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Bio 2 (Fach) / Stadler (Lektion)

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• Nennen und erklären Sie die verschiedenen Ebenen der Biodiversität. Was ist die Biodiversitätskonvention? Welche Ziele hatte sie? → = Übereinkommen über biologische Vielfalt (CBD, Convention on Biological Diversity)•Erhaltung biologischer Vielfalt,•nachhaltige Nutzungihrer Bestandteile•gerechte Aufteilungder Vorteileaus der Nutzung biologischer Ressourcen
• Wann und von wem wurde die Nomenklatur der Pflanzen eingeführt? Was wurde zur Einordnung der Pflanzen hauptsächlich betrachtet? Was haben die Botaniker vorher für die Bestimmung herangezogen? → 1753 von Carl von Linné, Sortierung der Blütenpflanzen nach Geschlechtsverteilung in den Blüten, Zahl,Verwachsung, Andordnung und relative Lände der Staubblätter
• Was versteht man unter Apomorphie und Plesiomorphie? Warum sind die Begriffe relativ? → Apomorphie: Merkmale, die nur innerhalb der Untersuchungsgruppe und nicht in der nächstenVerwandschaftsgruppe (Schwestergruppe) vorkommen, da sie bei Vorfahren noch nicht vorhanden war.Plesiomorphie: Merkmale, die auch in anderen Gruppen vorkommen (relativ ursprüngliches Merkmal), da sie bereitsbei Vorfahren vorhanden war.
• Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Kladogramm und einem Phylogramm? → Zeit wird nicht berücksichtigt. Dargestellt durch unterschiedliche Länge der Äste beim Phylogramm
• Was versteht man unter Distanzmessung, was unter charakterbasierten Methoden in der Molekularen Phylogenie (mit je einem Beispiel). Gibt es Vor- und Nachteile? → Distanzmessung: Wie weit ist ein Organismus vom anderen entfernt? Aufstellung aller Abstände paarweise.Summe aller Abstände wird zu einem Ast zusammengefasst. Neighbour JoiningCharakterbasierte Messung: Jede einzelne Base innerhalb eines Gens wird zurückverfolgt. Maximum Likelihood.
• Auf welchem Prinzip beruht die Maximum Likelihood Methode und welche Parameter werden zur Erstellung von Stammbäumen berücksichtigt? → Jede Sequenzposition hat eine bestimmte Variabilität. (Schätzung der Substitutionsrate). Aus der Variation einerbestimmten Sequenz wird auf die relative Häufigkeit von Transitionen und Transversionen geschlossen. Zusätzlichgehen auch allgemeine Annahmen z.B. über die Unabhängigkeit der Sequenzpositionen voneinander ins Modell mitein.
• Was sagen Bootstrap-Werte aus? Wie berechnet man sie? Erklären Sie kurz das zugrunde liegende Prinzip. → Sie sagen aus, mit welcher Warhscheinlichkeit 2 Individuen miteinander verwandt sind. Berechnet werden sie durch„Ziehen mit zurücklegen“: Es gibt m Sequenzen, jede mit n Nukleotiden. Von jeder Sequenz werden n Nukleotidezufällig und „mit Zurücklegen“ gewählt, dann wird ein Baum erstellt. Das wird viele Male wiederholt. Zahl an derAbzweigung = Prozent der Fälle, in denen sich die Abzweigung bestätigt hat.
• In welche drei Großgruppen lassen sich die Angiospermen einteilen? Sind diese Gruppen mono- para- oder polyphyletisch? Wie sind mono- para- und polyphyletische Gruppen definiert? Nennen und beschreiben Sie ein Beispiel für Paraphylie! - Basale Ordnung (para), Eu-/Monokotyledonen (mono)- Mono: Alle Nachkommen eines gem. Vorfahren sind imTaxon mit drin- Para: Taxon enthält nur Gruppen mit gem Vorfahren,jedoch nicht alle Nachkommen im Taxon (Heterogaura:kopfige Narben, Nussfrüchte, Staubblattkreis)- Poly: Taxon enthält Nachkommen mit untersch. Vorfahren
• Angiospermen haben sich als artenreichste Gruppe durchgesetzt. Nennen Sie mögliche Gründe. - Einschluss der Samenanlagen in Fruchtkörper (früheErkennung fremden Pollens)- Tierverbreitung (reproduktive Isolation)- Vegetative Wuchsformen weit verbreitet- Vielfältige sekundäre Metabolite und Wuchsformen
• Nennen Sie zwei Arten (mit Familienzugehörigkeit) der Basalen Ordnungen, die wirt-schaftlich genutzt werden. Welche Pflanzenteile werden genutzt und warum? → Zimtbaum (Cinnamomum verum - Lauraceae): Rinde als Gewürz Zimt | Pfeffer (Piper nigrum - Piperaceae): Steinfrucht als Gewürz Pfeffer
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• Welche Art wird als die ursprünglichste Art der Angiospermae angesehen, in welche der drei Großgruppen der Angiospermae ist sie phylogenetisch anzusiedeln und welche Merkmale bezeugen ihre Ursprünglichkeit? → Amborella trichopoda. Eingeordnet in Magnoliopsida. Merkmale: keine Tracheen,Staubblätter besitzen zweiseitlich sitzende Pollensack-Paare
• Welche Merkmale im Blütenaufbau zählen als primitiv? Nennen Sie ein Beispiel für eine Pflanze (wiss. Name), die mindestens drei primitive Merkmale aufweist. → Blüten groß, Schraubige Anordnung der Blütenorgane, höhere Anzahl an Blütenblättern und unbestimmt, Kelch undKrone nicht deutlich ausdifferenziert. → z.B. Magnolia stellata (Stern-Magnolie)
• Welche Merkmale sind für Vertreter der Basalen Ordnungen charakteristisch? → Tracheiden und Tracheen, keine Ölzellen, Geleitzellen und Siebzellen haben gemeinsame Mutterzelle
• Welche besonderen Merkmale kennzeichnet die Gruppe der Monokotyledonen? Worin unterschieden sich Mono- und Eudikotyledonen? → 1 Keimblatt, Homorrhizie (Wurzlen gleich), Blätter: parallelnervig, ganzranding, nicht gestielt
• Nennen und erklären Sie je zwei Varianten der Zoochorie, der Anemochorie und der Hydrochorie und geben Sie jeweils ein Pflanzenbeispiel an. Was sind Diasporen? → Diaspore: alle verbreitungsfördernden Einheiten wie Samen, Teilfrüchte, Früchte, Sporen, Brutknospen (Bulbillen)oder sonstige vegetative Brutkörper, die der Ausbreitung von Pflanzen oder Pilzen dienen.Zoochorie: Diasporenverbreitung durch Tiere → Arctium minus / Kleine KletteAnemochorie: durch Wind → Betula pendula / HängebirkeHydrochorie: durch Wasser → Zostera marina / Gewöhnliches Seegras
• Beschreiben Sie den Bestäubungsmechanismus bei Arum maculatum (Aronstab). Wie wird die Bestäubung gesichert, wie wird Selbstbestäubung verhindert? → Starker Geruch und höhere Temperatur als außen (nachts), Fliegen werden angelockt, rutschen an der Innenwand abund landen im Inneren der Pflanze. Zuerst reift der Weibliche Blütenstand und die gefangenen Fliegen befruchtendiesen. Danach reift der männliche Blütenstand, die Tiere nehmen die Pollen auf, Helm erschlafft, Öltröpfchenverschwinden und Insekten können wieder ins Freie.
• Wie können Orchideen überleben, die kein Chlorophyll enthalten? Nennen Sie ein Artbeispiel (wissenschaftlicher Name). → Parasitismus auf dem Symbiosepilz → Vogel-Nestwurz / Neottia nidus-avis
• Wie sichern Orchideen das Wachstum nach der Keimung des Samens, obwohl der Samen kaum Reservestoffe enthält? → Samen keimen nur erfolgreich, wenn ein Symbiosepilz in der Erde vorhanden ist.
• Orchidaceae gehören zu den artenreichsten Familien. Warum? → Spezifität der Bestäuber führt zu reproduktiver Isolation → fördert Bildung neuer Arten
• Nennen Sie je zwei Fruchttypen (mit Beispiel), die zu den Öffnungsfrüchten / Schließfrüchten / Sammelfrüchten gehören. → Öffnungsfrüchte: Schoten (Capsella bursa-patoris) & Hülsenfrüchte (Erbsen)Schließfrüchte: Beeren (Blaubeere) & Nussfrüchte (Haselnus)Sammelfüchte: Sammelnussfrüchte (Erdbeere) & Sammelsteinfrüchte (Himbeere)
• Welchen Fruchttyp bilden folgende Pflanzen: Erdbeere, Kirsche, Johannisbeere, Himbeere, Tomate, Kürbis, Mandel, Kokosnuss, Haselnuss, etc. → Erdbeere = Sammelnussfrucht, Kirsche & Mandel & Kokosnuss = Steinfrucht, Johannisbeere & Tomate = Beere,Himbeere = Sammelsteinfrucht, Kürbis = Panzerbeere, Haselnuss = Nuss
• Welche Anpassungen im Bau der Blüten weisen windbestäubte Arten auf? Nennen Sie ein Pflanzenbeispiel (wissenschaftlicher Name). → Briza media: Blüten eingeschlechtlich, Narbe mit vergrößerter Oberfläche, Blütenstände dicht und hängend, Blütenunscheinbar und Zahl der Organe reduziert
• Was sind Elaiosomen? Nennen Sie eine Pflanzenart, die Elaiosomen besitzt. Welchen Vorteil bringen sie der Pflanze? Was versteht man unter Myrmekochorie? → = nahrhafte Anhängsel an Diasporen. Ameisen tragen die Samen deswegen fort und sichern so die Verbreitung derPflanze. Z.B: Lederblümchen. Myrmekochorie = Verbreitung durch Ameisen
• Nennen Sie sechs Trockenheitsanpassungen der Cactaceae. → Dornen als Fraßschutz, sukkulenter Körper, Blätter stark reduziert, Stomata nur nachts geöffnet, dicke & wächserneCuticula, Rippen oder Warzen als Schattenspender, feines & stark verzweigtes Wurzelsystem um auch Tau zu nutzen
• Was versteht man unter „Pseudanthium“, was ist ein Cyathium? In welchen Familien kommen sie vor (Nennen Sie für jeden Fachbegriff je eine unterschiedliche Familie)? → Pseudanthium = Korb aus mehreren Einzelblüten, der eine große Scheinblüte bildet. ->Korbblütlern (Asteraceae).Cyathium = Scheinblüte bestehend aus Hochblättern, Nektardrüsen, 1 extrem reduzierte weibliche und 5 extremreduzierte männliche Blüten → Wolfsmilchgewächse (Euphorbiaceae)
• Skizzieren Sie (mit Beschriftung) den typischen Blütenstand einer Caryophyllaceae. Wie nennt man diese Verzweigungsform? → Blütenstand: Dichasium. Aus jedem Ast wachsen 2 V-förmig heraus
• Weshalb sind Vertreter der Orchidaceae besonders gut in der Lage, extrem nährstoffarme Böden zu besiedeln? → Symbiose mit Pilzen, die die Pflanze mit Nährstoffen versorgen.
• Wodurch sind Fabaceen in der Lage, auf stickstoffarmen Boden zu wachsen? Nennen Sie einen Vertreter (wissenschaftlicher Name) der Fabaceae, der als Nahrungspflanze für Menschen angebaut wird. → Symbiose mit Rhizobien (Pilzen) Diese binden Luftstickstoff. Z.B: Erbse
• Warum sind die Früchte der Fabaceae besonders reich an Proteinen? In welchem Gewebe der Früchte wird der Großteil der Reservestoffe gespeichert? → Proteine dienen dem Keimling als Nahrung. Gespeichert werden die Proteine in den Kotyledonen.
• Skizzieren und beschriften Sie den Querschnitt einer Hülse. Kennzeichnen Sie die Stelle / die Stellen, an der das Fruchtblatt / die Fruchtblätter verwachsen sind, sowie die Lage der Samenanlagen. →  /o''o\ '' = Verwachsen o = Samen Familie: Fabaceae     |      |  1 Fruchtblatt      \ ,, /
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• Skizzieren und beschriften Sie den Querschnitt einer Schote. Kennzeichnen Sie die Stellen / die Stelle, an der das Fruchtblatt / die Fruchtblätter verwachsen sind. Für welche Familie (wissenschaftlicher Name) ist diese Fruchtform typisch? → /o'|'o\   '' = Verwachsen o = Samen | = Trennwand Familie: Brassicaceae    |   |    |              2 Fruchtblätter    \ °,|, °/
• Nennen Sie drei Anpassungen an Windbestäubung, die man bei Vertretern der Fagales findet! Was ist die Cupula der Fagaceenfrüchte und woraus bildet sie sich? → Viele Pollen, Perianth reduziert, Blüten eingeschlechtlich, Blütezeit vor dem Laubaustrieb
• Warum werfen Erlen (Alnus) im Herbst die Blätter grün ab und nicht, wie bei anderen Laubbäumen, in bunter Herbstfärbung? → Symbiose mit einem Pilz
• → Symbiose mit einem Pilz Nennen Sie vier Arten unterschiedlicher Gattungen der Brassicaceae, die als Nutzpflanzen angebaut werden und geben Sie an, welche Teile der Pflanze wozu genutzt werden! → Weißkohl: die Pflanze selber (Blätter - Kraut), Meerrettich (Wurzel – Gewürz)), Kresse (Pflanze – Gewürz), Wasabi(Stamm - Gewürz)
• Welche zwei Familien haben zahlreiche Vertreter, die als Gewürzpflanzen bedeutend sind? Warum ist das so? Nennen Sie je zwei Artbeispiele aus jeder Familie, die als Nutzpflanzen bedeutend sind und geben Sie an welche Pflanzenteile genutzt werden. → Brassicaceae: Senföl-Glykoside zur Blattlausabwehr → Weißkohl: die Pflanze selber (Blätter - Kraut), Meerrettich(Wurzel – Gewürz))==== 2. ???====
• Beschreiben Sie den Aufbau der Zitrusfrüchte. Wie bezeichnet man diese Fruchtform? Nennen Sie zwei Zitrusfrüchte (deutscher Name reicht aus), die sich im Laufe der Evolution als eigene Art entwickelt haben, und zwei weitere, die durch Kreuzung entstanden sind! → Exokarp ledrig, Karpellwand mit „Safthaaren“ → Frucht = BeereNatürlich: Mandarine & Pampelmuse | Nicht natürlich: Zitrone & Orange
• Welche Mechanismen der Pollenpräsentation haben Campanulaceae und Asteraceae entwickelt? → Asteraceae: Bilden einer großen Scheinblüte (Blütenkorb)Campanulaceae: zuerst reifen die Staubblätter, wenn diese verwelken reift erst die Narbe
• Skizzieren Sie den für Asteraceae charakteristischen Blütenstand (mit Beschriftung). Welchen Fruchttyp bildet diese Familie und wie sichern einige Vertreter dieser Familie die Verbreitung der Frucht? → Zungenblüte, Röhren blüten, Spreublätter, Pappus, Staubbeutelröhre
• Nennen Sie fünf verschiedene Fruchtformen mit je einem Artbeispiel, die bei der Familie der Rosaceae vorkommen! Vergleichen Sie jeweils die Ausbildung der Fruchtwand. → Sammelnussfrucht : Erdbeere Apflefrucht: ApfelSteinfrucht: Kirsche Balgfrucht: Geißbart
• Was versteht man unter interspezifischer Konkurrenz? → Konkurrenz zwischen Individuen verschiedener Arten um die selben Ressourcen
• Erklären Sie den Hohenheimer Grundwasserversuch! Was sagt er aus? Zeichnen Sie die ökologische Toleranzkurve für einen Trockenheitszeiger. → vier Grasarten (Wiesenfuchsschwanz, Glatthafer, Knäuelgras und Aufrechte Trespe) wurden jeweils getrennt aufeinem Beet mit kontinuierlich abnehmender Grundwassertiefe ausgesät. Alle vier Arten erreichten ihre maximale Höhein einem Bereich bei mittlerer Grundwassertiefe. Dort haben alle vier Arten ihr autökologisches Optimum.
• Nennen Sie charakteristische Merkmale der Familie der Poaceae und der Asparagaceae. Berücksichtigen Sie vegetative (Wuchs) und generative (Reproduktion) Merkmale. Nennen Sie wirtschaftlich relevante Arten. - Poaceae: Ligula, Halm hohl mit Nodien, Karyopsenfrucht,Selbstbestäubung wird durch Proterandrie verhindertVegetativ: Rhizome und StoloneGenerativ: Windbestäubung- Asparagaceae: krautig, teils sukkulent, Blüten ofttraubig und dreizählig, Samen oft schwarzVegetativ: Zwiebeln, RhizomeGenerativ: dreizählige BlütenNutzpflanzen: Getreide, Agaven und Spargel
• Nennen Sie außer Malus (Apfel) noch zwei weitere Gattungen, deren Früchte botanisch gesehen zu den Apfelfrüchten zu zählen sind und geben Sie deren Familienzugehörigkeit an. Pyrus (Birne) und Sorbus (Vogelbeere), beides Rosaceae
• An welchen Merkmalen erkennen Sie Vertreter folgender Familien (mit Beispielen): Asparagaceae, Poaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Rosaceae, Fabaceae, Ranunculaceae, Asteraceae, Apiaceae. Berücksichtigen Sie vegetative (Wuchs) und generative Merkmale (Reproduktion). Nennen Sie wirtschaftlich relevante Arten (falls es die gibt). - Asparagaceae: Samen oft schwarz, Blüten meist traubigund dreizählig, krautig, teils sukkulent, veg.: Rhizomeund Zwiebeln; gen: dreizählige Blüten, Nutz: Agave,Spargel- Poaceae: Halm hohl mit Nodien und Ligula,Karyopsenfrucht, mit Ährchen, veg. Rhizome, Stolone;gen. Windbestäubung, Nutz: Getreide- Caryophyllaceae: Blüten in Platte und Nagel gegliedert,Kapselfrucht, Dichasium, Blätter gegenständig- Brassicaceae: Schotenfrucht, Traube, Blü 4-zählig,Senfölgly zur Blattlausabwehr, Nutz: Raps, Senf, Kohl- Lamiaceae: Blü mit Ober und Unterlippe, Klausenfrucht,dekussierte Blätter, vierkantiger Stängel, Nutz:Lavendel, Minze, Basilikum- Rosaceae: Mit Nebenblätter und Außenkelch, vieleStaubblätter, Zoochorie, freie Fruchtblätter, Nutz:Apfel, Birne usw- Fabaceae: Hülsenfrucht, Nebenblätter, Rhizobien, Nutz:Bohne Erbse usw- Ranunculaceae: Perianth, Perigon, Balgfrüchte, Bgeteilt- Asteraceae: Achänenfrucht, mit Zungen und Röhrenblüten,Pseudanthium, Involukralblätter, Pappus- Apiaceae: Doppeldolden, Doppelachäne, Nutz: Gewürze
• Wie unterscheiden sich die Blütenstandsformen Rispen, Ähren und Trauben? Traube: gestielt, Ähre: Ungestielt, Rispe: gestielt undverzweigt
• Aufgrund welcher Merkmale lassen sich die Gattungen Juncus, Luzula, Carex und Poa unterscheiden? Skizzieren und beschriften Sie ein einblütiges Ährchen der Poaceae. - Juncus: Halm rund und markig, mit Aerenchym, Blätterstarr, rundlich, spitzig- Carex: Halm dreieckig, markig, weibl. Blüten inUtrikulus- Poa: Halm hohl, Nodien, Ligula, Ährchen, Karyopse- Luzula: Perigone, unverholzte Blütenhülle, Blätter langund weich behaart
• Welche Anpassungen im Bau der Blüten weisen windbestäubte Arten auf? Nennen Sie ein Pflanzenbeispiel (wiss. Name). - Viele Pollen, Perianth reduziert, Blütezeit vorLaubaustrieb, Blüten eingeschlechtlich (Fagussylvatica)
• Welche Mechanismen der Pollenpräsentation haben Campanulaceae und Asteraceae entwickelt? - Pumpmechanismus & Bürstenmechanismus (Asteraceae)- Ablademechanismus (Campanulaceae)

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