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 betroffener Sohn.

♀ X^HX^h♂ X^HY

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

2.GenetikSchwer

Eine rezessive Erkrankung betrifft 1 von 2500 einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht. Welcher Anteil f der Population sind Träger (heterozygot)?

q² = 0,0004

f =

3.ZellbiologieMittel

Warum hat das Einfügen eines einzelnen Nukleotids in eine codierende Sequenz meist eine große Wirkung?

AEs verschiebt das Leseraster aller folgenden Codons
BEs verhindert, dass das Gen in Boten-RNA transkribiert wird
CEs verändert den Zucker im DNA-Rückgrat
DEs verändert immer nur eine einzige Aminosäure

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
BIn ATP umgewandelt wird
CAn einen Oberflächenrezeptor bindet, der eine Second-Messenger-Kaskade auslöst
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^hY, X^hX^H, X^HY, X^HX^H

Das Feld finden

X^h × Y = X^hY

Antwort

Feld X^h × Y → X^hY

2.Genetik

Antwort: f = 0,0392

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 = √0,0004 = 0,02

p = 1 − 0,02 = 0,98

Träger

2pq = 2·0,98·0,02 = 0,0392

Antwort

f = 0,0392

3.Zellbiologie

Antwort: A · Es verschiebt das Leseraster aller folgenden Codons

Warum das die Antwort ist

Eine Insertion, die kein Vielfaches von drei ist, verursacht eine Rasterverschiebung. Jedes nachfolgende Codon wird anders gelesen, und oft wird bald ein Stoppcodon erreicht.

Antwort

A · Es verschiebt das Leseraster aller folgenden Codons

4.Zellbiologie

Antwort: C · 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

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

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