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Evolution

Evolution

 Biologie J2
Name: Tofia
Tofias Krawd..
Notenpunkte:
mündlich: 12/12
schriftlich: su
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Klausur
Punkte:28 130
21.03.2021
Aufgabe 1
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Biologie J2 Name: Tofia Tofias Krawd.. Notenpunkte: mündlich: 12/12 schriftlich: su ....... Klausur Punkte:28 130 21.03.2021 Aufgabe 1 In den versteinerten Ablagerungen eines Sees in Wyoming (USA) wurde vor einiger Zeit das Fossil Onychonycteris finneyi entdeckt (Abbildung 1). Die amerikanische Wissenschaftlerin Nancy B. Simmons hat diesen Fund folgendermaßen beschrieben: Onychonycteris hat an allen fünf Fingern Krallen; die langen Finger sind in Flughäute eingebettet; die Vordergliedmaßen sind durch stabile Schlüsselbeine und Schulter-blätter, die deutliche Muskelansatzstellen aufweisen, am Brustkorb verankert. Der Brustkorb ist versteift und besitzt ein keilförmig vergrößertes Brustbein. Die Unterarme von Onychonycteris sind kürzer, die Beine länger als bei den meisten rezenten (heute lebenden) Fledertieren. Onychonycteris ist das älteste bisher entdeckte Fledertier. März 2021 (10 Punkten) Abbildung 2: Flügel von Vogel und Fledermaus www шли Abbildung 1: Rekonstruktion von Onychonycteris a) Definiere den biologischen Artbegriff. (1 Punkt) b) Wissenschaftler vermuten, dass Onychonycteris kein Gleitflieger, sondern ein aktiver Flieger war. Belege dies anhand von zwei der oben genannten Merkmale. (2 Punkte) c) Nenne jeweils ein Beispiel für eine homologe und eine analoge Struktur der in Abbildung 2 dargestellten Flügel und begründe deine Antwort. (2 Punkte) d) Alle Fledertiere lassen sich auf eine Stammform zurückführen. Die heute lebenden Fledertiere unterscheiden sich unter anderem in ihrer Ernährungs-weise. Viele Arten fressen Insekten, andere ernähren sich von Früchten, Nektar, Pollen, Fleisch, Fisch oder lecken sogar Blut. Erkläre im Sinne der synthetischen Evolutionstheorie, wie aus einer Stammform verschiedene Fledertier-Arten mit unterschiedlichen Ernährungsweisen entstanden sein könnten. (5 Punkte) Biologie J2 Aufgabe...

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2 extrazellulär Membran intrazellulär Position des Basentripletts (nicht codogener Strang der DNA) Normal-Allel (Ausschnitt) Achromatopsie-Allel (Ausschnitt) 434 435 436 5'... TTC TCC AGT ...3' Klausur 5'... TTC TTC AGT ...3' März 2021 (Z18 Punkten) a) Analysiere die genetische Ursache der Achromatopsie anhand der Tabelle und erkläre mögliche Folgen für den Natriumionen-Kanal. (2 Punkte) Aufgabe 3 Leguane im White Sands Nationalpark Von der totalen Farbenblindheit (Fachbegriff: Achromatopsie) betroffene Menschen besitzen aufgrund eines genetischen Defekts keine funktionsfähigen Zapfen. Sie können daher keine Farben, sondern nur Hell-Dunkel-Kontraste erkennen. Im Jahr 2000 wurde ein für Achromatopsie verantwortliches Gen auf Chromosom Nr. 8 entdeckt. Das intakte Gen codiert für die B-Einheiten des aus vier Untereinheiten bestehenden cGMP-abhängigen Natriumionen-Kanals in Zapfen. Die Abbildung links zeigt eine schematische Darstellung des genannten Kanals sowie einen Ausschnitt der DNA-Sequenz beim Normal-Allel sowie beim Achromatopsie-Allel. b) Formuliere eine begründete Hypothese, wie sich die Häufigkeit der Achromatopsie in evolutiven Zeiträumen betrachtet entwickeln wird. (3 Punkte) Dunkle Farbvariante des Taubleguans (Holbrookia maculata) c) Die im Pazifik zwischen Hawaii und den Philippinen gelegene Pingelap-Atoll wurde vor rund 1000 Jahren besiedelt. 1775 wütete der Taifun Lengkieki über der Insel. Nur etwa 20 Inselbewohner überlebten ihn. Sie bildeten die Basis für die heute 3000 Einwohner auf Pingelap, die in hohem Maße miteinander blutsverwandt sind. Während die Achromatopsie in Europa und den USA recht selten ist (Häufigkeit 1:30.000), leiden auf Pingelap rund 10 Prozent der Einwohner an ihr. Erkläre die ungewöhnlich hohe Häufigkeit, mit der Achromatopsie auf Pingelap auftritt, unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten. (3 Punkte) S/ 10 Punkten) Im White Sands Nationalpark in der nördlichen Chihuahua-Wüste (New Mexico) kommen der Streifenleguan (Aspidoscelis inornata), der Taubleguan (Holbrookia maculata) und der Zaunleguan (Sceloporus undulatus) jeweils in einer hellen und einer dunklen Farbvariante vor. Die Färbung beruht auf unterschiedlichen Allelen (Genvarianten), die den Stoffwechsel des Hautpigments Melanin beeinflussen. Namensgebend für den White Sands Nationalpark ist eine Dünenlandschaft aus weißem Gipsgestein, die von Buschland mit vielen niedrigen Sträuchern umgeben ist. Biologie J2 Klausur a) Erkläre folgende Verteilung der Farbvarianten des Streifenleguans an beiden Standorten im White Sands Nationalpark. Gib eine mögliche Erklärung, warum die jeweils seltenere Variante nicht vollständig verschwindet. (4 Punkte) Häufigkeit (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Streifenleguan Buschland hell gefärbte Tiere Düne März 2021 dunkel gefärbte Tiere b) Erläutere, ob das Auftreten der Farbvarianten der drei Leguan-Arten auf Divergenz oder auf Konvergenz beruht. Definiere dazu zunächst beide Begriffe. (3 Punkte) c) Nimm Stellung zu der gegebenen Aussage zur Evolution der Leguane. Erläutere die evolutionären Prozesse der Leguane im Sinne der Synthetischen Evolutionstheorie. (3 Punkte) Erklärung der Evolution der Leguane nach dem Ansatz von Lamarck Ein erster Erklärungsansatz vor 200 Jahren für die Entstehung von Arten stammte von Jean-Baptiste Lamarck. Er hätte die Entstehung neuer Arten bei den Leguanen der White Sands vermutlich ähnlich wie folgt formuliert: IVE GLÜCK Durch die Eroberung der weißen Dünen als neuen Lebensraum, in dem zusätzliche Nahrung erbeutet werden kann, hat sich bei einigen Leguanen die Hautfärbung zum besseren Schutz vor Fressfeinden zu einem helleren Hautton verändert. Dieses Körpermerkmal haben die Leguane an ihre Nachkommen vererbt, welche dann wiederum selbst den Drang hatten, sich weiter der Umgebung anzupassen. Aufgabe 4 (12 Punkten) Definiere den Begriff Evolution und beschreibe wie diese Prozesse mithilfe eines Stammbaums dargestellt werden. Nr. 1 3:0 KA 2 a) Der Sidogische Arffegriff deschreibt eine Greppre von Individuen, die sich fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen bekommen. Diese Gruppe ist also durch Reproduktion dea an. deren Individuen geferant. 6) Onychanyfeis war ein defiver Flieger, wegen V den Muskelansätzen den Schalterslättern brauchte er und den kürzeren Unterarmen. Die Muskelář den Flügelschlägen und wen die Unforarme länger wären, würde ein Flügelschlag zu viel Kraft trauchen. wegen analog an () homolog: Unforarme in Elle und Speiche unterteilt, du gleiche Lage zueinander. Dieses Merlinal entstammte aus einer Ursprungs- form Tostes Krans Feder, Szu. Flughaut. Ähnliche Entwicklung, ader parallel in die gleiche Richtung en ferichelf, coach natürliche selektion. Gleiches Prinzip, afer anterer Aufbau, form 2 ^ (0) Durch és gus zarst var/line Flodation Art Darde zueist brugest Mutation kam es dann zu veränderungen in und durch natürliche Selektion zu einer Auswahl der oun 2g Lespen Angepasster. Ich der verschiedenen Arten &t ist es einmal defroe die albperlische Ar- bildung gekommen, das Heißst, dass die lopulation getre/durch geographische Gegesen Weiten gefremt wurden und sich so mehrere Arten gesildyt haben, die die henpods gefrent und die Umweltfaktoren //andos paren. Außerdem ist es zur sympatischen Art- Lildung gekommen, da eine Gruppe Weiſchen nur eine bestimate Wyppe Mönchen als Fetplaying partner akzeptierte. So wurden die Gerpages auch Genpoo's gefrent und es kam zur Actenwildeang Nr. 2 an der a) Elie genefische Ursache ist, dass das Achroma- topsie Aller 435 Stelle gut din nicht codogenen DNA-strung eine andere Bater- kombination hat. Nicht TCL sender TTC. Da hat für den Nafciumkenal die Auswirkung, dass keine Natrium-lonen durch den Kanal gehen und somit keine Fartreize im Kien ankommen.

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Biologie J2 Name: Tofia Tofias Krawd.. Notenpunkte: mündlich: 12/12 schriftlich: su ....... Klausur Punkte:28 130 21.03.2021 Aufgabe 1 In den versteinerten Ablagerungen eines Sees in Wyoming (USA) wurde vor einiger Zeit das Fossil Onychonycteris finneyi entdeckt (Abbildung 1). Die amerikanische Wissenschaftlerin Nancy B. Simmons hat diesen Fund folgendermaßen beschrieben: Onychonycteris hat an allen fünf Fingern Krallen; die langen Finger sind in Flughäute eingebettet; die Vordergliedmaßen sind durch stabile Schlüsselbeine und Schulter-blätter, die deutliche Muskelansatzstellen aufweisen, am Brustkorb verankert. Der Brustkorb ist versteift und besitzt ein keilförmig vergrößertes Brustbein. Die Unterarme von Onychonycteris sind kürzer, die Beine länger als bei den meisten rezenten (heute lebenden) Fledertieren. Onychonycteris ist das älteste bisher entdeckte Fledertier. März 2021 (10 Punkten) Abbildung 2: Flügel von Vogel und Fledermaus www шли Abbildung 1: Rekonstruktion von Onychonycteris a) Definiere den biologischen Artbegriff. (1 Punkt) b) Wissenschaftler vermuten, dass Onychonycteris kein Gleitflieger, sondern ein aktiver Flieger war. Belege dies anhand von zwei der oben genannten Merkmale. (2 Punkte) c) Nenne jeweils ein Beispiel für eine homologe und eine analoge Struktur der in Abbildung 2 dargestellten Flügel und begründe deine Antwort. (2 Punkte) d) Alle Fledertiere lassen sich auf eine Stammform zurückführen. Die heute lebenden Fledertiere unterscheiden sich unter anderem in ihrer Ernährungs-weise. Viele Arten fressen Insekten, andere ernähren sich von Früchten, Nektar, Pollen, Fleisch, Fisch oder lecken sogar Blut. Erkläre im Sinne der synthetischen Evolutionstheorie, wie aus einer Stammform verschiedene Fledertier-Arten mit unterschiedlichen Ernährungsweisen entstanden sein könnten. (5 Punkte) Biologie J2 Aufgabe...

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Die Abbildung links zeigt eine schematische Darstellung des genannten Kanals sowie einen Ausschnitt der DNA-Sequenz beim Normal-Allel sowie beim Achromatopsie-Allel. b) Formuliere eine begründete Hypothese, wie sich die Häufigkeit der Achromatopsie in evolutiven Zeiträumen betrachtet entwickeln wird. (3 Punkte) Dunkle Farbvariante des Taubleguans (Holbrookia maculata) c) Die im Pazifik zwischen Hawaii und den Philippinen gelegene Pingelap-Atoll wurde vor rund 1000 Jahren besiedelt. 1775 wütete der Taifun Lengkieki über der Insel. Nur etwa 20 Inselbewohner überlebten ihn. Sie bildeten die Basis für die heute 3000 Einwohner auf Pingelap, die in hohem Maße miteinander blutsverwandt sind. Während die Achromatopsie in Europa und den USA recht selten ist (Häufigkeit 1:30.000), leiden auf Pingelap rund 10 Prozent der Einwohner an ihr. Erkläre die ungewöhnlich hohe Häufigkeit, mit der Achromatopsie auf Pingelap auftritt, unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten. (3 Punkte) S/ 10 Punkten) Im White Sands Nationalpark in der nördlichen Chihuahua-Wüste (New Mexico) kommen der Streifenleguan (Aspidoscelis inornata), der Taubleguan (Holbrookia maculata) und der Zaunleguan (Sceloporus undulatus) jeweils in einer hellen und einer dunklen Farbvariante vor. Die Färbung beruht auf unterschiedlichen Allelen (Genvarianten), die den Stoffwechsel des Hautpigments Melanin beeinflussen. Namensgebend für den White Sands Nationalpark ist eine Dünenlandschaft aus weißem Gipsgestein, die von Buschland mit vielen niedrigen Sträuchern umgeben ist. Biologie J2 Klausur a) Erkläre folgende Verteilung der Farbvarianten des Streifenleguans an beiden Standorten im White Sands Nationalpark. Gib eine mögliche Erklärung, warum die jeweils seltenere Variante nicht vollständig verschwindet. (4 Punkte) Häufigkeit (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Streifenleguan Buschland hell gefärbte Tiere Düne März 2021 dunkel gefärbte Tiere b) Erläutere, ob das Auftreten der Farbvarianten der drei Leguan-Arten auf Divergenz oder auf Konvergenz beruht. Definiere dazu zunächst beide Begriffe. (3 Punkte) c) Nimm Stellung zu der gegebenen Aussage zur Evolution der Leguane. Erläutere die evolutionären Prozesse der Leguane im Sinne der Synthetischen Evolutionstheorie. (3 Punkte) Erklärung der Evolution der Leguane nach dem Ansatz von Lamarck Ein erster Erklärungsansatz vor 200 Jahren für die Entstehung von Arten stammte von Jean-Baptiste Lamarck. Er hätte die Entstehung neuer Arten bei den Leguanen der White Sands vermutlich ähnlich wie folgt formuliert: IVE GLÜCK Durch die Eroberung der weißen Dünen als neuen Lebensraum, in dem zusätzliche Nahrung erbeutet werden kann, hat sich bei einigen Leguanen die Hautfärbung zum besseren Schutz vor Fressfeinden zu einem helleren Hautton verändert. Dieses Körpermerkmal haben die Leguane an ihre Nachkommen vererbt, welche dann wiederum selbst den Drang hatten, sich weiter der Umgebung anzupassen. Aufgabe 4 (12 Punkten) Definiere den Begriff Evolution und beschreibe wie diese Prozesse mithilfe eines Stammbaums dargestellt werden. Nr. 1 3:0 KA 2 a) Der Sidogische Arffegriff deschreibt eine Greppre von Individuen, die sich fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen bekommen. Diese Gruppe ist also durch Reproduktion dea an. deren Individuen geferant. 6) Onychanyfeis war ein defiver Flieger, wegen V den Muskelansätzen den Schalterslättern brauchte er und den kürzeren Unterarmen. Die Muskelář den Flügelschlägen und wen die Unforarme länger wären, würde ein Flügelschlag zu viel Kraft trauchen. wegen analog an () homolog: Unforarme in Elle und Speiche unterteilt, du gleiche Lage zueinander. Dieses Merlinal entstammte aus einer Ursprungs- form Tostes Krans Feder, Szu. Flughaut. Ähnliche Entwicklung, ader parallel in die gleiche Richtung en ferichelf, coach natürliche selektion. Gleiches Prinzip, afer anterer Aufbau, form 2 ^ (0) Durch és gus zarst var/line Flodation Art Darde zueist brugest Mutation kam es dann zu veränderungen in und durch natürliche Selektion zu einer Auswahl der oun 2g Lespen Angepasster. Ich der verschiedenen Arten &t ist es einmal defroe die albperlische Ar- bildung gekommen, das Heißst, dass die lopulation getre/durch geographische Gegesen Weiten gefremt wurden und sich so mehrere Arten gesildyt haben, die die henpods gefrent und die Umweltfaktoren //andos paren. Außerdem ist es zur sympatischen Art- Lildung gekommen, da eine Gruppe Weiſchen nur eine bestimate Wyppe Mönchen als Fetplaying partner akzeptierte. So wurden die Gerpages auch Genpoo's gefrent und es kam zur Actenwildeang Nr. 2 an der a) Elie genefische Ursache ist, dass das Achroma- topsie Aller 435 Stelle gut din nicht codogenen DNA-strung eine andere Bater- kombination hat. Nicht TCL sender TTC. Da hat für den Nafciumkenal die Auswirkung, dass keine Natrium-lonen durch den Kanal gehen und somit keine Fartreize im Kien ankommen.