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

Hämophilie wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel h). Eine Trägermutter, X^HX^h, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, X^HY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein nicht betroffener Sohn.

♀ X^HX^h♂ X^HY

1X^H × Y
2X^H × X^H
3X^h × Y
4X^h × X^H

2.GenetikSchwer

In einer Population von 5000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 1 von 2500 ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 5000q² = 0,0004

N =

3.ZellbiologieMittel

Welches Enzym bildet den Second Messenger cyclisches AMP, wenn es durch ein Gs-Protein aktiviert wird?

AAdenylatcyclase
BPhosphodiesterase
CProteinkinase A
DPhospholipase C

4.ZellbiologieSchwer

Braunes Fettgewebe enthält Thermogenin (UCP1), das Protonen durch die innere Mitochondrienmembran zurücksickern lässt. Welche Wirkung hat das?

ADie Zelle stellt auf Gärung um
BPro Glucose wird mehr ATP gebildet
CDie Elektronentransportkette hört auf zu arbeiten, weil keine Protonen mehr gepumpt werden können
DDie Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^H × 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^HY, X^HX^H, X^hY, X^hX^H

Das Feld finden

X^H × Y = X^HY

Antwort

Feld X^H × Y → X^HY

2.Genetik

Antwort: N = 4802

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 = √0,0004 = 0,02

p = 0,98

Homozygot dominant

p² = 0,9604

N = 5000·0,9604 = 4802

Antwort

N = 4802

3.Zellbiologie

Antwort: A · Adenylatcyclase

Warum das die Antwort ist

Aktiviertes Gs stimuliert die Adenylatcyclase, ATP in cAMP umzuwandeln. cAMP aktiviert die Proteinkinase A, und die Phosphodiesterase baut cAMP ab.

Antwort

A · Adenylatcyclase

4.Zellbiologie

Antwort: D · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

Warum das die Antwort ist

Entkopplerproteine lassen Protonen in die Matrix zurückströmen, ohne die ATP-Synthase zu passieren. Der Elektronentransport läuft weiter, aber die Energie wird als Wärme frei, was bei Neugeborenen nützlich ist.

Antwort

D · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

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