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

Rot-Grün-Sehschwäche wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel b). Eine Trägermutter, X^BX^b, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, X^BY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein nicht betroffener Sohn.

♀ X^BX^b♂ X^BY

1X^B × X^B
2X^B × Y
3X^b × X^B
4X^b × Y

2.GenetikSchwer

In einer Population von 10000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 4% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 10000q² = 0,04

N =

3.ZellbiologieMittel

Aktiver Transport unterscheidet sich von erleichterter Diffusion, weil er:

ANur Wasser bewegt
BKeine Proteine braucht
CEnergie nutzt, um Stoffe gegen ihr Konzentrationsgefälle zu bewegen
DStoffe mithilfe von Carrierproteinen schneller entlang ihres Gefälles bewegt

4.ZellbiologieSchwer

Ein nicht kompetitiver Inhibitor bindet ein Enzym abseits des aktiven Zentrums. Wie verändert er die Kinetik?

AVmax bleibt gleich und Km steigt
BSowohl Vmax als auch Km steigen
CBei hoher Substratkonzentration hat er keine Wirkung
DVmax sinkt und Km bleibt gleich

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^B × 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^BX^B, X^BY, X^bX^B, X^bY

Das Feld finden

X^B × Y = X^BY

Antwort

Feld X^B × Y → X^BY

2.Genetik

Antwort: N = 6400

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 = √0,04 = 0,2

p = 0,8

Homozygot dominant

p² = 0,64

N = 10000·0,64 = 6400

Antwort

N = 6400

3.Zellbiologie

Antwort: C · Energie nutzt, um Stoffe gegen ihr Konzentrationsgefälle zu bewegen

Warum das die Antwort ist

Aktiver Transport nutzt ATP (oder einen anderen Gradienten), um Moleküle gegen ihr Gefälle zu bewegen; erleichterte Diffusion ist passiv.

Antwort

C · Energie nutzt, um Stoffe gegen ihr Konzentrationsgefälle zu bewegen

4.Zellbiologie

Antwort: D · Vmax sinkt und Km bleibt gleich

Warum das die Antwort ist

Ein rein nicht kompetitiver Inhibitor verringert die Zahl funktionsfähiger Enzymmoleküle und senkt damit Vmax. Die Substratbindung ist nicht beeinträchtigt, also bleibt Km gleich.

Antwort

D · Vmax sinkt und Km bleibt gleich

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