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

Hämophilie wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel h). Eine Trägermutter, X^HX^h, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, X^HY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für eine Trägertochter.

♀ X^HX^h♂ X^HY

1X^h × Y
2X^h × X^H
3X^H × Y
4X^H × X^H

2.GenetikSchwer

In einer Population von 500 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 9% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 500q² = 0,09

N =

3.ZellbiologieMittel

Eine Punktmutation verwandelt ein Codon für eine Aminosäure in ein Stoppcodon. Welche Art von Mutation ist das?

ANonsense-Mutation
BMissense-Mutation
CRasterschubmutation
DStille Mutation

4.ZellbiologieSchwer

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

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

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^h × X^H

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^hY, X^hX^H, X^HY, X^HX^H

Das Feld finden

X^h × X^H = X^hX^H

Antwort

Feld X^h × X^H → X^hX^H

2.Genetik

Antwort: N = 245

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 = √0,09 = 0,3

p = 0,7

Homozygot dominant

p² = 0,49

N = 500·0,49 = 245

Antwort

N = 245

3.Zellbiologie

Antwort: A · Nonsense-Mutation

Warum das die Antwort ist

Eine Nonsense-Mutation erzeugt ein vorzeitiges Stoppcodon, wodurch ein verkürztes Protein entsteht, das meist nicht funktioniert.

Antwort

A · Nonsense-Mutation

4.Zellbiologie

Antwort: B · 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

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

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