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 kleinwüchsig, runde Samen ist?

AaBb × Aabb
P =
2.GenetikSchwer
AAAa?Aa?aap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,04f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 4% einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,04
f =
3.ZellbiologieMittel

Wo findet die Glykolyse statt?

  1. AIm Zellkern
  2. BIm Cytoplasma
  3. CIn der Mitochondrienmatrix
  4. DIn der inneren Mitochondrienmembran
4.ZellbiologieSchwer

Braunes Fettgewebe enthält Thermogenin (UCP1), das Protonen durch die innere Mitochondrienmembran zurücksickern lässt. Welche Wirkung hat das?

  1. ADie Zelle stellt auf Gärung um
  2. BPro Glucose wird mehr ATP gebildet
  3. CDie Elektronentransportkette hört auf zu arbeiten, weil keine Protonen mehr gepumpt werden können
  4. DDie Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,125

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(kleinwüchsig) = 0,25
P(runde Samen) = 0,5

Multiplizieren

P = 0,25·0,5 = 0,125

Antwort

P = 0,125
2.Genetik

Antwort: f = 0,32

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 = √0,04 = 0,2
p = 1 − 0,2 = 0,8

Träger

2pq = 2·0,8·0,2 = 0,32

Antwort

f = 0,32
3.Zellbiologie

Antwort: B · Im Cytoplasma

Warum das die Antwort ist

Die Glykolyse spaltet Glucose im Cytoplasma in zwei Pyruvat und liefert netto 2 ATP und 2 NADH.

Antwort

B · Im Cytoplasma
4.Zellbiologie

Antwort: D · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

Warum das die Antwort ist

Entkopplerproteine lassen Protonen in die Matrix zurückströmen, ohne die ATP-Synthase zu passieren. Der Elektronentransport läuft weiter, aber die Energie wird als Wärme frei, was bei Neugeborenen nützlich ist.

Antwort

D · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

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