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, runzlige Samen ist?

AaBb × AaBb
P =
2.GenetikSchwer
♂ AaBb♀ AaBbAbabaBABABabaBAb

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

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

  1. AIn der Mitochondrienmatrix
  2. BIm Zytoplasma
  3. CIm Intermembranraum
  4. DIn der inneren Mitochondrienmembran
4.ZellbiologieSchwer

Was gibt der Km-Wert eines Enzyms in der Michaelis-Menten-Kinetik an?

  1. ADie maximale Reaktionsgeschwindigkeit
  2. BDie Enzymmenge in der Zelle
  3. CDie Substratkonzentration, bei der die Geschwindigkeit halb so groß wie Vmax ist
  4. DDie Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Substratkonzentration nahe null

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,1875

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(runzlige Samen) = 0,25

Multiplizieren

P = 0,75·0,25 = 0,1875

Antwort

P = 0,1875
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: A · 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

A · In der Mitochondrienmatrix
4.Zellbiologie

Antwort: C · Die Substratkonzentration, bei der die Geschwindigkeit halb so groß wie Vmax ist

Warum das die Antwort ist

Km ist die Substratkonzentration, bei der die halbmaximale Geschwindigkeit erreicht wird. Ein niedriger Km zeigt eine hohe scheinbare Affinität zum Substrat an.

Antwort

C · Die Substratkonzentration, bei der die Geschwindigkeit halb so groß wie Vmax ist

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