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Biologie Fragenkatalog > Thema Seite 18-25 > Flashcards

Thema Seite 18-25 Flashcards

1
Q

Haplodiplodier Lebenszyklus -Pflanze

A

Lebenszyklus umfasst beide Multizellularen Stadien – haploid und diploid
Der diploide Organismus (Sporophyt) produziert haploide Sporen in der Meiose -> Sporen wachsen aufgrund von Mitose zu einem haploiden Organismus (Gametophyt) -> Ein Gametophyt bildet durch Mitose haploide Gameten -> Befruchtung der Gameten ergibt diploide Sporophyten

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2
Q

Darwin

A

Charles Robert Darwin 1809-1882; alle Arten des Lebens sind im Laufe der Zeit von gemeinsamen Vorfahren

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3
Q

Mendel

A

Gregor Mendel 1822-1884; führt Regeln der Vererbung ein

Mendel´sche Regeln der Vererbung: 1) Uniformitätsregel 2) Spaltungsregel 3) Unabhängigkeitsregel

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4
Q

Uniformitätsregel

A

= Meiose
Während der Gametenbildung trennen sich die Allele für jedes Gen
voneinander, so dass jede Gamete nur ein Allel für jedes Gen trägt.

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5
Q

Spaltungsregel

A

= Metaphase

Gene für verschiedene Merkmale können bei der Bildung von Gameten unabhängig voneinander aufgeteilt werden.

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6
Q

Unabhängigkeitsregel

A

Einige Allele sind dominant, während andere rezessiv sind; ein Organismus mit mindestens einem dominanten Allel wird die Wirkung des dominanten Allels zeigen.

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7
Q

Thomas Hunt Morgan

A

1866-1945; Morgan lieferte den ersten Beweis, dass Gene auf Chromosomen lokalisiert werden können. Damals war das allgemeine Konzept, dass am ehesten Proteine vererbbare Informationen tragen.
Die Crossover-Häufigkeit könnte den Abstand zwischen den Genen auf dem Chromosom kennzeichnen.

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8
Q

Erwin Chargaff

A

Chargaff Regeln

1) Die relativen Mengen an A-, G-, T- und C-Basen in der DNA variiert zwischen den Arten
2) In der DNA ist die Häufigkeit der Nukleotide Guanin (G) und Cytosin (C) gleich. Ebenso ist die Anzahl von Adenin- (A) und Thymin- (T) Einheiten.

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9
Q

Replikation

A

Initation, Elongation, Termination
Initation
Replikationsgabel: Y-geformte Region, wo der neue DNA-Strang verlängert, wird
Topoisomerase: korrigiert die Überwindung vor den Replikationsgabeln durchbrechen, wenden und wieder zusammenfügen der DNA-Stränge der Doppelhelix
Helicase: entwickelt und spaltet die Doppelhelix an der Replikationsgabel in zwei Folgestränge
Einzelstrang-Bindungsprotein: stabilisieren einzelsträngige DNA
Primase: knüpft RNA-Nukleotide am 3´ Ende (OH_Gruppe) einzeln an den Leitstrang -> RNA-Primer
Elongation
DNA-Polymerase III: Fügt komplementär DNA-Nukleotide an den 3´-Ende des RNA-Primers und arbeitet dann von 5´ nach 3´
- Antiparallel Verlängerung: Leitstrang wird in Richtung des 3´-Endes kontinuierlich repliziert; Folgestrang diskontinuierliche Verlänergung, da die Polymerase immer wieder neu ansetzt an RNA-Primern, damit sie weiterhin von 5´ nach 3´ laufen kann
Okazaki Fragmente: kurzen DNA-Fragmente die am Folgestrang entstehen
DNA-Polymerase I: ersetzt RNA-Nukleotide durch DNA-Nukleotide
DNA-Ligase: verbindet die DNA-Fragmente
Termination
Prokaryoten Terminationssequenz oder bei Eukaryoten am Ende des Strangs

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10
Q

Beschädigung der DNA

A

Durch UV-Strahlung, Zigarettenrauch, Röntgenstrahlung

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11
Q

Reparatur der DNA

A

Nuklease kontrolliert DNA-Strang auf Fehler, wenn z.B.: Mutation in der DNA dann schneidet die Nuklease die Mutation raus und die DNA-Polymerase setzt neue DNA-Nukleotide an; DNA-Ligase verbindet dann die Nukleotide

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12
Q

Erste Theorie – Evolution

Anaximander

A

Anaximander 615v. Chr.: Die ersten Tiere (Fische) entstanden aus einer stacheligen Rinde im Meer. In diesen Fischen wurden die menschlichen Embryonen bis zur Pubertät gefangen gehalten. Dann platzte der Fisch auf und Männer und Frauen kamen heraus. Danach wurden die Fische nicht mehr benötigt, um die Menschheit am Leben zu erhalten.

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13
Q

Evolutionstheorie – James Hutton

A

James Hutton 1795: Gradualismus
Veränderung ist das kumulative Produkt eines langsamen, aber kontinuierlichen Prozesses. Wie in der Geologie: Flüsse, die eine Landschaft formen. Diese Einsicht wurde die Grundlage späterer Evolutionstheorien

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14
Q

Evolutionstheorie – Jean-Baptiste Lamarck

A

Jean-Baptiste Lamarck 1809:
Erstes Prinzip: Körperteile, die ausgiebig benutzt werden werden größer und stärker, während diejenigen, die nicht benutzt werden, verschwinden
Zweites Prinzip: “erworbene Eigenschaften” können an die Nachkommen weitergegeben werden.

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15
Q

George Cuvier – Fossile – Evolutionstheoriegegner

A

Georges Cuvier (1712)
“Vater der Paläontologie”
Er fand heraus, dass Schichten, die sich im Alter unterscheiden, auch Fossilien enthalten, die sich sehr unähnlich sind. Er wagte es, das “Aussterben der Arten” als Tatsache zu beschreiben. Er war ein starker Gegner der Evolutionstheorien.

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16
Q

Evolutionstheorien – Charles Darwin

A

Charles Darwin 1831-36 Reist er um die Welt und stellte fest, das Fossile Spezies die in der Region lebten ähnelten -> Theorie
Die heutigen Arten sind Nachkommen von Vorfahren
Adaptation durch Selektion:
1. “Abstammung mit Modifikation”
2. Natürliche Selektion
Evolution kann sowohl als ein Muster und ein Prozess

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17
Q

Darwins Beobachtungen

A

1) mehr Nachkommen produziert werden als die Umwelt tragen kann
unterstützen kann, und viele dieser Nachkommen überleben nicht und pflanzen sich nicht fort
2) Im Laufe der Zeit bleibt die Populationsgröße einer Art ziemlich konstant
3) Natürliche Ressourcen sind begrenzt, und wachsen nicht mit
wachsenden Bevölkerungszahl
Schlussfolgerung:
Nicht alle Nachkommen werden überleben und sich fortpflanzen
4) Mitglieder einer Population variieren oft in ihren vererbten Merkmalen
5) Merkmale werden vererbt an die Nachkommen
Schlussfolgerung: Selektionsverzerrung für Merkmale, die die Chance erhöhen, länger zu überleben (und sich fortzupflanzen)

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18
Q

Natürliche Selektion

A

1: Individuen, deren ererbte Eigenschaften ihnen eine höhere Überlebens- und Fortpflanzungswahrscheinlichkeit in einer geg. Umgebung neigen dazu, mehr Nachkommen zu hinterlassen
2: ungleiche Fähigkeit von Individuen zu überleben & sich fortzupflanzen Anhäufung von günstigen Merkmalen in der Population über Generationen hinweg

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19
Q

Evolution und natürliche Selektion

A

Die aktuelle, lokale Umgebung bestimmt welche Merkmale in einer bestimmten Population für oder gegen diese selektiert werden.
Die natürliche Selektion schafft keine neuen Merkmale.
Vier Arten von Beobachtungen dokumentieren das Muster der Evolution:
(a) Direkte Beobachtungen -> Nahrungsgewohnheiten eines Käfers; methicillinresistente Staphylococcus aureus
(b) Homologie -> Homologie: Ähnlichkeit, die aus gemeinsamer Abstammung resultiert
Homologe Strukturen: anatomische Ähnlichkeiten, die Variationen eines strukturellen Merkmals darstellen, das bei einem gemeinsamen Vorfahren vorhanden war
Bsp.: Embryonalentwicklung
(c) Der Fossilienbestand -> Der Übergang von Land zu Meer bei den Vorfahren der Wale
Der Fossilbericht liefert Beweise für
- das Aussterben von Arten,
- die Entstehung neuer Gruppen,
- Veränderungen innerhalb von Gruppen im Laufe der Zeit
(d) Biogeographie -> Ein Verständnis der kontinentalen Bewegung und der modernen Verbreitung von Arten ermöglicht es uns, vorherzusagen, wann und wo sich verschiedene Gruppen entwickelt haben

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5
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20
Q

(b) Konvergente Entwicklung

A

Konvergente Evolution: Evolution von ähnlichen oder analogen Merkmalen in entfernt verwandten Gruppen. Liefert keine Informationen über die Abstammung
Analoge Merkmale: Sie entstehen, wenn sich Gruppen unabhängig voneinander an ähnliche Umgebungen auf ähnliche Weise anpassen

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21
Q

Genexpression

A

Der Prozess bei dem DNA die Proteinsynthese dirigiert.
Transkription: Synthese von RNA, durch DNA
Translation: Synthese der Polypeptide durch mRNA

22
Q

Genexpression Prokaryot

A

Translation kann schon während der Transkription ablaufen.

23
Q

Genexpression Eukaryot

A

Translation läuft im Anschluss der Transkription ab.

24
Q

RNA vs DNA

A

Ribonucleic acid Deoxyribonucleic acid
Cytosin, Guanin, Adenosin, Thymin [in der RNA durch Uracil ausgetauscht, ihm fehlt eine Methylgruppe]
Basenpaare: A-T, G-C
Helix besteht bei beiden aus Zuckerphosphaten
4 Basen Aminosäuren

25
Q

Triplett Code, Basencode

A

DNA Vorlage Strang wird Transkribiert in mRNA und dann wird ein Codon(Basentriplett) in je eine Aminosäure umgesetzt, aus diesen formen sich dann die Proteine

26
Q

Punktmutation

A

Chemische Veränderungen in nur einem Basenpaar der DNA
z.B.: Sichelzellenbildung

Substitution eines Nukleotidpaars:
Stille Mutation [= keine Auswirkung auf die Aminosäurebildung aufgrund der Redundanz eines Codons];
Misssense Mutation [= es wird eine andere Aminosäure abgelesen]; Nonsense Mutation [= verändert Aminosäurecodon in ein Stop-Codon ->nicht funktionstüchtiges Protein]

Addition/ Verlust eines Nukleotidpaars:
Frameshift mutation (Leserastermutation) [= verschiebt das Leseraster, größere Auswirkung auf Protein als der Substitution]
27
Q

Gentranskription

A

RNA Polymerase transkribiert entlang der DNA in 5‘-3‘-Richtung entwickelt die Doppelhelix immer mit ca. 10-20 Basen und lagert an diese die RNA Nukleotide an
Ansetzpunkt bildet der Promoter (= Initiation)
Transkription – mRNA Bildung (= Elongation)
…… (= Termination)

28
Q

RNA-Spleißen

A

Entfernung der Introns und zusammenfügen der Exons
Intron: langer nicht codierter Teil von Nukleotiden, liegt immer zwischen codierten Regionen
Exon: Sequenz der RNA die in Aminosäuren übersetzt werden

29
Q

Funktion & Evolution der Introns

A

Introns können Sequenzen besitzen, die zur Regulierung der Genexpression dienen; Manche Gene können mehrere Ploypeptide codieren, abhängig von den Sequenzen die als Exon behandelt werden (= Alternatives Spleißen)

30
Q

Spliceosom

A

Besteht aus einer Vielzahl von Proteinen und mehreren Ribonukleoproteinen, welche die Spleißstelle erkennen
Die RNA des Spliceosoms katalysieren die Spleißreaktion
Entfernt Introns aus der transkribierten pre-mRNA

31
Q

Translation

A

Synthese der RNA durch Polypeptide

32
Q

t-RNA

A

Die Transfer-RNA (tRNA) überträgt Aminosäuren auf das wachsende Polypeptid in einem Ribosom. Jede tRNA trägt eine spezifische Aminosäure an einem Ende. Jede tRNA hat ein Anticodon am anderen Ende; komplementär zu einem Codon auf der mRNA

33
Q

Ribosom

A

Zwei Untereinheiten, welche aus Proteinen und rRNA(ribosomale RNA) bestehen
Kleine Ribosom Untereinheit bindet an mRNA, große Ribosom Untereinheit lagert sich an
Befinden sich im Zytosol oder am ER

34
Q

Elongationszyklus der Translation

A

P-Stelle: hält die tRNA fest mit der wachsenden Polypeptidkette
A-Stelle: trägt die nächste Aminosäure, welche an die Kette geknüpft wird
E-Stelle: Endstelle, dort wird die tRNA abgelöst

35
Q

Termination der Translation

A

Ribosom erreicht ein Stopp-Codon auf der mRNA; Löst sich unter Hydrolyse ab, Ribosome Untereinheiten + mRNA + tRNA lösen sich ab

36
Q

Koordinierte Genexpression in Prokaryonten: Operone

A

Operon: Eine funktionelle Einheit der genomischen DNA, die aus mehreren Strukturgenen besteht, die von einem Promotor gesteuert werden.
Repressibles Operon: in der Regel an; die Bindung eines Repressors an den Operator schaltet die Transkription ab
Induzierbares Operon: in der Regel ausgeschaltet; ein Induktor kann den Repressor inaktivieren und schaltet die Transkription ein

37
Q

Regulatorisches Gen

A

kodiert für ein Protein, das kontrolliert, ob das Operon aktiv/ aus ist

38
Q

Operator

A

kurze DNA-Sequenz, an die das regulatorische Protein bindet, um die Aktivität der RNA-Polymerase zu steuern.

39
Q

Differentielle Genexpression

A

Variationen in Genen

Regulation in Chromatin Struktur, Transkription, Translation, Post-Transkription, Protein Abbau

40
Q

Regulation in Chromatinstruktur

A

Packung der Heterochromatide, enge Packung -> nicht ablesbar

Histon-Modifikation:

41
Q

Regulation der Transkription

A

Anlagerung von Methylgruppen verhindert oder reduziert Transkription -> DNA Methylierung
Anzahl der Transkriptionsfaktoren; Mediator Protein (= wirbt RNA-Polymerase an zum Transkribieren)

42
Q

Mikroevolution

A

Veränderung in der Allel Frequenz einer Population über Generationen hinweg

43
Q

Genetische Variation

A

Unterschiede in DNA Sequenzen; Phänotyp ist das Produkt von Genotyp und Umwelteinflüssen

44
Q

Genpool

A

Alle Allele in einer Population

45
Q

Hardy-Weinberg Gleichung

A

if frequency of each allele is:

  • p = freq C^R = 800/(800+200) = 0.8
  • q = freq C^W = 200/(800+200)`= 0.2

then the frequency of the genotype is:

  • C^R*C^R = p^2 = (0.8)^2 = 0.64
  • C^RC^W = 2pq = 20.8*0.2 = 0.32
  • C^W*C^W = q^2 =(0.2)^2 = 0.04
46
Q

Hardy-Weinberg-Gleichung - Bedingungen

A

keine Mutation/ Selektion/ Migration
große Population, zufällige Paarung

=> Schaubild

47
Q

Allel Veränderung

A

a) Genetischer Drift b) Genfluss c) Natürliche Selektion

48
Q

Genetischer Drift

A

Zufällige Fluktuation zwischen Generationen->Verlust einzelner Allele
Der Gründereffekt tritt auf, wenn einige wenige Individuen aus einer größeren Population isoliert werden.
Die Allelfrequenzen in der kleinen Gründerpopulation können sich von denen in der größeren Elternpopulation unterscheiden
Flaschenhalseffekt: plötzliche Verringerung der Populationsgröße zur Folge, z. B. aufgrund plötzlicher Veränderung der Umwelt/ Katastrophe resultierende Genpool ist nicht mehr mit dem Genpool der ursprünglichen Population identisch.

49
Q

Genfluss

A

Verteilung von Allelen zwischen Populationen, reduziert Variation, erhöht/ schwächt die Fitness einer Population

50
Q

Natürliche Selektion

A

„survival of the fittest“
Stabilisierende Selektion: begünstigt intermediäre Varianten und wirkt gegen extreme Phänotypen
Direktionale Selektion: begünstigt Individuen an einem extremen Ende des phänotypischen Spektrums
Disruptive Selektion: begünstigt Individuen an beiden Extremen des phänotypischen Spektrums

51
Q

Sexuelle Selektion

A

Intrasexuelle Selektion ist der direkte Wettbewerb zwischen Individuen eines Geschlechts (oft Männchen) um Partner des anderen Geschlechts
Die intersexuelle Selektion, oft als Partnerwahl genannt, tritt auf, wenn Individuen eines Geschlechts (in der Regel Weibchen) bei der Auswahl ihrer Partner wählerisch sind

52
Q

Warum die natürliche Auslese keine perfekten Organismen hervorbringen kann

A
  1. Selektion kann nur auf bestehende Variationen wirken
  2. Die Evolution ist durch historische Zwänge begrenzt
  3. Anpassungen sind oft Kompromisse
  4. Zufall, natürliche Selektion und die Umwelt wirken zusammen

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