Biologie: Genetik und Zellbiologie: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 4 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Genetik

Monohybride Kreuzung (Aa × Aa)
Genotypen 1 : 2 : 1, Phänotypen 3 : 1
Dihybride Kreuzung
Phänotypen 9 : 3 : 3 : 1
Hardy-Weinberg
p + q = 1, p² + 2pq + q² = 1
Unabhängige Gene
die Wahrscheinlichkeiten multiplizieren

2Übungsaufgaben

1.GenetikMittel
AaBb ♀AaBb ♂ABAbaBabABAbaBab????????????????

Hochwüchsig (A) ist dominant über kleinwüchsig (a), und runde Samen (B) über runzlige (b). Die Gene liegen auf verschiedenen Chromosomen. Wie groß ist bei der Kreuzung AaBb × AaBb die Wahrscheinlichkeit P, dass ein Nachkomme hochwüchsig, runzlige Samen ist?

AaBb × AaBb
P =
2.GenetikSchwer
♂ AaBb♀ AaBbAbABabaBABabAbaB

Zwei AaBb-Eltern werden gekreuzt. Gen A ergibt runde Samen (dominant) oder runzlige Samen; Gen B ergibt hohe Pflanzen (dominant) oder niedrige Pflanzen. Klicke auf das eine Feld für einen Nachkommen, der zeigt runzlige Samen und ist homozygot für hohe Pflanzen ist.

AaBb × AaBb
  1. 1AB × Ab
  2. 2AB × AB
  3. 3AB × ab
  4. 4AB × aB
  5. 5ab × Ab
  6. 6ab × AB
  7. 7ab × ab
  8. 8ab × aB
  9. 9Ab × Ab
  10. 10Ab × AB
  11. 11Ab × ab
  12. 12Ab × aB
  13. 13aB × Ab
  14. 14aB × AB
  15. 15aB × ab
  16. 16aB × aB
3.ZellbiologieMittel

Wo in der Zelle läuft der Citratzyklus (Krebs-Zyklus) ab?

  1. AIm Zytoplasma
  2. BIn der Mitochondrienmatrix
  3. CIn der inneren Mitochondrienmembran
  4. DIm Intermembranraum
4.ZellbiologieSchwer

Unter welchen Bedingungen wird das lac-Operon bei E. coli am stärksten transkribiert?

  1. ASowohl Lactose als auch Glucose vorhanden
  2. BSowohl Lactose als auch Glucose abwesend
  3. CLactose abwesend und Glucose vorhanden
  4. DLactose vorhanden und Glucose abwesend

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,1875

Mendelsche Genetik: Jeder Elternteil gibt von jedem Gen ein zufällig gewähltes Allel weiter. Ein Punnett-Quadrat listet alle Kombinationen der Keimzellen auf, jede gleich wahrscheinlich. Ein dominantes Allel (Großbuchstabe) zeigt sich, sobald es vorhanden ist, ein rezessives nur im homozygoten Zustand. Gene auf verschiedenen Chromosomen werden unabhängig vererbt, ihre Wahrscheinlichkeiten werden also multipliziert.

Jedes Gen für sich

P(hochwüchsig) = 0,75
P(runzlige Samen) = 0,25

Multiplizieren

P = 0,75·0,25 = 0,1875

Antwort

P = 0,1875
2.Genetik

Antwort: aB × aB

Punnett-Quadrat: Die Gameten des einen Elternteils stehen oben, die des anderen an der Seite. Jedes Feld verbindet den Gameten darüber mit dem Gameten daneben, und jedes Feld ist gleich wahrscheinlich. Ein rezessives Merkmal zeigt sich nur, wenn beide Allele rezessiv sind; bei einem X-chromosomalen Merkmal erhalten Söhne ihr einziges X von der Mutter.

Gesuchter Genotyp

aaBB

Gameten

Ein homozygoter Genotyp braucht von beiden Eltern denselben Gameten, daher passt nur ein Feld der 16.

aB × aB = aaBB

Antwort

Feld aB × aB → aaBB
3.Zellbiologie

Antwort: B · In der Mitochondrienmatrix

Warum das die Antwort ist

Der Citratzyklus läuft in der Mitochondrienmatrix ab und liefert NADH, FADH₂ und CO₂. Die Elektronentransportkette sitzt in der inneren Membran.

Antwort

B · In der Mitochondrienmatrix
4.Zellbiologie

Antwort: D · Lactose vorhanden und Glucose abwesend

Warum das die Antwort ist

Lactose (als Allolactose) entfernt den Repressor. Wenig Glucose erhöht cAMP, das CAP aktiviert und die Transkription verstärkt. Beides ist für die maximale Expression nötig.

Antwort

D · Lactose vorhanden und Glucose abwesend

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