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, runde Samen ist?

AaBb × aaBb
P =
2.GenetikSchwer
AA?AaAaaap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,01N = 1000

In einer Population von 1000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 1% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 1000q² = 0,01
N =
3.ZellbiologieMittel

Wie hoch ist der Netto-ATP-Gewinn der Glykolyse pro Glucosemolekül?

  1. A36 ATP
  2. B4 ATP
  3. C1 ATP
  4. D2 ATP
4.ZellbiologieSchwer

Manche Antibiotika wie Tetracycline blockieren die bakterielle Proteinsynthese, ohne die zytoplasmatischen Ribosomen des Menschen stark zu beeinträchtigen. Warum?

  1. ABakterielle 70S-Ribosomen unterscheiden sich im Aufbau von eukaryotischen 80S-Ribosomen
  2. BBakterien verwenden für die Translation an den Ribosomen DNA statt mRNA als Matrize
  3. CMenschliche Ribosomen liegen im Zellkern
  4. DMenschliche Zellen bilden keine Proteine

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,375

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(runde Samen) = 0,75

Multiplizieren

P = 0,5·0,75 = 0,375

Antwort

P = 0,375
2.Genetik

Antwort: N = 810

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 = √0,01 = 0,1
p = 0,9

Homozygot dominant

p² = 0,81
N = 1000·0,81 = 810

Antwort

N = 810
3.Zellbiologie

Antwort: D · 2 ATP

Warum das die Antwort ist

Die Glykolyse verbraucht 2 ATP und bildet 4, ein Nettogewinn von 2 ATP, dazu 2 NADH und 2 Pyruvat pro Glucose.

Antwort

D · 2 ATP
4.Zellbiologie

Antwort: A · Bakterielle 70S-Ribosomen unterscheiden sich im Aufbau von eukaryotischen 80S-Ribosomen

Warum das die Antwort ist

Bakterielle Ribosomen (70S: 30S + 50S) unterscheiden sich von den zytoplasmatischen Ribosomen der Eukaryoten (80S: 40S + 60S), daher können Wirkstoffe sie gezielt angreifen.

Antwort

A · Bakterielle 70S-Ribosomen unterscheiden sich im Aufbau von eukaryotischen 80S-Ribosomen

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