programma

Het Organisatiecomité, bestaande uit leerkrachten-bestuursleden van de 'Vereniging voor het Onderwijs in de Biologie', leden van de inspectie, de pedagogische begeleiding en universitaire stafleden, heeft beslist dat het opgelegde programma beperkt blijft tot enkele belangrijke delen van de leerstof biologie uit de tweede en derde graad van het secundair onderwijs. De finale zal echter handelen over een groter deel van de leerstof uit het 5de en vooral uit het 6de jaar.

Het programma voor de eerste schiftingsronde werd opgesteld, gebruik makend van de eindtermen en leerplannen 2de en 3de graad biologie (ASO) van het

GO! - Onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap Gemeenschapsonderwijs,
Gesubsidieerd Vrij Onderwijs,
Onderwijssecretariaat van de steden en gemeenten van de Vlaamse Gemeenschap.

Voor de tweede schiftingsronde verwerken de geselecteerden zelfstandig een zekere hoeveelheid leerstof + zelfevaluatie die hen wordt toegstuurd. De leerstof die opgelegd wordt zal over onderdelen gaan, die onvoldoende aan bod komen in de derde graad, maar die wel noodzakelijk zijn voor een deelname aan de IBO.

De finale tenslotte zal handelen over een groter deel van de leerstof uit het 5de en vooral uit het 6de jaar. Ter voorbereiding van de finale zullen er minstens 15 finalisten uitgenodigd worden. Deze jongeren mogen kosteloos deelnemen aan oefendagen.

PROGRAMMA EERSTE SCHIFTINGSRONDE

Het programma van de eerste schiftingsronde omvat de volgende onderwerpen:

De fysiologische en morfologische basis van de wijze waarop organismen in interactie treden met hun omgeving staat centraal. Naast de perceptie en de prikkelbaarheid komen ook de reacties, de coördinatie en regularisatie van levensprocessen via het hormonaal- en zenuwstelsel aan bod.

De waaier aan levensvormen en de verschillende classificatiesystemen,
de wijze waarop organismen in interactie treden met elkaar en met hun omgeving maken deel uit van het opgelegde programma.

Ecosystemen, energiedoorstroming en materiekringlopen vormen een basis voor het inzicht in duurzame ontwikkeling.

Lichtmicroscopische studie van de plantaardige en dierlijke cel met behulp van zelfgemaakte preparaten van waterpest, aardappel, tomaat, wangepitheel, visschubben, enz... Het is de bedoeling om veel voorkomende structuren zoals kern, kernlichaampjes, bladgroenkorrels, zetmeelkorrels, vacuolen, chromoplasten, oliedruppels enz... te herkennen.
Studie van de submicroscopische structuur van plantaardige en dierlijke cellen aan de hand van elektronenmicroscopische opnamen (celkern, mitochondriën, ribosomen, endoplasmatisch reticulum, chloroplasten, Golgi-apparaat, celmembraan, enz...)

Celfysiologie: met vooral de nadruk op de relatie bouw - functie; de totale celstofwisseling moet kunnen omschreven worden in opbouw- en afbraakprocessen.
Metabolisme van sachariden (koolhydraten), lipiden (vetten) en proteïnen (eiwitten).
Fotosynthese, met inbegrip van de biochemie van het proces (vereenvoudigde lichtreacties + cyclus van Calvin)
Aërobe en anaërobe ademhaling, met inbegrip van de biochemie van deze processen (vereenvoudigd) en de rol van zuurstof of het ontbreken van zuurstof in deze reacties.
Transport van ionen, kleine moleculen en water op celniveau; passief transport (osmose en diffusie) en actief transport (fagocytose, pinocytose)

Het begrip homeostase en enkele homeostatische controlemechanismen die tussenkomen bij het bereiken en het behouden van het evenwicht van biologische systemen, moeten gekend zijn. De rol van de afweer/immuniteit in de homeostase vormt hiervan een onderdeel.

Mitose / meiose en het verloop van de verschillende delingsfasen en het functioneel verband met DNA.

De meiosedeling als specifieke en noodzakelijke deling ter voorbereiding van de vorming van gameten.
Onderscheid tussen haploïde en diploïde cellen.
Bouw van de voortplantingsorganen van zoogdieren.
Spermatogenese en ovogenese bij hogere dieren.
De werking van de mannelijke en vrouwelijke geslachtshormonen als factoren die vruchtbaarheid en voortplanting bij zoogdieren regelen.
Bevruchting van een eicel leidt tot de ontwikkeling van een embryo; embryologie van zoogdieren, in casu de mens (vanaf de zygote tot 3de maand)
De kiembladvorming tijdens de embryonale ontwikkeling en de verschillende stelsels die zich uit deze kiembladen ontwikkelen.

Vaardigheden

In de schriftelijke vragen kunnen onderzoeksvaardigheden aan bod komen.
Leerlingen kunnen

- beoordelen welke factoren een invloed hebben op een onderzoeksresultaat;
- een correct besluit formuleren;
- een hypothese formuleren.

Voor de eindronde wordt er aandacht besteed aan hoger vermelde en onderstaande leerinhouden, die ook aan bod komen tijdens de oefendagen. Dit alles in functie van de Internationale Olympiade.

De cel als fysiologische basiseenheid. Plasmastroming, plasmolyse, turgescentie.
De structuur van het DNA/RNA en de rol van deze nucleïnezuren in de celactiviteit.

Sommige soorten hebben een ontwikkelingscyclus waarin een vergetatieve en een generatieve generatie elkaar afwisselen. Duidelijke voorbeelden hiervan vindt men bij de planten.

Interpreteren van basisschema's die ongeslachtelijke vermenigvuldiging bij planten en dieren illustreren

Soorten verschillen onderling door de aanwezigheid van duidelijk waarneembare kenmerken, die van generatie op generatie worden doorgegeven.
Binnen eenzelfde soort bestaat er variabiliteit; aan de hand van numerieke gegevens kan deze variabiliteit binnen de soort kwantitatief verwerkt worden. Soms is ze afhankelijk van ecologische factoren.

Het wetenschappelijk werk van Mendel heeft geleid tot de erfelijkheidswetten. Later werd ook inzicht verworven in de functie en de chemische samenstelling van de chromosomen. Begrippen als chromosoom, chromatide, centromeer, gen, dominant, recessief, homozygoot, heterozygoot, geno- en fenotype, vormen de basis van de genetica.

Mono-, di- en trihybride kruisingen met intermediare, dominante en recessieve kenmerken vormen een absolute 'must' om de wetten van Mendel te leren kennen. Kruisingsschema's voor de F1 en F2 moeten aan de hand van numerieke gegevens kunnen worden opgesteld en verklaard. Zij geven een indicatie voor de mogelijke P.
Terugkruisingen en hun betekenis.

Gekoppelde genen en geslachtsgebonden factoren, letale factoren, multipele allelen, cryptomerie, epistasie enz... blijken een oorzaak te zijn van schijnbare afwijkingen van de wetten van Mendel.
Overkruising of 'crossing-over' van chromatiden van homologe chromosomen werd toegeschreven aan 'storingen' tijdens de meiosedeling; crossing-overfrequenties zijn interessante gegevens in de studie van erfelijke factoren (chromosomenkaarten)

Om na te gaan hoe genen in populaties worden doorgegeven is kennis van de wet van Hardy en Weinberg en eenvoudige kansberekening onontbeerlijk.

Karyogrammen brengen aan het licht welke afwijkingen een erfelijke basis hebben.
Enkele voorbeelden van geslachtgebonden factoren bij de mens.
Afwijkingen van chromosomenaantallen of structuurafwijkingen van chromosomen (genmutaties, chromosoommutaties) leiden tot erfelijke afwijkingen en ziekten (+ enkele typische voorbeelden)
Stamboomonderzoek is een belangrijke methode in de studie van erfelijke afwijkingen bij de mens.
Prenataal onderzoek kan een hulp zijn om mogelijke afwijkingen tijdig op te sporen.

Wijzigingen van het fenotype (modificaties) en wijzigingen aan het genotype (mutaties) moeten kunnen verduidelijkt worden met concrete voorbeelden.
Om te kunnen verklaren hoe een bepaald erfelijk kenmerk tot stand kan komen, is inzicht vereist in de de structuur van DNA en RNA en in de eiwitsynthese (rol van de ribosomen). De eiwitsynthese maakt duidelijk welke functies DNA, m-RNA en t-RNA hebben, en welke relatie er bestaat tussen de kern en de organellen in het cytoplasma.

De kennis van de genen en de biochemische werking van DNA en RNA hebben er toe geleid dat men in de toegepaste wetenschappen zoekt naar methoden die genverbetering of verbetering van de erfelijke kenmerken tot doel hebben. Dit is de basis van de genetische manipulatie. In deze context is inzicht in de pricipes van PCR en DNA-fingerprinting belangrijk.
De rol die bacteriën spelen in de tot nu toe behaalde resultaten in genetische manipulatie moet de nodige aandacht krijgen. Hoever men op dit ogenblik staat moet kunnen geïllustreerd worden aan de hand van enkele voorbeelden.

Begrippen zoals biotoop, habitat, niche, ecosysteem, energieflux, voedselweb, voedselpiramide, biotische en abiotische factoren moeten gekend zijn. Deze begrippen moeten toegepast (gemeten) kunnen worden in een terrestrisch en een aquatisch milieu (zoet- en zeewater).
Grafieken, tabellen en figuren die voornoemde begrippen illustreren moet men kunnen lezen en becommentariëren. De N-, S-, C- en P-cyclus zijn gekend en het begrip 'zure neerslag', met de daaraan verbonden bio-indicatoren, mag niet vreemd zijn voor de leerlingen.

Voor wat betreft de Internationale Biologieolympiade (IBO) zijn we tot de vaststelling gekomen dat praktische kennis minstens even belangrijk is als theoretische kennis. Er zal getracht worden om praktijkkennis te testen. Het kunnen lezen van grafieken en het juist interpreteren van cijfermateriaal is zeer belangrijk. Meer gegevens zijn te vinden in het Jaarboek 1994 van de VOB - vzw.

De specifieke vakinhoud is afhankelijk van het I.B.O.-thema dat door het gastland wordt vastgelegd. Dit gebeurt slechts enkele maanden voor de Internationale Olympiade. De oefendagen zijn dan ook afgestemd op dit thema.