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
♂ AaBb♀ AaBbABAbabaBaBabABAb

Zwei AaBb-Eltern werden gekreuzt. Gen A ergibt violette Blüten (dominant) oder weiße Blüten; Gen B ergibt hohe Pflanzen (dominant) oder niedrige Pflanzen. Klicke auf das eine Feld für einen Nachkommen, der zeigt sowohl weiße Blüten als auch niedrige 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

Was bedeutet es, dass der genetische Code "degeneriert" (redundant) ist?

  1. ADie meisten Aminosäuren werden von mehr als einem Codon codiert
  2. BManche Codons werden nie verwendet
  3. CJedes Codon codiert für mehrere Aminosäuren
  4. DDer Code unterscheidet sich zwischen Arten völlig
4.ZellbiologieSchwer

Non-Disjunction in der Meiose kann führen zu:

  1. AEineiigen Zwillingen
  2. BGameten mit abnormer Chromosomenzahl, etwa beim Down-Syndrom
  3. CNur Mutationen der mitochondrialen DNA, die über das Zytoplasma der Eizelle weitergegeben werden
  4. DCrossing-over

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,375

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) = 0,5
P(runde Samen) = 0,75

Multiplizieren

P = 0,5·0,75 = 0,375

Antwort

P = 0,375
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: A · Die meisten Aminosäuren werden von mehr als einem Codon codiert

Warum das die Antwort ist

Mehrere Codons können für dieselbe Aminosäure codieren und unterscheiden sich oft nur in der dritten Base. Deshalb sind viele Punktmutationen still.

Antwort

A · Die meisten Aminosäuren werden von mehr als einem Codon codiert
4.Zellbiologie

Antwort: B · Gameten mit abnormer Chromosomenzahl, etwa beim Down-Syndrom

Warum das die Antwort ist

Werden Homologe (Meiose I) oder Schwesterchromatiden (Meiose II) nicht getrennt, entstehen aneuploide Gameten, z. B. Trisomie 21.

Antwort

B · Gameten mit abnormer Chromosomenzahl, etwa beim Down-Syndrom

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