen Sie dieses in der Skizze.
(10 Punkte)
c) Die Gesichtsfeldausdehnung variiert auch mit der Farbe
eines zu erkennenden Objektes. Bestimmen Sie mit Hilfe
Ihres Perimeters qualitativ die Reihenfolge von peripher
nach zentral für grün, gelb, rot und blau. (2 Punkte)
Bild II
d) Nennen Sie zwei mögliche pathologische Ursachen
für Einschränkungen des Gesichtsfeldes.
Auch Läsionen können dazu führen - das Schema zeigt
mögliche Lagen (1-7).
Geben Sie begründet an, durch welche der Läsionen
die gezeigten Bilder (I, II) verursacht sein könnten.
Nennen Sie zwei neurophysiologisch basierte Therapie-
möglichkeiten bei Gesichtsfeldausfällen.
(6 Punkte)
Aufgabe 4
Eine runde Sache
(Molekularbiologie)
Der Japaner Osamu Shimomura erhielt 2008 den Nobelpreis d) Die in c) beschriebene Methode der Kartierung eines
für Chemie für die Entdeckung des grün fluoreszierenden Pro- Plasmids erlaubt keine Rückschlüsse auf die genaue Lage
teins GFP, welches heutzutage nicht mehr aus der Zellbiologie sehr eng beieinander liegender Schnittstellen. Nennen
wegzudenken ist. GFP ist mittels eines Fluoreszenzmikroskops Sie eine Methode, mit der auch diese in ihrer richtigen
leicht zu beobachten und kann durch molekularbiologische Reihenfolge bestimmt werden können. Geben Sie je einen
Methoden an andere Proteine gekoppelt werden. Dies ist Vor- und Nachteil dieser Methode an. (3 Punkte)
vor allem nützlich, um die Lokalisation eines bestimmten
Proteins in einer Zelle oder einem ganzen Gewebe zu verfol- e) Nachfolgend ist eine fertige Karte des Plasmids pIBO21-
gen. Um ein beliebiges Protein an ein GFP zu knüpfen, kann PRT abgebildet. In dessen multiple Klonierungsstelle
das jeweilige Gen in ein Plasmid eingefügt werden, welches wird das GFP-Gen mit Hilfe der Enzyme SpeI und XhoI
bereits die GFP-Sequenz enthält. Dieser Vorgang wird mit eingefügt. In einer weiteren Schnittstellenanalyse des
Hilfe von Restriktionsenzymen durchgeführt. Das Organell, Plasmids mit Restriktionsenzymen soll die korrekte
welches das zu untersuchende Protein enthält, kann ermittelt Integration des Gens geprüft werden.
werden, indem man Proteine anfärbt, welche nur in einem Stellen Sie schematisch das Bandenmuster dar, welches
bestimmten Organell vorkommen und für dieses als Marker sich jeweils aus dem Schneiden des Plasmids mit integ-
dienen. riertem GFP-Gen mittels der Enzyme BclI, NcoI, NdeI und
XhoI ergibt. (5 Punkte)
a) Geben Sie an, für welches Organell die folgenden
Proteine jeweils als Marker dienen: LAMP2, GOLM1, Hinweis: Das GFP-Gen hat eine Länge von 700 Basen-
Succinat-Dehydrogenase, Calreticulin. (2 Punkte) paaren (bp) und besitzt eine NdeI-Schnittstelle ca. 250 bp
vom Startcodon entfernt.
b) Plasmide können eine multiple Klonierungstelle (MCS)
besitzen. Erklären Sie deren Bedeutung. (2 Punkte)
SpeI
c) Für ein Experiment soll eine Karte mit Schnittstellen von EcoRI
HindIII
einem unbekannten Plasmid erstellt werden. Dazu wird EcoRV
es mit einer Kombination aus verschiedenen Restriktions- BcII
NcoI
enzymen geschnitten, für die das Plasmid eine multiple XbaI
Klonierungsstelle besitzt. Die entstehenden DNA-Fragmente XbaI
XhoI
werden über eine Agarose-Gelelektrophorese getrennt. NcoI
Zeichnen Sie auf Grundlage des Bandenmusters so exakt
wie möglich die sich daraus ergebende Restriktionskarte.
Kennzeichnen Sie die Lage der multiplen Klonierungsstelle, NdeI
an der das Gen später eingefügt werden kann. NcII
Beurteilen Sie anschließend, welche/s Enzym/e für
BcII
das Einfügen eines beliebigen Genes an der MCS am
Replikations-
geeignetsten ist/sind. (8 Punkte)
ursprung
Ampicillin-Resistenzgen
BcII
EcoRI HindIII BamHI SpeI NdeI EcoRV
HindIII EcoRI BamHI SpeI
HindIII BamHI SpeI EcoRI
Aufgaben der 1. Runde
Hinweise zu den 4 Runden
1. Runde an Schulen 2. Runde an Schulen 3. Runde am IPN in Kiel 4. Runde am IPN in Kiel
Ab April 2020, Stichtag der Ergebnis- Ab Oktober bis Ende November 2020: Februar 2021, Einladung durch Ende Mai / Anfang Juni 2021,
meldung an die/den Landes- das IPN: Einladung durch das IPN:
beauftragte/n ist der 29.09.2020: Die etwa 500 bis 600 besten Schüle-
rinnen und Schüler der 1. Runde sollen Die Schülerinnen und Schüler der Die etwa zehn besten Schülerinnen
Alle im Fach Biologie begabten und theoretische Aufgaben aus allen Ge- 3. Runde sollen in der Lage sein, und Schüler der 3. Runde sollen in
motivierten Schülerinnen und Schüler bieten der Biologie im Rahmen einer theoretische und praktische Aufgaben der Lage sein, komplexe praktische
können mitmachen. Sie sollen in der zweistündigen Klausur unter Fachleh- aus allen Gebieten der Biologie unter und theoretische Aufgaben der
Lage sein, selbstständig biologische reraufsicht lösen können. Die 2. Runde Klausurbedingungen zu lösen. Die Biologie unter Klausurbedingungen
Problemstellungen zu bearbeiten dient der Auswahl der etwa 45 besten 3. Runde dient der Auswahl der ca. zu lösen. Die 4. Runde dient der
und Lösungsmöglichkeiten korrekt Schülerinnen und Schüler für die zehn besten Schülerinnen und Schüler Auswahl der besten vier Schülerinnen
darzustellen. Eine Online-Anmeldung 3. Runde in Kiel. Nach Möglichkeit und für die 4. Runde und zugleich der und Schüler (Deutsches Team) und der
im Portal (www.scienceolympiaden.de) bei entsprechender Leistung sollen Vorbereitung auf die Internationale weiteren Vorbereitung auf die Interna-
ist für die Teilnahme verpflichtend. hierbei alle Bundesländer zumindest BiologieOlympiade. Diese besondere tionale BiologieOlympiade.
Die 1. Runde dient der Vorauswahl der durch die Landessieger vertreten sein. „Kieler Woche“ umfasst ein Rahmen-
500 bis 600 besten Schülerinnen und programm mit Informationsveranstal- Anforderungen: Theorie: 60 Aufgaben
Schüler für die 2. Runde. Anforderungen: 30 Aufgaben als tungen, Trainingskursen und Ausflügen als MC (Multiple-Choice)-Fragen und
MC (Multiple-Choice)-Fragen und sowie einer Feierstunde bei dem mehrere Aufgaben aus allen Bereichen
Anforderungen: Drei aus vier offen mehrere komplexe Aufgaben aus den Hauptsponsor, der Eppendorf AG, der Biologie. Praxis: Eine komplexe
gestellten Aufgaben (Innenseite sowie Bereichen Cytologie (20%), Anatomie, in Hamburg im Rahmen des mehrstündige praktische Aufgabe so-
unter www.biologieolympiade.info) Physiologie und Biochemie von Mensch „Eppendorf-Tages“. wie kürzere praktische Klausuren aus
aus allen Bereichen der Biologie sollen und Tier (25%), Genetik und Evolution verschiedenen Gebieten der Biologie.
mit Hilfe von Fachliteratur als Hausar- (20%), Botanik (15%), Ökologie (10%), Anforderungen: Theorie: 80 Aufgaben
beit gelöst werden. Die Aufgaben liegen Systematik (5%), Verhalten (5%). als MC (Multiple-Choice)-Fragen und Bewertung: Die Klausuren (Theorie
oft über dem Niveau des Schulstoffes. mehrere komplexe Aufgaben aus den- und Praxis) werden am IPN korrigiert.
Es handelt sich um einen Einzelwett- Bewertung: Die Landesbeauftragten selben Bereichen der Biologie wie in Die Gewichtung zwischen Theorie und
bewerb, bei dem keine Gruppenarbei- korrigieren die Klausuren, die ihnen der 2. Runde (vier Zeitstunden). Praxis erfolgt im Verhältnis 1:1.
ten eingereicht werden dürfen. von den Schulen zugeschickt werden, Praxis: Drei komplexe praktische Auf-
ab Mitte November im Jahr vor der IBO. gaben aus drei Gebieten der Biologie Anerkennung: Neben den Urkunden
Bewertung und Ergebnismeldung: Der späteste Abgabetermin bei den im Labor (je 75 min). werden auch Geldpreise vergeben.
Die Arbeit wird von der betreuenden Landesbeauftragten ist der 28. No- Die vier Besten nehmen an der IBO
Lehrkraft korrigiert und die Ergebnisse vember 2020. Bewertung: Die Klausuren werden teil. Besonders Talentierte werden zur
im Portal eingetragen. Die Bestätigung am IPN korrigiert. Die Bewertung Aufnahme in die Studienstiftung des
dafür, die im Portal automatisch erstellt Anerkennung: Die Teilnehmerinnen von Theorie und Praxis erfolgt im deutschen Volkes vorgeschlagen.
wird, soll ausgedruckt und unter- und Teilnehmer der 2. Runde erhalten Verhältnis 1:1.
schrieben an die oder den zuständigen Urkunden und Bewertungsbögen.
Landesbeauftragte/n geschickt werden.* Die Preisträger werden zur 3. Runde Anerkennung: Neben den Urkunden
Zur Vergabe von Zusatzpunkten für eingeladen, die im Februar des erhalten alle Teilnehmerinnen und
die Jahrgänge 2004 und später ist die Wettbewerbsjahres am IPN in Kiel Teilnehmer Buch- oder Geldpreise.
Angabe des Geburtsdatums sowie der
stattfindet. Die ca. zehn Besten werden zur
Abschlussklassenstufe (12 oder 13) be-
4. Runde eingeladen. Der Förder-
sonders wichtig. Der späteste Ergebnis- Kontakt und weitere Informationen
Die Landessieger werden je nach verein der BiologieOlympiade vergibt
meldetermin ist der 29.09.2020. Bei Wettbewerbsleitung
Landesvorgaben gesondert prämiert. Forschungsaufenthalte in In- und
freiwilliger Lösung von vier Aufgaben PD Dr. Burkhard Schroeter, IPN,
Ausland, die vom VBIO mitfinanziert
werden die drei besten gewertet (max. Olshausenstr. 62, 24118 Kiel
20 P./Aufgabe = max. 60 P. insgesamt). werden.
Anerkennung: Die Teilnehmerinnen *Alternativ kann die Meldung der Ergebnisse auch per Ergebnismeldebogen Sekretariat
und Teilnehmer der 1. Runde erhalten (zum Download unter www.biologieolympiade.info) direkt an die oder den Daniela Hinrichsen
eine Urkunde mit Bewertungsbogen. Landesbeauftragte/n erfolgen. Tel.: 04 31 / 880 3166
Die Preisträger bearbeiten im November Fax: 04 31 / 880 2717
2020 die Klausur der 2. Runde. E-mail: ibo@leibniz-ipn.de
Adressen der Landesbeauftragten der 1. Runde
Stichtag für die Anmeldung im Portal und für die Ergebnismeldung ist der 29.09.2020
Baden-Württemberg Bremen Niedersachsen Sachsen
StD Martin Röck Dr. Stephan Leupold OStRin Kristina Themann Carola Damme
Hermann-Hesse-Gymnasium Gymnasium Horn Gymnasium Bersenbrück Gymnasium Franziskaneum Meißen
Am Schießberg 9 Vorkampsweg 97, 28359 Bremen Im Dom 19 Kaendlerstraße 1, 01662 Meißen
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Bayern DESY-Schülerlabor Dr. Manfred Schwöppe Werner-v.-Siemens-Gymnasium
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