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
AA?AaAaaap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,09N = 500

In einer Population von 500 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 9% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 500q² = 0,09
N =
3.ZellbiologieMittel

Wie gelangt Glucose in die meisten Körperzellen, etwa in rote Blutkörperchen?

  1. ADurch Phagozytose
  2. BDurch erleichterte Diffusion über GLUT-Carrierproteine
  3. CDurch einfache Diffusion durch die Lipiddoppelschicht
  4. DDurch primär aktiven Transport unter direktem ATP-Verbrauch an der Membran
4.ZellbiologieSchwer

Knudsons "Two-Hit"-Hypothese, die auf dem Retinoblastom beruht, erklärt, dass Tumorsuppressorgene:

  1. AImmer sowohl von der Mutter als auch vom Vater in mutierter Form vererbt werden
  2. BKrebs verursachen, wenn ein Allel überaktiv ist
  3. CNur bei Kindern vorkommen
  4. DMeist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,25

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) = 0,5
P(runzlige Samen) = 0,5

Multiplizieren

P = 0,5·0,5 = 0,25

Antwort

P = 0,25
2.Genetik

Antwort: N = 245

Hardy-Weinberg: In einer großen, zufällig paarenden Population ohne Selektion ergeben die Allelfrequenzen p (dominant) und q (rezessiv), p + q = 1, die Genotypfrequenzen p², 2pq und q².

Allelfrequenzen

q = √0,09 = 0,3
p = 0,7

Homozygot dominant

p² = 0,49
N = 500·0,49 = 245

Antwort

N = 245
3.Zellbiologie

Antwort: B · Durch erleichterte Diffusion über GLUT-Carrierproteine

Warum das die Antwort ist

Glucose nutzt GLUT-Carrierproteine, um sich ohne ATP-Verbrauch entlang ihres Konzentrationsgefälles zu bewegen. Das ist erleichterte Diffusion.

Antwort

B · Durch erleichterte Diffusion über GLUT-Carrierproteine
4.Zellbiologie

Antwort: D · Meist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht

Warum das die Antwort ist

Der Verlust einer Kopie von RB1 reicht nicht aus; auch das zweite Allel muss verloren gehen. Kinder, die eine mutierte Kopie erben, brauchen nur einen weiteren Treffer und bekommen daher oft früh beidseitige Tumoren.

Antwort

D · Meist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht

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