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Genetik der Pflanzen (Fach) / Vorlesung 5 (Lektion)

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• 1)Theorien von Darwin 1. Evolution der Arten- Arten verändern sich mit der Zeit2. Gemeinsamer Ursprung der Arten:- Alle Arten hatten einen gemeinsamen Vorfahren3. Kontinuierliche Abweichung der Arten:- Alle Arten werden immer unterschiedlicher4. Gradualismus:- Arten verändern sich in kleinen Schritten                                                                          5. Natürliche Selektion: - Natürliche Selektion ist der wichtigste Faktor der Evolution6. Sexuelle Selektion:- Entwicklung von sexuellen Dimorphismus Charles Darwin (1809- 1882)
• 1.1.)Notwendige Prinzipien für Darwins Theorien 1.Das Prinzip der Variabilität: Innerhalb der Individuen einer jeden Population gibt es genetisch determinierte Variationen in der Morphologie, der Physiologie und dem Verhalten.2.Das Prinzip der Selektion: In einer veränderten Umwelt ist die Überlebensrate und der reproduktive Erfolg einiger Individuen höher als der von Anderen.3.Das Prinzip der Vererbbarkeit: Nachwuchs ist seinen Eltern ähnlicher als nicht-verwandten Mitgliedern der gleichen Population.Notwendige Prinzipien für Darwins Theorien
• 1.2) Lamarck vs. Darwin Lamarck: Darwin:
• 1.3.)Gründereffekt •Verursacht durch die “Besiedlung” eines neuen Habitats•Führt zur schnellen Vermehrung ohne Selektion•Kann zur Fixierung von leicht negativen Eigenschaften führen
• 1.4)Flaschenhalseffekt: •Verursacht durch katastrophale Ereignisse• Führt zur schnellen Vermehrung ohne Selektion• Kann zur Fixierung von leicht negativen Eigenschaften führen
• 2.) Selektion Auslese
• 2.1.) Ebenen der Selektion Genselektion (Selektion von Allelen)•z.B. „Selfish Gene“ from Richard DawkinsIndividuen Selektion (Darwins „Survival of the fittest“)• z.B. Selektiver Vorteil führt zu einer höheren Anzahl an NachkommenVerwandtenselektion (Verstärkt Eigenschaften die wichtige für eine Gruppen von Verwandten sind)•z.B. unterstütze Deine Verwandten weil sie Dir genetisch am ähnlichsten sindArtenselektion (Selektion einer Art im Wettbewerb mit anderen Arten)•z.B. Wichtiges Konzept der Evolutionsbiologie
• 2.2)Arten der Selektion Natürliche Selektion (Umweltfaktoren treiben die Selektion) z.B. ein Fell schützt gegen die Kälte, Haare auf Pflanzen schützen gegen UV Sexuelle Selektion (Partnerwahl und Wettbewerb treiben die Selektion) z.B. Hirschgeweih, Pfauenfedern Elterliche Selektion (Eltern forcieren Selektion) z.B. einige Eltern füttern nur den stärksten Nachwuchs Künstliche Selektion (Menschen treiben die Selektion) z.B. Domestizierung von Tieren und Pflanzen
• 2.4.)Richtung der Selektion: Stabilisierende Selektion (Eliminiert die Extreme einer Population) Disruptive Selektion (Eliminiert den Durchschnitt einer Population) Gerichtete Selektion (Eliminiert nur eine Art der Extreme einer Population)
• 3.) Mechanismen zur Erzeugung neuer Sequenzen »Genome Duplikation»Veränderungen der Chromosomen »Veränderungen in Teilen oder in ganzen Genen
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• 3.1.) Ursprung neuer genetischer Sequenzen Gen duplikation Retrotranpositions Lateral gen transfer Gen Spaltung oder Fusion alternative splicing non coding RNA Pseuogene als RNA regulatoren
• 3.2.) Dynamischer Genfluss siehe folie 28
• 4.) Ursprung evolutionärer Neuerungen Mutationen von bereits existierenden Genen können die Aminosäuresequenz so verändern, dass eine neue Funktion entsteht Mutationen in regulatorischen Sequenzen können die Genexpression so verändern das neuen Formen und Funktionen von Geweben und Organen entstehen (z.B. homöotische Mutationen). Neue Funktionen können aus neuen DNA Sequenzen entstehen, die durch z.B. Duplikation, Transposition oder horizontalem Gentransfer verursacht wurden. Diese Veränderungen können die kodierende und/oder cis-regulatorische DNA Sequenzen betreffen.
• 5)Mögliches Schicksal neuer Sequenzen siehe folien •Veränderung der Expression nach einer Genduplikation
• Zusammenfassung >Darwin formulierte Evolutionstheorien basiert auf drei Prinzipien>Verschiedene Ereignisse können zum Ursprung neuer Sequenz führen>Neue Sequenzen können verschiedene Funktionen erhalten

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