Grundlagen der Zellbiologie, Genetik und

Übungen zur Biologie I, WS 2011/2012
Kursplan
1.Kurs
08.11.11
Seidel /
Klotzsche
Einführung in die Mikroskopie.
Aufbau und Handhabung des Lichtmikroskops: Hellfeld/Dunkelfeld/Phasenkontrast;
arbeitstägliche Justierung des Mikroskops; Funktion von Beleuchtungs- und
Aperturblende. Anfertigung von Zeichnungen. Kursobjekte: Radiolarien, Heuaufguss.
2.Kurs
15.11.11
Seidel /
Klotzsche
Mikroskopie von Tier-, Pflanzen- und Bakterienzellen. Kursobjekte: verschiedene
Bakterien, Moosblättchen/Zwiebelhäutchen, Mundschleimhaut. Einfache Färbung.
3.Kurs
Mikroskopischer Bau der Pflanzenzelle. Kursobjekte: Vallisneria spiralis
22.11.2011 (Epidermiszelle mit Plasmaströmung), Spirogyra spec. (fädige Grünalge mit
Lebert /
schraubenförmigem Chloroplasten, Zellkern), Demonstrationsobjekt: Mougeotia
Richter
scalaris (Chloroplasten-Drehung), Daucus carota / Rosa spec. (Chromoplasten, Typ:
globulös + kristallös), Solanum tuberosum (Kartoffelstärke), Clematis vitalba
(dickwandige Markzellen mit Tüpfeln).
4.Kurs
Mikroskopischer Bau der Tierzelle (Protozoa). Kursobjekte: Amoeba proteus
29.11.2011 (amöboide Fortbewegung, typische Organelle, Phagocytose etc.), Paramecium
Rübsam /
caudatum, Paramecium bursaria (Cilien, Kerndualismus, Phagocytose etc.).
Schambony
5.Kurs
Ultrastruktur der Zelle und ihrer Organellen. Kursobjekte: EM-Bilder
06.12.2011 verschiedener Organelle und Strukturen pflanzlicher und tierischer Zellen. Bestimmung
Lebert /
des osmotischen Wertes einer Zelle über Plasmolyse mit Epidermen von Rhoeo discolor
Richter
6.Kurs
Wachstum, Zellzyklus, Mitose. Kursobjekte: Allium cepa (Mitosestadien in
13.12.2011 Wurzelspitzen), Saccharomyces (Ascomycetes; Knospung von Hefezellen), Anabaena
Huss /
(Cyanophyta, irisblendenartige Durchschnürung der Zelle), Cosmarium (Streptophyta,
Larisch
Desmidiaceae; Regeneration von Halbzellen).
7.Kurs
Zelldifferenzierung der Metaphyta. Kursobjekte: Juncus effusus (Binse;
20.12.2011
Aerenchym); Verbascum densiflorum (Königskerze; mehrzellige, verzweigte Haare);
Huss /
Coleus spec. (Buntnessel; Drüsenhaar, Markgewebe & Kollenchym); Saccharum
Larisch
officinarum
(Zuckerrohr;
Sklerenchymfaser);
Clivia
miniata
(Xeromorphe
Blattepidermis, cutinisiert); Arabidopsis thaliana (GUS-markiertes Blatt).
8.Kurs
Funktionsstrukturen
der
Zellkerne.
Kursobjekte:
Chironomus
spec.
10.01.2012 (Polytänchromosomen - Präparation aus Speicheldrüse); Nukleolus von Allium cepa.
Rübsam /
Frasch
9.Kurs
Keimbahn,
Meiose,
Gametogenese.
Kursobjekte:
Locusta
migratoria
17.01.2012 (Abdampfspreitung der Spermatogonien und Spermatocyten aus dem Hoden);
Rübsam /
Drosophila melanogaster (Whole Mounts vom Ovar); Bos taurus (Spermien, lebend).
Frasch
10.Kurs
Grundlagen der „klassischen“ Genetik. Kursobjekt:
24.01.2012 (Nachkommenschaft einer 3-Faktor-Kreuzung: P, F1, F2).
Rübsam /
Frasch
Drosophila melanogaster
11.Kurs
Entwicklung und Zelldifferenzierung der Metazoa. Kursobjekt: Gallus gallus
07.02.2012 (Huhn; Präparation einer d2- und einer d4-Keimscheibe; Analyse eines Querschnittes).
Rübsam /
Schambony
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Übungen zur Biologie I, WS 2011/2012
Schlagwortkatalog
1. Kurs
Lichtmikroskop - Hellfeld – Auflösung/Vergrößerungen/Kontrast – Köhler’sche
Beleuchtung. Amplituden- und Phasenobjekte/Färbungen – Phasenkontrast Dunkelfeld.
2. Kurs
Vielfalt der Zellen: Prokaryoten (Bacteria - Archaea) / Eukaryoten (pflanzliche
/tierische[menschliche]) Zelle.
3. Kurs
Architektur der Eucyte I: Membranaufbau (Fluid Mosaic – Modell),
Kompartimentierung / Zellorganelle (ER, Plastiden, etc.), Vakuolisierung,
Stärkekörner; extrazelluläre Matrix der Pflanzen: Aufbau der Zellwand, Tüpfel;
Protoplasmaströmung, Chloroplastenbewegung.
4. Kurs
Architektur der Eucyte II: Endo- und Exocytose, Endosymbiontenhypothese,
Cytoskelett, Cilien / Geißeln, extrazelluläre Matrix der Tiere. Physikalisch-chemische
Grundlagen: wässrige Lösungen, Diffusion, Osmose, chemisches Potential;
Ionenfallenprinzip.
5. Kurs
Ultrastruktur der Zelle und ihrer Organellen. Elektronenmikroskop, Ultrastruktur der
Zelle mit ihren Strukturbesonderheiten. Osmose, Plasmolyse, Grenzplasmolyse,
Deplasmolyse, Hecht’sche Fäden.
6. Kurs
Wachstum und Teilung bei Pro- und Eukaryonten. Zellzyklus (G0, G1, S, G2), DNAAufbau, DNA-Replikation, Chromatin, Chromosomen, Mitosephasen, Zellsprossung
bei Hefen, Querwandbildung mit Phragmoplast, Furchungsteilung mit Aktinring;
Zwiebelwurzelmeristem.
7. Kurs
Zelldifferenzierung der Metaphyta. Meristeme; Zelldifferenzierung; Gewebetypen
(Abschluß-, Festigungs-, Leitgewebe u.a.); Haare; Genexpression, transgene
Pflanzen, Reportergene.
8. Kurs
Transkription, Ribosomen, Translation, Proteinzielsteuerung, Kontrollebenen der
Genexpression; Polyploidie; Dynamik des Nucleolus im Zellzyklus.
9. Kurs
Evolutive Bedeutung von Sexualität und Meiose, Meiosephasen, Cross Over, Lage
der Meiose im Generationszyklus, Generationswechsel, Ciliatenkonjugation,
Keimbahn und Soma, Stammzellen, Gametogenese: Spermatogenese, Oogenese (Iso, Aniso-, Oogamie).
10. Kurs
Genbegriff der „klassischen“ Genetik, Allel, Mutation, Mendel’sche Regeln, Homo/Heterozygotie,
Dominanz/Rezessivität,
Kopplung,
Rekombination,
Chromosomentheorie der Vererbung, Genkartierung.
11. Kurs
Grundzüge der Embryonalentwicklung: Befruchtung, Zygote, Furchung, Blastoderm,
Gastrulation, Keimblätter (Ekto-, Meso-, Entoderm), Neurulation, Organogenese.
Determination,
Zelldifferenzierung,
Zellkommunikation,
Zellmigration.
Gewebetypen der Tiere: Epithel, Mesenchym/Parenchym, Bindegewebe, Muskulatur,
Nervensystem.
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Übungen zur Biologie I, WS 2011/2012
Literatur zu den Kursen 1 - 11
1.Kurs:
Wanner: S. 4-17 (Kapitel 1); S. 26-31 (Kapitel 2).
2.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 3 - 8 oben (1.1: Evolution und Aufbau der eukaryotischen Zelle).
3.Kurs:
Weiler/Nover: S. 47 – 98 (Kapitel 2, Zellstruktur).
4.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 8 - 26 (1.2: Die Zellmembran (Membranstruktur, Membrantransport,
Endo- und Exocytose); 1.3: Inneres Membransystem; 1.4: Das Cytoskelett);S. 30 - S. 32 (1.8:
Mitochondrien); S. 484 - S. 487 oben (8.2: Cilien- und Flagellenbew., 8.3 Amöboide Bew.)
5.Kurs:
Weiler/Nover: S. 211 – S. 216 (Kapitel 6.1.3: Wasserpotential); Wanner: S. 32 – S. 43
(Kapitel 3: Elektronenmikroskopie); S. 58 – S. 63 (Kapitel 4.4: Plasmolyse).
6.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 33 - S. 49 oben (1.9: Der Zellkern (Kernhülle, Chromatinstruktur und
Interphasechromosomen, Metaphasechromosomen, Nucleolus); 1.10: Kern- und Zellzyklus
(Interphase, Mitose, Cytokinese). S. 54 – S. 58 (Regulation der Zellteilung, Apoptose) S. 61 S. 71 oben (2.1: Die Natur der Erbsubstanz; 2.2: DNA-Replikation). Weiler/Nover: Kap.
2.5.4 (Zellkern), Kap. 13.3 (Chromatin & Chromosomen), Kap. 13.7.1 – 13.7.5 (Zellzyklus &
Cytokinese).
7.Kurs:
Weiler/Nover: Kap. 3 (Zellspezialisierungen).
8.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 40 - 42 (1.9.3: Polytäne Riesenchromosomen); S. 71 - S. 83 oben (2.3:
Primäre Genwirkung und der genetische Code; 2.4: Transkription und Prozessierung der
RNA; 2.5: Translation (Proteinsynthese); S. 133 - 149 (2.11: Genstruktur und Organisation
des Genoms; 2.12: Genomik; 2.13: Regulation der Genaktivität; 2.14: Proteomik).
9.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 49 - S. 53 (1.10.4: Meiose); S. 183 - S. 207 (3.1: Fortpflanzung und
Sexualität; 3.2: Spermatogenese; 3.3: Oogenese).
10.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 83 – 125 oben (2.6: Mutation; 2.7: Komplementation; 2.8:
Rekombination).
11.Kurs:
Wehner/Gehring: S. 26 - S. 30 oben (1.6: Zellkontakte; 1.7: Extrazelluläre Matrix); S. 207 –
S. 217 (3.4: Befruchtung; 3.5: Eiorganisation; 3.6: Furchung; 3.7: Gastrulation; 3.8:
Grundorganisation des Embryos und Bildung der Keimblätter; 3.9: Organogenese; 3.10:
Larvalentwicklung und Metamorphose; 3.11: Zellgenealogie; 3.12: Das genetische
Entwicklungsprogramm; 3.13: Determination und Differenzierung.
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