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

In einer Population von 10000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 4% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 10000q² = 0,04

N =

3.ZellbiologieMittel

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

AMikrotubuli
BAktin-Mikrofilamente
CSpindelfasern
DIntermediärfilamente

4.ZellbiologieSchwer

Wie viele verschiedene Chromosomenkombinationen kann allein die unabhängige Verteilung bei 23 Chromosomenpaaren in menschlichen Keimzellen hervorbringen?

A2²³ (etwa 8 Millionen)
B23²
C46
D2 × 23

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: N = 6400

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 = 10000·0,64 = 6400

Antwort

N = 6400

3.Zellbiologie

Antwort: D · Intermediärfilamente

Warum das die Antwort ist

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

Antwort

D · Intermediärfilamente

4.Zellbiologie

Antwort: A · 2²³ (etwa 8 Millionen)

Warum das die Antwort ist

Jedes der 23 Paare kann sich auf zwei Arten ausrichten, was 2²³ ≈ 8,4 Millionen Kombinationen ergibt, noch bevor Crossing-over zusätzliche Variation erzeugt.

Antwort

A · 2²³ (etwa 8 Millionen)

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