Abiturprüfung 2001 (Bayern)

Biologie

als Grundkursfach

Aufgabe IV

  1 Die natürlichen Lebensräume der Guppys (schwarmbildende, lebend gebärende Zahnkärpflinge) sind die Uferbereiche der klaren Urwaldflüsse im Nordosten Südamerikas und der karibischen Inseln. Grundsätzlich sind die Männchen u. a. durch Fleckung auffälliger als die Weibchen. Aus Laborversuchen ist bekannt, dass Weibchen bei der Wahl des Geschlechtspartners Bewerber mit auffälliger Zeichnung bevorzugen.  
  1.1 Im Experiment wurde eine Männchen und Weibchen umfassende Guppygruppe, deren Männchen eine mittlere Fleckenzahl aufwiesen, zunächst etwa sechs Monate lang ohne Fressfeinde gehalten. Die in diesem Zeitraum auftretenden Veränderungen werden durch Abbildung 1 veranschaulicht:
Abbildung 1

Anschließend erfolgte eine Aufteilung der Gruppe:
- Teilgruppe (a) blieb weiterhin ohne Druck durch Fressfeinde,
- zur Teilgaippe (b) wurden Fressfeinde gesetzt.
Die Teilgruppen wurden weitere 14 Monate lang beobachtet.
Interpretieren Sie die der Grafik entnehmbare Weiterentwicklung der beiden Teilgruppen und vergleichen Sie für beide Teilgruppen das Änderungsausmaß!

8 BE
  1.2 Bei der Auswahl der gefleckten Männchen durch die Weibchen spielt auch die Größe der Schwanzflosse eine Rolle. Untersuchungen dazu wurden von E. Bischoff durchgeführt. Er bot weiblichen Guppys jeweils die Auswahl zwischen zwei Männchen mit unterschiedlich großen Schwanzflossen. Die Versuchsergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt:
TT: große Schwanzflosse (natürliche Größe)
T: mittelgroße Schwanzflosse
t: kleine Schwanzflosse (künstlich gekürzt)
Abbildung 2
 
 
  1.2.1 Bischoff führte seine Versuche bei einer Wassertemperatur durch, bei der die Männchen ihre charakteristische Auffälligkeit der Fleckung nicht zeigen. Begründen Sie dieses Vorgehen! 3 BE
  1.2.2 Formulieren Sie zwei unterschiedliche Befunde, die der Abbildung 2 entnommen werden können (keine analogen Aussagen hinsichtlich der Versuche 1, 2 und 3)! 4 BE
  1.2.3 Erklären Sie für eine Guppy-Population, die unter natürlichen Bedingungen lebt, die selektierenden Faktoren, die zu einer im gegebenen Lebensraum optimal angepassten Größe der Schwanzflosse führen! 5 BE
       
  2 Die genetische Information, von der ein wesentlicher Teil zur Synthese spezifischer Proteine führt, ist in der Basensequenz (Nukleoditabfolge) der Nukleinsäuren verschlüsselt. Die Arbeiten zur Klärung des genetischen Codes in den Jahren 1961 bis 1966 haben zu der Erkenntnis geführt, dass eine Aminosäure durch ein Basentriplett als Codewort verschlüsselt ist.
Begründen Sie die Überlegung, dass die Codierung der am Proteinaufbau beteiligten Aminosäuren eine Kombination von mindestens drei Nukleotiden erfordert, und charakterisieren Sie den genetischen Triplett-Code durch vier wesentliche Eigenschaften!
5 BE
       
  3 Pflanzen sind beim Abbau von Glucose zur Energiefreisetzung ebenso auf Sauerstoff angewiesen wie tierische Organismen. Bei bestimmten höheren Pflanzen können zumindest Teile des Pflanzenkörpers Phasen mit Sauerstoffmangel überstehen. Die Tolerierung eines Sauerstoffentzugs wird durch eine Umstellung im pflanzlichen Stoffwechsel möglich.  
  3.1 Es kann gezeigt werden, dass Karottengewebe und Maiswurzelgewebe alkoholische Gärung durchführen können. Formulieren Sie die Bruttogleichung für den Abbau von Glucose über diesen Stoffwechselweg unter Mitberücksichtigung der Energieausbeute! 3 BE
  3.2 Bei wissenschaftlichen Untersuchungen an Karottengewebe wurde wenige Minuten nach Einsetzen eines Sauerstoffentzugs vorübergehend ein rapider Anstieg des NADH/H+-Gehalts im Cytoplasma von Karottenzellen registriert.  
  3.2.1 Begründen Sie diesen Befund! 3 BE
  3.2.2 Erklären Sie, weshalb der anaerobe Abbau von Glucose nicht mit der Bildung der Brenztraubensäure enden kann! 3 BE
       
  4 Der Naturschutzbund erklärte den Haubentaucher (Podiceps cristatus) zum Vogel des Jahres 2001.
Das Balzverhalten der Haubentaucher besteht aus einem komplizierten "Zeremoniell" eindrucksvoller Posen und Bewegungen, die mit dem Fortschreiten der Balzsaison immer intensiver werden.

Die nebenstehende Abbildung zeigt eine stets gleich verlaufende typischeBalzszene: Beide Partner stehen sich mit gespreiztem Halskragen und aufgestellter Federhaube Brust an Brust hoch aufgerichtet gegenüber und präsentieren einander mit auffallenden Schnabel- und Kopfbewegungen Wasserpflanzen, die sie ansonsten nur als Nistmaterial verwenden.

 

Bestätigen Sie anhand der für das Haubentaucherpärchen beschriebenen Verhaltenselemente das Vorliegen einer Ritualisierung und gehen Sie auf zwei weitere Charakteristika ein, die eine ritualisierte Verhaltensweise im Unterschied zu einer nicht ritualisierten kennzeichnen!

6 BE
       
  5 Der Riesenpanda (Bambusbär) lebt in Bambuswäldern zwischen 1500 und 3600 Metern Höhe. Sein Verbreitungsgebiet ist auf sehr begrenzte Areale in China beschränkt. Die Nahrung der Riesenpandas besteht hauptsächlich aus Bambusstängeln und -blättern, die das ganze Jahr über verfügbar sind. Die Blätter streifen die Tiere effektiv vom Stängel ab, indem sie diesen zwischen den fünf Fingern der Hand und einer beweglichen, daumenartig opponierbaren Sonderbildung hindurchziehen.  
  5.1 Vergleichen Sie die angesprochene Sonderbildung der Pandahand mit dem Daumen der menschlichen Hand und entscheiden Sie, ob hier eine Homologie vorliegt! Begründen Sie Ihre Aussagen unter Einbeziehung der gegebenen Abbildungen!


6 BE
  5.1 Das Auftreten von homologen Organen liefen Hinweise auf die stammesgeschichtliche Verwandtschaft zweier Lebewesenarten. Geben Sie unter Nennung je eines Beispiels zwei weitere Bereiche an, in denen Homologiebetrachtungen zur Klärung von Verwandtschaftsbeziehungen angestellt werden! 4 BE
www.abitur-bayern.de 50 BE