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, runde Samen ist?

AaBb × aabb
P =
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

Was ist die G0-Phase des Zellzyklus?

  1. AEine Phase, die nur in Krebszellen vorkommt, die nicht mehr auf Signale reagieren
  2. BEin Ruhezustand, in dem Zellen den Zyklus verlassen und sich nicht mehr teilen
  3. CDas letzte Stadium der Mitose
  4. DDie Phase, in der die DNA kopiert wird
4.ZellbiologieSchwer

Bei der häufigsten Mukoviszidose-Mutation (ΔF508) wird das CFTR-Protein gebildet, fehlt aber in der Zellmembran. Warum?

  1. ADas Gen wird überhaupt nicht transkribiert
  2. BDie mRNA kann den Zellkern nicht verlassen
  3. CDas fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut
  4. DDas Protein wird aus der Zelle sezerniert, statt eingebaut zu werden

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(runde Samen) = 0,5

Multiplizieren

P = 0,5·0,5 = 0,25

Antwort

P = 0,25
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 · Ein Ruhezustand, in dem Zellen den Zyklus verlassen und sich nicht mehr teilen

Warum das die Antwort ist

Zellen in G0 haben den Zyklus verlassen und bereiten keine Teilung vor. Manche können auf einen Reiz hin nach G1 zurückkehren, etwa Leberzellen nach einer Verletzung.

Antwort

B · Ein Ruhezustand, in dem Zellen den Zyklus verlassen und sich nicht mehr teilen
4.Zellbiologie

Antwort: C · Das fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

Warum das die Antwort ist

Durch den Verlust eines Phenylalanins faltet sich CFTR falsch. Die Qualitätskontrolle des ER hält es zurück und führt es dem proteasomalen Abbau zu, sodass kaum etwas die Membran erreicht.

Antwort

C · Das fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

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