Klausur050905Lösungen - am Institut für Allgemeine Botanik

Vordiplomprüfung Sommersemester 2005
Klausur Botanik
am Mittwoch, 7. Sept. 2005
Name: ......................................................................
Matrikel-Nummer:............................. oder Geburtsdatum: .................
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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