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Biologie Abi Mindmap

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by

Frank Günther

on 4 March 2013

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Transcript of Biologie Abi Mindmap

Biologie Genetik DNA-Aufbau Evolution Neurobiologie Ökologie Artbildung allopatrisch sympatrisch geographische Trennung der Hauptpopulation in getrennte Teilpopulationen Evolutionsmechanismen Selektion Isolation Mutation Rekombination Gendrift Genmutation Chromosomenaberration Genommutation Translokation von Chromosomenteilen freier Austausch der homologen Chromosomen (Autosomen + Gonosomen) in Meiose I+II Crossing Over: 4 verschiedene Keimzellen entstehen Veränderung der genetischen Struktur (Allelvariabilität) einer Population (NICHT durch Mutation bedingt) Gründer-Effekt Flaschenhals-Effekt Abspaltung einer Teilpopulation von Hauptpopulation -> genetische Struktur unterscheidet sich von Hauptpopulation genetische Verarmung geringe genetische Struktur hohe Allelfrequenz transformierende disruptive (stabilisierende) präzygotisch Jahreszeiten/Tageszyklen (kein Genfluss möglich!!) geographische Seperation ökologische Isolation
(Besetzung von verschiedenen Nischen) Unverträglichkeit der Gameten postzygotisch Unverträglichkeit des Genoms Bastardsterblichkeit/
verringerte Vitalität Bastardsterilität
(z.B. Maulesel) nicht für Artbildung relevant! verschiedene Selektionsdrücke unabhängige Evolution Fehlsteuerung ethnologische Isolation (Verhalten, z.B. Paarungsverhalten
nicht aufeinander abgestimmt) (Spermium kann nicht in Eizelle) mechanische Isolation keine Fortpflanzung Fortpflanzungsschranken Fachbegriffe intraspezifische Konkurrenz Konkurrenzvermeidung Einnischung disruptive Selektion phänotypische Divergenz Isolationsmechanismen kein Genfluss! Artbildung innerhalb einer Population Artbildung in 2 getrennten Teilpopulationen Rassenkreis A B C D E benachbarte Populationen untereinander kreuzbar weiter entferne Populationen nicht kreuzbar, da genetisch weniger ähnlich/verwandt adaptive Radiation Adaptive Radiation Herausbildung spezifischer Adaptionen an vorhandene Umweltbedingungen Auffächerung von unspezifischer Art in verschiedene spezialisierte Arten Beispiel: Darwin-Finken Triebkraft: genetische Variabilität und Selektion Artbildungsmechanismus Genfluss genetischer Austausch zwischen 2 Populationen einer Art undurchschnittliche Variante hat Selektionsvorteil vorherrschende Variation ist benachteiligt Extremtypen haben Selektionsvorteil Variation ist erfolgreich, abweichende Variationen unerfolgreicher Coexistenz Ökologische Nische Lebensraum in dem ein Tier überleben kann und die Umweltfaktoren förderlich für es sind Summe der abiotischen und biotischen Faktoren die zum Überleben einer Art notwendig sind Intraspezifisch ökologischer Wettbewerb um Lebensraum und Ressourcen innerhalb einer Population wichtiger Faktor zur Regulierung von Populationsdichten/Evolution Interspezifisch Konkurrenz Wettbewerb um Lebensraum und Ressourcen zwischen zwei verschiedenen Arten beschränkt eigene Populationsgröße selber Selektionsfaktor Konkurrenzausschluss Konkurrenzvermeidung Starker verdrängt Schwachen Schwacher weicht Starkem aus evolutiv wirksam! Vorraussetzung für sympatrische Artbildung Co-Evolution gegenseitig wirksamen Veränderungen/Anpassung von voneinander abhängigen Lebewesen Bsp.: Fliegenrüssel/Orchideenstachel Konvergenz Divergenz nah verwandte Arten mit unterschiedlichen Phänotypen aufgrund von disruptiven Selektionsdrücken Zeit Auseinanderentwicklung nicht/kaum verwandte Arten mit ähnlichem Phänotyp aufgrund von ähnlichen Selektionsdrücken Stellenäquivalenz! oft wenig verwandte Organismen besetzen ähnliche Nische in geographisch getrennten Ökosystemen mit ähnlichen Lebensbedingungen Homologie Analogie Kriterien Lage spezifische Qualität und Struktur Stetigkeit Übereinstimmung von Merkmalen/Strukturen bei Arten aufgrund gemeinsamen evolutionären Ursprungs Taxon (Taxa) Gruppe von Lebewesen, die als systematische Einheit erkannt wurden gemeinsamer Vorfahre z.B. Grundbauplan von Organen/Körperstruktur gleiche Lagebeziehung Anzahl Verknüpfungen z.B. 6 Insektenbeine am Insektenthorax Funktion kann differieren verschiedene Organe stimmen in mehreren Merkmalen überein je mehr je komplexer desto sicherer homolog z.B. Haizahn und menschlicher Zahn äußere Schicht Zahnschmelz und innen Dentin Nachweis von homologen Zwischenformen stetige/ununterbrochene Entwicklung! Progressionsreihe Regressionsreihe Strukturen werden immer komplexer Strukturen bilden sich zurück Rudimente zurückentwickelte Organe teilweise oder komplett funktionlos durch veränderten Selektionsdruck Evolutionsbeleg Atavismus Wiederauftreten von zurückentwickelten Merkmalen meist nur bei einzelnen Individuuen bedingt durch z.B. Veränderung der Genregulation inaktives Gen wird aktiv z.B. Pelzbildung beim Menschen Ergebnis der Konvergenz ähnlicher Phänotyp durch ähnlichen Selektionsdruck aber ohne nähere Verwandtschaft Grund: gemeinsame Umwelt NICHT begründet in gleichen Vorfahren (siehe Homologie) voneinander unabhängige Entwicklung der Merkmale Glucosephosphat-Rückgrat am C1 hängt Base o 1 2 3 4 5 o P o o o o 5' Ende 3' Ende DNA-Doppelhelix wegen Phosphat leicht negativ geladen Einzelstränge miteinander durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden komplementärer Gegenstrang gegenläufig! 5' 3' 3' 5' A T G C Desoxyribose Phosphat Base H-Brücken H-Brücken H-Brücken H-Brücken H-Brücken 4 Basen Adenin Thymin Cytosin Guanin komplementär zu komplementär zu Pyrimidinbasen Purinbasen { } DNA-Replikation Entspiralisierung der DNA-Doppelhelix durch Topoisomerase Helicase trennt DNA an Replikationsursprüngen auf Bildung von Replikationsblase mit jeweils 2 Replikationsgabeln Primase synthetisiert RNA-Primer Primer bindet sich an komplementäre Startsequenz DNA-Polymerase heftet freie Nucleosidtriphosphate an Primer immer in in 5' -> 3' Richung! nach "try-and-error"-Prinzip Synthese von Tochterstrang Leitstrang Folgestrang von 5' --> 3' da DNA-Polymerase nur in 5'--> 3' arbeitet: kontinuierliche Synthese nur 1 Primer notwendig von 3'--> 5' diskontinuierliche Synthese! Bildung von Okazaki-Fragmenten DNA-Polymerase verläuft entgegen der Helicase immer wieder neue Primer benötigt! ca. alle 1000 Nucleotide bricht Synthese ab damit neue DNA-Polymerase beginnen kann DNA-Polymerase entfernt Primer weitere DNA-Polymerase füllt Lücken mit Nucleosidtriphosphaten Ligase verbindet einzelne Okazaki-Fragmente zu kontinuierlichem Strang 2 DNA-Doppelstränge Tochterstränge Verhaltenstheorien Behaviorismus Mensch ist Produkt von Erziehung Konditionierung (Bedingung) Reflextheorie Reflexkette bedingter Reflex assoziatives Lernen Neobehaviorismus Watson Pawlow Skinner Signal Verhalten Erweiterung: Erfolg spontanes Verhalten ohne Reizkette Gesetz des Erfolges operante Konditionierung Lernen durch Erfolg Belohnung Verhalten = Lernen am Erfolg klassische Ethologie Instinktlehre Lorenz Tinbergen baut auf Darwin's Evolutionstheorie auf Instinkthandlung Erbkoordination angeborene Verhaltensweisen Ursprung in Genen NICHT angelernt entstanden durch Selektion Gemeinsamkeiten beachten keine Individualität Gruppenselektion, also: Selektionsvorteil für Art entscheidend für Verhalten 1. 2. Soziobiologie mit Individualität Individualselektion Selektionsvorteil für Individuum entscheidend individuelle Fitness Fitnessmaximum altruistisches Verhalten bedingt durch Verwandtschaftskoeffizient Ziel Verwandtenselektion uneigennützig Neuerung: Wohl der eigenen Gene entscheidend, nicht wohl der Art Hamilton
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