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 kleinwüchsig, runde Samen ist?

AaBb × AaBb
P =
2.GenetikSchwer
AA?AaAaaap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0,09N = 1000

In einer Population von 1000 im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zeigen 9% ein rezessives Merkmal. Wie viele Individuen N sind voraussichtlich homozygot dominant?

N = 1000q² = 0,09
N =
3.ZellbiologieMittel

Welche Rolle spielt Cholesterin in den Membranen tierischer Zellen?

  1. ASie macht die Membran bei jeder Temperatur völlig starr
  2. BEs hilft, die Membranfluidität über verschiedene Temperaturen stabil zu halten
  3. CEs ist der wichtigste Transporter für Glucose
  4. DEs bildet Kanäle für Ionen
4.ZellbiologieSchwer

Braunes Fettgewebe enthält Thermogenin (UCP1), das Protonen durch die innere Mitochondrienmembran zurücksickern lässt. Welche Wirkung hat das?

  1. ADie Zelle stellt auf Gärung um
  2. BDie Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden
  3. CDie Elektronentransportkette hört auf zu arbeiten, weil keine Protonen mehr gepumpt werden können
  4. DPro Glucose wird mehr ATP gebildet

3Lösungen

1.Genetik

Antwort: P = 0,1875

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(kleinwüchsig) = 0,25
P(runde Samen) = 0,75

Multiplizieren

P = 0,25·0,75 = 0,1875

Antwort

P = 0,1875
2.Genetik

Antwort: N = 490

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 = √0,09 = 0,3
p = 0,7

Homozygot dominant

p² = 0,49
N = 1000·0,49 = 490

Antwort

N = 490
3.Zellbiologie

Antwort: B · Es hilft, die Membranfluidität über verschiedene Temperaturen stabil zu halten

Warum das die Antwort ist

Cholesterin verringert die Fluidität bei hohen Temperaturen und verhindert eine dichte Packung bei niedrigen Temperaturen; es puffert so die Membranfluidität.

Antwort

B · Es hilft, die Membranfluidität über verschiedene Temperaturen stabil zu halten
4.Zellbiologie

Antwort: B · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

Warum das die Antwort ist

Entkopplerproteine lassen Protonen in die Matrix zurückströmen, ohne die ATP-Synthase zu passieren. Der Elektronentransport läuft weiter, aber die Energie wird als Wärme frei, was bei Neugeborenen nützlich ist.

Antwort

B · Die Energie des Protonengradienten wird als Wärme frei, statt ATP zu bilden

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