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
♂♀XB​YXB​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 × XB
  2. 2XB × Y
  3. 3Xb × XB
  4. 4Xb × Y
2.GenetikSchwer
♂ AaBb♀ AaBbaBabAbABaBAbabAB

Zwei AaBb-Eltern werden gekreuzt. Gen A ergibt schwarzes Fell (dominant) oder weißes Fell; Gen B ergibt gelbe Samen (dominant) oder grüne Samen. Klicke auf das eine Feld für einen Nachkommen, der homozygot für schwarzes Fell und zeigt grüne Samen 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

Ein Codon besteht aus:

  1. AEinem ganzen Gen
  2. BDrei Nukleotiden der mRNA, die für eine Aminosäure oder ein Stoppsignal codieren
  3. CDrei Aminosäuren
  4. DEinem Nukleotid
4.ZellbiologieSchwer

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

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

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

XBXB, XBY, XbXB, XbY

Das Feld finden

Xb × Y = XbY

Antwort

Feld Xb × Y → XbY
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: B · Drei Nukleotiden der mRNA, die für eine Aminosäure oder ein Stoppsignal codieren

Warum das die Antwort ist

Jedes Basentriplett bestimmt eine Aminosäure oder Stopp; der genetische Code ist redundant (mehrere Codons pro Aminosäure).

Antwort

B · Drei Nukleotiden der mRNA, die für eine Aminosäure oder ein Stoppsignal codieren
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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