1 34 I Botanik 1 Morphologie

Transkript

1 1 34 I Botanik 1 Morphologie 3 Ein Beispiel für die usbildung von Urnenblättern ist Dischidia vidalii, eine epiphytische Schlingpflanze aus dem tropischen sien. a) Erklären Sie, wie sich die Pflanze an ein Leben in den Kronen der Bäume des tropischen Regenwaldes angepasst hat. b) Zeichnen Sie den Wasserkreislauf in die Urne ein. b) a) Neben wasserspeichernden Blättern entwickelt die Pflanze Urnenblätter, mit deren Hilfe sie ihr eigenes Substrat und ihren eigenen Wasserkreislauf schafft. Durch Regenwasser und meisen gelangen über Öffnungen an den Blattstielen der Urnenblätter organische Stoffe in das Blatt - innere, sodass es in den Urnen zu einer nsammlung von Nährstoffen und Feuchtigkeit kommt. Die Pflanze ernährt sich davon, indem sie Luftwurzeln bildet, die in die Urne wachsen. Das durch ranspiration in die Urne abge - gebene Wasser wird nach seiner Kondensation durch die Pflanze wieder aufgenommen, sodass ein Wasserkreislauf entsteht. 33

2 1 34 I Botanik 1 Morphologie Die Blüte 1 Die Blüte hat sich im Lauf der Evolution aus dem Spross entwickelt. Warum ist sie die bedeutendste Sprossmetamorphose im Pflanzenreich? Die Blüte bietet die Möglichkeit zur geschlechtlichen Vermehrung, die Voraussetzung für eine schnelle Weiterentwicklung und npassung an sich ändernde Umweltbedingungen. 2 Die Fruchtknotenstellung in einer Blüte kann ober-, mittel-, oder unterständig sein. a) Beschreiben Sie bei den verschiedenen Fruchtknotenstellungen die Lage des Fruchtknotens im Verhältnis zur nsatzstelle der Kelchblätter und zum Blütenboden. oberständig mittelständig unterständig oberhalb der nsatzstelle der Kelchblätter; sitzt auf dem Blüten boden unterhalb der nsatzstelle der Kelchblätter; vom Blütenboden umwölbt unterhalb der nsatzstelle der Kelchblätter; mit dem Blütenboden verwachsen b) Ordnen Sie die folgenden Pflanzen den Fruchtknotenstellungen richtig zu: pfel Birne Kirsche Mohn Schlehe Schneeglöckchen Sommerlinde ulpe ulpe Kirsche pfel Mohn Schlehe Birne Sommerlinde Schneeglöckchen 43

3 35 43 I Botanik 2 natomie Die Zelle und ihre Bestandteile 1 Die Zelle ist der rundbaustein aller Lebewesen. In ihr laufen die Stoffwechselvorgänge ab, die Leben ermöglichen. Die bbildung unten zeigt den ufbau einer jungen Pflanzenzelle. In der unten stehenden abelle (siehe auch folgende Seite) sind die Zellbestandteile und deren ufgaben aufgeführt. a) Ordnen Sie zunächst die Ziffern aus der bbildung dem jeweils richtigen Zellbestandteil zu. b) Leider sind die Zellbestandteile und ihre ufgaben durcheinandergeraten. Bringen Sie die Paare wieder in Übereinstimmung, indem Sie die ufgaben mit den jeweils dazugehörenden Ziffern der Zellbestandteile versehen (siehe Beispiel in der abelle). Nr. Zellbestandteil Nr. ufgaben 15 üpfel 16 an der Bildung von Ribosomen beteiligt 1 Zellwand 15 bilden Kanäle in den Zellwänden, über die das Zellplasma benachbarter Zellen miteinander in Verbindung steht 6 hromoplast 5 räger des grünen Farbstoffs (hlorophyll), der die grüne Farbe der Pflanzen bewirkt; Orte der Fotosynthese 5 hloroplast 7 Speicherung von Reservestoffen; Umwandlung von raubenzucker in Stärke 8 Mitochondrien 3 grenzt das Plasma nach außen gegen die Zellwand und nach innen gegen die Vakuolen ab; schafft die Voraussetzung für Osmose und Stabilität krautiger Pflanzenteile (urgordruck) 14 Vakuole 4 räger der Erbanlagen; ist für den Schutz, den Erhalt und die Weitergabe der genetischen Information verantwortlich; steuert alle Stoffwechselvorgänge in der Zelle ( Steuerungszentrale ) 16 Kernkörperchen 11 dient in dieser Form der Eiweißsynthese 51

4 35 43 I Botanik 2 natomie 6 Seitenknospe Blattnarbe Blattspurnarben Bevor das Blatt von der Sprossachse abgetrennt wird, wird bei ehölzen an der Basis des Blattstiels eine rennzone ausgebildet, die aus einer rennschicht und einer Schutzschicht besteht. In der rennschicht werden mithilfe von Enzymen die Zellwände abgebaut. Durch beide Schichten wird das Blatt vom Leitungssystem der Pflanze abgeschnitten, sodass es zum Blattfall kommt. Nach dem Blattfall werden die Schutzschicht als Blattnarbe, die unterbrochenen Leitbündel als Blattspurnarben (= Blattspuren) sichtbar (siehe bbildung links). Da jede Pflanzenart spezifische Blattnarben aufweist, sind diese, neben Knospen und Rinden, ein wichtiges Bestimmungsmerkmal im Winter. Ordnen Sie den folgenden bbildungen die zutreffenden Pflanzen zu. esculus hippocastanum Forsythia x intermedia Fraxinus excelsior Juglans regia Staphylea colchica Syringa vulgaris Syringa vulgaris Forsythia x intermedia esculus hippocastanum Fraxinus excelsior Staphylea colchica Juglans regia Name: Klasse: Datum: www _Buch.indb 62 Kreuzworträtsel Innerer Blattaufbau :42:06

5 I Botanik 3 Physiologie Wovon profitieren in den dargestellten Symbiosen die jeweiligen Partner? Ordnen Sie die folgenden Begriffe zu: ssimilate (3 ) Bestäubung (1 ) H 2 O + Nährstoffe (2 ) Honigtau (1 ) N 2 (1 ) Pollen + Nektar (1 ) Schutz vor Feinden (1 ) Flechten ssimilate lge (grün) Pilz Wasser + Nährstoffe ssimilate Leguminosen Knöllchen- (Schmetterlingsblütler) bakterien N 2 Pollen + Nektar Blütenpflanzen Bienen Bestäubung Honigtau Blattläuse meisen Schutz vor Feinden 3 Mykorrhiza (Pilzwurzel) Baum ssimilate Pilz (z. B. Buche) (z. B. Steinpilz) Wasser + Nährstoffe Welche Ernährungsweisen treffen für die folgenden Lebewesen zu? Kreuzen Sie das Zutreffende an. Lebewesen Ernährungsweisen autotroph heterotroph parasitisch saprophytisch symbiontisch Sonnenblume hampignon Mistel rauschimmel Mehltaupilz Rostpilz etanuserreger ulpe Erbse Lupine Mensch www 68 Kreuzworträtsel Ernährungsweise

6 I Botanik 3 Physiologie Über 90 % der Wasserverdunstung erfolgt über die Spaltöffnungen. Dabei ist die Höhe der ranspiration von verschiedenen Faktoren abhängig. Ordnen Sie die drei Versuchsanordnungen (a bis c) nach der Höhe der ranspiration (1 = am höchsten), indem Sie die bbildungen entsprechend nummerieren. Begründen Sie Ihre uswahl. a) b) c) Föhn Wassertransport 100 % relative Luftfeuchte a) 2: Pflanze unter normalen Bedingungen. b) 1: Pflanze ist erhöhter Wärme und Luftbewegung ausgesetzt. Je wärmer die Luft, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen und desto höher ist die Verdunstung. Luftbewegungen (Wind) erhöhen die ranspiration, da die mit Wasserdampf gesättigte Luft von den Spaltöffnungen weggetragen wird. c) 3: Pflanze wird kaum Wasser abgeben, da die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. ranspiration (bgabe von Wasser in Dampfform) kann nur stattfinden, wenn die Luft nicht mit Wasserdampf gesättigt ist. 84

7 Mohn I Botanik 3 Physiologie Erstellen Sie eine Mindmap zum hema Früchte. Verwenden Sie dazu die unten stehende Vorlage. Setzen Sie in die Mindmap folgende Wörter ein: horn Balgfrüchte Beerenfrüchte Birne Bohne Buchecker Eichel Einzelfrüchte Erdbeere Feige Fruchtstände Himbeere Hülsen Kapseln Kernfürchte Kokosnuss Nussfrüchte Paprika Rosskastanie Sammelnussfrüchte Sammelsteinfrüchte Schließfrüchte Schoten Senf Steinfrüchte Walnuss Weinbeere Zitrone Feige nanas Fruchtstände Zusammengesetzte Früchte Sammelfrüchte Brombeere Sammelsteinfrüchte Kernfrüchte Sammelnussfrüchte Erdbeere Himbeere Birne pfel Hagebutte Senf Kohl Erbsen Schoten Balgfrüchte Bohne Hülsen Streufrüchte Rosskastanie Rittersporn Kapseln Eichel Früchte Einzelfrüchte Walnuss saftige Schließfrüchte trockene Buchecker Nussfrüchte Haselnuss Spaltfrüchte horn Beerenfrüchte Steinfrüchte Kirsche Platane Zitrone omate Weinbeere Paprika Kokosnuss www 102 Kreuzworträtsel Frucht

8 I Botanik 3 Physiologie Nach Lage und Schutz der Erneuerungsknospen während ungünstiger Jahreszeiten (Winter, rockenzeiten) können Stauden verschiedenen Lebensformen zugeordnet werden: Kryptophyten, Hemikryptophyten und hamaephyten (griech. kryptos = verborgen; phyton = Pflanze; hemi = halb; chamae = niedrig, zwerghaft). a) Verbinden Sie die Lebensform mit der zutreffenden Pflanzenbezeichnung jeweils durch einen Pfeil. Lebensform Pflanzen, deren Erneuerungsknospen sich nahe über dem Erdboden (10 cm bis 50 cm) an oberirdisch ausdauernden beblätterten rieben befinden. Pflanzen, die nach dem bsterben ihrer oberirdischen Organe die ungünstigen Jahreszeiten im Boden (eophyten) oder unter Wasser mithilfe von Zwiebeln, Knollen oder Rhizomen überdauern. Pflanzen, deren Erneuerungsknospen dicht an der Erdoberfläche liegen (Erdschürfepflanzen). Pflanzenbezeichnung Kryptophyten Hemikryptophyten hamaephyten b) Bei welchen der nachfolgend dargestellten Pflanzen handelt es sich um Kryptophyten (K) oder Hemikryptophyten (H)? Hinweis: Schwarze eile überwintern. Löwenzahn Buschwindröschen Schneeglöckchen yclamen Rittersporn Kriechender Hahnenfuß K H K K H H 5 Ordnen Sie die folgenden Stauden den verschiedenen Lebensformen zu. Kreuzen Sie das Zutreffende an. Staude Kryptophyten Hemikryptophyten hamaephyten chillea filipendulina onvallaria majalis rocus vernus Nymphea alba Phlox paniculata Sempervivum-Hybriden ulipa-hybriden 112

9 I Botanik 4 enetik Folgende Erbsen werden miteinander gekreuzt: = gelbschalig, gg = grünschalig. Der Erbgang ist dominant-rezessiv. a) Stellen Sie den Erbgang mithilfe der unten stehenden bbildung dar. b) Malen Sie die Früchte mit den entsprechenden Farben aus bzw. nennen Sie die Farben. c) eben Sie das Verhältnis der phänotypischen ufspaltung in der F 2 -eneration an. P.-en. gelbschalig grünschalig g g eschlechtszellen g F 1 -eneration Pollenzellen gelbschalig gelbschalig g Eizellen gelbschalig gelbschalig grünschalig g F 2 -eneration g g g g g Ergebnis: Die phänotypische ufspaltung ist 3 gelbschalig : 1 grünschalig. 130

10 I Botanik 4 enetik Die Mitose führt nicht nur zur Vermehrung der Zellen, sondern auch zur Bildung genetisch identischer Zellen. Entsprechend muss es vor der Zellteilung, in der Interphase, zur Verdoppelung der genetischen Information kommen. Dazu trennt sich der Doppelstrang der DN wie mit einem Reißverschluss auf. Die nun frei liegenden Einzelstränge ergänzen sich so, dass es zu einer identischen Verdoppelung der DN (identische Replikation) kommt. a) Ergänzen Sie zunächst im Bild 2 die fehlenden Basen. b) Zeichnen Sie nun in Bild 3 und 4 zu den ursprünglichen Strängen (gelb markiert) die neu entstehenden Stränge und ergänzen Sie jeweils die passenden (komplementären) Basen DN 4 getrennte DN-Stränge Es bilden sich neue komplementäre Stränge. Originalstränge dienen dabei als Vorlage. Verdoppelung der DN abgeschlossen. 138

11 79 90 I Botanik 4 enetik 7 Der unten stehende bschnitt zeigt den nicht abgelesenen (nicht codogenen) Strang der DN. Erstellen Sie dazu: a) den entsprechenden bschnitt des codogenen Strangs, b) die komplementäre m-rn und c) die zugehörigen minosäuren. nicht codogener Strang 5 3 a) codogener Strang 3' 5' b) m-rn 5' UUUUU 3' c) minosäuren Ser Val hr Pro rg sp Stopp 8 Erklären Sie auf der folgenden Seite die unten stehende bbildung. DN ranskription m-rn 5 3 ranslation Protein 143

12 I Botanik 5 Evolution harles Darwin (1809 bis 1882) gilt als Begründer der modernen Evolutionstheorie (1859). Bereits ein halbes Jahrhundert vor Darwin, 1809, veröffentlichte der Franzose Jean-Baptiste de Lamarck (1744 bis 1829) eine Evolutionstheorie. Nachfolgend sehen sie beide heorien (links Lamarck, rechts Darwin) am Beispiel von iraffen dargestellt. Jean Baptiste de Lamarck 1744 bis 1829 harles Darwin 1809 bis 1882 a) Welche Vorstellung hatten die Menschen zu Zeiten Lamarcks/Darwins von der Entstehung der Lebewesen? Die Vorstellung, dass die Welt und alle Lebewesen von einer göttlichen Macht erschaffen wurden und entsprechend über alle Zeiten hin unverändert bleiben. 150

13 I Botanik 6 Systematik Systematik 1 Womit beschäftigt sich die Systematik? Mit den verwandtschaftlichen Beziehungen der Lebewesen und ihrer Einordnung nach Verwandtschaftsgraden. 2 Wer gilt als Begründer der modernen Pflanzensystematik? arl von Linné (1707 bis 1778) 3 Um eine Ordnung in die Vielfalt der Lebewesen zu bringen, fasst man sie nach ihrem Verwandtschaftsgrad in ruppen zusammen. a) Ordnen Sie zunächst die folgenden Verwandtschaftsgrade so in die unten stehende abelle ein, dass von oben nach unten der rad der Verwandtschaft zunimmt: bteilung rt Familie attung Klasse Ordnung b) Ordnen Sie nun die Hundsrose (Rosa canina) mit ihren Verwandtschaftsgraden ein. Verwandtschaftsgrad lateinische Bezeichnung Hundsrose deutsche Bezeichnung bteilung Spermatophyta Samenpflanzen Klasse Dikotyledoneae zweikeimblättrige Pflanzen Ordnung Rosales rosenartig Familie Rosaceae Rosengewächse attung Rosa Rose rt canina Rosa canina = Hundsrose 4 Um welche Verwandtschaftsgrade handelt es sich? actaceae Monokotyledoneae Magnoliales Bromeliaceae Familie Klasse Ordnung Familie 155

14 I Botanik 7 Ökologie Ökologie 1 Womit beschäftigt sich die Ökologie? Die Ökologie beschäftigt sich mit den Wechselbeziehungen der Lebewesen untereinander und zu ihrer unbelebten Umwelt. 2 Erklären Sie anhand der folgenden bbildung die Begriffe Biotop, Biozönose und Ökosystem. Biotop: Biotop + Biozönose = Ökosystem Lebensraum, z. B. See, Sumpf, Stein- oder Reisighaufen. Biozönose: Lebensgemeinschaft von Organismen, die an ein bestimmtes Biotop angepasst sind. Ökosystem: Die esamtheit der Beziehungen von Biozönose (lebende eile) und Biotop (nichtlebende eile). Sie stellen in sich abgeschlossene, sich selbst regulierende Systeme dar (z. B. Wiese, Wald, Meer). 163