Potenzielle Prüfungsfragen at TU Dresden | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für potenzielle Prüfungsfragen an der TU Dresden

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TESTE DEIN WISSEN

Warum    muss    die    Ausbildung    einer    umwelt-induzierten     Entwicklungsänderung    kostspielig    sein? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Darwinischer Dämon
    1. Veranschaulicht, dass Organismen Kompromisse bezüglich Anpassung an Umwelt eingehen müssen 
  • Organismus, der alle Parameter seine Fitness maximiert (unendliche Lebenserwartung & Fruchtbarkeit) 
  • Dass ein solches Wesen nicht existiert zeigt, dass für jeden Organismus die Ressourcen limitiert sind. Er muss sich den gegebenen Randbedingungen seiner Umwelt anpassen. Die vorhandenen Ressourcen muss er zwischen Wachstum, Erhalt, Grundfunktionen und der Fortpflanzung aufteilen
  • Dabei ergibt sich Allokationsproblem 

... sonst hätte es ja jeder. bzw. sonst gäbe es keine phänotypische Plastizität (alle würden gleich aussehen)

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TESTE DEIN WISSEN

Was    ist    ein    genetischer    Bottleneck? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • wenn sich aus einer bestehenden Population eine neue Population bildet, wodurch genetische Komponenten entstehen
  • neue Population durch wenige Individuen gegründet
  • deren Genfrequenz kann sich deutlich von der Herkunftspopulation unterscheiden 
  • verliert Großteil genetischer Variation à hoher Grad Homozygotie
  • als genetischen Flaschenhals bezeichnet man in der Populationsgenetik eine starke genetische Verarmung einer Art und die damit verbundene Änderung der Allelfrequenzen, die durch Reduktion auf eine sehr kleine, oft nur aus wenigen Individuen bestehende Population hervorgerufen wird (Gründereffekt)
  • beim Erhalt stark gefährdeter Arten kann dies ein zentrales Problem darstellen, wenn ein die Reproduktion beeinträchtigendes Allel nicht durch ein zweites, für die Reproduktion vorteilhafteres Allel ausgeglichen werden kann (vgl. rezessive Erbkrankheit)
  • ein genetischer Flaschenhals kann daher Inzuchtdepression zur Folge haben
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TESTE DEIN WISSEN

Erläutern    Sie    kurz    den    Unterschied    zwischen    Selektion    und    Drift. 

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TESTE DEIN WISSEN

beide basieren auf:

  • Variation vererbbarer Merkmale
  • Variation in Fitness- & Reproduktionserfolg
  • natürliche Selektion erfordert Zusammenhang zwischen Merkmalsvariation und Fitness
  • natürliche Selektion führt zu Anpassungen (Adaptation)
  • Drift führt zu Veränderung ohne Anpassung
  • Drift = zufällige Auslese von bestimmten Phänotypen unabhängig von ökologischen Randbedingungen 
    1. entsteht durch z.B. Wetter, Katastrophen
    2. schwach in großen Populationen
    3. stark in kleinen Populationen, während Engpass (Flaschenhals), nach Kolonisierung (Gründereffekt)
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TESTE DEIN WISSEN

Führt    Selektion    zum    Optimum?    Wenn    ja,    warum.    Wenn    nein,    warum    nicht? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • sie kann zum Populations-Optimum führen, aber Selektion kann nicht alles
  • Optima können erreicht werden (bspw. von Stoffwechselkreisläufen), diese sind aber nur lokal bzw. relativ (heißt, es könnte auch ein noch effizienteres, fitnesssteigerndes Optima geben)
  • Optimierung ist also relativ optimal, Gesamtsystem kann auch suboptimal sein
  • relativ = gegenüber dem vorherigen Zustand hat es sich verbessert
  • zwischen lokalen Optima gibt es Überbrückungsformen, die weniger fit sind -> Anpassung an geringere Fitness aber nicht möglich, dies kann nur durch neutrale Evolution passieren 
  • Beispiel: Schluckauf als Überbleibsel der Vorfahren
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TESTE DEIN WISSEN

Welche    drei    Grundvoraussetzungen    müssen    erfüllt    sein,    damit    adaptive     Evolution    stattfindet? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

1. Variation = Mitglieder einer Population müssen sich in einem Merkmal unterscheiden

2. unterscheidendes Merkmal muss vererbbar sein

3. Individuen, die sich in einem genetischen Merkmal unterscheiden, müssen eine unterschiedliche Anzahl an Nachkommen hinterlassen (= Differential reproductive success)

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TESTE DEIN WISSEN

Warum    sind    Mutationen    in    der    männlichen    Keimbahn    höher    als    in    der     weiblichen? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Viele kleine Spermien vs. Wenige selektierte Eizellen, es werden also in der männlichen Keimbahn viel mehr Gameten gebildet, also werden auch mehr Mutationen auftreten.

1. mehr Zellteilungen für Spermien

2. Qualitätskontrolle (Oocytische Atresie)

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TESTE DEIN WISSEN

Was    ist    adaptive    Evolution,    was    ist    ihre    treibende    Kraft? 

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TESTE DEIN WISSEN
  • = natürliche Selektion, also Evolution mit Anpassung nützlich für Merkmalsträger (die Fitness steigernd)
  • aus einer wenig spezialisierten Art entstehen mehrere Arten durch Belegung von Nischen
  • treibende Kraft: intraspezifische Konkurrenz
  • Voraussetzung: genetische Variation
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TESTE DEIN WISSEN

Welche    beiden    grundlegenden    Wege    gibt    es    für    die    Evolution    komplexer     Merkmale? 

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TESTE DEIN WISSEN
  1. aus simpler Struktur, alle Zwischenformen adaptiv, funktionieren besser als die Vorgängerstruktur (Adaptation)
    • Logik des „missing links“
  2. Umbau/Zwecksentfremdung vorhandener Strukturen (Exadaptationen)

 a)Federn (Exaptation) in Hinblick auf Evolution des Vogelfluges (Vogelflug erst später)

b)Fettsäuresynthese, Genduplikation 

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TESTE DEIN WISSEN

Was    ist    Fitness    (in    der    Evolutionsbiologie)?    Müssen    Sie    lächeln,    wenn    Sie    an     ein    Fitness-Studio    denken? 

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TESTE DEIN WISSEN
  • Fitness ist der Anteil der Kopien eines Gens, die ein Individuum im Genpool der nächsten Generation hinterlässt (genauer sogar aller nächsten Generationen)
  • Fitness bezeichnet also nicht körperliche Fitness (diese wiederum kann aber positiv auf die Fitnessrate einwirken)
  • Fitness immer gerichtete Selektion
  • bestimmt die Stärke der Selektion: je höher der Fitnessgewinn, desto schneller die Evolution 
  • relativer lifetime reproductive success
  • durch Fitnessstudio wird Attraktivität gesteigert und man ist potentiell interessanter für Geschlechtspartner
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TESTE DEIN WISSEN

Was    bedeutet    konvergente/divergente Evolution? 

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TESTE DEIN WISSEN
  • Divergenz: Auseinanderentwicklung der Merkmale, zwischen Arten bestehende Merkmals- und Anpassungsunterschiede durch unterschiedliche Lebensbedingungen
    1. Auge, Knochenbau Säugetiere
  • Konvergenz: zunehmende Angleichung der Merkmale, Merkmale die bei nicht miteinander verwandten Arten sehr ähnlich sind, jedoch im Verlauf der Stammesgeschichte unabhängig voneinander entstanden sind
    1. Selektion produziert oft das gleiche
    2. Anpassung an ähnliche Funktion und ähnliche Umweltbedingungen 
  • ähnliche Formen bei verschiedenen Lebewesen lassen sich auf Funktion des Organismus zurückführen, nicht aber zwingend auf nahe Verwandtschaft zwischen zwei Arten 
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TESTE DEIN WISSEN

Simon    Conway-Morris    argumentiert,    dass    im    Falle    des    Neubeginns    des     Lebens    auf    der    Erde,    wieder    phänotypisch    ähnliche    Formen    entstehen     würden.    Stimmen    Sie    ihm    zu?    Anders    gefragt:    Ist    Evolution    wiederholbar? Wenn    ja,    warum    (Belege?),    wenn    nein,    warum    nicht? 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Ja, Selektion produziert oft das gleiche, es ist wiederholbar
  • Selektion wird durch Umweltfaktoren beeinflusst, diese verändern sich nicht sehr stark, somit kann man davon ausgehen, dass die Evolution einen ähnlichen Weg einschlagen würde
  • Beispiele:
    1. Experimentelle Evolution bei E.coli
    2. Schlussfolgerungen:
      • natürliche Selektion erzeugt relativ ähnliche Phänotypen
      • phänotypische Evolution ist wählbar
  • einerseits ja: Grundformen die sich als sinnvoll erwiesen haben würden wiederkehren. Als Nachweis dafür konvergente Evolution (Flügel für Luft, Stromlinienförmigkeit im Wasser)
  • Zufall in Form von Umweltrauschen (Meteoriteneinschläge etc.) und Gendrift (zufällige Mutationen) schließen eine erneute identische Entwicklung von Flora und Fauna allerdings aus
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TESTE DEIN WISSEN

Nennen    Sie    bitte    vier    Prozesse,    die    trotz    Selektion    zur    Erhaltung    der     genetischen    Variabilität    in    einer    Population    beitragen. 

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-Mutation

-Gendrift

-Heterozygotenvorteil

-sexuelle Fortpflanzung/Meiose = „Mendelsche Lotterie“ (Zufall, welches elterliche (z.B. selektierte) Allel dann an die Nachkommen weitergegeben wird)

-auch Migration (Genfluss)

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  • 3612 Studierende
  • 150 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen potenzielle Prüfungsfragen Kurs an der TU Dresden - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Warum    muss    die    Ausbildung    einer    umwelt-induzierten     Entwicklungsänderung    kostspielig    sein? 

A:
  • Darwinischer Dämon
    1. Veranschaulicht, dass Organismen Kompromisse bezüglich Anpassung an Umwelt eingehen müssen 
  • Organismus, der alle Parameter seine Fitness maximiert (unendliche Lebenserwartung & Fruchtbarkeit) 
  • Dass ein solches Wesen nicht existiert zeigt, dass für jeden Organismus die Ressourcen limitiert sind. Er muss sich den gegebenen Randbedingungen seiner Umwelt anpassen. Die vorhandenen Ressourcen muss er zwischen Wachstum, Erhalt, Grundfunktionen und der Fortpflanzung aufteilen
  • Dabei ergibt sich Allokationsproblem 

... sonst hätte es ja jeder. bzw. sonst gäbe es keine phänotypische Plastizität (alle würden gleich aussehen)

Q:

Was    ist    ein    genetischer    Bottleneck? 

A:
  • wenn sich aus einer bestehenden Population eine neue Population bildet, wodurch genetische Komponenten entstehen
  • neue Population durch wenige Individuen gegründet
  • deren Genfrequenz kann sich deutlich von der Herkunftspopulation unterscheiden 
  • verliert Großteil genetischer Variation à hoher Grad Homozygotie
  • als genetischen Flaschenhals bezeichnet man in der Populationsgenetik eine starke genetische Verarmung einer Art und die damit verbundene Änderung der Allelfrequenzen, die durch Reduktion auf eine sehr kleine, oft nur aus wenigen Individuen bestehende Population hervorgerufen wird (Gründereffekt)
  • beim Erhalt stark gefährdeter Arten kann dies ein zentrales Problem darstellen, wenn ein die Reproduktion beeinträchtigendes Allel nicht durch ein zweites, für die Reproduktion vorteilhafteres Allel ausgeglichen werden kann (vgl. rezessive Erbkrankheit)
  • ein genetischer Flaschenhals kann daher Inzuchtdepression zur Folge haben
Q:

Erläutern    Sie    kurz    den    Unterschied    zwischen    Selektion    und    Drift. 

A:

beide basieren auf:

  • Variation vererbbarer Merkmale
  • Variation in Fitness- & Reproduktionserfolg
  • natürliche Selektion erfordert Zusammenhang zwischen Merkmalsvariation und Fitness
  • natürliche Selektion führt zu Anpassungen (Adaptation)
  • Drift führt zu Veränderung ohne Anpassung
  • Drift = zufällige Auslese von bestimmten Phänotypen unabhängig von ökologischen Randbedingungen 
    1. entsteht durch z.B. Wetter, Katastrophen
    2. schwach in großen Populationen
    3. stark in kleinen Populationen, während Engpass (Flaschenhals), nach Kolonisierung (Gründereffekt)
Q:

Führt    Selektion    zum    Optimum?    Wenn    ja,    warum.    Wenn    nein,    warum    nicht? 

A:
  • sie kann zum Populations-Optimum führen, aber Selektion kann nicht alles
  • Optima können erreicht werden (bspw. von Stoffwechselkreisläufen), diese sind aber nur lokal bzw. relativ (heißt, es könnte auch ein noch effizienteres, fitnesssteigerndes Optima geben)
  • Optimierung ist also relativ optimal, Gesamtsystem kann auch suboptimal sein
  • relativ = gegenüber dem vorherigen Zustand hat es sich verbessert
  • zwischen lokalen Optima gibt es Überbrückungsformen, die weniger fit sind -> Anpassung an geringere Fitness aber nicht möglich, dies kann nur durch neutrale Evolution passieren 
  • Beispiel: Schluckauf als Überbleibsel der Vorfahren
Q:

Welche    drei    Grundvoraussetzungen    müssen    erfüllt    sein,    damit    adaptive     Evolution    stattfindet? 

A:

1. Variation = Mitglieder einer Population müssen sich in einem Merkmal unterscheiden

2. unterscheidendes Merkmal muss vererbbar sein

3. Individuen, die sich in einem genetischen Merkmal unterscheiden, müssen eine unterschiedliche Anzahl an Nachkommen hinterlassen (= Differential reproductive success)

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Q:

Warum    sind    Mutationen    in    der    männlichen    Keimbahn    höher    als    in    der     weiblichen? 

A:

Viele kleine Spermien vs. Wenige selektierte Eizellen, es werden also in der männlichen Keimbahn viel mehr Gameten gebildet, also werden auch mehr Mutationen auftreten.

1. mehr Zellteilungen für Spermien

2. Qualitätskontrolle (Oocytische Atresie)

Q:

Was    ist    adaptive    Evolution,    was    ist    ihre    treibende    Kraft? 

A:
  • = natürliche Selektion, also Evolution mit Anpassung nützlich für Merkmalsträger (die Fitness steigernd)
  • aus einer wenig spezialisierten Art entstehen mehrere Arten durch Belegung von Nischen
  • treibende Kraft: intraspezifische Konkurrenz
  • Voraussetzung: genetische Variation
Q:

Welche    beiden    grundlegenden    Wege    gibt    es    für    die    Evolution    komplexer     Merkmale? 

A:
  1. aus simpler Struktur, alle Zwischenformen adaptiv, funktionieren besser als die Vorgängerstruktur (Adaptation)
    • Logik des „missing links“
  2. Umbau/Zwecksentfremdung vorhandener Strukturen (Exadaptationen)

 a)Federn (Exaptation) in Hinblick auf Evolution des Vogelfluges (Vogelflug erst später)

b)Fettsäuresynthese, Genduplikation 

Q:

Was    ist    Fitness    (in    der    Evolutionsbiologie)?    Müssen    Sie    lächeln,    wenn    Sie    an     ein    Fitness-Studio    denken? 

A:
  • Fitness ist der Anteil der Kopien eines Gens, die ein Individuum im Genpool der nächsten Generation hinterlässt (genauer sogar aller nächsten Generationen)
  • Fitness bezeichnet also nicht körperliche Fitness (diese wiederum kann aber positiv auf die Fitnessrate einwirken)
  • Fitness immer gerichtete Selektion
  • bestimmt die Stärke der Selektion: je höher der Fitnessgewinn, desto schneller die Evolution 
  • relativer lifetime reproductive success
  • durch Fitnessstudio wird Attraktivität gesteigert und man ist potentiell interessanter für Geschlechtspartner
Q:

Was    bedeutet    konvergente/divergente Evolution? 

A:
  • Divergenz: Auseinanderentwicklung der Merkmale, zwischen Arten bestehende Merkmals- und Anpassungsunterschiede durch unterschiedliche Lebensbedingungen
    1. Auge, Knochenbau Säugetiere
  • Konvergenz: zunehmende Angleichung der Merkmale, Merkmale die bei nicht miteinander verwandten Arten sehr ähnlich sind, jedoch im Verlauf der Stammesgeschichte unabhängig voneinander entstanden sind
    1. Selektion produziert oft das gleiche
    2. Anpassung an ähnliche Funktion und ähnliche Umweltbedingungen 
  • ähnliche Formen bei verschiedenen Lebewesen lassen sich auf Funktion des Organismus zurückführen, nicht aber zwingend auf nahe Verwandtschaft zwischen zwei Arten 
Q:

Simon    Conway-Morris    argumentiert,    dass    im    Falle    des    Neubeginns    des     Lebens    auf    der    Erde,    wieder    phänotypisch    ähnliche    Formen    entstehen     würden.    Stimmen    Sie    ihm    zu?    Anders    gefragt:    Ist    Evolution    wiederholbar? Wenn    ja,    warum    (Belege?),    wenn    nein,    warum    nicht? 

A:
  • Ja, Selektion produziert oft das gleiche, es ist wiederholbar
  • Selektion wird durch Umweltfaktoren beeinflusst, diese verändern sich nicht sehr stark, somit kann man davon ausgehen, dass die Evolution einen ähnlichen Weg einschlagen würde
  • Beispiele:
    1. Experimentelle Evolution bei E.coli
    2. Schlussfolgerungen:
      • natürliche Selektion erzeugt relativ ähnliche Phänotypen
      • phänotypische Evolution ist wählbar
  • einerseits ja: Grundformen die sich als sinnvoll erwiesen haben würden wiederkehren. Als Nachweis dafür konvergente Evolution (Flügel für Luft, Stromlinienförmigkeit im Wasser)
  • Zufall in Form von Umweltrauschen (Meteoriteneinschläge etc.) und Gendrift (zufällige Mutationen) schließen eine erneute identische Entwicklung von Flora und Fauna allerdings aus
Q:

Nennen    Sie    bitte    vier    Prozesse,    die    trotz    Selektion    zur    Erhaltung    der     genetischen    Variabilität    in    einer    Population    beitragen. 

A:

-Mutation

-Gendrift

-Heterozygotenvorteil

-sexuelle Fortpflanzung/Meiose = „Mendelsche Lotterie“ (Zufall, welches elterliche (z.B. selektierte) Allel dann an die Nachkommen weitergegeben wird)

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