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

Muskeldystrophie Duchenne wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel d). Eine Trägermutter, X^DX^d, bekommt Kinder mit einem betroffenen Vater, X^dY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein betroffener Sohn.

♀ X^DX^d♂ X^dY

1X^d × X^d
2X^d × Y
3X^D × X^d
4X^D × Y

2.GenetikSchwer

In einer Population von 5000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 1 von 10000 ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 5000q² = 0,0001

N =

3.ZellbiologieMittel

Die Transkription erzeugt:

AProtein anhand von mRNA
BDNA anhand von DNA
CDNA anhand von RNA
DmRNA anhand einer DNA-Vorlage

4.ZellbiologieSchwer

Knudsons "Two-Hit"-Hypothese, die auf dem Retinoblastom beruht, erklärt, dass Tumorsuppressorgene:

AKrebs verursachen, wenn ein Allel überaktiv ist
BMeist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht
CNur bei Kindern vorkommen
DImmer sowohl von der Mutter als auch vom Vater in mutierter Form vererbt werden

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^d × 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^dX^d, X^dY, X^DX^d, X^DY

Das Feld finden

X^d × Y = X^dY

Antwort

Feld X^d × Y → X^dY

2.Genetik

Antwort: N = 4901

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 = √0,0001 = 0,01

p = 0,99

Homozygot dominant

p² = 0,9801

N = 5000·0,9801 = 4901

Antwort

N = 4901

3.Zellbiologie

Antwort: D · mRNA anhand einer DNA-Vorlage

Warum das die Antwort ist

Die RNA-Polymerase schreibt einen DNA-Matrizenstrang in RNA um; die Translation erzeugt danach an den Ribosomen das Protein.

Antwort

D · mRNA anhand einer DNA-Vorlage

4.Zellbiologie

Antwort: B · Meist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht

Warum das die Antwort ist

Der Verlust einer Kopie von RB1 reicht nicht aus; auch das zweite Allel muss verloren gehen. Kinder, die eine mutierte Kopie erben, brauchen nur einen weiteren Treffer und bekommen daher oft früh beidseitige Tumoren.

Antwort

B · Meist an beiden Allelen inaktiviert sein müssen, bevor ein Tumor entsteht

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