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 = 0,0001f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1 von 10000 einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,0001
f =
3.ZellbiologieMittel

Ein neu gebildetes Protein besitzt eine N-terminale Signalsequenz. Wohin wird es geleitet?

  1. AIn die Mitochondrienmatrix
  2. BDirekt ins Zytosol, um dort verwendet zu werden
  3. CIn den Zellkern
  4. DIn das endoplasmatische Retikulum
4.ZellbiologieSchwer

Eine Mutation im lac-Repressor verhindert, dass er an den Operator bindet. Was ist die Folge?

  1. ADie lac-Gene können nie exprimiert werden
  2. BDie lac-Gene werden nur exprimiert, wenn Glucose im Medium vorhanden ist
  3. CDie lac-Gene werden ständig exprimiert, auch ohne Lactose
  4. DDie Bakterien können keine Glucose mehr aufnehmen

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

Multiplizieren

P = 0,75·0,5 = 0,375

Antwort

P = 0,375
2.Genetik

Antwort: f = 0,0198

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 = √0,0001 = 0,01
p = 1 − 0,01 = 0,99

Träger

2pq = 2·0,99·0,01 = 0,0198

Antwort

f = 0,0198
3.Zellbiologie

Antwort: D · In das endoplasmatische Retikulum

Warum das die Antwort ist

Das Signalerkennungspartikel (SRP) bindet die Signalsequenz und bringt das Ribosom zur ER-Membran, wo das Protein ins ER-Lumen oder in die Membran gelangt.

Antwort

D · In das endoplasmatische Retikulum
4.Zellbiologie

Antwort: C · Die lac-Gene werden ständig exprimiert, auch ohne Lactose

Warum das die Antwort ist

Kann der Repressor nicht an den Operator binden, wird die RNA-Polymerase nie blockiert, und das Operon wird konstitutiv exprimiert.

Antwort

C · Die lac-Gene werden ständig exprimiert, auch ohne Lactose

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