ÖEBÖEB- ---Modulabschlussklausur 12.06 ... · Evolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung...

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ÖEB ÖEB ÖEB ÖEB-Modulabschlussklausur 12.06.2010 Modulabschlussklausur 12.06.2010 Modulabschlussklausur 12.06.2010 Modulabschlussklausur 12.06.2010 Nachschreibtermin Nachschreibtermin Nachschreibtermin Nachschreibtermin Frage 1 (Kurtz) Frage 1 (Kurtz) Frage 1 (Kurtz) Frage 1 (Kurtz) Evolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung Evolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung Evolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung Evolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung Diskutieren Sie kritisch, inwieweit sich das Merkmal „Segmentierung“ für die Stammbaum- Analyse eignet. Welche Tiergruppen weisen segmentierte Körper auf, und wie oft ist Segmentierung demzufolge (mindestens) entstanden bzw. verschwunden, wenn man traditionelle oder molekulare Stammbäume zugrunde legt? Fertigen Sie bitte Stammbaum- Skizze(n) an, um Ihre Argumentation zu begründen. Antwortbeispiel: Das Merkmal Segmentierung wurde in der traditionellen Phylogenie verwendet, um einige der Tiergruppen bestimmten Taxa zuzuordnen. Ein gutes Beispiel sind die Annelida, welche segmentiert sind: Es kam so zur Zusammenstellung der Annelida und Arthropoda (die ebenfalls segmentiert sind) zu den „Articulata“. Segmentierung wäre dann, zumindest was diese Gruppen betrifft, nur einmal entstanden. Die Gruppe „Articulata“ wird durch die neuere, molekulare Phylogenie allerdings nicht unterstützt. Stattdessen werden Annelida den Lophotrochozoa zugeordnet, die Arthropoda hingegen den Ecdysozoa, d.h. Segmentierung ist demnach mindestens zweimal unabhängig entstanden. Es ist allerdings auch möglich, dass Segmentierung in das Grundmuster der Protostomia oder gar der Bilateria gehört, und dann in vielen Tiergruppen verloren ging. Insgesamt muss das Merkmal Segmentierung für die Stammbaum-Erstellung also mit großer Vorsicht bewertet werden. Beispiel für Skizze (aus Vorlesungs-Skript):

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ÖEBÖEBÖEBÖEB----Modulabschlussklausur 12.06.2010Modulabschlussklausur 12.06.2010Modulabschlussklausur 12.06.2010Modulabschlussklausur 12.06.2010

NachschreibterminNachschreibterminNachschreibterminNachschreibtermin Frage 1 (Kurtz)Frage 1 (Kurtz)Frage 1 (Kurtz)Frage 1 (Kurtz) Evolution und Biodiversität der Tiere: VorlesungEvolution und Biodiversität der Tiere: VorlesungEvolution und Biodiversität der Tiere: VorlesungEvolution und Biodiversität der Tiere: Vorlesung Diskutieren Sie kritisch, inwieweit sich das Merkmal „Segmentierung“ für die Stammbaum-Analyse eignet. Welche Tiergruppen weisen segmentierte Körper auf, und wie oft ist Segmentierung demzufolge (mindestens) entstanden bzw. verschwunden, wenn man traditionelle oder molekulare Stammbäume zugrunde legt? Fertigen Sie bitte Stammbaum-Skizze(n) an, um Ihre Argumentation zu begründen.

Antwortbeispiel:

Das Merkmal Segmentierung wurde in der traditionellen Phylogenie verwendet, um einige der

Tiergruppen bestimmten Taxa zuzuordnen. Ein gutes Beispiel sind die Annelida, welche

segmentiert sind: Es kam so zur Zusammenstellung der Annelida und Arthropoda (die ebenfalls

segmentiert sind) zu den „Articulata“. Segmentierung wäre dann, zumindest was diese Gruppen

betrifft, nur einmal entstanden. Die Gruppe „Articulata“ wird durch die neuere, molekulare

Phylogenie allerdings nicht unterstützt. Stattdessen werden Annelida den Lophotrochozoa

zugeordnet, die Arthropoda hingegen den Ecdysozoa, d.h. Segmentierung ist demnach

mindestens zweimal unabhängig entstanden. Es ist allerdings auch möglich, dass

Segmentierung in das Grundmuster der Protostomia oder gar der Bilateria gehört, und dann in

vielen Tiergruppen verloren ging. Insgesamt muss das Merkmal Segmentierung für die

Stammbaum-Erstellung also mit großer Vorsicht bewertet werden.

Beispiel für Skizze (aus Vorlesungs-Skript):

Frage 2 (Kurtz)Frage 2 (Kurtz)Frage 2 (Kurtz)Frage 2 (Kurtz) EvolutiEvolutiEvolutiEvolution und Biodiversität der Tiere: Übungon und Biodiversität der Tiere: Übungon und Biodiversität der Tiere: Übungon und Biodiversität der Tiere: Übung Bitte zeichnen Sie schematisch die inneren Organe einer Regenbogenforelle (Onchorhynchus mykiss), die Sie in der Übung zu den Chordata kennengelernt haben. Bitte zeichnen Sie nur die Organe der Bauchhöhle einschließlich der Herzregion, wie diese sich nach der Präparation darstellten, in ihrer ungefähren Lage zueinander. Bitte beschriften Sie die Organe und die wesentlichen Bestandteile des Verdauungstraktes und des Herzens. Antwortbeispiel: Zeichnung 3,5P; Beschriftung: Vorkammer oder Atrium (des Herzens), Herzkammer oder Ventrikel, Bulbus oder Conus Arteriosus, Oesophagus, Magen, Blinddärme oder Pylorusanhänge, Darm, Leber, Gallenblase, Milz, Niere, Gonaden, Schwimmblase, je 0,5P

Frage 3 (Tenberge)Frage 3 (Tenberge)Frage 3 (Tenberge)Frage 3 (Tenberge) EvolutEvolutEvolutEvolution und Biodiversität der Pflanzen: Vorlesungion und Biodiversität der Pflanzen: Vorlesungion und Biodiversität der Pflanzen: Vorlesungion und Biodiversität der Pflanzen: Vorlesung Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: a)a)a)a) Bitte geben Sie die wissenschaftliche Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Bitte geben Sie die wissenschaftliche Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Bitte geben Sie die wissenschaftliche Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Bitte geben Sie die wissenschaftliche Systematik der Schachtelhalmgewächse an:

(1/1(1/1(1/1(1/10)0)0)0)

Regnum (Reich, Domäne)

Subregnum (Unterreich)

Abteilung

Unterabteilung

b)b)b)b) Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Entwicklung einem bestimmten Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Entwicklung einem bestimmten Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Entwicklung einem bestimmten Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Entwicklung einem bestimmten

Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)

Wie heißt der GW?

Wie heißen die Generationen?

Kernphase Name allgemein Name speziell bei

Welches Phänomen macht einen GW haplobiontisch?

Sind die Schachtelhalmgewächse haplobiontisch? ja �; nein �;

Eine haplobiontische Lebensweise

� ist nur fossil belegt und bei rezenten Gruppen nicht mehr zu finden; � kommt vor bei:

c)c)c)c) Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die

erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)

1

2

3

d)d)d)d) Aufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) Farn----

gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)

1

e)e)e)e) In welchen PflanzenIn welchen PflanzenIn welchen PflanzenIn welchen Pflanzen----Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)

1

2

Geben Sie eine kurze Definition für solch eine Blüte an:

Antwortbeispiele:Antwortbeispiele:Antwortbeispiele:Antwortbeispiele: Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Bitte charakterisieren Sie den Organisationstyp der Farngewächse, indem Sie folgende Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: Teilfragen möglichst kurz beantworten: a)a)a)a) Bitte geben Sie die wissenschaftlicheBitte geben Sie die wissenschaftlicheBitte geben Sie die wissenschaftlicheBitte geben Sie die wissenschaftliche Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Systematik der Schachtelhalmgewächse an: Systematik der Schachtelhalmgewächse an:

(1/10)(1/10)(1/10)(1/10)

Regnum (Reich, Domäne) Eucarya (Eukaryoten) 0,2

Subregnum (Unterreich) Chlorobionta 0,2

Abteilung Streptophyta 0,3

Unterabteilung Equisetophytina 0,3

b)b)b)b) Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Wie alle Pflanzen folgen die Farngewächse in ihrer Entwicklung einem bestimmten Entwicklung einem bestimmten Entwicklung einem bestimmten Entwicklung einem bestimmten Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)Generationswechsel (GW). (3/10)

Wie heißt der GW? Heterophasischer GW (= Antithetischer GW) 0,2

5

Wie heißen die Generationen?

Kernphase Name allgemein Name speziell bei 1n, Gametophyt: Prothallium;

2n, Sporophyt: Farnpflanze;

1

Welches Phänomen macht einen GW haplobiontisch?

Beide Generationen sind auf einem Individuum zusammengefaßt, die

Individuen einer der beiden Generationen sind nicht selbständig;

1

Sind die Schachtelhalmgewächse haplobiontisch? ja �; nein ; 0,2

5

Eine haplobiontische Lebensweise

� ist nur fossil belegt und bei rezenten Gruppen nicht mehr zu finden;

kommt vor bei: Bryophytina und Spermatophytina

0,5

c)c)c)c) Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die Nennen Sie wenigstens drei Entwicklungen (oder Strukturen oder Phänome), die erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)erstmals in der Gruppe der Farngewächse hervorgebracht wurden. (3/10)

Kormus: 3 Grundorgane, Sproßachse, Blatt, Wurzel; 1

Endständige, ährige Sporophyll-Stände (Blüten); 1

Heterosporie; 1

Unipolarer Embryo; Tapetum; Sexuelle Determination bereits im Sporophyten; Megaprothallium wird Nährgewebe für den Embryo; Gametophyt gibt Autonomie auf; Reduktion der Gametophyten; Dominanz des Sporophyten; Reduktion der Anzahl der Megasporen; Lignin; Sekundäres Dickenwachstum; Echte Leitgewebe (Xylem und Phloem)

je

1

d)d)d)d) Aufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) FarnAufgrund welcher wesentlichen Eigenschaft unterscheiden sich die (rezenten) Farn----gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)gewächse maßgeblich von den Samenpflanzen (Spermatophytina)? (1/10)

Sie bilden noch keine Samen als Ausbreitungseinheiten; 1

e)e)e)e) In welchen PflanzenIn welchen PflanzenIn welchen PflanzenIn welchen Pflanzen----Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)Gruppen treten erstmals ursprüngliche Blüten auf ? (2/10)

1 Lycopodiophytina (Bärlappgewächse) 0,5

2 Equisetophytina (Schachtelhalmgewächse) 0,5

Geben Sie eine kurze Definition für solch eine Blüte an:

Kurzspross begrenzten Wachstums, der Sporophylle trägt;

1

Frage 4 (Müller)Frage 4 (Müller)Frage 4 (Müller)Frage 4 (Müller) Evolution und Biodiversität der Pflanzen: ÜbungEvolution und Biodiversität der Pflanzen: ÜbungEvolution und Biodiversität der Pflanzen: ÜbungEvolution und Biodiversität der Pflanzen: Übung Ein bikollateral-offenes Leitbündel (z.B. der Cucurbitaceae)

1. enthält interfaszikuläres Kambium richtig � falsch �

2. besitzt parenchymatisches Gewebe richtig � falsch �

3. besitzt zwei Xylembereiche richtig � falsch �

4. ist perixylematisch richtig � falsch �

5. besitzt Sklerenchymfasern richtig � falsch �

Antwort:

2 und 5 sind richtig

FFFF ragerageragerage 5 (Fetzner)5 (Fetzner)5 (Fetzner)5 (Fetzner) Mikrobiologie: VorlesungMikrobiologie: VorlesungMikrobiologie: VorlesungMikrobiologie: Vorlesung Zeichnen Sie das Schema des biologischen Schwefel-Kreislaufs (Redoxzyklus) unter Einbeziehung sowohl dissimilatorischer als auch assimilatorischer Reaktionen. Bezeichnen Sie die relevanten Prozesse durch Beschriftung der Reaktionspfeile. Geben Sie dabei die biologisch relevanten anorganischen S-Verbindungen als Summenformel an und nennen Sie jeweils die Oxidationszahl des Schwefels in den genannten anorganischen und organischen Schwefelverbindungen. Welche Reaktionen finden aerob statt, welche bei anaeroben Mikroorganismen, welche Reaktionen finden sich sowohl bei aeroben als auch bei anaeroben Mikroorganismen? (10 P) Antwort:Antwort:Antwort:Antwort: Aerob: - Chemolithotrophe Sulfid- und Schwefeloxidation: H2S zu S0 zu SO4

2-

2 P Anaerob: - Sulfid-/Schwefeloxidation bei anoxygener Photosynthese (Purpurschwefelbakterien): H2S zu S0 zu SO4

2- - Dissimilatorische Sulfatreduktion: SO4

2- (über Adenosin-5-´phosphosulfat und SO32-) zu H2S

und Dissimilatorische Schwefelreduktion : S0 zu H2S 3 P (- Schwefeldisproportionierung) Aerob undundundund anaerob: - Assimilatorische Sulfatreduktion: SO4

2- (über Phosphoadenosin-5-phosphosulfat und SO32- ) zu

H2S/S2- zu organischem S

- Desulfurierung/Desulfurylation/(Mineralisation) von Organ. Schwefel zu H2S 3 P

Oxidationszahl S in H2S, Sulfid: -2 0,5 P

Oxidationszahl S in R-SH (Sulfhydryl-): -2 0,5 P

Oxidationszahl elem. Schwefel: 0 0,5 P

Ox-zahl S in Sulfat: +6 0,5 P

Frage 6 (Oppermann)Frage 6 (Oppermann)Frage 6 (Oppermann)Frage 6 (Oppermann)

Mikrobiologie I: ÜbungMikrobiologie I: ÜbungMikrobiologie I: ÜbungMikrobiologie I: Übung Im Praktikum wurde ein Versuch zur Anreicherung mit dem in Tabelle 1 angegebenen Nährmedium durchgeführt. Die Kultur wurde im Dunkeln oxisch bebrütet.

Tabelle 1 NährmediumTabelle 1 NährmediumTabelle 1 NährmediumTabelle 1 Nährmedium (NH4)2SO4 0.5 g

KH2PO4 0.07 g

MgSO4 × 7 H2O 0.05 g

CaCl2 × 2 H2O 0.05 g

Spurenelementlösung 1.0 mL

H2O 1 L

AAAA) Welche Mikroorganismen kamen zur Anreicherung?

Mikroorganismen:Mikroorganismen:Mikroorganismen:Mikroorganismen:

BBBB) Welche Ernährungsweise zeigten die Bakterien in der Anreicherungskultur, bitte unzutreffendes streichen:

ChemoChemoChemoChemo PhotoPhotoPhotoPhoto organoorganoorganoorgano litholitholitholitho heteroheteroheterohetero autoautoautoauto ----trophietrophietrophietrophie

DDDD) Welchen Elektronendonator nutzten die Organismen?

ElektronenElektronenElektronenElektronendonatordonatordonatordonator::::

EEEE) Welchen Elektronenakzeptor nutzten die Organismen?

ElektronenElektronenElektronenElektronenakzeptorakzeptorakzeptorakzeptor::::

FFFF) Beurteilen Sie die Supplinbedürftigkeit, bitte unzutreffendes streichen:

ProtoProtoProtoProto AuxoAuxoAuxoAuxo ----trophietrophietrophietrophie

GGGG) Wie ist das Verhältnis der Mikroorganismen zum Luftsauerstoff (O2); bitte ankreuzen:

□ aerob □ anaerob □ fakultativ anaerob □ aerotolerant HHHH) Wie viel Energie können Nitritoxidierer nach Tabelle 2 pro mol Elektronendonator bei der Atmung nutzen (bei der Berechnung darf gern gerundet werden, Taschenrechner ist nicht nötig)? (Faraday-Konstante, gerundet = 100 kJ/V)

Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H: kJkJkJkJ

Rechnung zu Rechnung zu Rechnung zu Rechnung zu Frage HFrage HFrage HFrage H::::

Tabelle 2 zu Frage Tabelle 2 zu Frage Tabelle 2 zu Frage Tabelle 2 zu Frage HHHH

Redoxpaar

(red./ox.)

Redoxpotentiale (gerundet) [E0’ (V)]

CO/CO2 -0,54

H2/H+ -0,41

NADH/NAD+ -0,30

SO32-/SO4

2- -0,28

H2S/S -0,25

FADH2/FAD -0,08

Succinat/Fumarat -0,03

S/SO32- +0,05

NO2-/NO3

- +0,40

NH4+/NO2

- +0,50

Fe2+/Fe

3+ +0,78

H2O/O2 +0,90

mit Antwortbeispielenmit Antwortbeispielenmit Antwortbeispielenmit Antwortbeispielen Im Praktikum wurde ein Versuch zur Anreicherung mit dem in Tabelle 1 angegebenen Nährmedium durchgeführt. Die Kultur wurde im Dunkeln oxisch bebrütet.

Tabelle 1 NährmediumTabelle 1 NährmediumTabelle 1 NährmediumTabelle 1 Nährmedium (NH4)2SO4 0.5 g

KH2PO4 0.07 g

MgSO4 × 7 H2O 0.05 g

CaCl2 × 2 H2O 0.05 g

Spurenelementlösung 1.0 mL

H2O 1 L

AAAA) Welche Mikroorganismen kamen zur Anreicherung?

Mikroorganismen:Mikroorganismen:Mikroorganismen:Mikroorganismen: NitrifiziererNitrifiziererNitrifiziererNitrifizierer

BBBB) Welche Ernährungsweise zeigten die Bakterien in der Anreicherungskultur, bitte unzutreffendes streichen:

ChemoChemoChemoChemo PhotoPhotoPhotoPhoto organoorganoorganoorgano litholitholitholitho heteroheteroheterohetero autoautoautoauto ----trophietrophietrophietrophie

DDDD) Welchen Elektronendonator nutzten die Organismen?

ElektronenElektronenElektronenElektronendonatordonatordonatordonator:::: AmmoniumAmmoniumAmmoniumAmmonium

EEEE) Welchen Elektronenakzeptor nutzten die Organismen?

ElektronenElektronenElektronenElektronenakzeptorakzeptorakzeptorakzeptor:::: Sauerstoff (OSauerstoff (OSauerstoff (OSauerstoff (O2222))))

FFFF) Beurteilen Sie die Supplinbedürftigkeit, bitte unzutreffendes streichen:

ProtoProtoProtoProto AuxoAuxoAuxoAuxo ----trophietrophietrophietrophie

GGGG) Wie ist das Verhältnis der Mikroorganismen zum Luftsauerstoff (O2); bitte ankreuzen:

� aerob □ anaerob □ fakultativ anaerob □ aerotolerant HHHH) Wie viel Energie können Nitritoxidierer nach Tabelle 2 pro mol Elektronendonator bei der Atmung nutzen (bei der Berechnung darf gern gerundet werden, Taschenrechner ist nicht nötig)? (Faraday-Konstante, gerundet = 100 kJ/V)

Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H:Ergebnis zu Frage H: kJkJkJkJ

Rechnung zu Rechnung zu Rechnung zu Rechnung zu Frage HFrage HFrage HFrage H:::: ∆∆∆∆GGGG0000’=’=’=’= ----n * F * n * F * n * F * n * F * ∆∆∆∆EEEE0000’’’’ ----2 * 100 * 0,5 = 2 * 100 * 0,5 = 2 * 100 * 0,5 = 2 * 100 * 0,5 = ----100 kJ100 kJ100 kJ100 kJ

Tabelle 2 zu Frage HTabelle 2 zu Frage HTabelle 2 zu Frage HTabelle 2 zu Frage H

Redoxpaar

(red./ox.)

Redoxpotentiale (gerundet) [E0’ (V)]

CO/CO2 -0,54

H2/H+ -0,41

NADH/NAD+ -0,30

SO32-/SO4

2- -0,28

H2S/S -0,25

FADH2/FAD -0,08

Succinat/Fumarat -0,03

S/SO32- +0,05

NO2-/NO3

- +0,40

NH4+/NO2

- +0,50

Fe2+/Fe

3+ +0,78

H2O/O2 +0,90

Frage 7 (Sachser):Frage 7 (Sachser):Frage 7 (Sachser):Frage 7 (Sachser): Verhaltensbiologie: VorlesungVerhaltensbiologie: VorlesungVerhaltensbiologie: VorlesungVerhaltensbiologie: Vorlesung Skizzieren Sie das Vorgehen bei einer verhaltensbiologischen Untersuchung und entwerfen Sie einen Untersuchungsplan, der an einem Beispiel (fiktiv oder real) zeigt, wie man von einer Frage zu einer abgesicherten verhaltensbiologischen Aussage kommt.

Lösung

Vorgehen:

Beispiel:

Frage formulieren: Führen restriktive Haltungsbedingungen zu Verhaltensstörungen bei

Labornagetieren?

Hypothese aus Frage entwickeln: In reich strukturierten Haltungssystemen kommen bei

Labormäusen weniger Verhaltensstörungen vor als in Standardlaborkäfigen ohne

räumliche Strukturierung.

Untersuchungsplan entwerfen: Es werden 10 Mäuse in Standardkäfigen (S-Mäuse) und

10 Mäuse in reich strukturierten Käfigen (Luxus=L-Mäuse) unter ansonsten gleichen

Bedingungen gehalten. Das Verhalten aller Mäuse wird mit einem Videorecorder über

einen bestimmten Zeitraum (z.B. 24h) aufgezeichnet. Mit Hilfe der Fokustierbeobachtung

Frage

Ethogramm

Datenerfassung

(statistische) Auswertung

Datenerfassungsmethode

Hypothese

Untersuchungsplan inkl. Wahl der

ethologischen Parameter

sollen die Frequenzen (bzw. Dauern) derjenigen Verhaltensweisen des Ethogramms

erfasst werden, die als Verhaltensstörungen gelten (z.B. Stereotypien).

Daten erfassen: Die Daten werden laut Untersuchungsplan erfasst.

Datenauswertung: Die Daten werden statistisch analysiert. Es wird mithilfe eines Tests

überprüft, ob sich die Verhaltensfrequenzen der S- und L-Mäuse signifikant voneinander

unterscheiden.

Aussage mit Rückbezug zur Hypothese formulieren: Es wird überprüft, ob die Hypothese

bestätigt wird (L-Mäuse zeigen weniger Verhaltensstörungen) oder falsifiziert werden

muss (z.B. es besteht kein signifikanter Unterschied in der Häufigkeit von

Verhaltensstörungen bei L- und S-Mäusen).

Frage 8 (Kurtz)Frage 8 (Kurtz)Frage 8 (Kurtz)Frage 8 (Kurtz)

EvolutionsEvolutionsEvolutionsEvolutions---- und Populationsgenetiund Populationsgenetiund Populationsgenetiund Populationsgenetik: Vorlesungk: Vorlesungk: Vorlesungk: Vorlesung

(1) Definieren Sie den Begriff Kopplungs-Ungleichgewicht (= Linkage disequilibrium) in der Populationsgenetik. Ist Linkage disequilibrium hier genau dasselbe wie genetische Kopplung (Linkage)? (4 Punkte)

(2) Def. Sie den Begriff Epistasis in der Populationsgenetik (2 Punkte).

(3) Welchen Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen erwarten Sie in einer Population durch das Wirken von Selektion? Fertigen Sie eine Zeichnung dazu an, in der Sie LD gegen Epistasis auftragen und Ihre Erwartung darstellen (2 Punkte)

(4) Wie wirkt sich sexuelle Fortpflanzung (Rekombination) auf bestehendes Linkage disequilibrium aus? Wann wäre demzufolge, vereinfacht gesagt, sexuelle Fortpflanzung von Vorteil? (2 Punkte)

Antwortbeispiel:

(1) Linkage disequilibrium (LD) bezeichnet in der Populationsgenetik einen statistischen Zusammenhang zwischen 2 (oder mehr) Loci. Zwei Loci befinden sich im LD, wenn es eine nicht-zufällige Assoziation zwischen Allelen an diesen Loci gibt. LD ist nicht dasselbe wie genetische Kopplung (Linkage), welche die „physikalische“ Kopplung von Loci bezeichnet, die z.B. benachbart auf demselben Chromosom liegen. Eine (aber nicht die einzige) mögliche Ursache für LD ist Linkage,

(2) Epistasis ist ein Maß für die Fitness-Interaktion zwischen 2 (oder mehr) Loci, d.h. Träger bestimmter Allel-Kombinationen besitzen höhere oder niedrigere Fitness als bei rein additiven Effekten zu erwarten wäre.

(3) Durch das Wirken von Selektion müsste man einen positiven Zusammenhang zwischen LD und Epistasis erwarten, dh. Allelkombinationen mit höherer Fitness sollten häufiger sein und umgekehrt.

(4) Sexuelle Fortpflanzung beseitigt LD, d.h. positives LD wird erniedrigt, negatives LD wird erhöht (geht gegen Null). Vereinfacht gesagt wäre dies vorteilhaft, wenn es eine negative Korrelation zwischen LD und Epistasis gibt (also abweichend von der Erwartung oben).

Frage 9 (Meyer)Frage 9 (Meyer)Frage 9 (Meyer)Frage 9 (Meyer) Grundzüge der Ökologie: VorlesungGrundzüge der Ökologie: VorlesungGrundzüge der Ökologie: VorlesungGrundzüge der Ökologie: Vorlesung Frage 1Frage 1Frage 1Frage 1 Nennen Sie wichtige, bei Pflanzen auftretende Wechselwirkungen (je 5 abiotische und biotische Umweltfaktoren) Antwort a) Beispiele: Strahlung, Temperatur, Wasser, CO2, O2, Nährstoffe, Wind, mechanische Einflüsse, Bodenstruktur, chemische Komponenten in Boden und Wasser Antwort b) Beispiele: Bestäubung, Samenverbreitung, Parasitismus, Symbiose, Allelopathie, Konkurrenz Frage 2Frage 2Frage 2Frage 2 Definieren Sie folgende Begriffe

a) Ökologische Nische b) Fundamentale Nische c) Realisierte Nische

Ökologische Nische: Gesamtheit aller Umweltfaktoren im N-dimensionalen Raum Fundamentale Nische: Wachstum und Überleben werden bestimmt durch abiotische Umweltfaktoren und Ressourcen Realisierte Nische: Wachstum und Überleben einer Art zusätzlich durch Konkurrenz (biotische Faktoren) eingeschränkt Frage 3Frage 3Frage 3Frage 3 Wie können a) die taxonomische und b) die funktionelle Struktur von Phytozönosen charakterisiert werden (je 4 Beispiele)

a) Pflanzensoziologisch: z.B. über Artenzahlen, Abundanz, gewichtetes Inventar, Bestandsstruktur, Artengefüge Bezogen auf Biodiversität: Artenzahlen, infraspezifisch: genetische Diversität supraspezifisch: Zusamensetzung der höheren Taxa, phylogenet. Diversität ... b) Z.B. über die qualitative oder quantitative Analyse einer Nahrungspyramide oder eines Nahrungsnetzes, in dem Pflanzen als Primärproduzenten auftreten: Bäume, Sträucher, Gras, Kräuter, Farne, Moose, Algen .. Frage 4Frage 4Frage 4Frage 4 Wodurch unterscheiden sich a) Standort- und b) Umweltfaktoren für die Vegetation. Geben Sie jeweis 3 Beispiele an. a) Standortfaktoren über längere Zeiträume invariable Zustände. Beispiele: Klima, Relief, Boden,, z.T biotische Einflüsse b) Umweltfaktoren Sind kurzfristig stark variabel. Beispiele: Strahlung, Wärme, Feuchtigkeit, mechanische & biologische Störgrößen Frage 5Frage 5Frage 5Frage 5 Welche Paarungstypen treten im Tierreich auf (4 Beispiele)?

a) Monogamie, Einehe (meiste Vogelarten, ca. 90 %, z.B. Schwarzköpfchen) b) Polygenie, Vielweiberei (Strauß) c) Polyandrie, Vielmännerei (Blaustirn-Blatthühnchen) d) Promiskuität, Ehelosigkeit (Seggenrohränger)

Frage 10 (BornbergFrage 10 (BornbergFrage 10 (BornbergFrage 10 (Bornberg----Bauer)Bauer)Bauer)Bauer) Bioinformatik: Vorlesung und ÜbungBioinformatik: Vorlesung und ÜbungBioinformatik: Vorlesung und ÜbungBioinformatik: Vorlesung und Übung

Frage: Erläutern Sie das Prinzip der molekularen Uhr, nennen Sie 4 Voraussetzungen die für die Annahme einer molekularen Uhr erfüllt sein müssen und geben Sie 3 Ursachen an, die zu einer Diskrepanz zwischen der Anzahl beobachteter und tatsächlicher Mutationen führen können.

Antworten: - Linearer Zusammenhang zwischen verstrichener Zeit und Anzahl von Mutationen. (30%) Voraussetzungen die für die Annahme einer molekularen Uhr: -zB: keine Selektion, gleiche Generationszeit, gleiche Populationsgrösse, Gleichverteilung der beobachteten Mutationen (40%)

Ursachen für Diskrepanz zwischen der Anzahl beobachteter und tatsächlicher Mutationen: -zB: Rückmutation, konvergente Mutationen, mehrfach-Mutationen in einer Linie. (30%)