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
AAAa?Aa?aap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,0025f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1 von 400 einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,0025
f =
3.ZellbiologieMittel

Welche im Golgi-Apparat angehängte Markierung schickt Enzyme zu den Lysosomen?

  1. AMannose-6-phosphat
  2. BEine KDEL-Sequenz
  3. CUbiquitin
  4. DEin Kernlokalisierungssignal
4.ZellbiologieSchwer

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

  1. AVmax sinkt und Km bleibt gleich
  2. BBei hoher Substratkonzentration hat er keine Wirkung
  3. CVmax bleibt gleich und Km steigt
  4. DSowohl Vmax als auch Km steigen

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

Multiplizieren

P = 0,5·0,5 = 0,25

Antwort

P = 0,25
2.Genetik

Antwort: f = 0,095

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 = √0,0025 = 0,05
p = 1 − 0,05 = 0,95

Träger

2pq = 2·0,95·0,05 = 0,095

Antwort

f = 0,095
3.Zellbiologie

Antwort: A · Mannose-6-phosphat

Warum das die Antwort ist

Im Golgi-Apparat erhalten lysosomale Enzyme Mannose-6-phosphat. Rezeptoren, die diese Markierung binden, verpacken sie in Vesikel, die zu den Lysosomen gehen.

Antwort

A · Mannose-6-phosphat
4.Zellbiologie

Antwort: A · 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

A · Vmax sinkt und Km bleibt gleich

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