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

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

♀ X^BX^b♂ X^bY

1X^b × X^b
2X^b × Y
3X^B × X^b
4X^B × Y

2.GenetikSchwer

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1% einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,01

f =

3.ZellbiologieMittel

Wie wirken Steroidhormone wie Cortisol hauptsächlich auf ihre Zielzellen?

ASie binden einen Membranrezeptor und öffnen Ionenkanäle, wodurch sich das Membranpotenzial der Zelle ändert
BSie durchqueren die Membran und binden intrazelluläre Rezeptoren, die die Gentranskription verändern
CSie werden durch Phagozytose aufgenommen und verdaut
DSie aktivieren die Adenylatcyclase von außerhalb der Zelle

4.ZellbiologieSchwer

Ein nicht kompetitiver Inhibitor bindet ein Enzym abseits des aktiven Zentrums. Wie verändert er die Kinetik?

ASowohl Vmax als auch Km steigen
BVmax bleibt gleich und Km steigt
CBei hoher Substratkonzentration hat er keine Wirkung
DVmax sinkt und Km bleibt gleich

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^B × 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

X^bX^b, X^bY, X^BX^b, X^BY

Das Feld finden

X^B × Y = X^BY

Antwort

Feld X^B × Y → X^BY

2.Genetik

Antwort: f = 0,18

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 = √0,01 = 0,1

p = 1 − 0,1 = 0,9

Träger

2pq = 2·0,9·0,1 = 0,18

Antwort

f = 0,18

3.Zellbiologie

Antwort: B · Sie durchqueren die Membran und binden intrazelluläre Rezeptoren, die die Gentranskription verändern

Warum das die Antwort ist

Steroide diffundieren durch die Membran und binden an Rezeptoren im Zytoplasma oder Zellkern. Der Hormon-Rezeptor-Komplex wirkt als Transkriptionsfaktor.

Antwort

B · Sie durchqueren die Membran und binden intrazelluläre Rezeptoren, die die Gentranskription verändern

4.Zellbiologie

Antwort: D · Vmax sinkt und Km bleibt gleich

Warum das die Antwort ist

Ein rein nicht kompetitiver Inhibitor verringert die Zahl funktionsfähiger Enzymmoleküle und senkt damit Vmax. Die Substratbindung ist nicht beeinträchtigt, also bleibt Km gleich.

Antwort

D · Vmax sinkt und Km bleibt gleich

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