Evolutionsbelege und Homologien Flashcards
Was sind die drei Hauptaussagen Lamarks Evolutionstheorie
- Gebrauch und Nichtgebrauch von Organen; Ständiger Gebrauch verstärkt/vergrößert Organe, Nichtgebrauch führt zur Rückbildung
- Vervollkommungstrieb; Innerer Drang der Lebewesen sich entsprechend den Erfordernissen der Umwelt zu ändern/anpassen
- Vererbung der erworbenen Eigenschaften; Durch Gebrauch Nichtgebrauch veränderte Merkmale werden an Nachkommen vererbt.
Was ist der Unterschied zwischen Lamarcks und Darwins Evolutionstherorien?
Lamarck : aktive Anpassung
Darwin : passive Anpassung
Was sind die Kernpunkte Darwins Evolutionstheorie ?
- Überproduktion
- Variabilität
- Vererbung
- struggle of life (Konkurrenz)
- natürliche Selektion (survival of the fittest)
- Vorteilhafte Merkmale setzten sich durch
Wie wird Darwins Evolutionstheorie Missbraucht ?
- Sozialdarwinismus ( Recht des Stärkeren)
Nenne eine Gemeinsamkeit der Beiden Evolutionstheorien
- kleinschrittige Veränderungen der Individuen
- neue Arten entstehen nur aus bestehenden
Welche Arten der Belege für die Evolutionstheorie gibt es
- Vergleich der Zytologie (Endosymbioneten Theorie)
- vergleiche aus der Molekularbiologie
- Paläontologie
- Anatomische Vergleiche
Was sind Merkmale die in den Zellen aller Organismen gleichen/ähneln?
- RNA und DNA zur Aufbewahrung genetischer Informationen
- Genetischer Code (in fast allen Zellen gleich)
- Proteinbiosynthese- Ablauf
- 20 Aminosäuren bauen die Proteine auf
- Für Funktion entscheidende Enzyme (Cytochrome C)
- ATP als universeller Energie Träger
Was ist die Grundüberlegung der Molekularen Vergleiche ?
Je länger Entwicklungslinien verschiedener Organismen getrennt verlaufen, desto größer sind die auf Mutationen berufenden Unterschiede im Erbgut bzw. im codierten Protein
Welche Methoden der Verwandschafts Belege sind die Bekannt
Immunbiologischer Nachweis
As-Sequenzanalyse
DNA-DNA- Hybridisierung
DNA- Sequenzierung
Sequenzierung nicht- codierender DNA- Abcschnitte
Sequenzierung mtDNA
Wie funktioniert eine Aminosäurensequenzanalyse ?
- Vergleich der Primärstruktur z.B Bestimmter Bereich des Insulin oder Cytochrome-c-Moleküls verschiedener Organismenarten
- Unterschiede in der Primärstruktur sind Folge von Genmutationen. Je weniger Unterschiede zwischen zwei Arten vorhanden, desto kürzer die Zeit, die seit der Entstehung der beiden Arten aus gemeinsamen Vorfahren vergangen ist.
Was sind und Nachteile der AS-Sequenzierung (z.B. CytichromC)
Vorteile;
- quantitative Daten (Unterschiede zählbar)
- alle Organsimen miteinander vergleichbar (Hefe bis Mensch)
Nachteile;
- stumme Mutationen werden nicht erfasst, weil…
- eng verwandte Arten nicht gut zu unterscheiden
Wie funktioniert der Präzipitintest ?
- Injektion des Blutserums z.B der Menschen in z.B das Kaninchen
- > Das Immunsystem des Kaninchen bildet spezifische gegen die Serumproteine gerichtete Antikörper - Vermischung des Blutserums des Kaninchens mit den „Anti-Mensch-Antikörpern“ mit Seren anderer Tiere
- > Je ähnlicher tierische Serumproteine den des Menschen sind, desto stärker die Ausfälling
Was sind und Nachteile der Immunbiologischen Nachweis (Präzipitin Test)
Vorteile;
- Verwandtschaftsgrad kann in Relation festgestellt werden
Nachteile;
- Antigen-Antikörper-Reaktion kann auch bei etwas ungenauer Passform des Schlüssel-Schloss-Prinzips stattfinden
- Nachweis genetischer Ähnlichkeit nur indirekt über die Tertiärstruktur der Serumproteine nachgewiesen
Wie wird eine Direkter Vergleich der DNA-Basensequenz durchgeführt ?
- Vermehrung der zu testenden DNA Abschnitte mittels PCT und anschließend DNA Sequenzierung
Wie funktioniert die DNA-Hybridisierung
- ausgewählte DNA-Abschnitte von zwei miteinander zu vergleichenden Arten werden selektiert + fragmentiert + gereinigt
- beide Abschnitte werden getrennt voneinander erhitzt->Aufbrechen Wasserstoffbrücken zwischen den Strängen + Trennung komplementären Stränge
- Zusammenbringen der Stränge + Abkühlung → Anlagerung artfremder Stränge an homologe Sequenzen => Hybrid-Doppelstränge
Zusammenfassung Biologie LK - Je mehr gleiche Sequenzen auf Strängen vorhanden, desto mehr Wasserstoffbrücken werden gebildet • Erneutes Erhitzen der Hybrid- Doppelstränge
- Je mehr Temperatur benötigt wird, um diese Stränge wieder voneinander zu trennen, desto mehr Wasserstoffbrücken müssen gebildet worden sein→mehr Sequenzen stimmen auf den ursprünglichen Strängen überein
- je höher die Temperatur desto näher die Verwandtschaft
Was sind und Nachteile der DNA-DNA- Hybridisierung
Vorteile;
- einfaches Verfahren
- Verwandtschaftsgrad kann in Relation festgestellt werden
Nachteile;
- Nachweis nur indirekt über Schmelztemp.
- relativ ungenau
Wie funktioniert die DNA Sequenzierung ?
- Isolierung DNA
- PCR mit ausgewählten Primern
- Sequenzierung mittels Elektrophorese
Vor und Nachteile DNA-Sequenzierung
Vorteile;
- sehr genau
- quantitativ, Basenunterschiede zählbar
- Basenunterschiede lokalisierbar
Nachteile;
- je nach Wahl des ausgesuchten Gens können nur enger verwandter Arten miteinander verglichen werden
Vor und Nachteile Sequenzierung nicht- codierender DNA- Abschnitte
Vorteile;
- sehr genau
- alle Mutationen sammeln sich an, da sie
hier selektionsneutral sind
- sehr genau
- geeignet für genetischen Fingerabdruck bzw. Untersuchung innerhalb einer Art
Nachteile;
- nur sehr kurze Zeiträume überschaubar
- nur innerhalb einer Art einsetzbar
Was ist mtDNA
- mitochondriale DNA; nur mütterlich vererbt (ohne Rekombination!)
- niedrige Evo-Rate/ Konstante mutationsrate
Was sind Homologuen und Analogien ?
• Homologien sind ähnliche Orgnaische Merkmale (z.B Schädelform) die auf einen Gemeinsamen Vorfahren hindeuten
-> divergente Entwicklung
• Analogien sind ähnliche Organische Merkmale die auf eine gemeinsame ökologische Nische deuten
-> konvergente Entwicklung
Beim Vergleichen und einordnen immer in fern Kontext setzten !!!
Vor und Nachteile der Sequenzierung mtDNA
Vorteile;
- sehr genau
- niedrige Mutationsrate, deshalb langeZeiträume untersuchbar
Nachteile;
- für Entwicklungen innerhalb kurzer Zeiträume weniger geeignet aufgrund niedriger Evo-Rate
Nenne die Homologie Kriterien
- Kriterium der speziellen Struktur/Kriterium der spezifischen Qualität
- Kriterium der Kontinuität
- Kriterium der Lage
Was ist eine konvergente und was eine divergente Entwicklung ?
Divergente Entwicklung
-> Bsp. Homologien
Konvergente Entwicklung
-> Bsp. Analogien
Was beschreibt das Kriterium der Lage ?
- Organe am gleichen Ort, die einem vergleichbaren Gefüge-System
- durchaus auch Verschmelzungen oder Reduktionen von Knochenteilchen
Was beschreibt das Kriterium der Kontinuität?
• Kriterium besagt, dass homologe Organe oder Merkmale durch Zwischenformen oder Übergangsformen miteinander verknüpft sind→ Organe oder Merkmale nur zum Teil eine Funktionsänderung durchlaufen haben
Was beschreibt das Kriterium der speziellen Struktur/Kriterium der spezifischen Qualität:
• gleichen komplexen strukturellen Aufbau
Zum Beispiel Pulpa in der Haischuppe und Wirbeltierzahn
Was sind Atavismen ?
- Organe, die im Verlauf der Evolution zurückgebildet worden sind, bei einzelnen Individuen aber wieder auftreten können
- Gene dieser Merkmale sind in der DNA noch vorhanden → durch Mutation Organe wieder ausgebildet werden
Was sind Rudimente ?
• Organe, die sich im Verlauf der Evolution zurückgebildet haben und meistens keine Funktion mehr erfüllen
Was sind die Kern Aspekte der Synthetischen Evolutionstheorie ?
- Mutation
- Rekombination
- Selektion
- Gendrift
- Isolation
Was beschreibt die Synthetische Evolutionstheorie?
- Synthetische Evolutionstheorie vereint die Erkenntnisse aus Darwins Evolutionstheorie mit denen der Ökologie, Paläontologie, biologischen Systematik und der Genetik
Vererbungstheorie, Molekulare Strukturen und genetischer Code → unterstützen Evolutionstheorie auf molekularer Ebene
