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 × Y
2X^h × X^h
3X^H × Y
4X^H × X^h

2.GenetikSchwer

Zwei AaBb-Eltern werden gekreuzt. Gen A ergibt gelbe Samen (dominant) oder grüne Samen; Gen B ergibt hohe Pflanzen (dominant) oder niedrige Pflanzen. Klicke auf das eine Feld für einen Nachkommen, der homozygot für gelbe Samen und zeigt niedrige Pflanzen ist.

AaBb × AaBb

1Ab × aB
2Ab × Ab
3Ab × AB
4Ab × ab
5AB × aB
6AB × Ab
7AB × AB
8AB × ab
9ab × aB
10ab × Ab
11ab × AB
12ab × ab
13aB × aB
14aB × Ab
15aB × AB
16aB × ab

3.ZellbiologieMittel

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

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

4.ZellbiologieSchwer

Ein mutiertes Ras-Protein kann GTP nicht hydrolysieren. Welche Wirkung hat das auf die Signalübertragung der Zelle?

ARas wandert in den Zellkern und blockiert die Transkription
BRas wird schneller abgebaut
CRas bleibt inaktiv, und die Wachstumssignale hören auf
DRas bleibt aktiv und sendet ständig Wachstumssignale

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: Ab × Ab

Gesuchter Genotyp

AAbb

Gameten

Ein homozygoter Genotyp braucht von beiden Eltern denselben Gameten, daher passt nur ein Feld der 16.

Ab × Ab = AAbb

Antwort

Feld Ab × Ab → AAbb

3.Zellbiologie

Antwort: B · 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

B · Es verschiebt das Leseraster aller folgenden Codons

4.Zellbiologie

Antwort: D · Ras bleibt aktiv und sendet ständig Wachstumssignale

Warum das die Antwort ist

Ras wird durch Hydrolyse seines GTP ausgeschaltet. Eine Mutante, die das nicht kann, bleibt dauerhaft eingeschaltet und treibt die Proliferation an; deshalb ist RAS ein häufiges Onkogen.

Antwort

D · Ras bleibt aktiv und sendet ständig Wachstumssignale

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