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 = 0,0001f = ?

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1 von 10000 einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,0001
f =
3.ZellbiologieMittel

Welche Filamente des Zytoskeletts verleihen Zellen vor allem Widerstand gegen mechanische Belastung, etwa das Keratin der Haut?

  1. AMikrotubuli
  2. BAktin-Mikrofilamente
  3. CSpindelfasern
  4. DIntermediärfilamente
4.ZellbiologieSchwer

Bei der häufigsten Mukoviszidose-Mutation (ΔF508) wird das CFTR-Protein gebildet, fehlt aber in der Zellmembran. Warum?

  1. ADie mRNA kann den Zellkern nicht verlassen
  2. BDas Gen wird überhaupt nicht transkribiert
  3. CDas Protein wird aus der Zelle sezerniert, statt eingebaut zu werden
  4. DDas fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

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 = 0,0198

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 = 1 − 0,01 = 0,99

Träger

2pq = 2·0,99·0,01 = 0,0198

Antwort

f = 0,0198
3.Zellbiologie

Antwort: D · Intermediärfilamente

Warum das die Antwort ist

Intermediärfilamente wie Keratine und Lamine sind seilartig und reißfest. Sie helfen Zellen, Dehnung und Druck standzuhalten.

Antwort

D · Intermediärfilamente
4.Zellbiologie

Antwort: D · Das fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

Warum das die Antwort ist

Durch den Verlust eines Phenylalanins faltet sich CFTR falsch. Die Qualitätskontrolle des ER hält es zurück und führt es dem proteasomalen Abbau zu, sodass kaum etwas die Membran erreicht.

Antwort

D · Das fehlgefaltete Protein wird im ER zurückgehalten und abgebaut

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