Grundlagen der Zellbiologie, Genetik und
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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 3 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. 4 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. 5
