Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Transkript

1 Side 1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: BIO1000 Eksamensdag: 5. Desember 2013 Tid for eksamen: Kl.09:00, 3 timer Oppgavesettet er på 2 sider Vedlegg: Ingen Tillatte hjelpemidler: Ingen Kontroller at oppgavesettet er komplett før du begynner å besvare spørsmålene. Hver oppgave teller 1/3 på karakteren. Oppgave 1 a) Hvilket optimalitetsskriterium bruker parsimoni-metoden for å rangere fylogenetiske trær? b) Du er nedenfor gitt en sekvens-sammenstilling av 4 DNA sekvenser som heter Menneske, Grønnalge, Brunalge (stramenopila) og Rødalge. Velg Menneske som utgruppe. Tegn opp alle hypotetiske trær for disse 4 taxa. Menneske: Grønnalge: Brunalge (stramenopila): Rødalge: T C G C A (utgruppe) T A A T G T C A T A T A A C G c) Bruk parsimoni-kriteriet og velg det mest optimale treet. Hvor mange endringer må til for å gi denne fylogenien? d) Ut fra det vi vet om slektskap mellom arter (og de trærne du har laget ovenfor), hvilken av organismegruppene i oppgave b er nærmest i slekt med Rødalger? e) Dersom du skulle lage en fylogeni med bruk av gener fra kloroplaster, ville du forventet at Brunalger grupperte seg med Rødalger eller Grønnalger? Begrunn svaret.

2 Oppgave 2 a) Forklar hva vi mener med generasjonsveksling hos planter (lag gjerne en skisse). Få med begrep som haploid, diploid, sporofytt, gametofytt, gameter og sporer. Frøplantene har innvendig megagametofytt, hva ligger i det? b) Lag en beskrivelse av en ascus hos sekksporesoppene (Ascomycota) og et basidium hos stilksporesoppene (Basidiomycota). c) Hva er en homolog karakter/struktur, og hva er en analog karakter/struktur? Oppgave 3 a) Om rekke nesledyr, Cnidaria. Beskriv (gjerne tegn) kroppsplanet til dyr i denne rekken, beskriv livssyklus, og påpek noen homologier som viser at dette er en monofyletisk gruppe. Hvor i Metazoenes fylogeni finner vi Cnidaria? Gi noen morfologiske argumenter som understøtter denne plasseringen. b) Om de deuterostome rekkene. Hvilke kjennetegn skiller de deuterostome fra de protostome dyra? Hvilke to rekker hører til blant de deuterostome dyra, og hvilke kjennetegn er karakteristisk for disse to rekkene? c) Om livstabeller. Forklar hva en livstabell er, og hva den kan benyttes til. Hva er netto reproduktiv rate, og hvordan regnes den ut fra livstabellen?

3 Side 1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: BIO1000 Eksamensdag:5. Desember 2013 Tid for eksamen: Kl. 09:00, 3 timer Oppgåvesettet er på 2 sider Vedlegg: Ingen Lovlege hjelpemiddel: Ingen Kontroller at oppgåvesettet er komplett før du tar til å svare på spørsmåla. Kvar oppgåve tel 1/3 på karakteren. Oppgåve 1 a) Kva for eit optimalitetskriterium brukar parsimoni-metoden for å rangere fylogenetiske tre? b) Du er nedanfor gjeve ein sekvens-samanstilling av 4 DNA sekvensar som heiter Menneske, Grønalge, Brunalge (stramenopila) og Raudalge. Vel Menneske som utgruppe. Teikn opp alle hypotetiske tre for desse 4 taxa. Menneske: Grønalge: Brunalge (stramenopila): Raudalge: T C G C A (utgruppe) T A A T G T C A T A T A A C G c) Bruk parsimoni-kriteriet og vel det mest optimale treet. Kor mange endringar trengs for å gje denne fylogenien? d) Ut frå det vi veit om slektskap mellom artar (og dei trea du har laga ovanfor), kva for ein av organismegruppene i oppgåve b er nærast i slekt med Raudalgar? e) Dersom du skulle lage ein fylogeni med bruk av gen frå kloroplastar, ville du forventa at Brunalgar grupperte seg med Raudalgar eller Grønalgar? Begrunn svaret.

4 Oppgåve 2 a) Forklar kva vi meiner med generasjonsveksling hos planter (lag gjerne ei skisse). Få med omgrep som haploid, diploid, sporofytt, gametofytt, gametar og sporar. Frøplantene har innvendig megagametofytt, kva ligg i det? b) Lag ei beskriving av ein ascus hos sekksporesoppane (Ascomycota) og eit basidium hos stilksporesoppane (Basidiomycota). c) Kva er ein homolog karakter/struktur, og kva er ein analog karakter/struktur? Oppgåve 3 a) Om rekkje nesledyr, Cnidaria. Beskriv (gjerne teikn) kroppsplanet til dyr i denne rekkja, beskriv livssyklus, og peik på nokre homologiar som synar at dette er ei monofyletisk gruppe. Kvar i Metazoenes fylogeni finn vi Cnidaria? Gi nokre morfologiske argument som støtter denne plasseringa. b) Om dei deuterostome rekkjene. Kva for kjenneteikn skiljar dei deuterostome frå dei protostome dyra? Kva for to rekkjer høyrer til blant dei deuterostome dyra, og kva for kjenneteikn er karakteristisk for desse to rekkjene? c) Om livstabellar. Forklar kva ein livstabell er, og kva den kan nyttast til. Kva er netto reproduktiv rate, og korleis reknes den ut frå livstabellen?

5 Page 1 UNIVERSITY OF OSLO Faculty of Mathematics and Natural Sciences Exam in: BIO1000 Day of exam: Desember 5 th 2013 Exam hours: 09:00-12:00, 3 Hours This examination paper consists of 2 pages. Appendices: None Permitted materials: None Make sure that your copy of this examination paper is complete before answering. The main questions are weighted 1/3 on final grade. Question 1 a) What optimality criterion does the parsimony method use to rank phylogenetic trees? b) You are given the following sequence alignments of four DNA sequences called Man, Green algae, Brown algae (stramenopila) and Red algae. Choose Man as an outgroup. Draw all hypothetical trees for these 4 taxa. Man: Green algae: T C G C A (outgroup) T A A T G Brown algae (stramenopila): T C A T A Red algae: T A A C G c) Use the parsimony criterion and select the most optimal tree. How many changes are needed to generate this phylogeny? d) Based on what we know about the relationships between species (and the trees you created above), which organism in question b is the most closely related to red algae? e) If you generate a phylogeny using genes from chloroplasts, would you expect that Brown algae grouped with Red algae or Green algae? Explain your answer.

6 Question 2 a) Explain what we mean by alteration of generations in plants (you might draw a sketch). Include concepts as haploid, diploid, sporophyte, gametophyte, gametes, and spores. The seed plants have internal mega gametophyte, what do we mean by this? b) Make a description of an ascus in Sac Fungi (Ascomycota,) and a basidium in Club Fungi (Basidiomycota). c) What is a homologous characteristic/structure, and what is an analogous characteristic/structure? Question 3 a) On Phylum Cnidaria. Describe (you can also draw) the body plan of animals in this phylum, describe their life cycle, and point out some homologies that show this to be a monophyletic group. Where do we find Cnidaria in the Metazoan phylogeny? Give some morphological arguments to support this placement. b) On the deuterostome animals. What characteristics differentiate the deuterostomes from the protostomes? Which two phyla belong to the deuterostomes, and what characteristics differentiate these two? c) On life tables. Explain what a life table is and how it can be used. What is net reproductive rate, and how is it estimated from the life table?