Die Stellung des Menschen im natürlichen System

Die großen Menschenaffen wurden zu einer monophyletischen* Gruppe zusammengefasst

o       zunächst isoliert man aus Zellen der beiden Arten, deren Verwandtschaft untersucht werden soll, die DNA

o       Diese wird durch Enzyme in kürzere Stücke (Fragmente) von etwa 500 Nukleotidpaaren zerlegt

o       Fragmente der Art A werden radioaktiv markiert und mit deutlich größerer Menge unmarkierter B-Fragmente zusammengebracht

o       Erhitzen des Gemisches auf 95°C ® „Schmelzen“ der DNA-Doppelstränge zu Einzelsträngen

o       Abkühlen des Gemisches auf 60°C ® es bilden sich wieder Doppelstränge aus ® wenige AA-, viele BB- Doppelstränge und einige Hybrid-Doppelstränge aus A- und B-Einzelsträngen

o       Gemisch durch Trennsäule, die nur Einzelstränge passieren lässt

o       Schrittweise Temperaturerhöhung um,, 2,5°C ® Schrittweises Schmelzen der Doppelstränge

o       Auf jeder Temperaturstufe Auswaschen der Einzelstränge und Auffangen in separaten Gefäßen

o       Messen der Radioaktivität in den Gefäßen ® Intensität als relatives Maß für den Anteil der bei einer bestimmten Temperatur geschmolzenen Hybrid-Doppelstränge

Die Temperatur, bei der 50% der Hybrid-Doppelstränge geschmolzen sind, wird als DNA-Schmelzpunkt oder T₅₀H-Wert bezeichnet. Die Hybrid-DNA schmilzt um so eher (d.h. bei niederigen Temperatuern), je weniger komplementäre Basenpaare ausgebildet wurden. Je ähnlicher die Nukleotidsequenzen der gemischten Einzelstränge waren, desto höher liegt der Schmelzpunkt. Den höchsten Schmelzpunkt hat artreine DNA. Er liegt für die reine DNA von Schimpanse, Gorilla und Mensch bei88,2°c. Hybrid-DNA von Mensch und Schimpanse schmilzt bei 86,4°C, die von Mensch und Gorilla bei 85,8°C. Auch den Unterschieden zwischen den Schmelztemperaturen wird der Delta-T₅₀H-Wert ermittelt. Er dient als Maß für die „genetische Distanz“ und damit für den Grad der Verwandtschaft zwischen 2 Arten.

AUFGABE 1:

In der folgenden Tabelle sind die Delta-T₅₀H-Werte verschiedener Hybrid-DNAs angegeben. Es handelt sich um Mittelwerte, die aus bis zu 70 Einzelexperimenten gewonnen wurden.

Untersuche die Werte in der Tabelle und äußere eine Vermutung zu den Verwandtschaftsverhältnissen der aufgelisteten Arten.

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AUFGABE 2:

Weshalb muss das Fehlen des Knöchelgangs beim Menschen nicht gegen die Monophylie von Mensch, Schimpanse und Gorilla sprechen?

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