New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

General Biology 2- First three weeks

by: Evan Gallagher

General Biology 2- First three weeks EBIO 1220

Marketplace > University of Colorado > Science > EBIO 1220 > General Biology 2 First three weeks
Evan Gallagher
GPA 3.5

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

First three weeks of notes for General Biology 2- EBIO 1220- Carol Kearns
General Biology 2
Dr. Carol Kearns
Class Notes
EBIO, Biology, EBIO1220
25 ?




Popular in General Biology 2

Popular in Science

This 20 page Class Notes was uploaded by Evan Gallagher on Wednesday January 27, 2016. The Class Notes belongs to EBIO 1220 at University of Colorado taught by Dr. Carol Kearns in Spring 2016. Since its upload, it has received 48 views. For similar materials see General Biology 2 in Science at University of Colorado.


Reviews for General Biology 2- First three weeks


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 01/27/16
Thursday, January 28, y Gen Bio 2 Evolution ­ Evolution is a scientific theory, Meaning this can’t be completely proved, but all the  evidence supports it The evolution of evolutionary thought • the greek philosopher plato claimed that every organism was an example of a perfect  essence or type created by god and that these types were unchanging • Aristotle ordered these types of organisms into a linear scheme called the great chain  of being. In this chain species were organized into a sequence based on increasing  size and complexity with humans at the top.  • Darwin and Wallace proposed that change in species through time does not allow a  linear, progressive patten but instead is based on variation among individuals in  populations • Darwin and Wallace proposed that evolution occurs because of natural selection The pattern of evolution Darwin describe evolution as descent with modification, meaning that change over time  produced modern species from ancestral species.  Two big claims 1­ species change through time 2­ species have a common ancestor  Key concepts Populations and species evolve, meaning that their characteristics change through time. More precisely, evolution is defined as changes in allele frequencies over time natural selection occurs when individuals with certain alleles produce the most offspring  in a population  1 Thursday, January 28, y natural selection occurs when individuals with certain alleles produce the most offspring  in a population an adaptation is a genetically based trait that increases and individuals ability to  produce offspring in a particular environment Natural selection depends on four key parameters Overpopulation­ more babies are produced than can survive. This creates competition  between individuals variation­ in the process of gamete formation, independent assortment of the  chromosomes in humans results in 8,388,608 possible genetically different gametes  from one person That doesn't take into account crossing over heritability­ some of the variation among individuals must have genetic basis so  offspring can inherit the character trait.  differential survival and reproduction­ individuals that thrive in their environment will   survive, reproduce, and pass their traits on to the next generation. Their genes will be  represented at a greater frequency in the next generation  The process of evolution: fitness and adaption Darwinian fitness; the ability of an individual to produce offspring, relative to that ability in other individuals in the population in biology. an adaption is a heritable trait that increases and individuals darwinian  fitness in a particular environment  1/13 fossils are traces of organisms that lived in the past the many fossils that have been found and described in the scientific literature make up  the fossil record.  2 Thursday, January 28, y Transitional forms • as the fossil record has become more complete, many transitional forms have been  discovered wth traits that are intermediate between earlier and later species • these transitional forms provide strong evidence for change through time  • early scientists observed that extinct fossil species are typically succeeded in the  same region by similar living species • darwin interpreted this as evidence that extinct forms and living forms are related that  they represent ancestors and descendants  Evidence for change through time • researchers now have used radioactive isotopes to assign absolute ages to the  geologic time scale • geologic data show that the earth is about 4.6 billion years old Extinction many fossils provide evidence for extinct species, those that are no longer alive darwin interpreted extinction as evidence that species are dynamic. He reasoned that if  species have gone extinct, then the army of species living on earth has changed  through time  Vestigial treats a vestigial trait is a reduced or incompletely developed structure in an organism that  has o function or reduced fiction, but is clearly similar to function organs or structures in  closely related species vestigial thats are evidence that the characteristics of species have changed over time Genetic and developmental homology • Another line of evidence comes from homologies. Homology is a similarly that exists  in a species descended form a common ancestor. Homology can be recognized and  studied at three interacting levels; genetic, developmental, and structural . 3 Thursday, January 28, y Homology genetic homology is a similarity in the DNA sequences of different species. A main  example is the generic code itself developmental homology is a similarity in embryonic traits. An example is the gill  riches found during the embryonic developmental in chicks, humans. and cats.  Structural Homology refers to similarities in adult morphologies. One example is the  common structural plan found in the bones f the limbs in vertebrates (animals with a  backbone) in many cases, traits are similar in different species because the species in question  were related to each other bt common decent if species were created independently of one another, these types of similarities would  not occur  Homology is evidence that features do not arise de novo but are built from preexisting  structures, indicating decent from a common ancestor  Geographic relationships • One line of evidence comes from silicates among island species. For example, darwin collected mockingbirds from the galapagos iskands. The mockingbirds were  superficially similar, but different islands and different species 4 Thursday, January 28, y • darwin proposed that mockingbirds were similar because they had defended from a  common ancestor Evolution is not goal-directed or progressive • evolution by natural selection is not goal directed. It simply favors individuals that  happen to be better adapted to the environment at the time. Adaptions do not occur  because organisms want or need them • evolution is also not progressive, meaning producing “better” or more complex  organisms. Scientifically, there is no such thing  as higher or lower organisms • species are related by a common ancestry and all have evolved equally though time.  As evolution continues, species may become simpler or more complex depending on  which one is more favorable . Chapter 21­ Evolutionary forces • microevolution is a change in allele frequencies in a population over generations • Macroevolution refers to the origin of new groups of organisms, the appearance of  major new features in organisms, and the change in diversity associated with mass  extinctions  Evolution in populations IN population genetics, we consider evolution = a change in allele frequencies in a  population over time Forces that can change allele frequencies in populations • Mutation • genetic drift (due to small population size) • migration or gene flow • non­random mating • natural selection 5 Thursday, January 28, y mutation Mutations are changes in the nucleotide sequence of DNA  Mutations cause new genes and alleles to arise  only mutations in cells and gametes can be passed on to children Mutation= the raw material for evolution Mutation rate­ low on a per­gene basis, but organisms have many genes • mutation rates are variable among individuals  among species  variation among genes  Genetic Drift This is unpredictable fluctuations in allele frequencies in small populations due to  chance Does not lead to adaption Leads to fixation of alleles  important in small population related to the founder effect  Fixation­ Only one allele remains in the population. All others are gone. SO the trait is   fixed in that there is only one option Founder effect the founder effect occurs when a small group of individuals establish a new population These individuals are a subset of the original population. Generic traits probably occur  at different frequencies in this small subset. They are not entirely representative of the  larger, original population Some characteristics may be present at a higher frequency. Others may be entirely  missing 6 Thursday, January 28, y Bottleneck effect As a result of genetic drift • Populations lose allele  • populations lose genetic diversity  • separate populations diverge from each other  • genes can become fixed. (that means only one allele still exists in the population Migration, or gene flow movement of alleles between populations \ migration introduces new alleles and changes the frequencies of alleles present If two populations have different selective forces and their gene pool mix through  migration, we can expect a change in allele frequencies.  7 Thursday, January 28, y Non-random mating inbreeding outbreeding sexual selection for a particular type positive or negative assortative mating.  Inbreeding and conservation Biology endangered species usually exist in small populations. Genetic drift can fix bad genes.  Inbreeding can reduce survival and fitness resulting in smaller population size Advantages of Inbreeding­ it can preserve a fit genotype outbreeding depression­ When you take an individual from a far away place, and it is  more adapted to their environment, you ruin the chance of the offspring being able to  survive either environment  Sexual selection Sexual selection is natural selection for mating success It can result int sexual dimorphism, marked differences between the sexes in secondary sexual characteristics.  Sometimes sexual selection seems to contradict the idea of “survival of the fittest”  Female Choice: When the female chooses the male who impresses her most 1/20 Positive assortative mating strong tendency for people to chose traits that are similar  to what they have  Negative assortative mating: When the individual looks for traits dissimilar to what  they have  8 Thursday, January 28, y Natural selection Natural selection is the only one of these forces that can produce adaption The three different modes of selection • Directional selection­ favors individuals at one end of the phenotypic range  • Disruptive selection­ favors individuals at both extremes of the phenotypic  • Stabilizing selection­ favors intermediate variants and acts against extreme  phenotypes  Chapter 22 Species and speciation  There are different ways to describe species Biological species concept: If they can reproduce with each other, they are part of the same species  Prezygoic isolation Occurs when individuals of different species are prevented from  mating  Postzygotic isolation: Occurs when individuals from different populations do mate, ut  the hybrid offspring produce have low fitness and do not survive to produce offspring. Problems with the biological species concept­ Some species do have distinct forms  but hybridize where their ranges overlap (polar bears and grizzlies)  Morphospecies concept This emphasizes morphological differences Under this concept, biologists ndenitift evolutionary independent lineages by differences in size, shape, or other morphological features This concept is base on the idea that distinguishing features are most likely to arise if  populations are independent and isolated from gene flow The morphospecies concept can be wide;y applied, but the features used to distinguish  species under this concept are rather subjective 9 Thursday, January 28, y Problems with this concept Some taxonomists that work in certain groups are splitters and name lots of species­ for example there are about 200 named species of parthenogenetic british black berry; a  vertebrate taxonomist might assign these to 2 or 3 species Cryptic species­ species that look the same to use, but do not interbreed at all Ecological species concept  This looks at how species differ in their interactions with the environment  The Phylogenetic species concept  this is based on reconstructing the evolutionary history of populations  on such a phylogenetic tree, each tip is a phylogenetic species often, this depends looking at the molecular genetics of many individuals Other problems with the species concept  Species have different degrees of genetic divergence in different groups  For example, there is a disease causing bacteria called legionella pneunophila. Different strains differ by as much as 50% of the nucleotide sequence homologys.  That amount of genetic difference s as big as the difference between mammals and  fish. Humans and chimps army by 3% 1/22 How do new species form? 1.isolation Founder effect genetic drift  2. Divergence  Sympatric Natural Selection­ The divergence of species happens in the same place  10 Thursday, January 28, y Allopatric Natural selection­ When the two species diverge in different locations. This  is much more common What helps to maintain species? songs/ vocalizations behaviors color patterns breeding season timing mechanical or chemical differences  hybrids are not fit  Polyploidy  A mutation that results in polyploidy­the condition of having more than two sets of  chromosomes­ can cause speciation  Mistakes in meiosis can result in diploid gametes. If two diploid gametes fuse, the  zygote has an even number of chromosomes.  Chapter 23­ Macroevolution  Long term impacts of mass extinctions. Origin of entire new groups of organisms. Major  new features or processes. Changes in diversity due to mass extinctions patterns of new evolution on a large time scale  Limitations of the Fossil record Biologists think that o.1% of all species that have lived on earth have been discovered  though the fossil record.  Habitat bias­ some types of organism are not surrounded by conditions that will fossilize them Taxonomic bias­ some organisms don’t have have features that help them fossilize.  Bony animals will likely be fossilized as opposed to jellyfish Temporal bias­ The possibility that while an organism was fossilized and some random  event either removed it or destroyed it abundance bias­ some organisms are more plentiful than others 11 Thursday, January 28, y Four eras of fossil records Precambrian­ from the formation of earth through the appearance of multicellular, soft  bodied organisms paleozoic­ the diversification of animals plants and fungi Mesozoic­ “Age of reptiles” (Dinosaurs) Cenozoic­ “Age of mammals”  each era ended with a major extinction  Mechanisms for macroevolution Continental drift­ Widely excepted. When two continents get separated leaving  separate organisms on both continents. This is because of plates in the earth moving.  Pangea was a super continent 1.1 billion years ago Consequences of continental drift:  1. A reduction in shallow water habitat 2. A colder and Drier climate inland  3. Changes in climate as contents moved toward and away from the pole 4. Changes in ocean circulation patterns lading to global cooling Homeotic gene duplication/mutation­ Hox gene duplication­ these determine such  basic features as where wings and legs will develop on a bird or insect Duplication of these regularity genes allow s more complexity in animal form Genes that program development control the rate, timing, and spatial patten of changes  in an organisms form as it develops int an adult  Heterochrony­ An evolutionary change in the rate or timing of developmental events  it can have significant impact on body shape  The contrasting shapes of human and chimpanzee skulls are the result of small  changes in relative growth rates  Mass extinctions­ there have been 5 big mass extinctions. The fossil record shows  that most species that have ever lived are new extinct. These happened most likely  because of external forces  Consequences of mass extinctions­  12 Thursday, January 28, y mass extinction can alter ecological communities and the niches available to organisms  it can take from 5 to 100 million years for diversity o recover following a mass extinction Adaptive radiation­ The rapid formation of many species from a single ancestral  species. These are not only after mass extinctions, but are often correlated wit  morphological innovation. When plants developed a waxy cuticle, they could not live on land. That opened many  new opportunities for rapid speciation.  When arthropods with their water resistant exoskeletons came onto land, they found  many new environments  1/25 exaltation­ features that arise in one context take on a new role  Chapter 24­ Prokaryotes  The phylogenic tree of life molecular data shows that some organisms previously lumped together as bacteria are  more different from each other than plants and animals. Thus we have added an  additional layer at the top of the hierarchy, called the domain  The domain concept was originally based on rRNA Domain Kingdom Phylum class order Family genus Species  Prokaryotes: No nucleus  Binary Fission Lateral gene transfer  13 Thursday, January 28, y single celled circular DNA Prokaryotes are the oldest life forms on earth appearing at least 3.5 billon years ago Prokaryotes were the only life forms for almost over a billion years before the  appearance of eukaryotes  Bacteria Free­living, Pathogens, Mutualists, and important in ecological cycles  Eubacteria have a cell wall of peptidoglycan (a polysaccharide). It prevents the cell form bursting in a hypotonic solution Archaea also have a cell wall, but the chemical composition varies among species  Although cells lack membrane bound organelles, they may have imaginations of the  plasma membrane. These folds provide large surface areas for enzymes and pigments  14 Thursday, January 28, y 15 Thursday, January 28, y Reproduction of prokaryotes reproduction in prokaryotes is via binary fission which produces clones prokaryotes do not have gametes, zygotes, or sexual reproduction as we know it in  animals  Mutation:  Mutation rate is about 1 x 10^­7 per gene/cell/day in E. coli thus a single bacterium can give rise to 6 x 10^6 mutations a day Lateral gene transfer  Conjugation transformation transduction  Conjugation: DNA is transferred between two cells that are temporarily joined by a plus only cells with the F factor can form a pilus Transformation 16 Thursday, January 28, y Transduction   17 Thursday, January 28, y 1/27 Bacteria 4 broad categories of metabolism based on source of carbon, and source of energy Source of Carbon: Autotrophs­ carbon derived from CO2 or other inorganic C­source  Heterotrophs­ carbon derived from intake of organic molecules living or dead organisms Source of energy:  Photo­ energy derived from light Chemo­ energy derived from the break down of chemicals  Photoautotrophs   Energy from the sun Carbon from CO2 or other inorganic things Photoheterotrophs: Only in certain prokaryotes  Get energy from light carbon from consuming organic molecules  Chemoautotrophs: Energy from oxidation of chemicals such as NH4, CH4, or H2S oxidation carbon from inorganic source  Chemoheterobtrophs: This includes humans and all animals Energy from breakdown of chemicals Carbon from ingestion of organics Archaea They are found in many places that you would find eubacteria. They are common in the  ocean and soil  Some Archaea are extremophiles, living in conditions of high heat, high salinity, or low  pH, and as deep as 2.7 km underground  18 Thursday, January 28, y Methanogens­ obligate anaerobes which produce methane as a byproduct of  metabolism; important in sewage treatment, also found in bogs Halophiles­ requite hit salt concentrations 17­23% Thermoacidophiles­ require hot, acidic environment such as burning coal deposits  Hyperthomophiles­ tolerate temperatures as high as 106 C In what ways are Archaea like eurobacteria?  Archaea look like eubacterial cells  Like eubacteria they lack a nucleus  They have a circular bacterial chromosome  Plasmids are present in cells How do archaea differ from Eubacteria  Cell wall alacks peptidoglycan )a normal component of eubacterial cell wall) Lipids are ether­linked(unusual form of lipids) The archaean chromosome contains introns  unique ribosomal RNA the DNA is associated with histone proteins in Archaea  How are archaea similar to Eukaryotes  Archaea have introns in genome  DNA is associated with histone proteins  Ribosomal proteins are more similar to those of eukaryotes  RNA polymerase is more similar to eukaryotes  Evolution of the Eukaryotes Major transitions from prokaryotes to eukaryotes  Have a nucleus  Complex Life cycles 19 Thursday, January 28, y Internal Cell organelles  Multicellularity in some Development of cytoskeleton  Aerobic metabolism dominates  Nucleus  Loss of bacterial cell wall Infolding of plasma membrane to surround DNA Greater regulation of generic material within nucleus  The nuclear membrane separates transcription from translation. This allows the  additional processing of mRNA before it is translated to make proteins. The additional  processing includes alternative splicing configurations, which results in additional  flexibility in gene expression.  Within the nucleus: ­ Formation of distinct chromosomes  ­ increase in amount of genetic material ­ evolution of diploid condition  ­ evolution of mitosis and meiosis Endosymbiosis ­ Loss of cell wall and development of cytoskeleton permit phagocytosis  ­ cells engulf other smaller cells ­ internal cells become endosymbionts Mutualism ­ smaller cel gains a favorable environment ­ larger cell derives benefit from its endosymbiont 20


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.