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
♂♀YXB​Xb​XB​

Rot-Grün-Sehschwäche wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel b). Eine Trägermutter, XBXb, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, XBY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein betroffener Sohn.

♀ XBXb♂ XBY
  1. 1Xb × Y
  2. 2Xb × XB
  3. 3XB × Y
  4. 4XB × XB
2.GenetikSchwer
AA?AaAaaap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,04N = 5000

In einer Population von 5000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 4% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 5000q² = 0,04
N =
3.ZellbiologieMittel

Welche Filamente des Zytoskeletts verleihen Zellen vor allem Widerstand gegen mechanische Belastung, etwa das Keratin der Haut?

  1. AAktin-Mikrofilamente
  2. BIntermediärfilamente
  3. CMikrotubuli
  4. DSpindelfasern
4.ZellbiologieSchwer

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

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

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: Xb × Y

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.

Das Quadrat ausfüllen

XbY, XbXB, XBY, XBXB

Das Feld finden

Xb × Y = XbY

Antwort

Feld Xb × Y → XbY
2.Genetik

Antwort: N = 3200

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 = 0,8

Homozygot dominant

p² = 0,64
N = 5000·0,64 = 3200

Antwort

N = 3200
3.Zellbiologie

Antwort: B · Intermediärfilamente

Warum das die Antwort ist

Intermediärfilamente wie Keratine und Lamine sind seilartig und reißfest. Sie helfen Zellen, Dehnung und Druck standzuhalten.

Antwort

B · Intermediärfilamente
4.Zellbiologie

Antwort: A · 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

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

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