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 betroffenen Vater, X^hY. Die Gameten der Mutter stehen an der Seite. Klicke auf das Feld für ein betroffener Sohn.

♀ X^HX^h♂ X^hY

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

2.GenetikSchwer

Eine rezessive Erkrankung betrifft 16% einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,16

f =

3.ZellbiologieMittel

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

A2 ATP
B36 ATP
C1 ATP
D4 ATP

4.ZellbiologieSchwer

Wie viele verschiedene Chromosomenkombinationen kann allein die unabhängige Verteilung bei 23 Chromosomenpaaren in menschlichen Keimzellen hervorbringen?

A23²
B2²³ (etwa 8 Millionen)
C46
D2 × 23

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: f = 0,48

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 = √0,16 = 0,4

p = 1 − 0,4 = 0,6

Träger

2pq = 2·0,6·0,4 = 0,48

Antwort

f = 0,48

3.Zellbiologie

Antwort: A · 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

A · 2 ATP

4.Zellbiologie

Antwort: B · 2²³ (etwa 8 Millionen)

Warum das die Antwort ist

Jedes der 23 Paare kann sich auf zwei Arten ausrichten, was 2²³ ≈ 8,4 Millionen Kombinationen ergibt, noch bevor Crossing-over zusätzliche Variation erzeugt.

Antwort

B · 2²³ (etwa 8 Millionen)

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