Klausur050905Lösungen - am Institut für Allgemeine Botanik
Werbung
Vordiplomprüfung Sommersemester 2005 Klausur Botanik am Mittwoch, 7. Sept. 2005 Name: ...................................................................... Matrikel-Nummer:............................. oder Geburtsdatum: ................. Erreichbare Punktzahl: 100. Bearbeitungszeit: 90 Minuten. WICHTIG! Bevor Sie anfangen... - tragen Sie bitte auf allen Blättern ganz oben auf der Vorderseite Ihren Namen ein. prüfen Sie bitte nach, ob alle Seiten vorhanden sind (der Fragenteil umfasst 10 Seiten) Bevor Sie abgeben... - tragen Sie bitte gegebenenfalls auf Zusatzblättern Ihren Namen ein tragen Sie bitte hier ein, wie viele Zusatzblätter Sie abgeben: Zahl der Zusatzblätter: ....... Wir wünschen Ihnen viel Erfolg! Der folgende Teil des Deckblatts wird von den BetreuerInnen ausgefüllt Punkte Anf.Ü. (Cl.-B) Pfl.best. (Kad) Phys 1 (Ro): Phys 2 (Pa): Phys 3 (We): _____ _____ _____ _____ _____ Gesamtpunktzahl: _____ von 100 NOTE: Datum: Unterschrift: NAME: 1 VD SS 05 Anf.Ü. Cl.-B. 1) Geben Sie je ein Beispiel für homologe und analoge Strukturen und begründen Sie Ihre Aussage. [3 Punkte] Homolog: z.B. Sprossdorn, Sprossranke (1): homolog → gleiche Organisation (0,5) Analog: z.B. Sprossdorn, Blattdorn (1): analog → bloße Ähnlichkeit, ggf. Funktionsgleichheit (0,5) 2) Was versteht man unter einem Folgemeristem? Nennen Sie je ein Beispiel aus dem Bereich der Achse und der Wurzel. [3 Punkte] Folgemeristem: Parenchymzellen reembryonalisieren und werden meristematisch aktiv (1) Beispiel Achse: z.B. Phellogen (Achse) (1) Beispiel Wurzel: z.B. sekundäres Kambium (Wurzel) (1) 3) Aus welchen Schichten besteht die pflanzliche Zellwand einer Parenchymzelle und einer Sklerenchymzelle. Was sind Plasmodesmen und Tüpfel? [4 Punkte] Parenchymzelle: Mittellamelle + primäre ZW (1) Sklerenchymzelle: Mittellamelle, primäre und sekundäre ZW (1) Plasmodesmen: cytoplasmatische Verbindung zwischen benachbarten Zellen (1) Tüpfel: Dünnstelle der Sekundärwand (1) 4) Was ist eine Staude? Nennen Sie drei Beispiele. [2 Punkte] perenne krautige Pflanze (1)....................................................................................................... z.B. Dahlie, Erdbeere, Küchenzwiebel (1).................................................................................. 5) Welche Pflanzenteile der folgenden Pflanzen sind essbar? Benennen Sie die Strukturen so genau wie möglich. [4 Punkte] Kartoffel: Ausläuferknolle (Sprossknolle) (1) Tomate: Beere (Schließfrucht) (1) Karotte: Primärwurzel (Rübe) (1) Erdbeere: Sammelnussfrucht (1) 6) Durch welche Strukturen wird der Wasser- und Stofftransport der Angiospermen gegenüber dem der Gymnospermen optimiert? [2 Punkte] Wassertransport: Tracheen (1) Stofftransport: Sieb- und Geleitzellen (1) 7) Skizzieren Sie eine trimere Blattstellung über zwei Knoten. Welche Blattstellungsregeln liegen vor? [2 Punkte] (1) Äquidistanzregel: Blätter eines Kreises in gleichem Abstand zueinander (0,5) Alternanzregel: Blätter aufeinanderfolgedner Knoten auf Lücke zueinander (0,5) ............................................................................. ............................................................................. NAME: 2 VD SS 05 Anf.Ü. Cl.-B. ............................................................................. 8) Beschreiben Sie die Entwicklung eines Fiederblattes von seiner Anlage bis zur adulten Form. [3 Punkte] Anlage seitlich exogen am Apikalmeristem (1) Wachstum mit Meristemen (Blattrandmeristem u.a.) (1) wiederholte Fraktionierung des Blattrandes (1) 9) Woraus entstehen Testa, Embryo und Nährgewebe eines Angiospermensamens? [3 Punkte] Testa: aus Integumenten (1) Embryo: aus Zygote (1) Nährgewebe: aus 3n-Endospermkern (Spermakern + 2 Polkerne) (1) 10) Beschriften Sie den untenstehenden Längsschnitt durch ein Asteraceen-Köpfchen. [2 Punkte] Röhrenblüte (0,5) Zungenblüte (0,5) Involucralblatt (0,5) (Hochblatt, Braktee) Rezeptaculum (0,5) (Infloreszenzboden) (Infloreszenzboden,)(0,5 ) NAME: 11) 3 VD SS 05 Pfl.best. Kad. Die Endosymbiontentheorie erklärt die Entstehung von ..Chloroplasten..............und....Mitochondrien............. in eukaryotischen Zellen. [2 Punkte] 12) Manche Algengruppen haben Plastiden mit vier Membranen. Wie lässt sich die Entstehung der zwei äußeren Membranen erklären und wie bezeichnet man den evolutionären Prozess, der zur Entstehung der zwei äußeren Membranen geführt hat? [3 Punkte] .Endocytobiose.einer Algenzelle (mit Chloroplast) durch eine eukaryotische Zelle...... ..Sekundäre Endocytobiose (oder Endosymbiose).......................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 13) In der Entwicklung der Schlauch- und Ständerpilze (Asco-/Basidiomyceten) gibt es eine dikaryotische Phase, in der jede Zelle über zwei Zellkerne verfügt. Wie kann man das erklären? [1 Punkt] .......Zeitliche Trennung von Zell- und Kernverschmelzung......................... ...................................................................................................................................................... 14) Zu welcher Pflanzengruppe gehört der engste heute lebende Verwandte der Landpflanzen (Moose, Farne, Samenpflanzen)? [1 Punkt] ...... Charophyceae – Armleuchteralgen (Streptophyta, Chlorobionta) ................................... 15) Beschreiben Sie, mit der Zygote beginnend, den Generationswechsel der Landpflanzen und benennen Sie die hierbei relevanten Organe und Zellteilungen. [5 Punkte] ....... Zygote, Sporophyt, Sporangium, Meiose, Sporen, Gametophyt, Gametangien (Anth., ........Arch.), Mitose, Gameten (Spermatozoide, Spermazellen), Zygote ................................. 16) An Organen welcher Art (Wurzel, Achse, Blatt) finden sich die Sporangien bei den Farnen (Pteridophytina)? [1 Punkt] .....Blatt.(Sporophyll).................................................................................................................... 17) Was ist eine zwittrige Blüte und bei welcher Teilgruppe der Samenpflanzen findet man zwittrige Blüten? [2 Punkte] .............Blüte mit Micro- und Megasporophyllen (-sporangien) .............. ............. (Staubblätter, Fruchtblätter) – Angiospermen ...................................................................................................................................................... 18) Nennen Sie je eine Blütenpflanzenfamilie mit a) radiärsymmetrischen, freikronblättrigen, b) radiärsymmetrischen, verwachsenkronblättrigen, c) zygomorphen, freikronblättrigen und d) zygomorphen, verwachsenkronblättrigen Blüten. [2 Punkte] a).............z.B. Rosaceae..................................................... NAME: 4 VD SS 05 Pfl.best. Kad. b).............z.B. Asteraceae....................................................... c)..............z.B. Fabaceae...................................................... d)..............z.B. Lamiaceae...................................................... 19) Nennen Sie je zwei wichtige Kulturpflanzen aus den Familien der Fabaceae: ... z.B. Erbse, Bohne.............................................................................................. Brassicaceae: ........z.B. Senf, Kohl.............................................................................................. Poaceae: ..z.B. Weizen, Roggen...............................................................................................[3 Punkte] 20) Füllen Sie in der folgenden Definition von “Natürlicher Selektion” die fehlenden Begriffe ein. [2 Punkte]: Natürliche Selektion ist die differentielle ........Fitness...................... unterschiedlicher ....Genotypen/Individuen................... in einer gegebenen Umwelt. 21) Nennen Sie zwei Mechanismen reproduktiver Isolation zwischen Pflanzenarten. [2 Punkte] ........z.B. geographisch, ökologisch, blütenökologisch................................................... 22) Nennen und charakterisieren Sie zwei Möglichkeiten der weiteren Evolution von Pflanzenhybriden. [2 Punkte] ...................................................................................................................................................... ....... Introgressive Hybridisierung (Rückkreuzung von Hybriden zu einer Elternart), ........allopolyploidie Hybridartbildung (Polyploidisierung Hybrid), homoploide .........Hybridartbildung (Segregation von Hybriden ohne Veränderung der .........Chromosomenzahl).............................................................................................................. 23) Durch welche Organismen und durch welchen biologischen Prozess hat sich in der frühen Erdatmosphäre Sauerstoff angereichert ? [2 Punkte] Cyanobakterien / wasserspaltende Photosynthese betreibende Prokaryoten/Organismen..... .Photosynthese............................................................................................................................... ...................... NAME: 5 VD SS 05 Phys1 Ro 24) Was versteht man unter Plasmolyse und was unter Deplasmolyse? [1 Punkt] .....Ablösen der Plasmamembran von der Zellwand nach Überführung der Zelle in hypertonisches Medium. Deplasmolyse: Wiederaufnahme von Wasser in hypotonischem Medium........................................................................................................................................ ...................................................................................................................................................... 25) Zu welcher Tageszeit ist (in unseren Breiten) die Wasserdampfabgabe über die Blätter am größten und wann erfolgt die Wasseraufnahme über die Wurzeln? [2 Punkte] ...Wassedampfabgabe tagsüber (oder mittags oder morgens und abends) alle Möglichkeiten: 1 Punkt.......................................................................................................................................... .Wasseraufnahme: ständig.......1 Punkt ....................................................................................... ...................................................................................................................................................... 26) Welche Energie sorgt für die Transpiration (in unseren Breiten)? [2 Punkte] .Wasse potential.....oder........Sonnenenergie / Wärme zur Wasserverdampfung ...................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 27) Was ist ein Enzym? [2 Punkte] ..Protein mit katalytischer Funktion ......................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... NAME: 6 VD SS 05 Phys1 Ro 28) Welche sechs Hauptgruppen von Enzymen kennen Sie (Beispiele)? [2 Punkte] ...Oxidoreduktasen (Alkoholdehydrogenase); Transferase (Transaminase); Hydrolasen (Peptidase); Lyasen (Isocitratlyase); Isomerasen (Hexosephosphat-Isomerase); Ligasen (Glutaminsynthetase)................................................................................................................... ..je 3 richtige Angaben: 1 Punkt. ................................................................................................ ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 29) Welche Aufgabe haben regulatorische Enzyme im Stoffwechsel? [3 Punkte] ..Regulation des Stoffwechsels ..........1 Punkt ............................................................................ ..Feed-back-Regulation .....oder ....Isoenzymkontrolle .....oder .....kovalente Modifikation von anderen Enzymen ......oder ........Phosphorylierung / Dephosphorylierung ..... oder .........Spaltung von inaktiven Prä-Enzymen zum aktiven Enzym ..........Für jedes richtige Stichwort: 1 Punkt................................................................................. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 30) Wie sind die Disaccharide Maltose, Cellobiose und Saccharose aufgebaut? [2 Punkte] ...Maltose: 2 Glucose-Moleküle; Cellobiose: 2 Glucose-Moleküle; Saccharose: 1 Glucose und 1 Fructose-Molekül. …………………………………………………………………………… ...bei 2 richtigen Angaben: 1 Punkt. ............................................................................................ ...................................................................................................................................................... NAME: 7 VD SS 05 Phys2 Pa 31) Nichtzutreffendes bitte streichen. [3 Punkte] Angeregtes P680 (das sogenannte „spezielle Chlorophyll[paar] im Photosystem II) ist ein gutes Reduktionsmittel Oxidationsmittel Gute Reduktionsmittel sind NADH + H+ Ferredoxin in seiner Reaktion mit der Nitritreduktase Cu2+ in der Fehling-Reaktion Cytochrom c in seiner Reaktion mit dem Cyt bc1-Komplex. 32) Tragen Sie in folgende Abbildung denVerlauf des pH-Werts im Lumen (A) bzw. den Verlauf der Sauerstoffproduktion (B) ein für Thylakoidmembranen unter den angegebenen experimentellen Bedingungen (Die Pfeile kennzeichnen den Zeitpunkt der Zugage der entsprechenden Substanzen im Experimentverlauf. DCMU ist ein Herbizid, das die Plastochinon-Bindestelle QB am Photosystem II irreversibel B Licht Licht Dunkel 0 pH im Lumen 7 Sauerstoff-Produktion 0 mittel hoch 14 Licht Dunkel Experimentverlauf Licht: pH < 7 - 1 Punkt Dunkel: pH > 7 - 1 Punkt Entkoppler, + DCMU: wie Dunkel – 1 Punkt + Entkoppler + DCMU A + Entkoppler + Entkoppler + Entkoppler + DCMU blockiert). [6 Punkte] Licht Experimentverlauf Licht: mittel - hoch; Dunkel: 0 – 1 Pkt + Entkoppler: hoch – 1 Punkt + DCMU: 0 – 1 Punkt. NAME: 8 VD SS 05 Phys2 Pa 33) Bitte streichen Sie die falschen Aussagen. Gestrichene richtige Aussagen führen zum Punktabzug. [4 Punkte] a) Nitrat ist die einzige Stickstoffquelle für Pflanzen. b) Nitrat wird nur tagsüber aufgenommen. c) Nitrifizierende Bakterien wandeln Nitrat in elementaren Stickstoff um. d) Glyoxysomen sind Organellen, die nur in Pflanzen vorkommen e) Pflanzen, aber nicht Tiere, können Fettsäuren in Zucker umwandeln f) Praktisch der gesamte Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ist photosynthetischen Ursprungs. g) Am Lichtkompensationspunkt wird die O2-Produktion durch Photosynthese durch den O2Verbrauch der Zellatmung gerade kompensiert h) In Pflanzen findet auch tagsüber Atmung statt. 34) Nennen Sie 3 wichtige Speicherstoffe, die in Pflanzensamen vorkommen, und jeweils ein Beispiel für Pflanzen, die Samen mit größeren Mengen solcher Speicherstoffe produzieren. [3 Punkte] Speicherstoff z.B. in Samen von a) ....Stärke.................................. ..Poaceen / Weizen.................................. b) ....Fett / Öl................................... ..Sonnenblume,/ Raps ............................... c).. ...Protein................................ ..Leguminosen, Fabaceen / Erbsen .......................... Jeweils einen Punkt, wenn sowohl Speicherstoff als auch Beispielpflanze richtig benannt sind. NAME: 9 VD SS 05 Phys3 We 35) Gibberellin hilft als pflanzliches Hormon, Speicherstoffe im Getreidesamen dem Embryo verfügbar zu machen. Vervollständigen Sie: [3 Punkte] Gibberellin wird gebildet und abgegeben vom Embryo/Scutellum [0,5P] und diffundiert zur Aleuron-Schicht [0,5P]. Dort wird insbesondere alpha-Amylase [0,5P] neu synthetisiert. Diese hydrolysiert Stärke [0,5P] im Endosperm [0,5P] . Abbauprodukte werden über das Scutellum/Keimblatt [0,5P] vom Embryo aufgenommen. 36) Nach welchen Kriterien unterscheidet die Bewegungsphysiologie folgende Bewegungsformen? [3 Punkte] Tropismen: Bewegung von Pflanzenteilen, Reizrichtung bestimmt Bewegungsrichtung [1P] Nastien: Bewegung von Pflanzenteilen über 'Gelenke'; Bewegungsrichtung unabhängig von Reizrichtung, d.h. festgelegt durch Anatomie [1P] Taxien: Freie Ortsbewegung von Pflanzen(zellen) [1P] 37) Beim Gravitropismus krümmt sich der gängigen Hypothese nach ein Spross einer horizontal gelegten Pflanze nach oben, weil sich in der unteren Flanke eine höhere Konzentration von Auxin einstellt und dann die Zellen dort stärker wachsen. Die Wurzel dagegen krümmt sich nach unten, weil das Auxin dort vermutlich wo? konzentriert ist und was? bewirkt. [2 Punkte] wo? In der unteren Flanke (des Spitzenbereichs) [1P] was? Hemmung des Wachstums, weil Konzentration überoptimal [1P] 38) Die Spitzklette, eine Kurztagpflanze, wird durch eine Kurztag-Beleuchtung von 8 Stunden zur Blütenbildung angeregt. Diese Blühinduktion kann durch Störlicht von weniger als 5 Minuten Dauer rückgängig gemacht werden. Wann ungefähr sollte während eines 24-Stunden-Zyklus dieses Störlicht gegeben werden und wie heißt der Lichtrezeptor ? [2 Punkte] Das Störlicht sollte ungefähr in der Mitte der Dunkelphase gegeben werden (nur 'nachts' als Antwort ist zu ungenau). [1P] Der Lichtrezeptor ist das Phytochrom. [1P] NAME: 10 VD SS 05 Phys3 We 39) Tragen Sie in das nachfolgende Schema eines Plasmids folgende Regionen eines Tumor-induzierenden Plasmids (Ti-Plasmids) von Agrobacterium tumefaciens (neuerdings Rhizobium radiobacter genannt) in ihren ungefähren Positionen ein: [4 Punkte] T-DNA: T-DNA Hormonsynthese: H Border-Sequenzen: BS Virulenzregion: VIR Opin-Synthese: OP-S Opin-Abbau: OP-A Lösung: z.B. Heß: Pflanzenphysiologie. (10. Auflage, Seite 81), z.T. auch Nultsch: Allgemeine Botanik. (11. Auflage, Seite 524) Bewertung: T-DNA enthält H: 1 P T-DNA enthält OP-S: 1 P BS begrenzen T-DNA: 1P Alle eingezeichneten Bereiche in der korrekten Reihenfolge: 1P
