Biologie (Fach) / Evolution (Lektion)

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Diese Lektion wurde von LizJonana erstellt.

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• Präzipitintest – Bestimmung des Verwandtschaftsgrades durch Grad der Antigen-Antikörper-Ausfällung Blutserum wird nicht verwandtem Tier injiziert» Bildung von Antikörpern (Präziptine), die spezifisch gegen Antigene wirken Antikörperserum wird Test-Tier injiziert» Bildung Antigen-Antikörper-Komplex ⇒ Ausfällung (Präzipität) gibt Verwandtschaftsgrad an
• Evolutive Fitness Maß der Anpassung eines Individuums oder eines Genotyps an seine Umwelt.
• Art Alle Lebewesen, die sich potentiell untereinander:              – kreuzen können              – fruchtbare Nachfahren haben              – gegenüber anderen fortpflanzungsbiologisch (reproduktiv) isoliert sind
• Population Gruppe von Individuen, die zur gleichen Zeit in einem abgegrenzen Raum (Biotop) leben und sich untereinander fortpflanzen.
• Genpool Gesamtheit der Gene einer Population.
• Allelfrequenz Die Häufigkeit mit der bestimmte Allele in der Population vertreten sind. Sie beeinflusst wie oft bestimmte Genotypen und damit auch Phänotypen in einer Population vorkommen.
• Hardy-Weinberg-Gesetz ➔ In einer so genannten idealen Population ist die relative Häufigkeit (Frequenz), mit der bestimmte Allele im Genpol vorhanden sind, über Generationen hinweg unveränderlich.        –  »Ideale Eigenschaften« (keine Selektion, keine Mutation, genetische Isolation, Panmixie, hohe Individuenzahl) sind in der Natur nie gegeben ⇒ durch Evolution ist eine Änderung der Allelfrequenz (Genfrequenz) möglich
• Migration Veränderung der Genfrequenz in einer Population, die durch Zuwanderung | Abwanderung von Individuen bewirkt wird.
• Genfluss Austausch von genetischem Material zwischen Populationen➔ Verringert die Unterschiede zwischen den verschiedenen Genpools, erhöht aber in der Empfängerpopulation die genetische Vielfalt.
• Ablauf | Voraussetzungen der natürlichen Selektion 1- mehrere Mutationen Neue Phänotypen Veränderte Umweltbedingungen Veränderter Selektionsdruck Veränderte Allelfrequenz in der Population Verschiebung der Allelfrequenz Veränderung des Genpols⇒ konstanter Selektionsdruck bei veränderten Umweltbedinungen
• Natürliche Selektion Reduzierung des Fortpflanzungserfolges bestimmter Individuen einer Population mit der Folge, dass andere (besser angepasste) Individuen sich stärker vermehren.
• Selektionsdruck Einwirkung (»Druck«) eines Selektionsfaktors auf eine Population.
• Selektionsfaktoren Umweltfaktoren, die einen Einfluss auf das Überleben einer Population in einer bestimmten Umwelt haben.
• Gerichtete (transformierende) Selektion Veränderte Umweltbedingungen führen zu einem veränderten Selektionsdruck Merkmalsverschiebung in eine bestimmte Richtung Selektionsvorteil der Individuen, die vom Durchschnitt abweichen (Minderheit)
• Stabilisierende Selektion gleichbleibende Umweltbedingungen Stabilisierung der Merkmalsverteilung (gegebenfalls Verringerung der Häufigkeitsverteilungen und des Genpols) Individuen, die vom Durchschnitt abweichen haben einen Selektionsnachteil
• Disruptive Selektion Veränderte Umweltbedinungen ➔ veränderter Selektionsdruck Veränderung der Allelfrequenz hin zu den »extremeren«⇒ Trennung | Aufspaltung der Merkmale
• Die Gendrift Zufällige Veränderung der Allelfrequenz innerhalb des Genpols einer Population. Je kleiner die Population, desto stärker kann sich der Zufall auf deren Allelfrequenz auswirken Allele verschwinden schneller
• Gründereffekt Genetische Abweichung einer isolierten Population oder Gründerpopulation (z.B. auf einer Insel) von der Stammpopulation (z.B. auf dem Festland).
• DNA-DNA-Hybridisierung ⇨ Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrades auf der Basis der Bildung von H-Brücken (Wasserstoffbrückenbindungen) zwischen DNA-Doppelsträngen zweier Art Denatorierung der DNA bei 70°C ⇨ Doppelstrang zu Einzelsträngen Bildung von Hybrid-DNA: Doppelstrang zweier Einzelstränge unterschiedlicher Arten Grad der komplementären Übereinstimmung aus Schmelztemperatur der Hybrid-DNA ablesbar  ⇒ dient zur Erkennung von Homologien | Analogien  
• Aminosäuresequenzanalyse ➔ Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrades auf der Basis der Ähnlichkeit der AS-Sequenzen bestehender Proteine (jedes Protein wird durch seine Kettenlänge und Seqenz des AS charakterisiert) ➔ Kombinierte Anwendung verschiedener Proteasen (spalten verschiedene Proteine hinter festgelegter AS) zur Erschließung der AS-Sequenz  – Vergleich von Proteinen unterschiedlicher Lebewesen » Stammbaum  – Beispiel Cytochrom-c-Stammbaum (104-122 AS, konservativ)  – Problem: Stumme Mutation nicht erkennbar ➔ Molekulare Uhren  – Cytochrom-c: ca. alle 24 Millionen Jahre AS-Austausch  – Je mehr Unterschiede in der AS-Abfolge, desto länger liegt Trennung zwei Arten zurück, desto geringer der Grad der Verwandtschaft
• Allopatrische Artbildung Eine Population bildet durch geographische Isolation von ihrer Ausgangsart eine neue Art.
• Sympatrische Artbildung Eine kleine Population bildet ohne geographische Trennung von ihrer Ausgangsart eine neue Art.
• Peripatrische Artbildung Eine kleine Population siedlet sich außerhalb des Verbreitungsgebietes an. Aus ihr geht eine neue Art hervor. (⇒ spezifische Form der allopatrischen Artbildung)
• Typen der Artbildung allopatrische Artbildung sympatrische Artbildung peripatrische Artbildung
• Adaptive Radiation Viele neue Arten entstehen aus einer Stammpopulation innerhalb kürzester Zeit durch den Zufall. Dies geschieht aufgrund der Einnischung in verschiedene ökologische Nischen.
• Homologiekriterien Kriterium der Lage Kriterium der spezifischen Qualität Kriterium der Stetigkeit
• Kriterium der Lage Strukturen sind dann homolog, wenn sie trotz unterschiedlicher Ausprägung in Gestalt und Anzahl in einem vergleichbaren Gefügesystem stets die gleiche Lagebeziehung aufweisen.
• Kriterium der spezifischen Qualität Komplexe, aus vielen Einzelelementen bestehende Strukturen sind homolog, wenn sie auch ohne Lageähnlichkeit und Kontinuität in zahlreichen Einzelmerkmalen auffallend übereinstimmen.
• Kriterium der Stetigkeit Strukturen sind auch dann homolog, wenn ihre Lage zueinander nicht übereinstimmt, aber stetige Übergänge (Zwischenformen) bekannt sind.
• Progressionsreihe Stammesgeschichtliche Entwicklung homologer Organe von einfachen zu komplexen Strukturen.
• Regressionsreihe Die Entwicklungsreihe kann über die homologen Merkmale konstruiert werden, wobei eine schrittweise Vereinfachung zu beobachten ist.
• Flaschenhalseffekt (bottleneck effect) Durch eine drastische Reduktion der Populationsgröße kann sich die Zusammensetzung des Genpols durch Zufall verändern.Ursachen: Katastrophen, Seuchen, Feindzunahme, Nahrungsmangel..Verringerung der Populationsgröße➔ in der Regel Abnahme der Variabilität (einzelne Allele gar nicht oder nur selten vertreten)
• Homozygotie Die Häufigkeit, dass an mehreren Genorten zwei gleiche Allele vorzufinden sind.
• Evolutionsfaktoren Mutation Rekommbination Selektion Gendrift
• Fortpflanzungsbarrieren zwischen zwei Arten         ➔ artverschiedene Individuen Präzygotische Isolation➔ geographische Isolation➔ ethologische Isolation➔ zeitliche Isolation Paarung➔ mechanische Isolation➔ gametische Isolation Postzygotische Isolation➔ Bastardsterblichkeit➔ Bastardsterilität➔ Bastardzusammenbruch ⇒ lebensfähige, fruchtbare Nachkommen
• Typologisches Artkonzept Eine Art stellt einen Typus dar, der relativ unveränderlich und von anderen Typen klar getrennt ist.
• Biologisches Artkonzept Alle Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen können und fruchtbare Nachkommen hervorbringen können.
• Phylogenetisches Artkonzept Eine Art ist eine Abstammungsgemeinschaft von Populationen in einer bestimmten evolutionären Zeitspanne. Eine Art beginnt bei der Artspaltung und endet beim Ausstreben aller Vertreter oder bei einer erneuten Artspaltung.
• Präzygotische Isolation Isolationsmechanismen, die vor der Berfruchtung wirken (vor Entstehung der Zygote).
• Geografische Isolation Räumliche Trennung beider Arten (z.B.: Inselpopulation).
• Ethologische Isolation Artspezifische Gesänge und Laute (z.B.: Vögel).
• Zeitliche Isolation Fortpflanzung zu verschieden Tages- und Jahreszeiten; unterschiedliche Tagesrythmik.
• Mechanische Isolation Die Fortpflanzungsorgange müssen zueinander passen (Schlüssel-Schloss-Prinzip).
• Gametische Isolation Bei einer Paarung kommt es nicht zu einer Zygotenbildung (z.B.: Individuen unterschiedlicher Arten).
• Postzygotische Isolation Isolationsmechanismen, die nach der Befruchtung wirken.
• Bastardsterblichkeit Die Genome der Individuen passen nicht zusammen; Bastarde zwischen verschiedenen Arten.
• Bastardsterilität Die Individuen sind steril und können sich dementsprechend nicht fortpflanzen (z.B.: Esel und Pferd).
• Bastardzusammenbruch Die erste Gerneration ist noch fruchtbar, aber mit zunehmenden Generationen werden die Individuen immer steriler bis die Generationen irgendwann unfruchtbar sind und sich nicht weiter fortpflanzen können (z.B.: Baumwollarten, deren Nachkommen in der zweiten Generation zu schwachen, kranken Pflanzen heranwachsen).
• Rudimente Rückgebildete Reste von Organen, die ihre Funktion verloren haben. Diese Organe können auch ganz verloren gehen (Beispiel: Wurmfortsatz).
• Atavismen Von Atavismen spricht man, wenn rückgebildete Organe wieder auftreten (Beispiel: extreme Körperbehaarung).

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