BIOLOGIE 144 MODULERAAMWERKE EN STUDIEDOELSTELLINGS (2011) Die module is gebaseer op die voorgeskrewe teksboek (Biology, Campbell & Reece, 8ste uitgawe). Die getalle tussen hakies verteenwoordig die relevante bladsye in die boek. Inligting uit ander bronne sal as sulks gespesifiseer word. DIVERSITEIT VAN PLANTE: MODULERAAMWERK Campbell et al 8 ste uitgawe. Hoofstuk 26, 28, 29, 30: Oorsig oor plant-diversiteit Lesing 1 Interpretasie van filogenie (Hoofstuk 26) Lesing 2 klassifikasie van Eukaryote, Protista (Hfst 26 p551, Hfst 28 p575) Lesing 3 diversiteit van alga, Euglenozoa, Stramenopila, Rhodophyta (Hfst 28 p580) Lesing 4 Chlorophyta, Chara, ekologiese en ekonomiese belang van alge (Hfst 28 p591) Lesing 5 Embryofiete, Aanpassing by n lewe op land (Hfst 29 p600) Lesing 6 nie-vaatplante, diversiteit van bryofiete, blaarmos lewenssiklus (Hfst 29 p606) Lesing 7 Saadlose vaatplante, fossiele, pteridofiet lewenssiklus (Hfst 29 p610) Lesing 8 Gimnosperm diversiteit, saad en stuifmeel, Pinus lewenssiklus (Hfst 30 p618) Lesing 9 Angiosperm diversiteit, blomme and vrugte (Hfst 30 p625) DIVERSITEIT VAN PLANTE: STUDIE-DOELSTELLINGS Nadat u hierdie module voltooi het, behoort u: 1. Die plantagtige en nie-plantagtige kenmerke van die algemene hoofgroepe te kan bespreek 2. Die verwantskap tussen groen plante en groen alge te kan bespreek. 3. Die verdeling van die planteryk in 12 phyla te begryp en te kan bespreek. 4. Die aanpassing van plante by 'n lewe op land te kan bespreek. 5. 'n Baie goeie oorsig oor die plantlewenssiklus te hê, en te kan verduidelik hoe 'n plantlewenssiklus verskil van die lewensiklusse van diere en fungi onderskeidelik. 6. Te kan sê wat met die volgende bedoel word: gametofietgenerasie, sporofiet- generasie, haploied, diploied, spoor, gameet, mitose, meiose. 7. Te verstaan wat die drie bryofiet-divisies onderskei van die 9 vaatplant-divisies. 8. Die diversiteit van die bryofiete te kan bespreek. 9. 'n Goeie oorsig te hê oor die algemene morfologie, geslagtelike voortplanting en diversiteit van die phyla Bryophyta, Hepatophyta en Anthocerotophyta. 10. Die ekonomiese belang van die bryofiete te kan bespreek.
11. Die diversiteit van die vaatplante te kan bespreek. 12. 'n Goeie oorsig te hê oor die algemene morfologie, geslagtelike voortplanting en diversiteit van die phyla Pteridophyta, Psilophyta, Lycophyta en Equisetophyta. 13. Die ekonomiese belang van die saadlose vaatplante te kan bespreek. 14. Die diversiteit van die saadplante te kan bespreek. 15. Te kan onderskei tussen Gymnosperme en Angiosperme. 16. Die volgende terme te kan verduidelik: androecium, antheridium, argegonium, gynoecium, heterospoor, homospoor. 17. 'n Goeie oorsig te hê oor die algemene morfologie, geslagtelike voortplanting en diversiteit van die phyla Coniferophyta, Cycadophyta, Gnetophyta en Gingkophyta. 18. 'n Opstel te kan skryf oor die lewenssiklus van Pinus. 19. Die oorsprong en onderskeidende kenmerke van die angiosperme te verstaan. 20. Te kan onderskei tussen monokotiele en eudikotiele. 21. 'n Opstel te kan skryf oor die lewensiklus van die angiosperme. 22. Die volgende terme te kan definieer of bespreek: vrugblaar, dubbel-bevrugting, endosperm, filament, integument, mikropilum, nucellus, vrugbeginsel, stamper, stuifmeelkorrel, bestuiwing, primêre endospermkern, saad, saadhuid, meeldraad, stempel. 23. n Kort opstel te kan skryf oor die geleidelike afname in dominansie van die gametofiet generasie en die toename in dominansie van die sporofiet generasie binne die Planteryk in die breë sin. MIKROBIESE DIVERSITEIT MODULERAAMWERK EN STUDIE-DOELSTELLINGS In die volgende afdelings sal die die biodiversiteit van mikroörganismes verder ondersoek word deur die kenmerke van virusse, bakterieë, fungi en giste in meer besonderhede te bespreek. Die doel van die module is om verskeie groepe mikroörganismes en hul selstrukture, lewensiklusse en voedingsbehoeftes aan u bekend te stel. Die praktiese belang van hierdie mikroörganismes word bespreek, met voorbeelde van produkte wat industrieel vervaardig word. Die doel van die module is nie om gedetailleerde inligting van elke groep mikroörganismes te verskaf nie, maar eerder om sekere basiese aspekte kortliks aan te raak as essensiële agtergrond vir n studie in biologie (studie van lewe) en om u belangstelling in verdere studies (en navorsing) in mikrobiologie te prikkel. Mikrobiologie as vakgebied sluit ook die protozoa (protista) en alge in wat nie in hierdie module behandel word nie. Die kursus is gebaseer op die voorgeskrewe teksboek (Campbell et al., 2008, 8 ste Uitgawe). Die relevante hoofstukke of bladsye in die boek word tussen hakies aangetoon. Inligting uit ander bronne sal as sulks gespesifiseer word. MODULERAAMWERK Lesing 1 INLEIDING TOT MIKROBIOLOGIE: Klassifikasie, mikroskopie (Hfst. 26) Lesing 2 MIKROBIOLOGIE IN PERSPEKTIEF - historiese oorsig, belangrike mylpale
Lesing 3 VIRUSSE: Morfologie, voortplanting, voorbeelde van dodelike virusse (Hfst. 19) Lesing 4 BAKTERIEë: Groei en voortplanting, morfologie en ultrastruktuur (Hfst. 27) Lesing 5 Lesing 6 BAKTERIEë (vervolg) Diversiteit & klassifikasie, metabolisme, bakterieë in omgewing (Hfst. 27) MIKROBIESE GROEI: Bepalende faktore, beheer en sterilisasie (Hfst.27) Lesing 7 FUNGI: Morfologie, voedingsbehoeftes, mutualisme, parasiete & patogene, (Hfst. 31) Lesing 8 FUNGI (vervolg): voortplanting Klassifikasie, kommersiële produkte (Hfst. 31) Lesing 9 GISTE: Diversiteit, morfologie, voortplanting, metabolisme (Hfst. 31) Lesing 10 ONTGINNING VAN MIROBIESE DIVERSITEIT: Alkoholiese fermentasie, industrieële toepassings, bioremediëring en bio-beheer, molekulêre biologie en genetiese manipulasie (Hfst. 20, 27 & 31) Praktikum 1 Praktikum 2 Mikrobiese Diversiteit Isolasie- en Telmetodes Nadat u hierdie module bestudeer het behoort u: STUDIE-DOELSTELLINGS 1. Die benaming en groeperings van mikrobiese organismes te verstaan. 2. Bekend te wees met die klassifikasie van mikrobiese organismes volgens Woese. 3. Die historiese rol van mikrobiese organismes en die belangrikste mylpale in die studieveld te ken. 4. Die verskillende komponente van n mikroskoop te ken, asook die verskil tussen ligmikroskopie, elektronmikroskopie, SEM en TEM te weet. 5. Die belangrikste aspekte rakende die morfologie van virusse te ken. 6. Enkele siektes wat deur virusse veroorsaak word, te kan noem. 7. Die voortplanting van bakteriofage te kan bespreek. 8. Die belangrikste verskille tussen Prokariotiese en Eukariotiese organismes te ken. 9. Die verskillende bakteriese groepe en selvorms te ken. 10. Die verskillende voedingsbehoeftes van organismes te ken (outotrofie, heterotrofie, fototrofie, chemotrofie). 11. Die belang en enkele toepassings van bakterieë kan bespreek. 12. Die verskillende omgewingsfaktore wat mikrobiese groei beïnvloed, kan bespreek. 13. Die groeperings van mikrobiese organismes op grond van hulle spesifieke omgewingsbehoeftes te ken. 14. Kennis te dra van die verskillende metodes wat gebruik word om mikrobiese organismes te beheer. 15. Verstaan die verskillende faktore wat die beheer van mikrobiese organismes beïnvloed. 16. Die belangrikste aspekte rakende die morfologie en voedingsbehoeftes van fungi te ken. 17. Bekend te wees met die fungi groepe en die vernaamste verskille tussen hulle. 18. Een van die fungi-groepe se voortplantingsiklusse kan bespreek. 19. Die belang van geslagtelike en ongeslagtelike voortplanting by fungi verstaan. 20. Die basiese beginsel rakende die morfologie en metabolisme van die giste kan bespreek. 21. Die voortplantingsiklus van Saccharomyces cerevisiae kan bespreek.
22. Die verskil tussen botselvorming en sporulering ken. 23. Toepassings van giste, spesifiek in alkoholiese fermentasies, kan bespreek. 24. Kennis te dra van die rol van Saccharomyces cerevisiae in rekombinante DNA tegnologie. 25. n Paar voorbeelde van die toepassing van mikrobe organismes in industriële prosesse te kan noem. 26. Ten minste twee industriële prosesse kortliks te kan bespreek. 27. Verskillende metodes vir die isolasie van mikrobiese organismes kan bespreek. 28. Verskillende metodes vir selgroeibepaling te kan bespreek, en die toepassings van elk te weet. Diversiteit van Diere: Module-riglyne Aan die einde van hierdie module behoort jy n begrip te hê van: 1) Die hiërargiese klassifikasie stelsel 2) Die verskille tussen eensellige en meersellige diere 3) Hoe diere in groepe verdeel word volgens verskillende bouplanne: a. Liggaams simmetrie b. Aantal kiem lae c. Liggaamsholte d. Tipe larvale ontwikkeling 4) Die hoof morfologiese kenmerke wat behandelde phyla verenig en definieer 5) Die hoof evolusionêre ontwikkelinge van die invertebrata a. Wat dryf evolusionêre veranderinge? 6) Die hoof evolusionêre ontwikkelinge van die vertebrata a. Wat dryf hierdie evolusionêre veranderinge? Eerste stel hoofstuk/bladsy verwysings: Biology, Campbell en Reece, 8 th uitgawe, Tweede stel hoofstuk/bladsy verwysings: Biology, Raven et al, 8 th uitgawe Die lesings hieronder sal as temas beskou word wat oor 10, en nie 9 lesings nie, versprei sal word. Dit sal toelaat dat ons deegliker besprekings kan hou en daar sal ook ekstra tyd wees vir binne-klas toetse. Lesing 1 (Inleiding) Hoofstuk 26, 28 & 32 (Hoofstuk 29, 32, 33) Hiërargiese klassifikasie: Domein, Koninkryk, ens (bl 536) 1. Domein: Eukarya: Protiste, verdeel in 5 Supergroepe (bl 575-596) (561 578) Algemene kenmerke Diversiteit van protiste, met fokus op die supergroepe wat dierelike kenmerke insluit Excavata (Euglenozoans) Chromalveolata (Apicomplexans, ciliates) Rhizarians (Forams, Radiolarians) Unikonts (Amoebozoans, Choanoflagellates) 2. Domein: Eukarya: Koninkryk: Animalia (Metazoa) (bl 654 664) (624 631) Evolusie van Metazoa vanaf protiste Voeding Sel struktuur & spesialiseering
Voortplanting & ontwikkeling oorsprong van die kiem lae Diere gekenmerk deur bouplanne: Simmetrie - radiale and bilaterale simmetrie Weefsels diploblasties en triploblasties Liggaamsholte Binne die Triploblastiese groep Acoelomata, Pseudocoelomata, Coelomata Protostome en Deuterstome larvale ontwikkelinge Diere filogenie Vroeër boom gebaseer op morfologiese kenmerke Huidige boom gebaseer op molekulêre data Lesing 2 - Hoofstuk 33 (Hoofstuk 33) Sponse (Phylum Porifera, somtyds 2 Phyla Calcarea & Silicae) (bl 670 671) (638-639) Algemene struktuur Geen simmetrie Geen weefsel o Maar het verskillende selle met verskillende funksies wat op n spesifieke manier gerangskik word voeding voortplanting Diversiteit Diploblastiese diere Phyla Cnidaria en Ctenophora (bl 671 673) (640 644) demonstreer diploblastiese natuur radiale simmetrie voortplanting voeding Lesing 3 - Hoofstuk 33 (Hoofstuk 33, 34) Bilateria: Lophotrochozoans: Triploblastiese diere: Acoelomata; Phylum Platyhelminthes Rotifera (bl 674-676) (644 647) demonstreer triploblastiese, acoelomate natuur bevorderinge in die verterings, senuwee, voortplantings en spier stelsels spesiale aanpasings vir n parasitiese leefstyl Bilateria: Lophotrochozoans: Triploblastiese diere: Pseudocoleomata: Phylum Rotifera (676 677) (650) Bilateria: Lophotrochozoans: Triploblastiese diere: Coelomata; Phylum Annelida (bl 681 682) (660 663) demonstreer triploblastiese, coelomate natuur bevorderinge in die verterings, senuwee, sirkulasie, voortplantings en spier stelsels Evolusie van segmentasie
Lesing 4 - Hoofstuk 33 (Hoofstuk 33, 34) Bilateria: Lophotrochozoans: Triploblastiese diere: Coelomata; Phylum Mollusca (bl 677 680) (654 660) demonstreer triploblastiese, coelomate natuur bevorderinge in die verterings, senuwee, sirkulasie, voortplantings en spier stelsels Bilateria: Ecdysozoa: Triploblastiese diere: Pseudocoelomata; Phylum Nematoda (bl 683 684) (648 650) demonstreer triploblastiese, pseudocoelomate natuur bevorderinge / veranderinge in die verterings, senuwee, sirkulasie, voortplantings en spier stelsels aanpassings vir parasitisme in nematodes Lesing 5 - Hoofstuk 33 (Hoofstuk 34) Oorgang na Arthropoda Bilateria: Ecdysozoa: Triploblastiese diere: Coelomates; Phylum Arthropoda (bl 683 692) (666 675) demonstreer triploblastiese, coelomate natuur bevorderinge in die verterings, senuwee, sirkulasie, voortplantings en spier stelsels in Arthropoda Bespreek diversiteit tot by die subphylum vlak met algemene kenmerke en voorbeelde van elk Lesing 6 - Hoofstuk 33.5 & 34 (Hoofstuk 34) Bilateria: Deuterostomia: Triploblastiese diere: Phylum Echinodermata (bl 693 695) (676 678) & Phylum Chordata (nie-vertebrate) (bl 698 703) (682 684) Terugkeer na n radiale simmetrie in Echinodermata Bevorderinge / veranderinge in die verterings, senuwee, sirkulasie (water vaskulêre sisteem in echinoderme), voortplantings en spier stelsels Vier afgeleide kenmerke van Chordata Nie-vertebrata Chordata: Subphyla Cephalochordata & Urochordata Afgeleide kenmerke van vertebrata (Craniata) Klas Myxini
Lesing 7 - Hoofstuk 34 Deuterostomia: Triploblastiese diere: Subphylum Vertebrata (Craniata Chordata); Visse (bl 704 710) (684 690) Afgeleide kenmerke van vertebrata Lampreys Evolusie van kake Chondricthyes & Osteichthyes (benige visse), insluitende lob-vinnige visse Oorgang na land met afgeleide kenmerke van tetrapoda (bl 710-713) (690 694) Amphibia die ontwikkeling van die sirkulasie sisteem vanaf n enkel lus in visse na die 3 kamer harte van Amphibia Kort inleiding tot evolusie Lesing 8 Hoofstuk 34 Deuterostoma: Triploblastiese diere: Subphylum Vertebrata (Craniata Chordata); Reptilia & Aves (bl 713-720) (694 703) Afgeleide kenmerke van amniota en aanpassings tot terrestriele kondisies Reptiele Afgeleide kenmerke van voëls, die ontwikkeling van vlug en die beperkinge op fisiologie die ontwikkeling van die sirkulasie sisteem tot die 3 & 4 kamer harte van reptiele en voëls Lesing 9 Hoofstuk 34 Deuterostoma: Triploblastiese diere: Subphylum Vertebrata (Craniate Chordata); Mammalia (bl 720 725) (704 708) Afgeleide kenmerke van soogdiere Monotremes Marsupiale Kenmerke van Eutherian soogdiere Diversiteit Evolusionêre konvergensie met marsupiale die ontwikkeling van die sirkulasie sisteem tot die 4 kamer harte van soogdiere EKOLOGIE: MODULERAAMWERK Lesing 1: Inleiding en konsepte Definisies; Ekologiese hierargie; Waarom ekologie bestudeer word. Bevolkingsekologie Verspreiding (Hoofstuk 52.1 en 52.2, Hoofstuk 53) Lesing 2: Bevolkingsekologie Verv/ - Verspreiding; Bevolkingsdinamika. (Hoofstuk 53) Lesing 3: Gemeenskapsekologie Die gemeenskapskonsep; Interaksie en ekologiese nisse; Kompeterende uitsluiting; Bron-verdeling; Kompetisie-opsporing; Roofdier-prooi
verhoudings; Plantbeskermingsmeganismes teen roofdiere; Dierbeskermings-meganismes teen roofdiere. (Hoofstuk 54) Lesing 4: Gemeenskapsekologie Verv/ - Ko-evolusie en simbiose; Kommensalisme; Mutualisme; Parasitisme; Interaksies tussen ekologiese prosesse; Ekologiese suksessie en rol van versteuring. (Hoofstuk 54) Lesing 5: Dinamika van Ekosisteme Definisie; Chemiese siklusse; Trofiese vlakke; Energie-vloei; Stabiliteit van Ekosisteme. (Hoofstuk 55) Lesing 6: Dinamika van Ekosisteme vervolg. (Hoofstuk 55) Lesings 7: Inleiding tot Biome. (Hoofstuk 52.4) Lesing 8: Biome van Suider Afrika. (Lesing notas) Lesing 9: Druk op die omgewing as gevolg van menslike aktiwiteite.(hoofstuk 56) Lesing 10: Druk op die omgewing verv / Restorasie ekologie (Hoofstuk 56) Na voltooiing van hierdie module behoort u: EKOLOGIE: STUDIEDOELSTELLINGS 1. n brëe oorsig van ekologie te hê. 2. die eienskappe van n bevolking te kan beskryf. 3. die belangrike aspekte van bevolkingsdinamika te verstaan. 4. te verstaan hoe ons veranderende bevolkings kan assesseer. 5. te definieer wat n gemeenskap beteken. 6. die begrippe van nis (fundamenteel vs gerealiseer) en habitat te verstaan. 7. te weet van die klassieke eksperimente deur Connell (rotsagtige kuslynekologie) en Gause (Paramecium). 8. die beginsels van bronverdeling en kompeterende uitsluiting te verstaan. 9. te beskryf hoe kompetisie waargeneem kan word. 10. die verskillende maniere waarop species binne gemeenskappe interaktief saamleef en hoe hierdie interaksies belangrike evolusionêre gevolge kan hê. 11. die interaksies tussen ekologiese prosesse te verstaan. 12. vertroud te wees met bio-geochemiese siklusse en die gevolge van hulle ontwrigting te verstaan. 13. trofiese vlakke binne die voedselkettings te verstaan asook die interaksies van species by verskillende trofiese vlakke. 14. basiese globale diversiteitspatrone te verstaan en die verskeidenheid hipoteses wat hierdie patrone verduidelik, te kan oordra. 15. te verstaan hoe en waarom klimaat die eienskappe van ekosisteme bepaal. 16. die sleutel-eienskappe van die hoof globale biome (terestrieel) en akwatiese ekosisteme te kan beskryf. 17. die sleutel-eienskappe van die primêre Suid Afrikaanse biome te kan beskryf. *****************************************************************************************