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 kleinwüchsig, runzlige Samen ist?

AaBb × aabb
P =
2.GenetikSchwer
♂ AaBb♀ AaBbaBABabAbAbaBabAB

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

Was ist Crossing-over in der Meiose?

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

Tumorsuppressorgene wie p53 sorgen normalerweise dafür, dass:

  1. AZellen unsterblich werden
  2. BWachstumsfaktoren produziert werden
  3. CDer Zellzyklus angehalten oder Apoptose ausgelöst wird, wenn DNA geschädigt ist
  4. DDie Zellteilung beschleunigt wird, damit geschädigte Zellen rasch ersetzt werden

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,25

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(kleinwüchsig) = 0,5
P(runzlige Samen) = 0,5

Multiplizieren

P = 0,5·0,5 = 0,25

Antwort

P = 0,25
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: D · 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

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

Antwort: C · Der Zellzyklus angehalten oder Apoptose ausgelöst wird, wenn DNA geschädigt ist

Warum das die Antwort ist

p53 hält den Zyklus zur Reparatur an oder löst Apoptose aus; inaktivierende Mutationen lassen geschädigte Zellen weiter teilen.

Antwort

C · Der Zellzyklus angehalten oder Apoptose ausgelöst wird, wenn DNA geschädigt ist

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