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P

D

&

-eine

8

D 00

8

LAMARCK

Vererbung

erworbener

Eigenschaften

geht

von einem

kontinurlichen Artenwandel

aus

& von

der

Abstammung

heutiger

Lebewesen von

früheren Formen

Kerngedanken:

jede

Art stammt

von einer

eigenen,

einfachen Urform

ab,

die durch

Urzeugung

erstand,

also

spontan

erzeugt

wurde

jede

Art

jedes

Lebewesen hat den Trieb zur

Vervollkommnung

sich

der Umwelt

anzupassen

·

der Gebrauch

von

Organen

führtzur Stärken

Ausprägung,

Nichtgebrauch

führt

zur stärken

Verkümmerung

·erworbene

Eigenschaffen

werden an

Nachkommen vererbt

die individuell erworbenen

Eigenschaften

durch den

Gebrauch/Nichtgebrauch

von

Organen

werden weitervererbt

=>

alle

Arten

entwickeln sich von

einfachen zu

komplexeren

Organismen

weiter,

um sich

perfekt

an

die Umwelt

anzupassen

~>

jede

Art hat sich

unabhängig

von einander

entwickelt,

hatihre

eigene

Evolutionslinie

es

gibt

keine

gemeinsamen

Vorfahren aller Arten (wie beiDarwin)

neu

erworbene

Eigedurch

den verstärkten

Gebraucheines

Organs

werden

weitervererbt,

um sich an

die

Umwelt

anzupassen

Darwin Selektionstheorie

->

Darwin entwickelte die Abstammunastheorie

& die

Evolutionstheorie

--

• alle

Organismen

stammen

von einem

gemeinsamen

Vorfahren ab

aus dieser

Wrart entstehen immer wieder veränderte neue Arten

Evolutionstheorie:

=> "Survival ofthefittest!"

der Stärkste

überlebt

Kerngedanken:

Individuen stehen

miteinander in Konkurrenzum

knappe Ressourcen="struggle

for life"

Kampf

ums

Dasein

es

überleben

die Lebewesen, die

durch zufall besser an die

Umwelt

angepasst

sind

-> "Survival ofthefittest!"

diese

haben auch mehr Nachkommen

=

Prozess

der natürlichen Selektion

hat im Verlauf vieler

Generationen zur

Veränderung

von Arten

zur

Evolution

geführt

synthetische

Evolutionstheorie

-> bautaufDarwin'sTheorie aufund erweitert diese mit modernen

Erkenntnissen

der

Genetik,

Ökologie Paläontologie

->

die Individuren einer

Population

haben unterschiedliche

Genotypen

die

gesamten

Allele

aller

Genotypen

ist

der

Genpol

Loverschiedene Allele treten

in einer

Population

unterschiedlich oft auf

~

die

Genfrequenz (Häufigkeit

der Allele

eines

Gepols)

wird von Evulationsfaktoren beeinflusst

das istdie

Vorraussetzung

für

die

unterschiedlichen Merkmals

ausprägungen

einer

Population

für die

Entstehung

never Arten

=>

Evolution wird also als

Veränderung

des

Genpols

einer

Population

verstanden

jeder

mögliche

Evolutionsfaktor,

der diesen

Genpol

ändert,

führt

zu

einer

Artumwandlung

vollutionsfaktoren

beeinflussen dieVariabilitat

einer

Population

Rekombination

neue

Kombination von Allelen

erchromosomall

rachromosomall

=Ewischen"

(lat.) =

innerhalb"

(lat.)

=>Austausch von

Erbmaterial

zwischen

=> Austausch von

Erbmaterial innerhalb eines

Chromo-

Chromosomsätzen somen

paars

Ablauf:

=> beschreibt

den Prozess des

Crossing

over

zufällige

Verteilung

väterlicher &mütterlicher Chromosomen

Ablauf:

während

der Meiose

·

in der

Metaphase

der Meiose werden

die

homologen

Chromosom -

paare

auf der

Aquatorialebene

angeordnet

erste

Durchmischung

der

genetischen

dabeikommtes oft

dazu das sich die Chromosomen arme überkreuzen

Information

=

Crossing-over

dadurch wird

genetisches

Material

ausgetauscht

Mutation

=

zufällige

Veränderung

im

Genotyp

erweitern

den

Genpol

mitneuen Allelen,

bringen

neue (vorteilhafte)

Merkmale hervor

Punktmutationen

meine Base wird verändert

missense-Mutation nonsense

• Mutation

·

bei einer veränderten

Basensequenz

·

Bildung

von Stopp-codon

codiert eine andere

Aminosäure keine MRNAwird

mehr

abgelesen

(bei

Transkription)

Folge

Folge

~

Funktionsverlust des

gebildeten

Proteins kann enstehen verkürztes,

Funktionsloses Protein

wie bei Sichelzellenanemie (vererbbare Blutkrankheit)

Rasterschubmutationen

evolutive

Veränderung:

werden

Eigenschaften/äuere

Merkmale

zurückgebildet

(weil

sie keinen Selektionsvorteil

bringen),

kann

Energie ge-

Insertion

Deletion

spart

werden

Basen werden

eingefügt

·

Basen werden entfernt

diese

Energie

kann

dann zur

Steigerung

der

Vermehrungs-

Folge

rate

genutzt

werden mehr Nachkommen

(Selektions vort.)

·

Leseraster der Basen

verschiebtsich

komplett

andere Aminosauren werden

hergestellt

=> meist entstehen Funktionslose Proteine

andere

Selektion =

natürliche Auslese

Selektionstypen

prüft

welches Individuum in einem

bestimmten Lebensraum besser überleben und sich besser

fortplanzen

kann

->

dadurch setzen sich

bessere"Merkmaledurch

und werden weitervererbt

jedePopulation

stehtunter Selektions druck ( will sich also

möglich

gut

an die Umwelt

anpassen)

groe

reproduktive

Fitness-

Fähigkeit,

mehr Nachkommen als andere

zu

bekommen

Stabilisierende Selektion

gerichtete

Selektion

disruptive

Selektion

-wenn eine

Population gut

an ihren

->

einseitiger

Selektionsdruck - Teile

einer Population

sind

unterschiedlichen

Lebensraum

angepasst

ist,

werden führt

zur

Veränderung

des

Gepols

in

Bedingungen

ausgesetzt

extremeVarianten eliminiert

Richtung

einer besseren

Anpassung

sie entwickeln sich unterschiedlich

dadurch wird eine Merkmals

veränderung

es

entstehen

Teilpopulationen

verhindert

Mittelwert

selulationsdruck

gystra

:

ansprägung

vor

in

x

der

Selektion

⑪.

D

Merkmalsausprägung

nach

der Selektion

Artbegriff

wie

definiert man ne

Art

BIOLOGISCH MORPHOLOGISCH

• basiert

aufder

Fortpflanzung

-> basiertauf

äueren

Merkmalen

·

eine

Art

eine

Gruppe

von Individuen die

·

eine

Art

Gruppe

von Lebewesen,

die wesentliche

miteinander Fruchtbare Nachkommen haben

können

gleiche

Merkmale untereinander haben

(auch

ihre

wenn

2 Tiere sich

miteinander

Fortpflanzen

Nachkommen)

können

und

ihre

Kinder

sind auch in

der

Lage

-> Z. B:

Fellfarbe

sind

Nachkommen

zu

zeugen

->

dann

gehören

diese beiden Tiere zur

selben Art

=>

danach wird

analysiert

ob es

sich bei einem

Tier um

eine oder mehrere Arten handelt

Artenentstehung

Artbildung.

·

neue Arten

können sich

immer nur aus einer bestehenden

Art bilden

-> wesentliche

Vorraussetzung: Auftrennung"

einer

Ursprungsart

in

Teilpopulationen

Teilpopulationen

entwickeln sich

unabhängig

voneinander,

bis sie

sich nicht mehr

miteinander

Fortpflan

zen

können L=>

reproductive

Isulation)

ALLOPATRIISC#

häufigste

Form

-Population

wird durch räumliche

Trennung

gespalten

(geographische

Isolation]

-> beide

Teilpopulationen

entwickeln sich durch Selektion und Mutationen

unterschiedlich

voneinander

auch

wenn

die

Barriere

wegfällt

können sich die

Populationen

nicht

mehr miteinander

fortpflanzen

SYMPATRISCH

eher

selten

neue

Art entsteht

aus einer

Ursprungsart

während sie im

gleichen

Gebiet leben

Polyploidisierung.

Mutation/Rekombination

sorgen

für

Veranderung

in

Population,

sodass keine

Fortpfl.

mit

Artgenossen

mehr

möglich

ist

->

Tiere &

Menschen

können sich dadurch nicht mehr

fortplanzen

• keine neuen

Arten

entstehen

bei Pflanzen ist

es

möglich

Verhaltensweisen/Lebensweisen

werden verändert

• Teil der

Population

verändert ihre Verhaltens-

oder

Lebensweisen

dadurch

isolieren

sie

sich immer

mehr,

bis eine

neue

Artentsteht

Molekulare

Verfahren

der

Verwandschaftsanalyse

DNA

Hybridisierung Vergleich

von

DNA-Sequenz

-> Methode der Gentechnik um

den

Verwandschaftsgrad

von Lebewesen

herauszufinden

daraus können

Stammbäume erstellt

werden und

evolutionare

Vorgange

nachvollzogen

werden

Einzelstränge

der DNA werden über

Wasserstoffbrückenbindungen

zu einem

Doppelstrang

verbunden

• funktioniertnur

bei

komplementaren (passenden) Basensequenzen

der

Einzelstrange

(Adenin &

Thymin, Cythosin

Guanin)

Ablauf:

1.DNA aus Zellen von

Lebewesen isolieren

Denauf

Urierung

(Proben

auf

erhitzen)

->

um

aus einem

Doppelstrang.

Einzelstränge

zu

erhalten

durch hohe

Temperatur:

Wasserstoffbrückenbindungen

zwischen

Doppelstrang

lösen sich auf

Renauturierung

(Abkühlen)

Einzelstränge

aneinander

lagern

wenn sie

weitergehend

zusammen

passen

können sie

sich aneinander

lagern

=>

Hybrid-DNA

entsteht

5.erneut

erhitzen,

um Grad der Verwandschaft herauszufinden

ermitteln, wie viele

Basenpaare

sich

zwischen den

Einzelsträngen ausgebildet

haben

=>

jeähnlicher

die

komplementare Basensequenz

der

beiden

Einzelstrange

in

der

Hybrid-DNA

ist,

desto

mehr

Energie

(höhere

Temperatur)

ist

für die

Trennung

in

die

jeweiligen Einzelstränge

nötig

=>

je

höher der

Schmelzpunkt

der

Hybrid-DNA,

desto

enger

ist

der Grad der Verwandschaft

Vergleich

von Aminosaure

sequenz

von

Proteinen

Vergleich

der

Aminosäure

sequenz

von

verschiedenen Proteinen,

die beiverschiedenen

Lebewesen

die

gleiche

Funktion haben

=> Ähnlichkeiten in

biologischer

Struktur

aufgrund

=> Lebewesen

mit

unterschiedlicher

Abstammung

passen

HOMOLOGIE

I

ANALOGIE

von

gemeinsamer

Abstammung/Vorfahren

sich an

den

gleichen

Lebensraum an

Arten sind miteinander verwandt

->

analoge

Organe

besitzen die

gleiche

Funktion aber

->

durch unterschiedliche

Umweltbedingungen

können nicht den selben

Bauplan

die selben

Organe

unterschiedliche Funktionen haben

& unterschiedlich aussehen

Chaben aber

den selben

Grundaufbar)

Homologiekriterien.

->

Kriterium der

Lage: Organe

nehmen dieselbe

Lage

KONVERGENZ

in einem

vergleichbarem

System

ein

=>

Lebewesen die in ähnlichen oder den selben Lebens-

räumen leben,

haben

analoge Organe,

stammen aber

nicht

vom selben Vorfahren

ab

bei

Wirbeltieren

->

Kriterium der

spezifischen

Qualität:

Organismen

haben unterschiedliche

Lagen,

haben

aber viele

gleiche

Merkmale & Strukturen

->

Kriterium

der Kontinuität:

Organe

lassen sich durch zwischen formen ver

binden

Zwischen-

I

Form

e

DIVERGENZ

->

homologe Organe

entwickeln sich

von

einer Grund-

form

in verschiedene

Richtungen

sie

sind

zwar

ursprungsgleich,

aber

nicht

immer

funktions

gleich

kladistik

Alleinstellungs-

merkmal

gemeinsame

Merkmale

Stammbaum erstellen

• DNA

von verschiedenen Arten isolieren

mit PCR-Methode

vervielfältigen

DNA-Sequenzierung: Ergebnisse

vergleichen:

einzelne

Arten anhand von

Ebereinstimmungen

& Unterschieden in ihren See

quenzen

in einem

Stammbaum anordnen