Genetische Evolutionstheorie

Mutation

zufällige Veränderung des Erbguts, bildet die Grundlage der Evolution

Mutationsvorteil

Mutationen, die Überlebens- oder Fortpflanzungsvorteile bieten.

Mutationsnachteil

Mutationen, die Fitness reduzieren und aus dem Genpool verschwinden.

Genpool

Gesamtheit aller Gene und Allele einer Population.

Genpooländerung

Veränderung der Allelfrequenzen innerhalb einer Population über die Zeit.

Gendrift

zufällige Veränderung der Allelfrequenz, besonders in kleinen Populationen (z. B. nach Naturkatastrophe).

Nichtzufällige Paarung

Partnerwahl auf Basis bestimmter Merkmale; in der Natur selten, bei Zucht üblich.

Genfluss (Migration)

Austausch von Genen zwischen Populationen durch Fortpflanzung über Populationsgrenzen hinweg.

Natürliche Selektion

Umweltbedingter Selektionsdruck, bei dem besser angepasste Individuen mehr Nachkommen haben

Selektion

gerichtete Veränderung der Allelhäufigkeit zugunsten vorteilhafter Gene.

Rekombination

Neukombination elterlicher Gene zur Erhöhung genetischer Vielfalt.

Interchromosomale Rekombination

zufällige Neuverteilung ganzer Chromosomen während der Meiose I.

Intrachromosomale Rekombination

Austausch von Genabschnitten zwischen homologen Chromosomen durch Crossing-over.

Genetische Vielfalt

Grundlage der Evolution, ermöglicht Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen.

Konjugation (Bakterien

direkter DNA-Austausch zwischen zwei verbundenen Bakterienzellen.

Transduktion (Bakterien)

DNA-Transfer zwischen Bakterien durch Viren.

Transformation (Bakterien)

Aufnahme freier DNA aus der Umgebung in das Bakteriengenom.

Evolution

Veränderung der genetischen Zusammensetzung von Populationen über Generationen.

Ursprung des Menschen

Afrika gilt als Wiege der Menschheit; Beginn der Menschwerdung vor 5–8 Mio. Jahren.

Nennen Sie drei Mechanismen des Gentransfers bei Bakterien.

Konjugation, Transformation, Transduktion.

Beschreiben Sie die Schritte der Insulinherstellung mit Bakterien.

1. Isolierung des Insulin-Gens.

2. Einbau in ein Plasmid.

3. Transformation von Bakterien.

4. Fermentation und Expression.

5. Aufreinigung des Insulins.

Was ist Genfarming?

Die Nutzung gentechnisch veränderter Pflanzen oder Tiere zur Produktion von Arzneimitteln (z.B. Antikörper in Pflanzen, Proteine in Tier-Milch).

Wie hilft Gentechnik in der Krebsforschung?

: Durch Identifizierung von Krebsgenen (Onkogene, Tumorsuppressorgene) und Entwicklung gezielter Therapien (monoklonale Antikörper).

Was ist der Unterschied zwischen reproduktivem und therapeutischem Klonen?

• Reproduktiv: Ziel ist die Geburt eines geklonten Lebewesens.

• Therapeutisch: Ziel ist die Gewinnung embryonaler Stammzellen für Forschungs- oder Therapiezwecke.

Was sind iPS-Zellen und welchen Vorteil haben sie?

Induzierte pluripotente Stammzellen. Sie werden aus adulten Körperzellen gewonnen, sind ethisch weniger bedenklich als embryonale Stammzellen und können sich in fast alle Zelltypen entwickeln.

Nennen Sie vier Belege für die Evolution.

Fossilien, Homologien, Embryonalentwicklung, Molekularbiologie (DNA-Vergleiche).

Was besagt die Theorie von Darwin und Wallace?

Die Evolution erfolgt durch natürliche Selektion: Individuen mit zufällig entstandenen, vorteilhaften Merkmalen haben eine höhere Überlebens- und Fortpflanzungschance.

Welche revolutionäre Erfindung machten die Cyanobakterien?

Die oxygenische Photosynthese, die zur Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre führte.

Was war die Konsequenz der Sauerstoffanreicherung?

Das Aussterben vieler anaerober Lebewesen (Sauerstoffkatastrophe) und die Bildung der Ozonschicht, die das Leben an Land ermöglichte.