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
♂♀XD​YXd​XD​

Muskeldystrophie Duchenne wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel d). Eine Trägermutter, XDXd, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, XDY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für eine Trägertochter.

♀ XDXd♂ XDY
  1. 1Xd × XD
  2. 2Xd × Y
  3. 3XD × XD
  4. 4XD × Y
2.GenetikSchwer
AAAa?Aa?aap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,16f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 16% einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,16
f =
3.ZellbiologieMittel

Wo in der Zelle läuft der Citratzyklus (Krebs-Zyklus) ab?

  1. AIm Zytoplasma
  2. BIn der Mitochondrienmatrix
  3. CIm Intermembranraum
  4. DIn der inneren Mitochondrienmembran
4.ZellbiologieSchwer

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

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

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: Xd × XD

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

XdXD, XdY, XDXD, XDY

Das Feld finden

Xd × XD = XdXD

Antwort

Feld Xd × XD → XdXD
2.Genetik

Antwort: f = 0,48

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 = √0,16 = 0,4
p = 1 − 0,4 = 0,6

Träger

2pq = 2·0,6·0,4 = 0,48

Antwort

f = 0,48
3.Zellbiologie

Antwort: B · In der Mitochondrienmatrix

Warum das die Antwort ist

Der Citratzyklus läuft in der Mitochondrienmatrix ab und liefert NADH, FADH₂ und CO₂. Die Elektronentransportkette sitzt in der inneren Membran.

Antwort

B · In der Mitochondrienmatrix
4.Zellbiologie

Antwort: A · 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

A · Das fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

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