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Homologie , Analogie und Molekulare Verwandschaft Evolution
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Dyah
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hier geht es um die Grundlagen von Homologie , Analogie, Konvergenz sowie um Methoden um die Molekulare Verwandtschaft von Arten zu prüfen wie DNA- Sequenzenierung, Aminosäuresequenzvergleich und DNA- Hybridisierung
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Homologie, Analogie, Konvergenz um Verwandtschaft zw. Arten zu überprüfen wird untersucht ob bestimmte anatomische Bereiche „homolog" oder „ analog" zueinander sind Homologie • Merkmale die bei verschiedenen Lebewesen wegen ähnlicher Erbinfo also gemeinsamen Abstammungen auftreten • basieren auf gleichem Bauplan von außen nicht leicht zu erkennen aufgrund von Funktionswechsel + Anatomischen Abwandlungen Kriterien 1. Kriterium der Lage 2. Kriterium der spezifischen Qualität • zahlreiche auffallende übereinstimmung von Einzelmerkmalen bei Komplexen Strukturen Bsp.: Kieferknochen von Fischen und Reptilien Haischuppe und Schneidezahn ● Homologie & Analogie 3. Kriterium der Stetigkeit unterschiedlich Gestaltete Strukturen können durch eine Reihe von Zwischenformen ● ● Analogie Gemeinsame Funktion der Organe, Herkunft spielt keine Rolle Analogien resultieren aus Anpassung an Umweltbed. ● ähnlicher Grundbauplan, gleiche Lage der Strukturen Bsp.: Verdauungsorgane von Wirbeltieren ● ● • Organe entwickeln sich Konvergent in eine Entwicklungsreihe gestellt werden Bsp.: Gehörknochen von Säugetieren & bestimmte Kieferknochen von Fischen u. Reptilien ● Konvergenz Organe sind sich äußerlich + funktional sehr ähnlich in gleiche Richtung, unabhängig von einander Analoge Organe gleiche Funktion aber unterschiedlicher Bauplan Bsp.: Flossenbildung von Walen & Fischen to gleiche Funktion + ähnliche Form aber Walflossen entstanden aus Gliedmaßen ausgestorbener Säugetiere aufgrund von ähnlichen Lebensbedingungen unterschiedliche Konstruktionsmerkmale Arten gehören zu nicht verwandten Tiergruppen • keine gemeinsame abstammung der Organe ▷ Organe sind in einer Konvergenten Entwicklung unabhängig von einander entstanden (analoge Organe?) Bsp.: Maulwurf mit Grabhänden aus Knochen und Maulwurfsgrille mit Grabbeinen aus aus chitin Homologie, Analogie, Konvergenz Parallelismus • Entwicklung ähnlicher Struckturen aus einer gemeinsamen Abstammung...
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hervorgegangener Organe (homologe Basis) • Homologie Kriterien werden erfüllt aber es gibt deutliche Unterschiede bei der Konstrucktion der jeweiligen Gliedmaßenskelette Organe haben gleiche Funktion aber anderen Aufbau gemeinsamer genetischer Ursprung Bsp.: Flügel von Fledermäusen, Vögeln & Flugsaurier →gleiche Lage + Funktion aber Unterschiede in Aufbau der Flügelfläche ● Homologie & Analogie ● DNA-Sequenzierung je mehr Gemeinsamkeiten die DNA zweier Lebewesen haben, desto näher sind sie miteinander verwandt ● Molekulare Verwandtschaft ● durch DNA-Sequenzierung kann Verwandtschaft belegt werden. Abfolge der Nucleotide wird verglichen moderne Sequenzierungsverfahren machen es möglich große Mengen der DNA zu untersuchen Bei Fossilien wird mt-DNA verwendet. Aminosäuresequenzvergleich Rheinfolge bestimmter Aminosäuren in bestimmten Proteinen zw. zwei Lebewesen werden verglichen je mehr Abweichungen, desto entfernter die Verwandtschaft Aufpassen! Proteine können sich auch konvergent entwickeln also ist diese Methode nicht ganz exact DNA-Hybridisierung. • Altmodische Methode DNA Einzelstränge versch. Lebewesen lagern sich an komplementären Bereichen zsm. je größer Komplementäre desto näher die Vewandtschaft 1. DNA wird auf 70°C erhitzt → es denaturiert dann 2. DNA Einzelstränge kühlen ab lagern sich wieder zu Doppelstrang zsm. (renaturieren) → Hybrid DNA entsteht 3. Hybrid DNA wird erhitzt ↳ Schmelztemp. bestimmt Grad der Komplementären übereinstimmung geringe Schmetztemp. = wenige Wasserstoffbrücken → weniger Komplementäre Übereinstimmung • liefert keine exakten Infos über Ähnlichkeiten versch. Nucleotidsequenzen S.456 +457
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hervorgegangener Organe (homologe Basis) • Homologie Kriterien werden erfüllt aber es gibt deutliche Unterschiede bei der Konstrucktion der jeweiligen Gliedmaßenskelette Organe haben gleiche Funktion aber anderen Aufbau gemeinsamer genetischer Ursprung Bsp.: Flügel von Fledermäusen, Vögeln & Flugsaurier →gleiche Lage + Funktion aber Unterschiede in Aufbau der Flügelfläche ● Homologie & Analogie ● DNA-Sequenzierung je mehr Gemeinsamkeiten die DNA zweier Lebewesen haben, desto näher sind sie miteinander verwandt ● Molekulare Verwandtschaft ● durch DNA-Sequenzierung kann Verwandtschaft belegt werden. Abfolge der Nucleotide wird verglichen moderne Sequenzierungsverfahren machen es möglich große Mengen der DNA zu untersuchen Bei Fossilien wird mt-DNA verwendet. Aminosäuresequenzvergleich Rheinfolge bestimmter Aminosäuren in bestimmten Proteinen zw. zwei Lebewesen werden verglichen je mehr Abweichungen, desto entfernter die Verwandtschaft Aufpassen! Proteine können sich auch konvergent entwickeln also ist diese Methode nicht ganz exact DNA-Hybridisierung. • Altmodische Methode DNA Einzelstränge versch. Lebewesen lagern sich an komplementären Bereichen zsm. je größer Komplementäre desto näher die Vewandtschaft 1. DNA wird auf 70°C erhitzt → es denaturiert dann 2. DNA Einzelstränge kühlen ab lagern sich wieder zu Doppelstrang zsm. (renaturieren) → Hybrid DNA entsteht 3. Hybrid DNA wird erhitzt ↳ Schmelztemp. bestimmt Grad der Komplementären übereinstimmung geringe Schmetztemp. = wenige Wasserstoffbrücken → weniger Komplementäre Übereinstimmung • liefert keine exakten Infos über Ähnlichkeiten versch. Nucleotidsequenzen S.456 +457