Modulhandbuch für den Bachelorstudiengang Biologie März 2018 - Universität Bonn
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Modulhandbuch für den Bachelorstudiengang Biologie März 2018
Pflichtbereich im Bachelorstudiengang Biologie BP01 - Biologie der Zellen und Gewebe .................................................................................................. 1 BP02 - Morphologie und Evolution der Tiere.......................................................................................... 3 BP03 - Chemie für Biologen .................................................................................................................... 5 BP04 - Biochemie .................................................................................................................................... 7 BP05 - Genetik ......................................................................................................................................... 8 BP06 - Biodiversität der Pflanzen .......................................................................................................... 10 BP07 - Physik für Biologen..................................................................................................................... 11 BP08 - Mathematik und Statistik in der Biologie .................................................................................. 13 BP09 - Mikrobiologie ............................................................................................................................. 15 BP10 - Entwicklungsbiologie ................................................................................................................. 17 BP11 - Immunbiologie ........................................................................................................................... 19 BP12 - BPhysiologie der Tiere ............................................................................................................... 21 BP13 - Pflanzenphysiologie ................................................................................................................... 23 BP14 - Botanische Bestimmungsübungen ............................................................................................ 24 BP15 - Zoologische Bestimmungsübungen ........................................................................................... 26 PA - Projektarbeit in Kleingruppen ........................................................................................................ 28 BA - Bachelorarbeit ............................................................................................................................... 29 Wahlpflichtbereich im Bachelorstudiengang Biologie WP01 - Zellbiologie ............................................................................................................................... 30 29BSchwerpunkt A: Molekulare Zellbiologie....................................................................................... 32 30BSchwerpunkt B: Zellbiologie der Proteinfaltung und des Proteinabbaus ..................................... 33 31BSchwerpunkt D: Zytoskelettale Netzwerke ................................................................................... 34 32BSchwerpunkt E: Molekulare und zelluläre Biologie von Membranen ........................................... 35 WP02 - Neurobiologie ........................................................................................................................... 36 3BSchwerpunkt A: Verhaltensphysiologie ......................................................................................... 38 34BSchwerpunkt D: Molekulare Hirnphysiologie und Verhaltensforschung ...................................... 39 35BSchwerpunkt E: Methoden der Neurophysiologie ........................................................................ 40 WP03 - Biodiversität und Evolution der Pflanzen ................................................................................. 41 36BSchwerpunkt B: Biodiversität der Blütenpflanzen und der Frühen Landpflanzen ........................ 43 37BSchwerpunkt D: Phylogenie und Evolution: Von der Pflanze zum Stammbaum .......................... 44 WP04 - Zelluläre Botanik ....................................................................................................................... 45 38BSchwerpunkt B: Molekularbiologie der Pflanzen .......................................................................... 47 39BSchwerpunkt F: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ....................................................... 48 WP05 - Genomics, Proteomics und Metabolomics der Pflanzen ......................................................... 49 40BSchwerpunkt A: Einführung in „Genomics“ und „Proteomics“ von Modellpflanzen .................... 51 Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018
41BSchwerpunkt B: Lipid Biochemistry in Plants and Microorganisms .............................................. 52 2BWP06 - Biodiversität und Evolution der Tiere ....................................................................................... 53 42BSchwerpunkt B: Systematik der Wirbeltiere ................................................................................. 55 43BSchwerpunkt C: Fauna des nordatlantischen Watts ..................................................................... 56 4BSchwerpunkt D: Tiere der Heimat – Applied Wildlife Management ............................................. 57 45BSchwerpunkt E: Ultrastruktur und Evolution der Tiere ................................................................. 58 23BWP07 - Genetik und Immunbiologie ..................................................................................................... 59 46BSchwerpunkt A: Molekulargenetik ................................................................................................ 61 47BSchwerpunkt B: Molekulare Entwicklungsbiologie ....................................................................... 62 48BSchwerpunkt D: Chemische Biologie ............................................................................................. 63 49BSchwerpunkt F: Zellteilung ............................................................................................................ 64 24BWP08 - Spezielle Mikrobiologie ............................................................................................................ 65 50BSchwerpunkt D: Medizinische Mikrobiologie: Virologie, Bakteriologie, Parasitologie, Mykologie ...................................................................................................................................... 67 51BSchwerpunkt E: Angewandte Mikrobiologie und Physiologie der Mikroorganismen................... 68 25BWP09 - Ökologie .................................................................................................................................... 70 52BSchwerpunkt A: Ökologie .............................................................................................................. 72 Schwerpunkt B: Meeresökologisches Praktikum .......................................................................... 73 53BSchwerpunkt C: Wattenmeerökologie .......................................................................................... 74 26BWP10 - Modellierung und Bioinformatik .............................................................................................. 75 54BSchwerpunkt A: Modellierung und Simulation biologischer Systeme .......................................... 77 5BSchwerpunkt C: Bioinformatik ....................................................................................................... 78 WP11 - Freie Praktikumsmitarbeit in den Biowissenschaften .............................................................. 79 28BWP12 - Studienbezogene, biologische oder nichtbiologische Lehrveranstaltungen ............................ 80 Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018
Modul: Biologie der Zellen und Gewebe 0B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP01 300 h 10 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. D. O. Fürst Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 1 Lernziele Studenten die dieses Modul absolviert haben, sollten die prinzipiellen Eigen- schaften und Unterschiede pflanzlicher und tierischer Zellen benennen kön- nen. Ferner sollten sie in der Lage sein, in mikroskopischen Präparaten be- obachtete Zellen den Hauptgewebetypen zuzuordnen, und ihre Bedeutung für die Funktionsweise des korrespondieren Organs interpretieren können. Sie sollten darüber hinaus die mikroskopisch-anatomische Arbeitsweise in ihren Grundzügen beherrschen und ihre Beobachtungen in wissenschaft- lichen Zeichnungen dokumentieren können. Schlüssel- Wissenschaftlicher Ausdruck in Wort und Schrift kompetenzen wissenschaftliche Mikroskopie Analysefähigkeit Weiterentwicklung der Lernkompetenz Inhalte Der grundsätzliche Aufbau von Pflanzen- und Tierzellen wird im Vergleich dargestellt, dabei werden Zellorganellen, Endomembransystem, Extrazellu- läre Matrix/Zellwand, generelle Lebenserscheinungen wie Zellteilung und Zellwachstum, Membrantransport, Turgor-Regulation, Sekretion, interzellu- läre Kommunikation, Zell-Lokomotion und Motilität des Zytoplasmas besprochen. Strukturelle und funktionelle Differenzierungen von somatischen und generativen Zellen und Geweben werden am Beispiel der prinzipiellen Organe pflanzlicher und tierischer Organismen erörtert und im mikroskopischen Präparat untersucht. Verschiedene Unter- suchungstechniken werden demonstriert. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Grundlagen der 240 3 180 Zellbiologie Praktische Biologie der Zellen u. 6 x 40 2 90 Übung Gewebe Seminar/ Zellbiologie 240 0,5 30 Tutorium Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 1
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle / Zeichnungen unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Kull, U. (2000): Grundriss der Allgemeinen Botanik, 2.Aufl. –Spektrum Akademischer Verlag ‒ Nultsch, W. (2001): Allgemeine Botanik, 11. Aufl. - Georg Thieme Verlag, ‒ Strasburger, E. (Begr.) (2002): Lehrbuch der Botanik für Hochschulen 35. Aufl. - Spektrum- Gustav Fischer ‒ Wanner (2005) Mikroskopisch anatomisches Praktikum, Georg Thieme Verlag ‒ Alberts et al., Molecular Biology of the Cell, Garland Science, 2002 Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 2
Modul: Morphologie und Evolution der Tiere 1B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP02 300 h 10 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. T. Bartolomaeus Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Fachsemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 1 Lernziele Die Studierenden sollen erkennen, durch welche Mechanismen und durch welche evolutive Neuentwicklungen eine zunehmende Komple¬xität im Tierreich erreicht wird und in welchem Zusammenhang, unter funk- tionsmorphologischen Aspekten, diese Neuerungen entste¬hen. Weiterhin sollen sie einen Überblick über die Tierstämme erhal¬ten und Hypothesen zu Verwandtschaftsverhältnissen kennen lernen. Die Studierenden wer¬den in grundlegende Techniken der Präparation und Mikroskopie einge¬führt und können Ihre Beobachtungen in wissenschaftlichen Zeichnungen dokumentieren. Schlüssel- Wissenschaftliche Mikroskopie; kompetenzen Abstraktion und Generalisierung des Beobachteten Visualisierungstechniken Analysefähigkeit Inhalte Das Modul gibt einen Überblick über die Morphologie und Evolution der Tierstämme, als auch die wichtigsten tierischen Gewebestrukturen. In der Vorlesung wird durch systematische Abhandlung von evolutiven Neu- entwicklungen die zunehmende Komplexität, funktionsmorphologische Anpassungen und evolutive Prozesse im Tierreich erläutert. Im Praktikum werden begleitend hierzu einige ausgewählte Arten verschiedener Tierstämme in der Biologie und Morphologie vorgestellt und anatomisch bearbeitet. Einzelne Gewebe werden unter funktionsmorphologischen Aspekten histologisch bearbeitet. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Einführung in die 240 3,5 180 Morphologie und Evolution der Tiere Praktische Einführung in die 6 x 40 4 120 Übung Morphologie und Evolution der Tiere Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 3
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle / Zeichnungen unbenotet voraussetzung zur 50% der Punkte der Praktikumstestate Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Westheide, W. & Rieger, R.: Spezielle Zoologie, Teil 1, Gustav Fischer Verlag ‒ Storch, V. & Welsch U.: Kükenthal, Zoologisches Praktikum Gustav Fischer Verlag Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 4
Modul: Chemie für Biologen 2B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP03 300 h 10 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. A. C. Filippou Anbietendes Institut FG Chemie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 2 Lernziele Das Modul soll den Studierenden die Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie und die Grundlagen der Organischen Chemie vermitteln. Sie erwerben grundlegende Kenntnisse chemi¬scher Gesetz- mäßigkeiten und der Eigenschaften der chemischen Elemente. Die Pla-nung, Durchführung und Auswertung von Experi¬menten wird erlernt wie auch die Grundzüge sicheren chemischen Experimentierens. Schlüssel- Durch das erworbene Fachwissen und Fertigkeiten sollen die Studieren¬den kompetenzen für Veranstaltungen des Studiengangs B. Sc. Biologie qualifiziert werden, die auf Chemie aufbauen Analysefähigkeit Selbständiges Konzeptionieren und Organisieren von Versuchen Inhalte Grundlagen der Anorganischen Chemie: Erscheinungsformen der Materie, Stofftrennung, Stöchiometrische Gesetze, Aggregatzustände der Materie, Atombau, Elektronenstruktur der Atome und das Periodensystem, die chemische Bindung, Ener¬gie¬umsatz bei chemischen Reaktionen, das chemische Gleichgewicht, die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, Gleichgewichte von Salzen, Säuren und Basen, Redoxreaktionen, ausgewählte Beispiele aus der Chemie von Hauptgruppenelementen, Komplexverbindungen. Grundlagen der Organischen Chemie: Bindungsmodelle organischer Substanzen, Nomenklatur, funktionelle Gruppen und ihr Einfluss auf physikalische und chemische Eigen¬schaf¬ten, Herstellung und Reaktionen der wichtigsten Substanz¬klassen (Alkane, Alkene, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren u. deren Derivate), Stereochemie, Polymere, Naturstoffklassen Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Anorganische und 180 4 150 Organische Chemie Praktikum Anorganische und 3 x 60 4 150 mit Seminar Organische Chemie Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 5
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Das Bestehen der schriftlichen Leistungskontrolle zur unbenotet voraussetzung zur Vorlesung ist Zulassungsvoraussetzung für das Modulprüfung Praktikum. Der erfolgreiche Abschluss des Praktikums ist unbenotet Zulassungsvoraussetzung für die Abschlussklausur. Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Riedel, Anorganische Chemie, (de Gruyter-Verlag) ‒ Mortimer/Müller, Chemie (Thieme-Verlag) ‒ Binnewies/Jäckel/Willner/Rayner-Canham, Allgemeine und Anorganische Chemie (Spektrum-Verlag) Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 6
Modul: Biochemie 3B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP04 180 h 6 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. P. Dörmann Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 3 Lernziele Einführung in die Grundkonzepte der Biochemie Verständnis der biochemischen Grundlagen von Zellbiologie, Molekular- biologie und Physiologie; Verständnis von Struktur-Funktionsbeziehungen biologischer Moleküle Kompetenz im Umgang mit biochemischen Analysemethoden. Schlüssel- Wissenschaftliche Dokumentation durch Erstellen von Protokollen kompetenzen Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Kleingruppen Inhalte Inhalte der Vorlesung und der Seminare: Struktur-Funktionsbeziehungen am Beispiel von Proteinen; enzymatische Katalyse; Energie- und Intermediärstoffwechsel; Speicherung, Weitergabe und Expression genetischer Information Inhalte der Übung: Proteinanalytik (Elektrophorese, Chromatographie), Lipidanalytik (Extraktion, Chromatographie), Enzymanalytik (Michaelis-Menten-Kinetik, Hemmung) Teilnahme- ≥ 30 LP aus BP01, BP02, BP05, BP06, BP12, BP13, BPL16 voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Biochemie 180 1,5 60 Praktische Einführung in die 3x60 1,5 90 Übung Biochemie Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemistry ‒ Nelson und Cox: Lehninger Principles of Biochemistry Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 7
Modul: Genetik 4B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP05 150 h 5 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. W. Witke Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 3 Lernziele Aufbauend auf Grundkenntnissen in der Biochemie und Zellbiologie sollen die Studierenden die Grundlagen der Erbinformation, ihre Expressionskon- trolle und experimentelle Manipulierbarkeit erlernen. Dabei sollen auf Hypothesen basierende Forschungsergebnisse und ihre experimentellen Bestätigungen herausgearbeitet werden. Diesem Ziel dienen auch die Tuto- rien und die praktischen Übungen. Die Studierenden erwerben ein Ver- ständnis der genetischen Grundlagen von Entwicklung, Evolution und Krankheiten Schlüssel- Wissenschaftliche Dokumentation durch Erstellen von Protokollen kompetenzen Wissenschaftliche Diskussion Literaturrecherche Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Kleingruppen Inhalte In der Vorlesung werden aufbauend auf der Struktur und Replikation von DNA die Mechanismen der Genexpression besprochen. Klassische Vererbung, Epi- genetik und der Einfluss der Umwelt auf Genexpression werden vorgestellt. Im praktischen Teil wird das Arbeiten mit DNA (Transformation, Restriktions- verdau, Gelelektrophorese) geübt. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Genetik 180 1,5 60 Praktische Genetik 3 x 60 1 90 Übung mit Seminar Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 8
Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Genome und Gene, Brown, Jarosch, Seidler, 3. Auflage ‒ Lewin's GENES X, Jones and Bartlett Publishers, Auflage 2009 ‒ Genetik, Graw, 5. Auflage Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 9
Modul: Biodiversität der Pflanzen 5B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP06 300 h 10 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. M. Weigend, Prof. Dr. D. Quandt Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Lehramt Pflicht 2 Bachelor Biologie Lernziele Die Studierenden sollen einen grundlegenden Überblick über die verschie- denen Gruppen der Pflanzen und Pilze bekommen sowie einen Einblick in die Pflanzenmorphologie, –systematik und Evolution. Darauf aufbauend soll ein Verständnis der Ökologie verschiedener Vegetationseinheiten in Abhän- gigkeit von Umwelteinflüssen erreicht werden. Schlüssel- Wissenschaftliches Zeichnen und Protokollieren kompetenzen Analysefähigkeit Inhalte Das Modul gibt einen Überblick über die Vielfalt und Evolution der unter- schiedlichen Verwandtschaftsgruppen von Blaualgen und Pilzen über Algen, Moose und Farne bis zu den Samenpflanzen. Hierbei stehen die unter- schiedlichen Baupläne und Lebenszyklen, aber auch Interaktionen wie Be- stäubungs- und Ausbreitungsbiologie im Mittelpunkt. Die Vorlesung bein- haltet zusätzlich auch einen ersten Überblick im Bereich der Vegetations- geographie. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Biodiversität der 240 1,5 150 Pflanzen Praktische Biodiversität der 6 x 40 3 150 Übung Pflanzen Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle / Zeichnungen unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ STRASBURGERs Lehrbuch der Botanik, Neueste Auflage (Springer Verlag) ‒ RAVEN, P.: Biologie der Pflanzen (Verlag de Gruyter) ‒ JÄGER, E., NEUMANN, St. & OHMANN, E.: Botanik (Spektrum Verlag); ‒ RICHTER, M.: Vegetationszonen der Erde (Klett) Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 10
Modul: Physik für Biologen 6B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP07 300 h 10 LP 1 Jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. I. Brock Anbietendes Institut FG Physik (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 1 Lernziele Den Studierenden soll grundlegendes Wissen in der Physik vermittelt werden. Vorbereitung für die anschließenden physikalischen Übungen. Praktisches Erfahren physikalischer Zusammenhänge. Einführung in Messmethoden, Datenauswertung und Fehlerbehandlung. Schlüssel- Kommunikative Kompetenz (präsentieren von Übungsaufgaben) kompetenzen Analysefähigkeit Weiterentwicklung der Lernkompetenz Inhalte Vorlesung: Sehr kompakte Einführung in die Experimentalphysik ‒ Physikalische Größen und Einheiten ‒ Mechanik: Statik und Kinematik starrer Körper ‒ Kondensierte Materie: Aggregatzustände, Verformungen ‒ Flüssigkeiten und Gase: Hydrostatik, Grenzflächen, Hydrodynamik, Reale/ideale Gase, Wärme und Temperatur ‒ Elektrizität und Magnetismus: Widerstand und Ohmsches Gesetz, Kapazität, Wechselspannung, Elektrisches Feld, Materie im elektrischen Feld, Magnetostatik, Elektromagnetismus ‒ Schwingungen und Wellen: mechanisch / elektromagnetisch, Wellen- ausbreitung und -überlagerung ‒ Optik: Geometrische Optik, Optische Instrumente, Wellenoptik, Elektronenoptik, Röntgenstrahlen ‒ Atomphysik: Aufbau des Atoms, Bohr'sches Atommodell, Absorption und Strahlung ‒ Kern und Elementarteilchenphysik: Aufbau und Bindungsenergie der Kerne, Radioaktiver Zerfall Praktikum: 10 Versuche ‒ Masse- und Dichtebestimmung ‒ Messung der Zähigkeit von Flüssigkeiten ‒ Gasgesetze / spezifische Wämekapazität ‒ Linsen / Mikroskop ‒ Ohmsche Widerstände ‒ Beugung am Gitter / Prismenspektroskop ‒ Wechselstromwiderstände und Schwingkreis ‒ Röntgenstrahlen ‒ Radioaktivität ‒ Ultraschall Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 11
Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Einführung in die 240 4 120 mit Übung Experimentalphysik Praktische Experimentalphysik 12 x 20 3 180 Übung Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (50% der unbenotet voraussetzung zur Aufgaben gelöst, 2 x vorgerechnet) Modulprüfung Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (50 % der unbenotet Praktikumspunkte) Sonstiges Literaturempfehlungen Vorlesung: ‒ H. A. Stuart, G. Klages, "Kurzes Lehrbuch der Physik", Springer Verlag (muss nicht die neueste Auflage sein) ‒ gutes Physikbuch aus der Oberstufe z.B. Metzler, "Physik" ‒ B. Povh, "Anschauliche Physik für Naturwissenschaftler", Springer Verlag Praktikum: ‒ Praktikumsanleitung (http://www.biopraktikum.hiskp.uni-bonn.de) Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 12
Modul: Mathematik und Statistik in der Biologie 7B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP08 300 h 10 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Dr. M. Welter Anbietendes Institut FG Mathematik (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 3 Lernziele Nach den Erfahrungen mit biologischen Experimenten und Datener- hebungen im ersten Studienjahr sollen in diesem theoretisch-prak- tischen Modul (als Import aus der Fachgruppe Mathematik/Informatik) die für eine solide Datenauswertung grundlegenden mathematischen und statistischen Methoden anhand ausgewählter, typisch biologischer Beispiele vermittelt und eingeübt werden. Schlüssel- Biologische Probleme quantitativ formulieren und analysieren, jeweils kompetenzen geeignete Lösungsansätze verstehen und anwenden, Rechner- programme erstellen und benutzen, Modellsimulationen durchführen Inhalte Grundlegende mathematische Funktionen und Operationen in biolo- gisch relevanten Beispielen: Wachstum (Exponential- und Logarithmus- Funktion), Kinetik (rationale Funktionen), Alignment und Phylogenie, Mittelung, Varianz; Beschreibende Statistik typischer biologischer Experimente und Datenreihen: Kombinatorik, Wahrschein- lichkeitsverteilungen, Schätzer, Konfidenzbereiche, Lineare und nichtlineare Regression, Korrelations-, Hauptkomponenten- und Clus- ter-Analyse: Beurteilende Statistik anhand ausgewählter biologischer Problemstellungen: Hypothesenbildung, Testkriterien, Fehler, wichtige statistische Tests (T-Test, Chi2-Test, U-Test, Wilcoxon etc.) Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Einführung in die 180 2,5 60 Projekte Seminar Mathematikaufgaben 9 x 20 2 100 Übung Rechnerpraktikum 9 x 20 2 140 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- keine unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 13
Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Skript: HD Dr. Günther Grün „Mathematik in der Biologie“. Universität Bonn, 2004 ‒ Fowler, Cohen, Jarvis "Practical Statistics for Field Biology", Wiley Horstmann, "Mathematik für Biologen", Spektrum Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 14
Modul: Mikrobiologie 8B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP09 300 h 10 LP 1 jährlich WS Modulbeauftragter Prof. Dr. E. A. Galinski Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 3 Lernziele Sicherer Umgang mit Mikroben, Steriles Arbeiten, Verfahren der Isolierung, Anreicherung, Charakterisierung und Identifizierung von Mikroben Schlüssel- Wissenschaftlicher Ausdruck in Wort und Schrift (Diskussion von Versuchs- kompetenzen ergebnissen und Erstellen eines Protokolls nach wissenschaftlicher Gliede- rung) Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Kleingruppen Inhalte ALLGEMEINE MIKROBIOLOGIE: Grundlagen der Mikrobiologie; Zellwand, Membrane; Wachstum, Konservie- rung; Wachstumskontrolle, Abtötung; Enzyme; Stoffwechsel; Katabolismus, Anabolismus; Replikation, Regulation; Genetische Systeme, „genetic engineering“; Viren; Systematik und Evolution; Chemolithotrophe, methylotrophe Bakterien; Proteobakterien; Phototrophe Bakterien; Gram- positive Bakterien; Andere Eubakterien; Anaerober Abbau/Methanbildung; Archaea, Eukaryotische Mikroorganismen MIKROBIOLOGISCHE ÜBUNGEN MIT EINFÜHRENDER VORLESUNG: Grundlagen der Phasenkontrastmikroskopie; Steriles Arbeiten; Keimgehalt von Oberflächen/Luft; Herstellen fester Nährmedien; Verdünnungsaus- strich; Verfahren zur Zellzahlbestimmung; Anreicherung bzw. Direktisolie- rung von Luftkeimen, Azotobacter, aeroben, fakultativ anaeroben sowie anaeroben Sporenbildnern, Milchsäurebakterien, Pseudomonaden, Sulfat reduzierenden Bakterien, schwefelfreien Purpurbakterien; Bakteriologische Trinkwasseruntersuchung; IMViC-Test; Antibiotikasensitivität Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Allgemeine 200 1,5 60 Mikrobiologie Praktische Mikrobiologische 5x40 3 180 Übung mit Übungen mit Seminar Einführung Tutorium Mikrobiologische 9x25 0,5 60 Übungen Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 15
Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Tutoriumsaufgaben unbenotet voraussetzung zur Protokolle unbenotet Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Bast (2001) Mikrobiologische Methoden; Madigan et al. (2012) ‒ Brock – Biology of Microorganisms; Fuchs u. Schlegel (2007) ‒ Allgemeine Mikrobiologie; Munk (2008) Mikrobiologie Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 16
Modul: Entwicklungsbiologie 9B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP10 150 h 5 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. O. Gruß Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 4 Lernziele Die Studierenden lernen die Konzepte der Entwicklungsbiologie auf molekularer, zellulärer und organismischer Ebene. Schlüssel- Wissenschaftliche Diskussion kompetenzen Literaturrecherche und Verständnis von Originalliteratur Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Kleingruppen Inhalte Die Vorlesung vermittelt die Konzepte der Entwicklungsbiologie von Metazoen. Neben grundsätzlichen Prinzipien soll die Basis von entwicklungsbiologischen Entscheidungsprozessen auf molekularer, zellulärer Ebene und organismischer diskutiert werden. Modellorganismen geben Beispiele für experimentelle Strategien und Varianten entwicklungsbiologischer Muster. Die Entwicklung komplexer Organsysteme führt hin zum Verständnis der menschlichen Entwicklung. Ein Tutorium sowie ein Literaturseminar vertiefen die Inhalte der Vorlesung und dienen zur Prüfungsvorbereitung. Im praktischen Teil steht die Taufliege Drosophila melanogaster im Vordergrund. Das Experiment geht auf die Thematik Wachstumskontrolle und Alte¬rung/Festlegung der Lebensspanne bei Drosophila ein. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Prinzipien der Ent- 180 2 60 wicklungsbiologie Praktische Drosophila als ent- 2 x 90 1 30 Übung wicklungsbiologischer Modellorganismus Tutorium mit Spezielle Themen der 6 x 30 0,5 60 Literatur- Entwicklungsbiologie, seminar Originalliteratur zu Entwicklungs-biologi- schen Modellen Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 17
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokoll / aktive Mitarbeiter unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Lewis Wolpert: Principles of Development, 5th ed., Oxford University Press, 2015 Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 18
Modul: Immunbiologie 10B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP11 150 h 5 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. W. Witke Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 4 Lernziele Die Studierenden werden Entwicklung, Aufbau und Funktionen des vertebraten Immunsystems verstehen lernen. Das Hauptaugenmerk des Praktikums liegt dabei auf Aspekten der Embryonalentwicklung und auf zell- autonomen Immun-Funktionen des adulten Organismus. Das Immunsystem der Vertebraten unterteilt sich in eine angeborene und eine erworbene Immunabwehr. In diesem Modul sollen die Be¬standteile des Immunsystems und verschiedene Zweige der Immun¬abwehr vermittelt werden. Außerdem sollen die genetischen Grund¬lagen, die die Immunantwort kontrollieren, dargestellt werden. Das Modul findet im 4. Semester statt, damit die für das Verständnis erforderlichen Kenntnisse in Genetik, Biochemie und Mikrobiologie im vorhanden sind. Schlüssel- Wissenschaftlicher Ausdruck in Wort und Schrift kompetenzen Wissenschaftliche Dokumentation durch Erstellen von Protokollen Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Kleingruppen Inhalte B-Lymphozyten produzieren Antikörper, die hochspezifisch ein bestimm¬tes Antigen erkennen. Die Rezeptoren der B-lymphozyten und der sezer¬nierte Antikörper besitzen die gleiche Spezifität. In die¬sem Modul soll die Veränderung des Immunglobulingens bei der Differenzierung der B-Lym- phozyten kennen gelernt werden. Außer¬dem soll die Bedeutung der Antikörper bei Immunreaktionen vermit¬telt werden. In der Übung sollen Methoden; wie Western Blot und ELISA erlernt werden, bei denen Anti- körper zum Nachweis von Pro¬teinantigenen eingesetzt werden. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Einführung 180 1,5 90 Immunologie Praktische Immunologie 3 x 60 1 60 Übung mit Seminar Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 19
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 20
Modul: Physiologie der Tiere 1B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP12 300 h 10 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter PD Dr. H. Schmitz Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 2 Bachelor Biologie Lehramt Lernziele Nach Erarbeitung der theoretischen Grundlagen sollen die Studenten insbe- sondere lernen physiologische Problemstellungen unter Zuhilfenahme der Nachbarwissenschaften zu durchdenken, Versuche methodisch korrekt durchzuführen, zu protokollieren und auszuwerten. Dabei soll die kritische Formulierung von Fragestellungen, sowie die Bewertung von Ergebnissen unter Berücksichtigung von Fehlerquellen und Literaturdaten vermittelt werden. Schlüssel- Quantitatives experimentelles Arbeiten kompetenzen Wissenschaftlicher Ausdruck in Wort und Schrift Wissenschaftliche Präsentation Analysefähigkeit Inhalte Es werden die Grundlagen sowie ein Überblick über den gesamten Bereich der Tierphysiologie vermittelt. Dabei werden allgemeine physiologische Prozesse und Phänomene besonders berücksichtigt. In den insgesamt 36 Stunden Vorlesung Tierphysiologie werden durch 4 Professoren die theore- tischen Grundlagen der vegetativen Physiologie und Neurobiologie behan- delt. In den 7 Themenbereichen der experimentellen Übungen wird neben den Bereichen Atmung und Herz/Kreislauf der Schwerpunkt auf Neurophy- siologie und Sinnesphysiologie gelegt. In den Seminaren sollen die experi- mentellen Übungen vor- und nachbereitet werden und der Stoff von Übun- gen und Vorlesung durch zusätzliche Experimentalvorträge, Demonstra- tionen und Fragestunden vertieft werden. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Tierphysiologie 240 2,5 90 Praktische Tierhysiologie 8 x 30 1,5 150 Übung Seminar Tierpysiologie 240 1,5 60 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 21
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Penzlin, H. Lehrbuch der Tierphysiologie, Spektrum (2005) Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 22
Modul: Pflanzenphysiologie 12B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP13 300 h 10 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. V. Knoop Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 4 Bachelor Biologie Lehramt Lernziele Die theoretischen Grundlagen der Pflanzenphysiologie werden in der Vor- lesung erarbeitet. Im Praktikum lernen die Studierenden, pflanzenphysio- logische Versuche methodisch korrekt durchzuführen, zu protokollieren und auszuwerten. Im Repetitorium soll die kritische Diskussion der erarbeiteten Inhalte erlernt werden. Schlüssel- Die Studierenden sollen die Fähigkeit erwerben, physiologische Problem- kompetenzen stellungen unter Zuhilfenahme der Nachbarwissenschaften zu durchdenken. Besonderer Wert wird dabei auf die Formulierung der Fragestellungen, die kritische Bewertung von wissenschaftlichen Ergebnissen unter Berücksichti- gung von Fehlerquellen und Einbeziehung von Literaturdaten gelegt. Inhalte In der einführenden Vorlesung wird ein Überblick über den gesamten Bereich der Pflanzenphysiologie vermittelt. Im Praktikum werden 7 ausge- wählte Versuche zu den Themenbereichen Nukleinsäuren, Proteine, Bewe- gung, Hormone und Wasserhaushalt, Pigmente und Phytochrom, Photosyn- these und Sekundärmetabolite durchgeführt. Im Repetitorium soll der Stoff von Praktikum und Vorlesung durch Diskussion, Vorträge und Fragestunden vertieft werden. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Pflanzenphysiologie 180 2 90 Praktische Pflanzenphysiologie 6x30 1,5 180 Übung Repetitorium Pflanzenphysiologie 6x30 0,5 30 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Taiz L, Zeiger E (2002) Plant Physiology. Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 23
Modul: Botanische Bestimmungsübungen 13B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP14 150 h 5 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Dr. J. Mutke, Dr. C. Löhne Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 4 Lernziele Ziel des Moduls ist v.a. eine grundlegende Formenkenntnis der ein¬heimi- schen Flora, die eine wichtige Voraussetzung z.B. für freiland¬biologische Arbeit ist. Daneben soll in Aufbau und Nutzung von Bestimmungsschlüs-seln und in die botanische Nomenklatur einge¬führt werden. Außerdem sollen die Studierenden ein Verständnis für die wichtigsten einheimi¬schen Vegetationseinheiten in ihrer Abhän¬gigkeit von verschiedenen Standortfaktoren bekommen. Schlüssel- Benutzung von Bestimmungsschlüsseln kompetenzen Beurteilung von Standortfaktoren Inhalte Das Modul gibt einen Überblick über die einheimische Flora und Vegeta- tion. Es besteht aus einer Vorlesung, Bestimmungsübungen und Frei¬land- exkursionen. In der Vorlesung wird eine Einführung in die heimische Flora und Vegetation gegeben und die Prinzipien des Bestimmens und der botanischen Nomenklatur vermittelt. Während der Bestimmungs¬übungen werden heimische Pflanzen anhand von Schlüsseln bestimmt. Die Freilandexkursionen finden an verschiede¬nen Standorten in der Umgebung Bonns statt, und sollen einen ersten Überblick über die wich¬tigsten Vegetationseinheiten und ihre Flora geben. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Flora und Vegetation 180 0,5 60 Mitteleuropas Praktische Bestimmungsübungen 4 x 45 1,5 60 Übung Exkursion Bestimmungsübungen 4 x 45 1 30 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 24
Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Townend, Begon, Harper: Ökologie. Springer Verlag, 2009 ‒ Schmeil, Fitschen: Flora von Deutschland ‒ Ellenberg: Vegetation Mitteleuropas ‒ Brohmer: Fauna von Deutschland; Westheide, Rieder: Spezielle Zoologie Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 25
Modul: Zoologische Bestimmungsübungen 14B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BP15 150 h 5 LP 1 jährlich SS Modulbeauftragter Prof. Dr. G. von der Emde Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 4 Lernziele Durch die praktische Bestimmung von Vertretern verschiedener Tier- gruppen wird ein Grundlagenwissen über die heimische Fauna vermit¬telt. Die Studierenden gewinnen dabei einen Überblick über die tat¬sächliche Ausprägung der Organisationsmerkmale wichtiger Gruppen des Tier-reiches. Sie lernen mit wissenschaftlichen Bestimmungs¬schlüsseln um-zugehen und eigenständig Tiere zu bestimmen. Die erworbenen Fertig-keiten und der Überblick über die Tiergruppen ver¬setzen die Studieren¬den in die Lage, Tiere entsprechend ihrer syste¬matischen Zugehörigkeit zu kategorisieren. Das Modul vermittelt Kenntnisse im Aufbau und der Nutzung von zoologischen Bestim¬mungsschlüsseln und führt in die zoologische Nomenklatur ein. Die Exkursionen ermöglichen es den Studierenden, das Sammeln von Tieren und das Bestimmen im Freiland zu proben. Gleichzeitig lernen sie hierbei die Diversität der heimischen Fauna verschiedener Biotope kennen. Schlüssel- Benutzung von Bestimmungsschlüsseln kompetenzen Beurteilung von Standortfaktoren Inhalte Das Modul besteht aus einer Vorlesung, einem Laborpraktikum (Bestimmungsübungen) und zoologischen Freilandexkursionen. In der Vorlesung wird eine Einführung in die heimische Fauna gegeben und die Prinzipien des Bestimmens und der zoologischen Nomenklatur vermit¬telt. Während der Bestimmungsübungen, die halbtägig im Kursraum stattfinden, werden heimische Tiere (Vertebraten und Invertebraten) anhand von Schlüsseln bestimmt. Vorlesung und Bestimmungsübungen finden in einem 2-Wochen Block im Sommer¬semester statt. Die Frei-landexkursionen finden an verschiedenen Standorten in der Umgebung Bonns statt, an denen die jeweils vor¬kommende Fauna gesammelt und vor Ort bestimmt wird. Teilnahme- keine voraussetzungen Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Vorlesung Biodiversität der Tiere 180 1 60 Praktische Bestimmung von 4 x 45 1,5 30 Übung Tieren Exkursion Bestimmung von 9 x 20 1 60 Tieren Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 26
Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Protokolle unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Literaturempfehlungen ‒ Brohmer: Fauna von Deutschland ‒ Westheide, Rieder: Spezielle Zoologie Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 27
Modul: Projektarbeit in Kleingruppen 15B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus PA 540 h 18 LP 1 jedes Semester Modulbeauftragter Die Dozenten der FG Biologie Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 6 Lernziele Hinführung zum eigenständigen Arbeiten im Labor Einsatz der die jeweiligen Fachgebiete relevanten Techniken und Geräte Anleitung zur Entwicklung Hypothesen-basierter Forschungsprojekte Schlüssel- Selbstständige Planung und Durchführung wissenschaftlicher Experimente kompetenzen Auswertung, Darstellung und Präsentation von Ergebnissen noch den Regeln guter wissenschaftlicher Praxis Literaturrecherche Erweiterung der Sprachkompetenz in Englisch (Originalliteratur i.d.R. nur in Englisch verfügbar) Stärkung der Selbstkompetenz (Kritikfähigkeit, Kreativität, Organisa- tionsfähigkeit, Zeitmanagement), Entwicklung wissenschaftlicher Frage- stellungen, Inhalte Abhängig vom Forschungsschwerpunkt der jeweiligen Fachgebiete und Arbeitsgruppen Teilnahme- ≥ 90 LP aus BP01-15 voraussetzungen Schwerpunkt- Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload Veranstaltungen größe [h] Seminar Arbeitsgruppen- 3-5 2 100 spezifisch Übung Projektarbeit 3-5 12 440 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Projektarbeit benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Vortrag Projektergebnisse unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 28
Modul: Bachelorarbeit 16B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus BA 360 h 12 LP 5 Monate jedes Semester Modulbeauftragter Die Dozenten der FG Biologie Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Pflicht 6 Lernziele Eigenständiges Arbeiten im Labor inklusive Konzeptionisierung experimen- teller Abläufe. Selbstständiger Einsatz der jeweilig relevanten Techniken und Geräte. Durchführung eines Miniprojekts aus dem Bereich der aktuellen Forschung. Selbstständige Auswertung der Ergebnisse nach den Regeln der guten wissenschaftlichen Praxis Schlüssel- Darstellung und Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse. kompetenzen Internet-basierte Literaturrecherche zur Erfassung der aktuellen und the- menrelevanten Forschungsbereiche. Erweiterung der Sprachkompetenz in Englisch (Originalliteratur i.d.R. nur in Englisch verfügbar) Stärkung der Selbstkompetenz (Kritikfähigkeit, Kreativität, Organisations- fähigkeit, Zeitmanagement) Inhalte Abhängig vom jeweiligen Fachbereich. Teilnahme- ≥ 90 LP aus BP01-15 voraussetzungen Schwerpunkt- Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload Veranstaltungen größe [h] 1 360 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Bachelorarbeit benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Präsentation unbenotet voraussetzung zur Modulprüfung Sonstiges Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 29
Modul: Zellbiologie 17B Modulnummer Workload Umfang Dauer (Semester) Turnus WP01 300 h 10 LP 1 halbjährlich Modulbeauftragter Prof. Dr. D. Fürst Anbietendes Institut FG Biologie (ggf. Abt.) Verwendbarkeit des Studiengang Modus Studiensemester Moduls Bachelor Biologie Wahlpflicht 4 oder 5 Lernziele Vertiefung von aktuellen Lehrinhalten der Zellbiologie. Erwerb von Technik- Kompetenz, Nachweis-Methoden und Auswerteverfahren (u.a. Fluoreszenzmikroskopie) zellbiologischer Forschung, der Literaturarbeit und der Präsentation von Untersuchungsergebnissen. Schlüssel- Wissenschaftlicher Ausdruck in Wort und Schrift. kompetenzen Konzeptualisierung zellbiologischer Untersuchung. Wissenschaftliche Präsentation (Erlernen von Präsentationstechniken) Auswertung und Dokumentation von Versuchen nach den Regeln guter wissenschaftlicher Praxis Kommunikationskompetenzen (Diskussion von Seminarvorträgen) Erweiterung der Sprachkompetenz in Englisch (Originalliteratur i.d.R. nur in Englisch verfügbar) Inhalte Das Modul findet in Parallelveranstaltungen mit unterschiedlichen Schwerpunkten statt. Allgemeine und molekulare Zellbiologie, Organellen und Genese der Organellen, Organellen-reinigung, funktionelle Komple- mentierung, Strukturproteine, Zytoskelett, Transfektion, mikroskopische Techniken incl. Fluoreszenzmikroskopie, Grundlagen der Proteomforschung, Proteinreinigung und Auftrennung, Chromatographie, Immunoblot. Im Rahmen des Seminars werden Literaturarbeit und die Präsentation von Ergebnissen vermittelt. Teilnahme- ≥ 90 LP aus BP01-15 voraussetzungen erfolgreiche Teilnahme an BP01, BP04, BP05 Veranstaltungen Lehrform Thema Gruppen- SWS Workload größe [h] Seminar Molekulare Zellbiologie 40 2 100 Praktische Zellbiologie und Übung Proteomics 40 8 200 Prüfungen Prüfungsform(en) benotet/unbenotet Klausur benotet Studienleistungen u.a. benotet/unbenotet als Zulassungs- Seminarvortrag unbenotet voraussetzung zur Projektarbeit / Protokoll unbebotet Modulprüfung Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 30
Sonstiges Das Modul findet in zeitversetzten Parallel-Veranstaltungen unterschiedlicher Schwerpunktsetzung statt. Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 31
Schwerpunkt A: Molekulare Zellbiologie 29B Vergabenummer Kursleiter Turnus WP01-A Prof. Dr. D. Fürst jährlich WS / ZG2 Spezielle Lernziele Aufbauend auf dem Pflichtmodul „Zellbiologie“ sollen aktuelle Techniken aus dem zellbiologischen und molekularbiologischen Bereich erlernt und vertieft werden. Im Vordergrund stehen dabei die Zellfraktionierung (Gradientenzentrifugation), proteinbiochemische Techniken wie Protein- reinigung (präparative Ultrazentrifugation), Proteinauftrennung (SDS-PAGE) und Proteinnachweis (Immuno-Blot). Zudem werden verschiedene lichtmikroskopischen Techniken von der histologischen Färbung bis zur Immun-Fluoreszenzmikroskopie vermittelt. Spezielle Inhalte Im Mittelpunkt steht die Analyse der Differenzierung eukaryotischer Zellen auf molekularer und morphologischer Ebene. In erster Linie werden zelluläre Strukturproteine und daraus aufgebaute supramolekulare Strukturen mit einer breiten methodischen Palette untersucht. Empfohlene Literatur Sonstiges Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 32
Schwerpunkt B: Zellbiologie der Proteinfaltung und des Proteinabbaus 30B Vergabenummer Kursleiter Turnus WP01-B Prof. Dr. J. Höhfeld halbjährlich ZG4 Spezielle Lernziele Datenbankrecherche und Primärstrukturanalyse mittels Computer und Internet, 'Yeast-two-hybrid'-System, Proteinexpression in E.coli, Hefe, Insekten- und Säugerzellen, Proteinreinigung mittels Affinitätsreinigung und chromatographischer Methoden, Gel-Elektrophorese und Immunblot, Immunpräzipitationen, funktionelle Charakterisierung von Proteinen, Fluoreszenz-Mikroskopie, Einblick in die Grundlagen der Proteinidentifi- zierung durch 'peptide mass finger printing'. Spezielle Inhalte Mit der Sequenzierung ganzer Genome betreten wir eine postgenomische Ära, in der die funktionelle Charakterisierung von Proteinen eine zuneh- mende Bedeutung erlangt. In diesem Praktikum sollen verschiedene Methoden erlernt werden, die den Sprung vom identifizierten offenen Leserahmen zum funktionellen Protein ermöglichen. Proteine werden rekombinant in Bakterien und eukaryontischen Zellen exprimiert und grundlegende Methoden der Proteinreinigung vorgestellt. Mit den isolierten Proteinen werden Untersuchungen hinsichtlich funktioneller Protein- domänen und Protein-Protein-Interaktionen durchgeführt. Zelluläre Protein- Maschinen werden durch Methoden der Proteomforschung charakterisiert. Empfohlene Literatur Sonstiges Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 33
Schwerpunkt D: Zytoskelettale Netzwerke 31B Vergabenummer Kursleiter Turnus WP01-D PD Dr. B. Hoffmann jährlich WS Spezielle Lernziele Das Zytoskelett ist für jede eukaryotische Zelle eine essentielle Voraus- setzung für zentrale Funktionen wie die Lokalisation der Zellorganellen, Adhäsion, Differenzierung sowie Bewegung von Zellen. Grundsätzlich wird zwischen drei Zytoskelett-Systemen (Mikrofilamente, Intermediär¬filamente und Mikrotubuli) unterschieden, von denen das Mikrofilament- und das Mikrotubulus-System besonders dynamische Strukturen dar¬stellen. Diese Dynamik ermöglicht es der Zelle, sich ständig wechselnden Bedingungen fortlaufend anzupassen. Das Verständnis von Dynamik und Funktionsweise des Zytoskeletts werden durch Untersuchungen an der lebenden Zelle und an in vitro Systemen vermittelt: 1.) Analyse von Lokalisation und Funktion verschiedener Proteinbestand- teile des Mikrotubulus- Intermediär- bzw. Mikrofilament-Systems mittels GFP-Konstrukten in „life cell“ Mikroskopie-Experimenten sowie immun- cytochemischer Methoden. 2.) Isolation von Zytoskelettkomponenten unter Ausnutzung ihres dyna- mischen Polymerisationsverhaltens. 3.) Dynamikmessungen an Mikrofilamenten und Mikrotubuli an in vitro und in vivo Systemen mit Hilfe gereinigter Proteine sowie moderner Ana- lysemethoden wie z.B. FRAP (fluorescence recovery after photobleaching). 4.) Analyse der Anpassung des Zytoskeletts auf äußere Signale sowie während Differenzierungsvorgängen Spezielle Inhalte Im Mittelpunkt steht die Analyse des Zytoskeletts tierischer Zellen auf molekularer und morphologischer Ebene. Der vitale Charakter desselben wird mit Hilfe einer breiten Palette neuartiger Methoden und Geräte analysiert. Empfohlene Literatur Sonstiges Der Kurs findet am Forschungszentrum Jülich im Institute of Complex Systems, ICS-7: Biomechanik statt. Modulhandbuch B.Sc. Biologie (PO-Version 2012) - Stand: März 2018 34
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