Komplementation Rekombination 88

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1 i Struktur und Funktion der Zelle Evolution und Aufbau der eukaryotischen Zelle 16 Mycoplasmen, Viren und Viroide 16 Prokaryoten und Eukaryoten Zellkontakte Extrazelluläre Matrix Mitochondrien Die Zellmembran Der Zellkern Membranstruktur 20 Membrantransport 21 Endo- und Exocytose 22 Inneres Membransystem 24 Endoplasmatisches Reticulum und Ribosomen 24 Golgi-Apparat 26 Endosomen, Lysosomen und Peroxisomen. 27 Cytosol 27 Das Cytoskelett 28 Actinfilamente 28 Mikrotubuli 30 Intermediäre Filamente Kernhülle Chromatinstruktur und Interphase- Chromosomen Polytäne Riesenchromosomen Metaphase-Chromosomen Nucleolus Kern-und Zellzyklus Interphase Mitose Cytokinese Meiose Regulation der Zellteilung Apoptose Vererbung Komplementation Rekombination Primäre Genwirkung und der genetische Code Transkription und Prozessierung der RNA Segregation von Allelen und unabhängige Aufspaltung Kopplung und Rekombination Physikalischer Austausch von Chromosomensegmenten Unterdrückung der Rekombination durch 66 Strukturmutationen Intragene Rekombination und molekulare 69 Mechanismen Ortsspezifische Rekombination und 73 Transduktion Transposition Transformation In-vitro-Rekombination, Genklonierung 81 und Gentechnologie

2 2.11 Struktur und Organisation der Gene Einmalige Gene Repetierte Gene Hochrepetitive DNA-Sequenzen 2.12 Cenomik 2.13 Regulation der Cenaktivität Dosiskompensation und Inaktivierung des X-Chromosoms Genamplifikation Genaktivierung durch Veränderung der Genstruktur Regulation der Transkription Chromatinstruktur und Genregulation: Epigenetik Genexpression und das Transkriptom Posttranskriptionelle Genregulation 2.14 Proteomik 3 Entwicklung 3.1 Fortpflanzung und Sexualität Ungeschlechtliche Fortpflanzung Geschlechtliche Fortpflanzung und Sexualität Parthenogenese Kernphasen- und Generationswechsel Keimbahn lind Sorna Geschlechtsverteilung Geschlechtsbestimmung 3.2 Spermatogenese 3.3 Oogenese 3.4 Befruchtung Die Befruchtung beim Seeigel 3.5 Eiorganisation 3.6 Furchung 3.7 Castrulation 3.8 Grundorganisation des Embryos und Bildung der Keimblätter 3.9 Organogenese Neurulation und Neuraileistenentwicklung Mesodermale Organe Vom Gen zum Phän Penetranz und Expressivität Pleiotropie und Polygeme Umweltfaktoren Wechselwirkung zwischen Genen Geschlechtsgekoppelte und geschlechtsbegrenzte Vererbung Maternale und paternale Effekte Cytoplasmatische Vererbung Somatische Zellgenetik Somatische Mutationen Somatische Rekombination Immungenetik Fusion somatischer Zellen Gentransfer in Zellkulturen Entodermale Organe Embryonale Anhangsorgane Larvalentwicklung und Metamorphose Metamorphose der Insekten Metamorphose der Amphibien Heterochronie Zellgenealogie Konstanter Zellstammbaum Variabler Zellstammbaum Das genetische Entwicklungsprogramm Die Bedeutung der Gene für die Steuerung der Entwicklungsvorgänge Die Identifikation und Isolation von Genen, die die Entwicklung steuern Homeotische Mutanten Klonierung der homeotischen Gene und Entdeckung der Homeobox Die genetische Kontrolle des Bauplans von Drosophila Determination und Differenzierung Allgemeine Prinzipien Entwicklungspotenz der Furchungszeilen Äquivalenz und Totipotenz der Furchungskerne 204

3 I n haltsverzeichnis Cytoplasmatische Determinanten Morphogen-Gradienten Zelldifferenzierung Links-Rechts-Asymmetrie im Wirbeltierembryo Zelladhäsion und Morphogenese Musterbildung und Positionsinformation Signalübertragung und Morphogen- Gradienten Genetische Steuerung der Augenentwicklung Stoff- und Energiewechsel Zellwachstum und Proliferation Regeneration, Transdetermination und Transdifferenzierung Regeneration Transdetermination Transdifferenzierung Altern und Tod Energetik Kreislaufdynamik Abwehrfunktionen Ionen- und Osmoregulation Ionenregulation Ernährung Osmoregulation Exkretion Exkretionsprodukte Exkretionsmechanismen 286 Atmung Exkretionsorgane Kreislauf Transportleistungen Thermoregulation Poikilotherme Tiere Homoiotherme Tiere Hormonale Koordination 5.1 Allgemeine Kennzeichen Hormonsysteme Primäre Wirkungsmechanismen Intrazelluläre Signaltransduktion Genaktivierung Neuronale Koordination Wirbeltiere Wirbellose Pheromone Nervensysteme Elektrische Signale

4 7 Sinnesleistungen Reiz-Erregungs-Transformation Mechanoperzeption Chemoperzeption Sinnessysteme Photoperzeption Bewegung Muskelbewegung Elementarvorgänge Muskelphysiologie Neuromotorische Kontrolle Muskel-Skelett-Systeme Amöboide Bewegung Elektrische Organe Farbwechsel und Biolumineszenz Cilien- und Flagellenbewegung Verhalten 9.1 Einführung Verhaltensphysiologie Motorische Programme Sensorische Filter Koordination Verhaltensontogenie Programme der Verhaltensentwicklung Lernen Ökologie 10.1 Einführung Organismus-Umwelt-Beziehungen Umweltfaktoren Nischenbildung Evolution 11.1 Indizien Abgestufte Ähnlichkeit Historische Abfolge Geografische Verbreitung Entwicklungsbiologie Mechanismen Verhaltensökologie Nahrungssuchverhalten Fortpflanzungsverhalten Sozialverhalten Verhaltensevolution Verhaltensgenetik Verhaltensphylogenie Populationen Intraspezifische Wechselwirkungen Interspezifische Wechselwirkungen Konkurrenz Ökosysteme Makroevolution": langfristiger Formenwandel Hominiden-Evolution Evolutive Abläufe (Formenvielfalt) Evolutive Trends (Merkmalskomplexe) Mikroevolution": Populationen im Wandel Artbildung 539

5 12 Vielfalt der Organismen 12.1 Einführung 560 A Einzeller: Diversität einzelliger Eukaryoten Einzellige Eukaryoten Tetramastigota Euglenida Kinetoplasta Dinoflagellata Apicomplexa Ciliophora Foraminifera Amoebozoa Heliozoa" und Radiolaria" 576 B Metazoa: Entstehung der Vielzelligkeit Porifera (Schwämme) Cnidaria (Nesseltiere) Ctenophora (Rippenquallen) 588 C Bilateria: Bildung eines Bewegungsvorderpols Plathelminthes (Plattwürmer) Mollusca (Weichtiere) Arthropoda (Gliederfüßer) Trilobita (Dreilapper), nur fossil Chelicerata (Spinnentiere) Crustacea (Krebse) Myriapoda (Tausendfüßer) Insecta (= Hexapoda, Insekten) Nematoda (Fadenwürmer) Tentaculata (= Lophophorata) Echinodermata (Stachelhäuter) Hemichordata (= Branchiotremata) Chordata (Chordatiere) Tunicata (= Urochordata, Manteltiere) Acrania (= Cephalochordata, Schädellose) D Craniota: Evolution der Organsysteme Agnatha" (Kieferlose) Chondrichthyes (Knorpelfische) Actinopterygii (Strahlenflosser) Fischartige Sarcopterygier Amphibia (Amphibien, Lurche) Sauropsida (exkl. Aves) Aves (Vögel) Mammalia (Säugetiere) Annelida (Ringelwürmer) 606 Anhang.". 704 Glossar 711 Index 737