klausur themen, antwortet roys nacharbeit

Question 1

Aufgaben der botanischen Systematik

Answer 1

• Erfassung und Ordnung der Lebewesen nach ihren natürlichen Verwandschaftsverhältnissen
• Phytographie: Beschreibung der Sippen
• Taxonomie: Abgrenzung und Gruppierung der Sippen
• Nomenklatur: Benennung der Sippen
• Evolutionsforschung: Analyse der Sippendifferenzierung
• Phylogenie: Rekonstruktion der Stammgeschichte

Question 2

Evolutionsfaktoren (Mikroevolution)

Answer 2

• Mutation
• Rekombination
• Selektion
• Isolation
• Gendrift

Question 3

Phasen der Makroevolution (ab Gattung aufwärts)

Answer 3

• Anagenese: Höherentwicklung, neue, komplexere Konstruktionstypen (Progression)
• Kladogenese: große Formenvielfalt mit verschiedenen Varianten des neuen Konstruktionstypen ensteht (Verzweigung des Stammbaum)
• Stasigenese: Stabilisierung, Auslese besonders günstiger Typen

Question 4

Homologie, Homoplasie, Konvergenz und Beispiele

Analogie

Answer 4

• Lagebeziehungen von Organe im Gefüge
  → Sprossdornen und Seitensprosse
• spezielle Qualität der Strukturen: Übereinstimmung in vielen komplizierten Sondermerkmalen erlaubt Homologisierung auch ohne Lagebeziehung

→ Unterwasser- und Schwimmblätter

• Stetigkeit : fossilgeschichtlicher Nachweis, morphologische Serien von Merkmalsausprägungen

→ Übergang von doppelt gefiederten Blättern zu Phyllodien

Homoplasie/Analogie: ähnliche Merkmale, aber nicht durch Verwandtschaftsbeziehung (durch Konvergenz oder Parallelismus)

→ Blatt- und Sproßranke, Dornen und Stacheln

Question 5

Nennen sie die wichtigsten taxonomische Kategorien mit zugehörigen Endungen.

Answer 5

• Reich [R]
• Stamm [S]: -phyta, -mycota (Pilze)
• Klasse [K]: -opsida (Landpflanzen), - mycetes (Pilze), -phyceae (Algen)
• Ordnung [O]: -ales
• Familie [F]: -aceae
• Unterfamilien: -oideae
• Gattung [G]
• Art [A]

Question 6

Binäre Nomenklatur nach Linné.

Answer 6

• Gattungsname, Artepitheton, erstbeschreibender Autor

Citrus sinensis Linné, 1872

Question 7

Neotenie, Heterobathmie

Answer 7

• Heterobathmie: Auftreten plesio- und apomorpher Merkmale am selben Organismus (oder innerhalb derselben Sippe)
• Neotenie: Strukturen aus Jugendstadium bleiben erhalten (Karnivoren)

Question 8

Generationswechsel der iso- und heterosporen Farnpflanzen; Progressionen

Answer 8

Generationswechsel der isosporen Farne:
– Haplophase: (Meiose) → Spore → Prothallium (Gametophyt) → Antheridium mit vielen Spermatozoiden / Archegonium mit einer Eizelle → (Befruchtung)
– Diplophase: (Befruchtung) → Zygote → Embryo → grüne Farnpflanz (Sporophyt) → mehrere Sporophylle → viele Sporangien → viele Sporenmutterzellen → (Meiose) → viele Sporen

Progression im Generationswechsel der heterosporen Farngewächse:
– reduzierte Gametophyten → bei der Entwicklung Einsparung von Material, Energie und Zeit
– eingeschlechtige Gametophyten → keine Selbstbefruchtung auf dem selben Prothallium mehr möglich → größere Wahrscheinlichkeit der Fremdbefruchtung → schnellere Evolution
–

Generationswechsel der heterosporen Farngewächse:
– Haplophase: (Meiose) → Mikrospore / Megaspore → Mikroprothallium (männlicher Gametophyt, reduziert, bleibt in der Mikrospore) / Megaprothallium (weiblicher Gametophyt, reduziert, bleibt weitgehend in der Megaspore) → Antheridium / Archegonium → viele Spematozoide / eine Eizelle → (Befruchtung)
– Diplophase: (Befruchtung) → Zygote → Embryo → grüne Farnpflanze (Sporophyt) → viele Mikrosporophylle / viele Megasporophylle → 1-viele Mikrosporangien / 1-mehrere Megasporangien → viele Mikrosporenmutterzellen / eine Megasporenmutterzelle → (Meiose) → viele Mikrosporen / 4 Megasporen

Question 9

Gliederung der Unterabteilung Samenpflanzen

Answer 9

Gliederung rezenter Samenpflanzen in 4 Klassen: Cycadopsida (Palmfarne → Nacktsamer), Ginkgopsida (Ginkgo → Nacktsamer), Coniferopsida & Gnetales (Nadelbäume & Gnetumgewächse → Nacktsamer), Magnoliopsida (Blütenpflanzen → Bedecktsamer)–
alle Sippen sind heterospor
– Ausbreitungseinheit ist nicht mehr die Spore sondern der Same –

Question 10

Homologien der Fortpflanzungsorgane von heterosporen Farnpflanzen und Samenpflanzen

Answer 10

Question 11

Wesentliche Merkmale der Nacktsamer, Generationswechsel, Progressionen

Answer 11

merkmale:
Wuchsform: Nur Holzpflanzen (Bäume und Sträucher)
Stoffleitungssystem; Xylem (Wasser): nur Tracheiden
Pollenübertragung: Wind (→ Blüten eingeschlechtig, keine auffällige Blütenhülle, kein Nektar), selten tierbestäubt (Cycadeen, Welwitschia)
Samenanlagen: Frei (nicht in Megasporophylle eingeschlossen)
Gametophyten: Mikrogametophyt wenigzellig, Megagametophyt vielzellig → Megaprothallium mit reduzierten Archegonien
Endosperm: Primär (=haploides Megaprothallium)

Progerssion des Gymnospermen-Generationswechsels:
– weitere Reduktion der männlichen und weiblichen Gametophyten (Material- und Zeitökonomie)
– Verlagerung der Befruchtung auf die sporophytische Mutterpflanze
– Befruchtung unabhängig von atmosphärischem Wasser → trockene Standorte besiedelbar
– Ausbreitungseinheit Same (bessere Ausstattung, optimierte Ausbreitung):
– Megasporangium (Nucellus) mit 1-2 Integumenten (bilden Samenschale)– diploid
– darin Megaspore (Embryosack) – haploid
– darin weiblicher Gametophyt (Gymnospermen: Megaprothallium = primäres Endosperm) – haploid
– darin Embryo (junger Sporophyt) – diploid
– bei Angiospermen: sekundäres Endosperm – triploid

Generationswechsel der Gymnospermen:
– Haplophase: männlicher Gametophyt:
– aus Pollenzelle = Mikrospore → 2-40 Mikroprothalliumzellen & Antheridiummutterzelle
– aus Antheridiumzelle → vegetative Pollenschlauchzelle & generative Antheridiumzelle
– aus generativer Antheridiumzelle → Stielzelle (sterile Wandzelle) & spermatogene Zelle
– aus spermatogener Zelle → 2 Spermatozoiden (ursprünglich) oder 2 Spermazellen (eine geht dann zu Grunde)
– weibliche Haplophase: aus Embryosackzelle (Megaspore, bleibt im Megasporangium) → Megaprothallium (primäres Endosprem) = weilblicher Gametophyt (im Embryosack) → mehrere Archegonien → eine Eizelle
– Diplophase: Spermazelle & Eizelle → (Befruchtung) → Zygote → Embryo (im Samen) → grüne Pflanze (Sporophyt) → viele Staubblätter in Blüten (Mikrosporophyll) / viele Megasporophylle in Blüten → 2-viele Pollensäcke (Mikrosporangien) / 1-mehrere Nucelli (Megasporangien) + Integumente =Samenanlage → viele Pollenmutterzellen (Mikrosporenmutterzellen) / 1 Embryosackmutterzelle (Megasporenmutterzelle) → (Meiose) → viele Pollenzellen (Mikrosporen) / eine Embryosackzelle (Megaspore, die übrigen 3 gehen zu Grunde)

Question 12

Struktur der Ausbreitungseinheit „Same

Answer 12

???

Question 13

Kurzcharakteristik der Klassen Palmfarne, Ginkgo und Nadelbäume

Answer 13

Klasse Cycadopsida (Palmfarne, Cycadeen)
urtümlich, reiche Entfaltung im Jura vor 150mio Jahren, tropisch-subtropisch
– Palmenartig mit scheinbar unverzweigtem, sympodialem Stamm (Holz locker, weich) und großen gefiederten Blättern
– noch mit Spermatozoidbefruchtung

Klasse Ginkgopsida (Ginkgo)
– 1 rezente Art Ginkgo biloba, lebendes Fossil, Reliktendemit aus China
– 30m hoher Baum, zweihäusig
– Blätter mit dichotomer Nervatur (gegabelt, urtümlich), sommergrün
– noch Spermatozoidbefruchtung (Vollzieht sich erst Monate nach der Bestäubung, Samenanlage dann evtl. bereits abgefallen)
– Samenschale außen fleischig (nach Buttersäure riechend), inne holzig (Anpassung an Tierausbreitung) → ist keine Frucht!

Klasse Coniferopsida (Nadelbäume)
– meist hohe Bäume mit monopodialem Stamm, Seitenzweige etagenartig angeordnet
– Blätter nadel- oder Schuppenförmig, überwiegend immergrün
– weibliche Blüten meist zu Zapfen (Blütenstände) zusammengefasst
– keine Spermatozoiden mehr, Befruchtung durch unbegeißelte Spermazellen
– Familie Pinaceae
– Unterfamilie Pinoideae → wichtige Gattungen: Pinus (Kiefer), Picea (Fichte), Larix (Lärche), Pseudotsuga (Douglasie)
– Unterfamilie Abietoideae → wichtige Gattungen: Abies (Tanne), Cedrus (Zeder)
– Familie Cupressaceae (Zypressengewächse)
– Unterfamilie Sequoioideae (Mammutbäume)
– Unterfamilie Cupressoideae → Juniper Communis (gemeiner Wacholder) → Schuppen der Zapfen fleischig verwachsen (Beerenzapfen, Tierausbreitung)
– Familie Taxaceae (Eibengewächse) → Taxus baccata (Eibe)

Question 14

Kurzcharakteristik der Angiospermen, Generationswechsel, Progressionen (doppelte Befruchtung).

Answer 14

Abteilung Bedecktsamer = Magnoliopsida (früher Angiospermen oder Magnoliophyta)
– Samenanlagen (Ovula) stets in ein von den Fruchtblättern (Karpelle) gebildetes Gehäuse eingeschlossen → die Pollenkörner haben keine direkten Zugang zu den Samenanlagen mehr wie bei den Nacktsamern, sie landen auf den Fruchtblattspitzen, die die Narbe (Empfängnisorgan für den Pollen) ausbilden

– Progression des Angiospermen-Generationswechsels
– weitere Material- und Zeitökonomie:
– männlicher Gametophyt extrem reduziert (nur noch 3-Zellig) – keine Mikroprothalliumzellen, generative Zelle ist Rest des Antheridiums
– weiblicher Gametophyt 7-zellig
– keine Archegonien, kein Megaprothallium → Neotenie (Vorverlegung der Geschlechtsreife in immer frühere und weniger differenzierte Entwicklungsstadien)
– doppelte Befruchtung: Endosperm wird erst gebildet, wenn Eizelle befruchtet und Zygote entstanden ist

– Generatiosnwechsel der Angiospermen:
– Haplophase männlicher Gametophyt (im Pollenkorn):
– aus Pollenzelle (Mikrospore) → vegetative Pollenschlauchzelle & Generative Zelle
– aus generativer Zelle → zwei Spermazellen (davon eine mit Eizelle zur Zygote und eine mit Embyosackkern der Zentralzelle zum Endosperm)
– Haplophase weiblicher Gametophyt (im Embryosack):
– aus Embryosackzelle (Megaspore, bleibt im Megasporangium) → 3 Antipoden, 2 Synergiden, eine Eizelle und eine Zentralzelle mit 2 Polkernen
– aus Zentralzelle mit 2 Polkernen → sekundärer Embryosackkern (diploid) (danach → Endospermkern in der Zentralzelle (triploid, durch zweite Spermazelle befruchtet))
– Eizelle → nach Befruchtung zur Zygote
– Diplophase: Spermazelle und Eizelle → Befruchtung → Zygote → Embryo (im Samen) → grüne Pflanze (Sporophyt) → viele Staubblätter in Blüten (Stamina/Mikrosporophylle) / viele Fruchtblätter in Blüten (Karpelle, Megasporophylle) → 4 Pollensäcke (Mikrosporangien / 1- mehrere Nucellus (Megasporangium) + 2 Integumente (= Samenanlage, Ovulum) → viele Pollenmutterzellen (Mikrosporenmutterzellen) / eine Embryosackmutterzelle (Megasporenmutterzelle) → Meiose → viele Pollenzellen (Mikrosporen) / eine Embryosackzelle (Megaspore, übrige 3 gehen zu Grunde)
– Triplophase: aus zweiter haploider Spermazelle und diploidem sekundärem Embryosackkern → triploider Endospermkern in der Zentralzelle → sekundäres Endosperm

Question 15

Konstruktion der Angiospermenblüte, ursprüngliche und abgeleitete Merkmalsausprägungen; Fruchttypen

Answer 15

Bau der Angiospermen-Blüte:
– Blüte = Kurzspross, dessen modifizierte Blattorgane der geschlechtlichen Fortpflanzung dienen
– ursprünglich: spiralig angeordnete Blütenorgane an gestreckter Blütenachse
– abgeleitet: gestauchter Blütenboden mit Organen in Kreisen (wirtelig, quirlig) → Blüte zyklisch
– Perigon ist ursprünglicher als Perianth (in Kelch und Krone gegliedert)
– freie Blütenblätter ursprünglicher als verwachsene

– Staubblätter → Gesamtheit aller Staubblätter einer Blüte = Androeceum
– ursprünglich: primäre Polyandrie, Staubblätter in großer Zahl vorhanden, spiralig, frei
– abgeleitet: Staubblattzahl gering, fixiert (dikotyl 4 oder 5, monokotyl 3), in 1-2 Kreisen, verwachsene; Sekundäre Polyandrie: wenige Primäranlagen gliedern sich in zahlreiche Staubblätter auf (Ausgliederungsrichtung zentrifugal oder zentripetal)
– Fruchtblätter: Gesamtheit aller Fruchtblätter einer Blüte = Gynoeceum
– ursprünglich: Fruchtblätter meist zahlreich, spiralig angelegt, frei = chorikarpes (apokarpes) Gynoeceum; jedes Fruchtblatt mit 3 Hauptleitbündeln (Dorsalnerv im Karpellrücken, Placentarnerv in den meist fusionierten Rändern); Placenten (Entstehungsort der Samenanlagen) beidseits der Bauchnaht (= Ventralnaht)
– abgeleitet: Fruchtblätter in geringer, fixierter Zahl, wirtelig angelegt, miteinander Verwachsen = coenokarpes Gynoeceum (Pistill, Stempel)
– coenokarpes Gynoeceum: Ovar (Fruchtknoten) umgibt Ovula (Samenanlagen), oben Stylus (Griffel) und Stigma (Narbe) ausgebildet
– synkarpes Gynoeceum: Ovar vollständig durch Septen gefächert (=septiert), Placentation zentralwinkelständig
– parakarpes Gynoeceum: Ovar weitgehend unseptiert, Placentation parietal (wandständig), massive Placentarnerven sind Verwachsungsprodukte der Placentarnerven benachbarter Karpelle
– lysikarpes Gynoeceum: freie Zentralplacenta in Verlängerung der Blütenachse ohne Kontakt zur Ovarwand (Lysis = Auflösen der Septen des synkarpen Gynoeceums), relativ selten (typisch für Caryophyllaceae & Primulaceae)

– Position des Gynoeceums: oberständig (ursprünglich), bei becherförmiger Blütenachse und Verwachsung bis auf deren Höhe: halbunterständig oder unterständig, bei Becherform ohne Verwachsung: mittelständig (häufig bei Rosaceae)

– Frucht = Blüte im Zustand der Samenreife (neben dem Gynoeceum oft auch andere Blütenteile beteiligt (Achse, Perianth)

– Sammelfrüchte → chorikarpe Früchte aus chorikarpem Gynoeceum – Balg (vielsamig, Öffnung entlang der Bauchnaht)
– Hülse (Öffnung entlang der Bauch- und Rückenseite, einkarpellig z.B. Hülsenfrüchtler oder Sammelhülse)
– Nüsschen (einsamig, bleibt geschlossen, Perikarp holziges Perikarp, z.B. Erdbeere oder Rose mit fleischigem Achsengewebe)
– Beerchen (wenigsamig, bleibt geschlossen, Perikarp fleischig)
– Steinfrüchtchen (Karpelle einsamig, öffnen sich nicht, Perikarp fleischig, innen verholzt, Einblattsteinfrucht: Pflaume, Sammelsteinfrucht, Himbeere)

– Einzelfrüchte → coenokarpe Früchte auch verwachsenen Karpellen
– Kapsel (sich öffnende Früchte)
– Spaltkapseln: septicid (scheidewandseitig) oder dorsicid (am Rücken öffnend, häufig bei Monokotylen)
– Porenkapsel: kleine Öffnungen (z.B. Mohn)
– Deckkapsel (Oberteil trennt sich ab)
– Zähnchenkapsel (bei lysikarpem Gynoeceum)
– Schote (zweikarpellige oberständige parakarpe Frucht, Schötchen relativ weniger lang als Schote, Valven lösen sich vom Placentarrahmen ab, bei Brassicaceae falsche Scheidewand)

– Schließfrüchte saftig:
– Beere (gesamtes Perikarp fleischig, Tomate, Johannisbeere)
– Steinfrucht (ursprünglich ein Steinkern pro Karpell, abgeleitet bilden Karpelle gemeinsamen Steinkern, z.B. Olive, Walnuss)

– Schließfrüchte trocken:
– Spaltfrucht (Karpelle lösen sich von einander, Same bleibt eingeschlossen, z.B. Ahorn)
– Bruchfrucht (Karpelle werden fragmentiert, Same bleibt in Teilstücken eingeschlossen)
– Nussfrucht (fällt als ganzes ab, einsamig, holzige Fruchtwand, Karyopse = Nuss der Poaceae, Achäne = Nuss der Korbblütler, z.B. Hasel, Sonnenblume)

Question 16

Charakteristik der ‚Basalen Ordnungen‘, einige wichtige Familien namentlich kennen

Answer 16

„Basale Ordnungen“ (früher „einfurchenpollen-Zweikeimblättrige“)
– dikotyle Basisgruppe, aus der sowohl Monokotyledonen als auch höhere Dikotyledonen hervorgegangen sind, nicht monophyletisch (keine taxonomische Kategorie)
– Ordnung Nymphaeales, Familie Nympheaeceae (Seerosengewächse)
– Ordnung Austrobaileyales, Familie Sternanisgewächse → Illicum verum (Sternanis)

weitere familien: Familie Lauraceae, Piperaceae; Asparagaceae; Bromeliaceae

Question 17

Merkmalsvergleich der Di- und Monokotyledonen

Answer 17

Question 18

Beziehungen der Monokotyledonen zu den dikotylen ‚Basalen Ordnungen‘ (gemeinsame Merkmale)

Answer 18

???

Question 19

Kurzcharakteristik der Araceae (Zier- und Nutzpflanzen zuordnen

Answer 19

Ordnung Alsimatales → Kräuter, meist an fechten oder aquatischen Standorten, Familie Araceae (Aronstabgewächse)
– weiltweit verbreitet, überwiegend tropisch (Regenwälder)
– Blüten klein, zwittrig oder eingeschlechtig, in Kolbigen Blütenständen (Spadix), an der Kolbenbasis auffälliges Hochblatt (Spatha) → z.B. Anthurium (Flamingoblume)
– viele Giftpflanzen
– Aurum maculatum (gefleckter Aronstab) in feuchten Laubwäldern, Blütenstand: Kesselfallenblume
– bekannte Zierpflanzen: „Calla“, Epipremum aureum (Efeutute), Dieffenbachia seguine, Philodendron-Arten
– Nutzpflanzen: Monstera deliciosa (Fensterblatt), Colocasia esculenta (Taro) und sein amerikanisches Gegenstück Xanthosoma sagittifolium (Tannia)
– außerdem auch „Wasserlinsen“ in dieser Familie (freischwimmende Pflänzchen, darunter kleinste bekannte Blütenpflanze)

Question 20

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Orchidaceae (Orchideen):

Erdorchideen / Epiphyten, vegetative Morphologie, Blütenbau, Bestäubung, Samenbildung, Keimungsbedingungen

Answer 20

(Schwerpunkt-)Familie Orchidaceae (Orchideen, Knabenkrautgewächse, Microspermae)
– neben Korbblütlern größte Familie der Angiospermen
– gemäßigte Breiten terrestrisch, in Tropen epiphytisch
– höchstentwicklete Monokotyledonen
– 5 Unterfamilien: Apostasiodeae (2-3 Staubblätter), Cypripediodeae (2 Staubblätter), Vanilloideae, Orchidoideae, Epidendroideae (je nur 1 Staubblatt)
– Wurzeln: terrestrisch oft Wurzelknollen als Speicherorgane, epiphytisch Haftwurzeln, Assimilationsorgane, Luftwurzeln (Velamen)
– bei allen Mykorrhiza
– Sporss sympodial, terrestrisch basal rhizomatisch oder knollig, epiphytisch verdickte Abschnitte (Pseudobulben)
– Blütenhülle zygomorph, dreizählige Perigonkreise meist unterschiedlich, Mittelblatt des inneren Perigonkreises = Lippe (Labellum, Landeplatz für Bestäuber) → gelangt durch Drehung des Blütenstiels oder des unterständigen Fruchtknotens nach unten (Resupination), Lippe oft gespornt (Nektarium)
– Androeceum mit Griffel zu Säulchen verwachsen, Pollen jedes Pollensacks zu Pollinium verklebt und gestielt; Rostellum (mittlerer Narbenlappen) bildet Klebkörper aus, Pollinien+Stielchen+Klebkörper= Pollinarium
– Bestäubung: z.T. Sexualtäuschblumen
– Kapselfrüchte mit Millionen winziger Samen (0,005g), mit Wind verbreitet
– Samen ohne Nährgewebe, muss Endomykorrhiza eingehen, einige Sippen parasitieren den Pilz lebenslang (ergrünen nicht)
– Nutzpflanze: Vanilla planifolia

Question 21

Kurzcharakteristik der Arecaceae, einige Nutzpflanzen kennen

Answer 21

nur Familie Arecaceae/Palmae (Palmen)
– immergrüne Schopfbäume (nur primäres Dickenwachstum)
– Blätter ungeteilt angelegt, durch Aufreißen gefiedert (Fiederpalmen) oder gefingert (Fächerpalmen)
– Früchte sind Beeren oder Steinfrüchte
– Nutzpflanze Cocos nucifera (Kokospalme) → Steinfrüchte mit verholztem Steinkern, Endosperm fast (Kopra) und flüssig (Kokosmilch)
– weitere Nutzpflanzen: Phoenix dactylifera (Dattelpalme), Elaeis guineesis (Ölpalme), Clamus rotang (Rotangpalme)

Question 22

Kurzcharakteristik der Bromeliaceae

Answer 22

Familie Bromeliaceae (Ananasgewächse)
– meist neotropisch, viele Zisternen-Epiphyten
– Anpassungen an epiphytische Lebensweise: Wurzeln fehlend oder reduziert (Haftorgane), Blätter bilden mit breiten, eng anliegenden Blattscheiden einen wassergefüllten Trichter (Zisterne) → Lebensraum (Phytotelma) für viele Tiere, Wasseraufnahme durch Schuppenhaare (Blattoberfläche dadurch graugrün)
– Hochblätter bzw Basis der obersten Laubblätter oft leuchtend gefärbt
– Nutzpflanzen: Ananas comosus (Ananas) → terrestrisch wachsend, Früchte verwachsen zu Gesamtfruchtstand

Question 23

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Poaceae (Süßgräser)

: vegetative Morphologie, Gesamtblütenstands-Typen, Bau des Ährchens und der Einzelblüte, Nutzpflanzen den ausgewählten Unterfamilien zuordnen können.

Answer 23

(Schwerpunkt-)Familie Poaceae (Gramineae, Süßgräser)
– große Bedeutung für menschliche Ernährung!
– Blatt mit Blattgelenk, Spreite, Scheide, Öhrchen, Häutchen (Ligula), setzen an an Knoten
– Einzelblüte: Blütenhülle reduziert zu Schwellkörperchen (Lodiculae), 3 Staubblätter, jede Blüte mit Vorspelze und Deckspelze
– Teilblütenstände: ein- bis vielblütige Ährchen mit Hüllspelzen an Basis
– Gesamtblütenstände: Ähre, Rispe oder Ährenrispe (Scheinähre)
– Karyopse ist die Oberständige Nussfrucht der Süßgräser

– Unterfamilie Bambusoideae → Bambus, abgeleiteter holziger Wuchs bis 40m Höhe
– Unterfamilie Erhartoideae → Oryza sativa (Reis)
– Unterfamilie Pooideae → Ährengräser Triticum aestivum (Weizen), Secale cereale (Roggen) & Hordeum vulgare (Gerste) und Rispengras Avena sativa (Hafer) → Unterscheidung durch Öhrchen: „Gerste geht ganz rum, Roggen reicht nicht, Hafer hat nicht, Weizen bewimpert.“
– Unterfamilie Panicoideae: Hirsegräser, Saccharum officinarum (Zuckerrohr), Zea mays (Mais)

Question 24

Vegetative Unterschiede zwischen „Sauergräsern“ und „Süßgräsern

Answer 24

Question 25

Kurzcharakteristik der ‚Eudikotyledonen

Answer 25

Eudikotyledonen („Dreifurchenpollen-Zweikeimblättrige“)
– größter Teil der Dikotyledonen
– Pollen mit drei Keimfalten (oder davon abgeleitetes Keimstellen-Muster)
– zyklische fünf- oder vierzählige Blüten, Blütenhülle in Kelch und Krone gegliedert

– Ordnung Ranunculales
– Familie Ranunculaceae (Hahnenfußgewächse) → Aconitum napellus (Blauer Eisenhut) → giftigste Pflanze Europas
– Familie Papaveraceae (Mohngewächse) → alkaloidreicher Milchsaft, Papaver somniferum (Schlaf-Mohn)

– Ordnung Proteales → Familien Preteacea (Proteusgewächse), Nelumbonaceae (Lotosblumengewächse), Platanaceae (Platanengewächse)

Question 26

Kurzcharakteristik der ‚Rosiden

Answer 26

Kerneudiktyledonen→ kaum noch Variation d. Blütenorgane, Saxifragales, Vitales, Rosiden & Asteriden

Gruppe Rosiden (entspricht ungefähr früherer Unterklasse der „Rosenähnlichen“)→ Blüten meist 5-zählig, mit Kelch und Krone, Kronblätter frei, Staubblätter in 2 Kreisen oder sekundär vermehrt (zentripetal oder zentrifugal), coenocarpes Gynoeceum

Rosiden 1 (Fabiden):

– Ordnung Oxalidales → Familie Oxalidaceae (Sauerkleegewächse)

– Ordnung Malpighiales:
– Familie Hypericaceae (Hartheugewächse) → Johanniskraut
– Familie Salicaceae (Weidengewächse) → Salix (Weide) & Populus (Pappel)
– Familie Violaceae (Veilchengewächse) → Viola (Veilchen)
– Familie Linaceae (Leingewächse) → Linum usitatissimum (Saat-Lein, Flachs)
– Familie Rhizophoraceae → Mangroven
– Familie Erythroxylaceae (Kokakstrauchgewächse) → Erythroxylum coca (Cocastrauch)
– Familie Euphorbiaceae (Wolfsmilchgewächse) → sehr divers, giftiger Milchsaft, in Afrika Stammsukkulenz, Weihnachtsstern, Nutzpflanzen: Hevea brasiliensis (Kautschukbaum), Manihot esculenta (Maniok, Cassava, Tapioka), Ricinus communis (Rizinus, Wunderbaum, Palma Christi)

Question 27

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Fabaceae (Hülsenfrüchtler, 3 Unterfamilien),

besonders Unterfamilie Faboideae (Schmetterlingsblütler): Wurzel (Symbiose!), Blattgestalt, Blütenbau, Frucht und Same, Nutzpflanzen

Answer 27

Ordnung Fabales – (Schwerpunkt-)Familie Fabaceae (Leguminosae, Hülsenfrüchtler)
– große Familie holzig oder krautig, auffällige Nebenblätter, Blattspreite oft gestielt
– Blatt: doppelt gefiedert (Mimosoideae), einfach gefiedert (Robinie, Faboideae), gefingert (Lupine, Faboideae), dreizählig (Klee, Faboideae), ungeteilt (Judasbaum, Caesalpinoideae)
– Frucht: Hülse (Legumen) aus oberständigem, einkarpelligem Gynoeceum, Karpell vielsamig, öffnet sich an Bauch- und Rückenseite
– Samen meist ohne Endosperm, Keimblätter sehr groß (Speicherkotyledonen)
– abgeleitet von Hülse sind Gliederhülse und Nuss (Erdnuss hauptsächlich Speicherkotyledonen)
– Ob Linsen, Erbsen, Bohnen
– wir essen Embyonen
– häufig Wurzelknöllchensymbiose mit stickstofffixierenden Bakterien → ermöglicht hohen Eiweißgehalt der Pflanze (besonders in Samen → wichtige Nahrungsmittel)
– Unterfamilie Mimosideae (tropisch) → Mimosa pudica (Mimose), Acacia (meist in Australien)
– Unterfamilie Caesalinoideae (paraphyletisch) → Tamarinde, Johannisbrotbaum

– Unterfamilie Faboideae (Schmetterlingsblütler) – zygomorphe Schmetterlingsblüten: K(5) C3+(2) A (9)+1 G1
– Krone: Fahne, 2 Flügel, Schiffchen aus 2 verwachsenen Kronblättern
– Nutzpflanzen: „Bohnen“ → Phaseolus (Amerika), auch altweltliche Gattungen, Glycine max (Sojabohne, Asien), Pisum sativum (Erbse), Lens culinaris (Linse), Arachis hypogeae (Erdnuss)
– Giftpflanzen → Toxalbumine → Bohnen nie roh essen, Blausäure, Alkaloide

Question 28

Schwerpunktfamilie Rosaceae (Rosengewächse): vegetative Merkmale, Fruchtformen, Zier- und Nutzpflanzen zuordnen können

Answer 28

Ordnung Rosales (Rosenartige) – (Schwerpunkt-)Familie Rosaceae (Rosengewächse)
– Blätter oft gefiedert mit Nebenblättern
– Blüten radiär, Polyandrie, chorikarpes Gynoeceum
– häufig Blausäureverbindungen (Apfelkern nicht zerbeißen)
– bedortnet Sippen (Sprossdornen), Rosen jedoch mit Stacheln (Emergenzen)

– Unterfamilie Rosoideae (Rosen)
– Strächer und Kräuter, Gynoeceum ober- bis mittelständig, chorikarp, 5-viele Karpelle pro Blüte, einsamig
– „Beerenobst“ → keine Beeren!: Erdbeere (Fragia, Sammelnussfrucht), Himbeere, Brombeere (Rubus, Sammelsteinfrucht), Hagebutte (Rosa, Sammelnussfrucht)

– Unterfamilie Dyadoideae → Dryas (Tundra-Gewächs während der Eiszeit)

– Unterfamilie Amygdaloideae (giftige Blausäure in Kernen)
– Gehölze mit ungeteilten Blättern, Gynoeceum mittel- bis unterständig, 1-5 Karpelle, frei bis basal verwachsen, ein- bis mehrsamig

– Apfel-Verwandtschaft (Kernobst, Malinae und Pyrinae): Gynoeceum unterständig, coenokarp, von Blütenache umwachsen
– modifizierte coenokarpe Steinfrucht (Apfelfrucht), essbar überwiegend Gewebe der Blütenachse und äußeres Karpellgewebe, lederhäutiges Kerngehäuse, dünner Steinkern
– Apfel (Malus), Birne (Pyrus), Quitte…

– Kirsch-Verwandtschaft (Gruppe Amygdaleae, nur Prunus)
– Gynoeceum mittelständig, einkarpellig, Einblattsteinfrucht (Steinobst)
– Mesokarp fleischig, Endokarp verholzt
– Kirsche (P. Avium/cerasus), Pfirsich (P. Perisca), Pflaume (P. Domestica), Aprikose (P. Armeniaca), P. Amygdalus (Mandelbaum)

Question 29

Mit Windblütigkeit im Zusammenhang stehende Merkmale (Anemophiliesyndrom),
Beispiele aus der heimischen Flora (Fagales-Vertreter

Answer 29

Ordnung Fagales
– meist windbestäubt → spezifischer Merkmalskomplex (Anemophilie-Syndrom) (anpassung an windbestäubung)
– Blütezeit oft vor der Laubentfaltung (Begünstigung der Windbestäubung)
– Früchte meist unterständige, einsamige Nüsse
– Familie Fagaceae (Buchengewächse) → Castanea sativa (Esskastanie), Quercus (Eiche, > 500 Arten), Fagus sylvatica (Rot-Buche)
– Familie Betulaceae (Birkengewächse) → Betula (Birke), Alnus (Erle), Corylus avellana (gewöhnliche Hasel), Carpinus betulus (Hainbuche)
– Familie Juglandaceae (Walnussgewächse) → Juglans regia (echte Walnuss)

merkmale:

Die Blüten sind unscheinbar.

Die Zahl der einzelnen Blütenorgane ist reduziert.

Die Blüten sind häufig eingeschlechtig (Diklinie: Monözie, Diözie).

Die Blütenstände sind häufig dicht und hängen.

Die Staubbeutel befinden sich an dünnen Staubfäden („Pendelantheren“).

Es wird nur wenig oder gar kein Pollenkitt gebildet, die Pollenkörner sind daher einzeln.

Die Pollenoberfläche ist häufig glatt.

Die Narbe hat eine vergrößerte Oberfläche, um die Pollenkörner aufzufangen.

Pro Blüte gibt es nur wenige bis eine Samenanlage. Die Wahrscheinlichkeit, dass mehr als ein Pollenkorn die Narbe trifft, ist überaus gering.

Es wird kein Nektar gebildet, dementsprechend auch keine Saftmale

Question 30

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Brassicaceae (Kreuzblütler):

Blütenstand, Blütenbau, Fruchtbau, Inhaltsstoffe, Nutzpflanzen (was wird genutzt?

Answer 30

(Schwerpunkt-)Familie Brassicaceae (Kreuzblütler)
– überwiegend Kräuter, viele Nutzpflanzen, typischer Kohlgeschmack
– Blütenstände Trauben (gestielte Blüten sitzen an der Hauptachse, Aufblühfolge von unten nach oben
– Einzelblüten ohne Trag- und Vorblätter :
– Blütenbau disymmetrisch, tetramer K4 C4 A2 (kurz) + 4 (lang) G(2)
– Gynoeceum zweifächrig durch falsche Scheidewand (Septum) :
– Septum ist Fusion der beiden parietalen Placenten
– typische Kapselfrucht: Schote > 3x so lang wie breit, Schötchen < 3x so lang wie breit, kein qualitativer Unterschied
– Öffnung (Dehiszenz) → 2 Klappen (Valven) lösen sich sich vom samentragenden Replum (Placentarrahmen) ab, der von falscher Scheidewand überspannt ist (Septum)
– Nutzpflanzen: Brassica oleraceae (Gemüsekohl) subsp. oleracea var. maritima (Atlantischer Wildkohl)→ Ausgangsform aller Kultursippen → verschiedene Confarietäte (Varietätengruppen):

– convar. capitata: var. capitata (Kopfkohl → Weiß- und Rotkohl), var. sabauda (Wirsingkohl) → Blattgemüse
– convar. botrytis: var. botrytis (Blumekohl), var. italica (Broccoli) → fleischige Blütenstände
– convar. gemnifera: var. gemnifera (Rosenkohl) → Blattgemüse
– convar. gcephala: var. gongylodes (Kohlrabi - Sprossknolle), var. sabellica (Grünkohl - Blattgemüse), var. palmifolia (Palmkohl)
– weitere Gemüsepflanzen der Gattung Brassica: Kohlrübe (Brassica napus wie Raps), Chinakohl (Brassica rapa wie Rübsen), Pakchoi, Stoppelrübe (Knollengemüse)
– Gesmüsepflanzen von Raphanus sativus: Rettich, Radieschen
– Organ-Verdickung zur Reservestoffspeicherung:
– mehrere Internodien: Kohlrabi
– nur Hypokotyl: Radieschen
– (vgl. reine Wurzelrüben: Karotte) → Übergänge durch Hypokotylbeteiligung, z.B. Rettich
– Salatpflanzen: Rucola, Brunnenkresse, Gartenkresse
– Senfölpflanzen: weißer & schwarzer Senf, Meerrettich
– Öl liefernde Pflanzen: Raps (Brassica napus, wie Kohlrübe), Rübsen (Brassica rapa, wie Chinakohl)

Question 31

Kurzcharakteristik der Ordnung Caryophyllales, speziell Kerncaryophyllales (Familien zuordnen können

Answer 31

Orndnung Caryophyllales → 35 Familien, oft an trockene offene Mineralbodenstandorte angepasst → reduzierte Blätter, Sukkulenz, Salz- und Schwermetallresistenz, eng mit den abgeleitetsten Kerneudikotyedonen (Asteriden) verwandt

– Familie Polygonaceae (Knöterichgewächse) → Fagopyrum esculentum (Buchweizen), Rheum rhabarbarum (Rhabarber)

– Kerncaryophyllaales (natürlicher Verwandtschaftskreis) → Gynoeceum oft lysikarp (freie Zentralplazenta), charakteristische Farbstoffe: stickstoffhaltige Betlaine (statt Anthocyanen)– Betacyane rotviolett, Betaxanthine gelb
– Familie Caryophyllaceae (Nelkengewächse) → meist dichasialer Blütenstand
– Familie Amaranthaceae (Fuchsschwanzgewächse) → Amarant, Beta vulgaris (Beta-Rübe → Subspezies Zuckerrübe & rote Bete), Spinacia oleracea (Spinat)
– Familie Cactaceae (Kakteen) → neuweltlich, Stammsukkulenz, Blattdornen, z.B. Opuntia ficus-indica (Feigenkaktus)

Question 32

Blattmetamorphosen der carnivoren Nepenthaceae und Droseraceae

Answer 32

– Familie Nepenthaceae (Kannenpflanzengewächse) → Blätter stark differenziert: Unterblatt spreitenartig assimilierend, Blattstiel windend, Oberblatt schlauchförmige Kanne mit Deckel bis 40cm lang

– Familie Droseraceae (Sonnentaugewächse) → Drosera (Sonnentau, Blatt mit Drüsenhaar-Tentakeln), Dionaea muscipula (Venusfliegenfalle, wenn Fühlhaare auf der Blattspreite berührt werden, klappt das Blatt klappt ruckartig zusammen)

Question 33

Kurzcharakteristik der ‚Asteriden‘, ‚Asteriden I‘ (späte Sympetalie) und ‚Asteriden II‘ (frühe Sympetalie)

Answer 33

Gruppe Asteriden

→ am höchsten abgeleitete Gruppe, Kronblätter verwachsen, meist nur 1 Staubblattkreis, Blüte tetrazyklisch, Gynoeceum verwachsen, oft nur 2 Fruchtblätter
– Ordnung Cornales
– Ordnung Ericales

Gruppe Asteriden 1 (Lamiiden) → späte Sympetalie: Kronblätter als freie Primordien angelegt → späte Bildung einer Meristembrücke zwischen den Anlagen → Kronröhre: emporwachsender ringförmiger Fusionsbereich

Gruppe Asteriden 2 (Campanuliden) → frühe Sympetalie: Kronblattanlagen von Anfang an miteinander verbunden, später werden auf die Kronröhrenanlage die Anlagen der Kronzipfel aufgesetzt, zum Zeitpunkt der Staubblattanalage ist die Kronröhre schon deutlich ausgeprägt

Question 34

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Lamiaceae (Labiatae, Lippenblütler): vegetative Merkmale, Blütenbau, Inhaltsstoffe, Beispiele für Nutzpflanzen.

Answer 34

(Schwerpunkt-)Familie Lamiaceae (Lippenblütler)
– Sprossachse vierkantig (Kollenchym)
– Blätter kreuzgegeständig dekussiert
– Köpfchendrüsen mit ätherischen Ölen
– Lippenblüte:
– Perianth fünfzählig, Kelch verwachsen, Krone zygomorph: 2 Petale zur Oberlippe, 3 zur Unterlippe verwachsen
– 4 Staubblätter (meist 2 kurz zwei lang) stehen unter der Oberlippe → Anpassung an Insektenbestäubung, Staubfäden an der Kronröhrenbasis ansitzend
– Gynoeceum oberständig, zweikarpellig, mit einer echten und einer falschen Scheidewand

– meist Bruchfrucht aus 4 einsamigen nussartigen Teilfrüchten (Klausen)
– Blütenformel K (5) [C (5) A 4] G(2) (+ „:“ oben und unten)
– Nutzpflanzen: Ocimum basilicum (Basilikum), Origanum majoranum (Majoran), Origanum vulgare (Orgegano), Salvia officinale (Salbei), Melissa officinales (Zitronenmelisse), Thymus vulgaris (Garten-Thymian), Mentha x piperita (Pfefferminze), Lavendula angustifolia (echter Lavendel)

Question 35

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Asteraceae (Compositae, Korbblütler) und der Unterfamilien
Asteroideae,
Cichorioideae und
Carduoideae:

Blütenstand, Bau der Zungenblüte (Unterschiede zwischen Asteroideae und Cichorioideae) und der Röhrenblüte, Frucht, Nutz- und Zierpflanzen

Answer 35

Asteride 2

Ordnung Asterales → sekundäre Pollenpräsentation, Speicherstoff Inulin
– Familie Campanulaceae (Glockenblumengewächse)

– (Schwerpunkt-)Familie Asteraceae (Korbblütler)
– neben Orchidaceae größte Familie der Blütenpflanzen
– Blütenstand: Kopf (Korb) mit abgeflachter Achse → Korbboden = Blütenstandsachse, bildet funktionelle Einheit (Scheinblüte, Pseudanthium), Summe der Hochblätter bildet Involucrum um den Korb

– Unterfamilie Asteroideae: Blütenstand meist verschiedenartig aus Zungenblüten und Röhrenblüten
– Röhrenblüten: (radiärsymmetrisch)
– Kelch reduziert (→ Pappus = Haarkranz)
– Krone röhrig verwachsen
– Androeceum zu einer Röhre um den Griffel verbunden
– Gynoeceum aus 2 verwachsenen Karpellen, unterständiger Fruchtknoten, zweiteilige Narbe, unterständige Nussfrucht (Achäne)
– Zungenblüte (zygomorph, Strahlenblüte)
– Krone: 5 Kronblätter bilden Röhren, 3 Kronblätter zu Zunge verwachsen
– z.T. kein Androeceum oder völlig steril
– Heil- und Gewürzpflanzen: Matricaria chamomilla (echte Kamille), Calendula officinalis (Ringelblume), Arnica montana (Arnika), Echinacea purpurea (roter Sonnenhut), Tussilago farfara (Huflattich), Artemisa absinthium (Wermut=
– Nutz und Zierpflanzen: Helianthus annuus (Sonnenblume), Helanthus tuberosus (Topinambur → Inulinreich), Dahlie x hortensis (Dahlien-Hybridsippen)
– windblütige Sippen mit eingeschlechtigen Blüten: Ambrosia-Arten, XanthiumArten (Spitzklette)

– Unterfamilie Cichorioideae: nur gleichartige Blüten → Mitteleuropa nur Zungenblüten (z.B. Taraxacum officinale)
– Kelch = Pappus, Krone komplett zur Zunge verwachsen, Antheren zu Röhre vereinigt, Gynoeceum: Griffel mit Fegehaaren → sekundäre Pollenpräsentation
– Nutzpflanzen:
– Cichorium intybus (Zichorie) → var. foliosum (Chicorée), außerdem Radicchio, Endivie, Frisée – Latuca sativa (Grüner Salat)
– Scorzonera hispanica (Schwarzwurzel)
– Traxacum officinale (Löwenzahn)

– Unterfamilie Carduoideae: nur Röhrenblüten (Konstruktion wie bei Astreroideae)
– Nutzpflanzen: Cynara scolymus (Artischoke, essbarer Korbboden und Involucren), Silybum marianum (Mariendistel)

Question 36

Charakteristik der Schwerpunktfamilie Apiaceae (Umbelliferae, Doldenblütler):

vegetative Merkmale, Blütenstand, Bau der Einzelblüte und der Frucht, Inhaltsstoffe, Nutz- und Giftpflanzen.

Answer 36

Ordnung Apiales
– Familie Araliaceae (Araliengewächse) → Panax ginseng (Ginseng), Hedera helix (Efeu)
– (Schwerpunkt-)Familie Apiaceae (Doldenblütler)
– Stängel hohl, knotig, gerillt, Blätter wechselständig, meist gefiedert, Blattscheiden stark vergrößert
– Blütenstand: Doppeldolde → aus der Dolde entspringen Döldchen, Tragblätter: Hülle bzw. Hüllchen
– Einzelbüte fünfzählig
– Unterständige Frucht, Spaltfrucht aus 2 einsamigen Teilfrüchten
– in der Fruchtwand Sekretgänge mit ätherischen Ölen (nicht in der Samenschale)
– Heil- und Gewürzpflanzen: Foeniculum vulgare (Fenchel), Pimpinella anisum (Anis), Carum carvi (Kümmel), Levisticum officinale (Liebstöckel), Anthenum graveolens (Dill), Petroselinum crispum (krause Petersilie)
– Gemüsepflanzen: Apium graveolensis (Sellerie), Daucus carota (Karotte)
– Giftpflanzen: Conium maculatum (gefleckter Schierling), Heracleum mantegazzianum (Riesenbärenklau)

Question 37

Mikroevolution vs. Makroevolution

Answer 37

Mikroevolution: Differenzierung

Question 38

Erklären Sie die Begriffe Population, Art, Endemit, und adaptive Radiation.

Answer 38

Population: Fortpflanzungsgemeinschaften mit gemeinsamem Gen Pool und möglicher Kreuzbefruchtung
Art: Gruppe von Organismen, die sich von allen anderen unterscheiden und untereinander fruchtbare Nachkommen zeugen können
Endemiten: Sippen mit auschließlich lokaler Verbreitung
Adaptive Radiation: Auffächerung (Radiation) einer wenig spezialisierten Art in mehrere stärker spezialisierte Arten durch Anpassung an ökol. Nischen