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

Hämophilie wird X-chromosomal-rezessiv vererbt (Allel h). Eine Trägermutter, X^HX^h, bekommt Kinder mit einem nicht betroffenen Vater, X^HY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein nicht betroffener Sohn.

♀ X^HX^h♂ X^HY

1X^h × X^H
2X^h × Y
3X^H × X^H
4X^H × Y

2.GenetikSchwer

In einer Population von 500 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 1 von 400 ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 500q² = 0,0025

N =

3.ZellbiologieMittel

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

AIm Zytoplasma
BIn der inneren Mitochondrienmembran
CIm Intermembranraum
DIn der Mitochondrienmatrix

4.ZellbiologieSchwer

Ein Signalmolekül, das die Membran nicht durchqueren kann, etwa Adrenalin, wirkt, indem es:

AIn den Zellkern diffundiert und an DNA bindet, um die Gentranskription zu verändern
BAn einen Oberflächenrezeptor bindet, der eine Second-Messenger-Kaskade auslöst
CIn ATP umgewandelt wird
DDie Membran auflöst

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: X^H × 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^hX^H, X^hY, X^HX^H, X^HY

Das Feld finden

X^H × Y = X^HY

Antwort

Feld X^H × Y → X^HY

2.Genetik

Antwort: N = 451,3

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 = 0,95

Homozygot dominant

p² = 0,9025

N = 500·0,9025 = 451,3

Antwort

N = 451,3

3.Zellbiologie

Antwort: D · 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

D · In der Mitochondrienmatrix

4.Zellbiologie

Antwort: B · An einen Oberflächenrezeptor bindet, der eine Second-Messenger-Kaskade auslöst

Warum das die Antwort ist

Hydrophile Signale binden an Membranrezeptoren (z. B. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren) und aktivieren intrazelluläre Botenstoffe; Steroidhormone durchqueren dagegen die Membran.

Antwort

B · An einen Oberflächenrezeptor bindet, der eine Second-Messenger-Kaskade auslöst

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