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
AaBb ♀aaBb ♂ABAbaBabaBabaBab????????????????

Hochwüchsig (A) ist dominant über kleinwüchsig (a), und runde Samen (B) über runzlige (b). Die Gene liegen auf verschiedenen Chromosomen. Wie groß ist bei der Kreuzung AaBb × aaBb die Wahrscheinlichkeit P, dass ein Nachkomme hochwüchsig, runde Samen ist?

AaBb × aaBb
P =
2.GenetikSchwer
AAAa?Aa?aap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,0025f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1 von 400 einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,0025
f =
3.ZellbiologieMittel

Was ist Crossing-over in der Meiose?

  1. AAustausch von Erbmaterial zwischen homologen Chromosomen in der Prophase I
  2. BKopieren der DNA vor der Teilung
  3. CTrennung der Schwesterchromatiden bei ihrer Wanderung zu den entgegengesetzten Polen in der Anaphase II
  4. DVerschmelzung zweier Gameten
4.ZellbiologieSchwer

Welcher Kontrollpunkt stellt sicher, dass alle Chromosomen an der Spindel befestigt sind, bevor die Anaphase beginnt?

  1. ADer G1/S-Kontrollpunkt
  2. BDer G2/M-Kontrollpunkt
  3. CDer Spindelkontrollpunkt (Metaphase-Kontrollpunkt)
  4. DDer S-Phase-Kontrollpunkt

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,375

Mendelsche Genetik: Jeder Elternteil gibt von jedem Gen ein zufällig gewähltes Allel weiter. Ein Punnett-Quadrat listet alle Kombinationen der Keimzellen auf, jede gleich wahrscheinlich. Ein dominantes Allel (Großbuchstabe) zeigt sich, sobald es vorhanden ist, ein rezessives nur im homozygoten Zustand. Gene auf verschiedenen Chromosomen werden unabhängig vererbt, ihre Wahrscheinlichkeiten werden also multipliziert.

Jedes Gen für sich

P(hochwüchsig) = 0,5
P(runde Samen) = 0,75

Multiplizieren

P = 0,5·0,75 = 0,375

Antwort

P = 0,375
2.Genetik

Antwort: f = 0,095

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 = √0,0025 = 0,05
p = 1 − 0,05 = 0,95

Träger

2pq = 2·0,95·0,05 = 0,095

Antwort

f = 0,095
3.Zellbiologie

Antwort: A · Austausch von Erbmaterial zwischen homologen Chromosomen in der Prophase I

Warum das die Antwort ist

Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen tauschen an Chiasmata Abschnitte aus, was die genetische Vielfalt erhöht.

Antwort

A · Austausch von Erbmaterial zwischen homologen Chromosomen in der Prophase I
4.Zellbiologie

Antwort: C · Der Spindelkontrollpunkt (Metaphase-Kontrollpunkt)

Warum das die Antwort ist

Der Spindelkontrollpunkt verzögert die Anaphase, bis jedes Kinetochor befestigt ist, und verhindert so eine ungleiche Chromosomenverteilung.

Antwort

C · Der Spindelkontrollpunkt (Metaphase-Kontrollpunkt)

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