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Wie die DNA Doppelhelix funktioniert: Watson-Crick, RNA vs. DNA und die Replikation

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29.4.2022

Biologie

Bio LK Abi Genetik

Wie die DNA Doppelhelix funktioniert: Watson-Crick, RNA vs. DNA und die Replikation

Die DNA ist der grundlegende Baustein des Lebens und enthält unsere gesamte genetische Information.

Der Aufbau der DNA Doppelhelix Watson-Crick zeigt eine komplexe Struktur aus zwei Strängen, die sich spiralförmig umeinander winden. Diese Stränge bestehen aus Nukleotiden, die sich aus einer Desoxyribose (Zucker), einer Phosphatgruppe und einer von vier Basen zusammensetzen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Die Basen verbinden sich durch Wasserstoffbrückenbindungen nach dem Prinzip der komplementären Basenpaarung - A bindet immer mit T und G immer mit C. Diese spezifische Paarung ist entscheidend für die Stabilität und Funktion der DNA.

Die Unterschiede zwischen RNA und DNA Struktur sind besonders wichtig für das Verständnis der Genetik. Während DNA zwei Stränge hat, besteht RNA nur aus einem Einzelstrang. In der RNA wird außerdem die Base Thymin durch Uracil ersetzt, und statt Desoxyribose enthält sie Ribose als Zuckerbaustein. Die Semikonservative DNA-Replikation Prozessschritte beschreiben, wie sich die DNA vor der Zellteilung verdoppelt. Dabei trennen sich die beiden DNA-Stränge, und an jeden ursprünglichen Strang wird ein neuer komplementärer Strang synthetisiert. Verschiedene Enzyme wie die DNA-Polymerase, Helikase und Ligase spielen dabei wichtige Rollen. Die Helikase öffnet die Doppelhelix, während die DNA-Polymerase neue Nukleotide entsprechend der Basenpaarungsregeln anfügt. Dieser Prozess gewährleistet, dass jede neue Zelle eine exakte Kopie der genetischen Information erhält.

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29.4.2022

6170

Q₁-Genetik
Molekulargenetik
AUFBAU DER DNA
• DNA - Desoxyribonukleinsäure
=
•
Watson-Crick-Modell:
-die beiden Einzelstränge sind in einer D

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Replikation der DNA

Die semikonservative Replikation ist der Prozess der identischen Verdopplung der DNA während der S-Phase des Zellzyklus.

Definition: Bei der semikonservativen Replikation wird jeder Strang der ursprünglichen DNA-Doppelhelix als Vorlage für einen neuen komplementären Strang verwendet.

Der Ablauf der semikonservativen Replikation umfasst mehrere Schritte:

  1. Topoisomerase entwindet die DNA-Doppelhelix
  2. Helicase spaltet den Doppelstrang zu Einzelsträngen
  3. Primase synthetisiert Primer als Startpunkte
  4. DNA-Polymerase synthetisiert neue Stränge

Highlight: Die Replikation am Vorwärtsstrang LeitstrangLeitstrang erfolgt kontinuierlich, während der Rückwärtsstrang FolgestrangFolgestrang diskontinuierlich in Form von Okazaki-Fragmenten synthetisiert wird.

Vocabulary: Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Abschnitte, die während der Replikation des Folgestrangs entstehen und später durch die Ligase verbunden werden.

Der Unterschied zwischen DNA und RNA-Polymerase liegt in ihrer Funktion: DNA-Polymerase ist für die Replikation zuständig, während RNA-Polymerase bei der Transkription aktiv ist.

Q₁-Genetik
Molekulargenetik
AUFBAU DER DNA
• DNA - Desoxyribonukleinsäure
=
•
Watson-Crick-Modell:
-die beiden Einzelstränge sind in einer D

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Proteinbiosynthese

Die Proteinbiosynthese ist der Prozess der Herstellung von Proteinen basierend auf der genetischen Information der DNA.

Proteine sind aus 20 verschiedenen proteinogenen Aminosäuren aufgebaut, die durch Peptidbindungen verknüpft sind. Die Struktur von Proteinen kann in vier Ebenen beschrieben werden:

  1. Primärstruktur: Aminosäuresequenz
  2. Sekundärstruktur: lokale räumliche Anordnung
  3. Tertiärstruktur: dreidimensionale Faltung
  4. Quartärstruktur: Zusammenlagerung mehrerer Polypeptidketten

Example: Die α-Helix und das β-Faltblatt sind Beispiele für Sekundärstrukturen in Proteinen.

Die Proteinbiosynthese umfasst zwei Hauptschritte:

  1. Transkription: DNA wird in mRNA umgeschrieben imZellkernim Zellkern
  2. Translation: mRNA wird in ein Polypeptid übersetzt imCytoplasmaim Cytoplasma

Highlight: Der Unterschied zwischen DNA und RNA spielt eine entscheidende Rolle in der Proteinbiosynthese. Während DNA die genetische Information speichert, dient RNA als "Arbeitsform" für die Umsetzung dieser Information in Proteine.

Diese Genetik Übersicht für das Biologie Abitur bietet eine solide Grundlage für das Verständnis der molekularen Prozesse in der Humangenetik.

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Molekulargenetik
AUFBAU DER DNA
• DNA - Desoxyribonukleinsäure
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Der genetische Code und Virenaufbau

Der genetische Code ist eine fundamentale "Übersetzungsvorschrift" in der Molekularbiologie, die bestimmt, wie die Basensequenz der DNA in Aminosäuresequenzen von Proteinen übersetzt wird. Diese Übersetzung erfolgt nach dem Triplettcode-Prinzip, bei dem immer drei Basen zusammen eine Informationseinheit CodonCodon bilden.

Definition: Der genetische Code besteht aus 64 verschiedenen Codons, von denen 61 für Aminosäuren codieren. Drei Codons UAA,UAG,UGAUAA, UAG, UGA fungieren als Stoppcodons, während AUG als Startcodon dient und für die Aminosäure Methionin codiert.

Die Eigenschaften des genetischen Codes sind bemerkenswert: Er ist eindeutig einbestimmtesBasentriplettcodiertimmerfu¨rdieselbeAminosa¨ureein bestimmtes Basentriplett codiert immer für dieselbe Aminosäure, komma- und überlappungsfrei dieTriplettswerdenfortlaufendohneUnterbrechungabgelesendie Tripletts werden fortlaufend ohne Unterbrechung abgelesen, degeneriert mehrereTriplettsko¨nnenfu¨rdieselbeAminosa¨urecodierenmehrere Tripletts können für dieselbe Aminosäure codieren und universell fastalleOrganismenverwendendenselbenCodefast alle Organismen verwenden denselben Code.

DNA- und RNA-Viren zeigen verschiedene Strukturen und Vermehrungszyklen. Sie können stäbchen- oder kugelförmig sein und bestehen aus genetischem Material DNAoderRNADNA oder RNA, das von einer Proteinhülle CapsidCapsid umgeben ist. Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und sind für ihre Vermehrung auf Wirtszellen angewiesen.

Highlight: Bei der viralen Vermehrung unterscheidet man zwischen dem lytischen und dem lysogenen Zyklus. Im lytischen Zyklus wird die Wirtszelle zerstört, während im lysogenen Zyklus das Virus-Genom in das Wirtsgenom integriert wird und als Prophage weiterexistiert.

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Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten wird häufig durch das Operonmodell JacobMonodModellJacob-Monod-Modell erklärt. Ein Operon besteht aus Promotor, Operator und Strukturgenen, die gemeinsam reguliert werden.

Beispiel: Beim lac-Operon wird die Genexpression durch Substratinduktion gesteuert. Ist Lactose vorhanden, wird der Repressor inaktiviert und die Transkription kann stattfinden. Bei der Endproduktrepression wiebeimtrpOperonwie beim trp-Operon aktiviert das Endprodukt den Repressor.

Bei Eukaryoten ist die Genregulation komplexer und findet auf mehreren Ebenen statt. Die Epigenetik spielt dabei eine wichtige Rolle durch chemische Modifikationen der DNA und Histone. Acetylierungen führen zur Auflockerung der Chromatinstruktur, während DNA-Methylierungen die Genaktivität reduzieren.

Fachbegriff: Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die an spezifische DNA-Sequenzen binden und die Transkription regulieren. Die TATA-Box im Promotor dient als wichtige Bindungsstelle.

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• DNA - Desoxyribonukleinsäure
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Bakterien und ihre genetischen Eigenschaften

Bakterien als Prokaryoten besitzen eine relativ einfache Zellstruktur mit einem einzelnen ringförmigen Chromosom. Sie sind haploid, wodurch sich Mutationen direkt auswirken, da kein zweites Allel vorhanden ist.

Definition: Plasmide sind extrachromosomale DNA-Moleküle, die zusätzliche genetische Information tragen und zwischen Bakterien ausgetauscht werden können.

Die bakterielle Vermehrung erfolgt durch Zellteilung. Beim Austausch von Genmaterial spielt die Konjugation eine wichtige Rolle, bei der zwei Bakterien über einen Sex-Pilus in Kontakt treten. F+-Zellen fungieren dabei als Spender, F--Zellen als Empfänger.

Die Genregulation in Bakterien erfolgt oft über Operons, die mehrere Gene eines Stoffwechselwegs gemeinsam kontrollieren. Diese Organisation ermöglicht eine effiziente Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen.

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Gentechnische Methoden und Anwendungen

Die moderne Gentechnik umfasst verschiedene Methoden zur gezielten Manipulation von Genen. Die PCR-Methode PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion ermöglicht die schnelle Vervielfältigung spezifischer DNA-Abschnitte.

Beispiel: Bei der PCR werden drei Schritte zyklisch wiederholt: Denaturierung TrennungderDNAStra¨ngeTrennung der DNA-Stränge, Hybridisierung AnlagerungderPrimerAnlagerung der Primer und Elongation DNASynthesedurchdietaqPolymeraseDNA-Synthese durch die taq-Polymerase.

Die Gelelektrophorese dient der Auftrennung von DNA-Fragmenten nach ihrer Größe. DNA-Moleküle wandern aufgrund ihrer negativen Ladung im elektrischen Feld zum Pluspol, wobei kürzere Fragmente schneller durch das Gel wandern als längere.

Fachbegriff: Der genetische Fingerabdruck basiert auf der Analyse von nicht-codierenden DNA-Abschnitten Mikrosatelliten/STRsMikrosatelliten/STRs, die von Mensch zu Mensch variieren.

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Grundlagen der Klassischen Genetik und Mendelschen Regeln

Die klassische Genetik bildet das Fundament unseres Verständnisses der Vererbungslehre. Im Zentrum stehen dabei die grundlegenden Begriffe und Konzepte, die für das Verständnis der Vererbungsmechanismen essentiell sind.

Das Genom, welches die Gesamtheit aller Gene eines Organismus darstellt, besteht aus einzelnen Genen - den Erbanlagen für bestimmte Merkmale. Diese Gene können in verschiedenen Varianten, den sogenannten Allelen, vorliegen. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Augenfarbe mit den Allelen für blaue oder braune Augen, die sich in ihrer Nukleotidsequenz unterscheiden.

Bei der Vererbung unterscheidet man zwischen dominanten AA und rezessiven aa Merkmalen. Dominante Merkmale prägen sich bereits bei heterozygotem Genotyp AaAa aus, während rezessive Merkmale nur bei homozygotem Genotyp aaaa in Erscheinung treten. Der Phänotyp beschreibt dabei die äußere Erscheinungsform, während der Genotyp die zugrundeliegende Allelkombination darstellt.

Definition: Der intermediäre Erbgang bezeichnet einen Spezialfall, bei dem keines der Allele vollständig dominant ist. Dies führt zu einem Mischphänotyp, wie beispielsweise bei der Blütenfarbe: RR rotrot x WW weißweiß ergibt RW rosarosa.

Die Mendelschen Regeln beschreiben die grundlegenden Prinzipien der Vererbung. Die erste Mendelsche Regel Uniformita¨tsregelUniformitätsregel besagt, dass bei der Kreuzung zweier reinerbiger Individuen alle Nachkommen in der F1-Generation gleich aussehen. Die zweite Regel SpaltungsregelSpaltungsregel erklärt die Aufspaltung der Merkmale in der F2-Generation im Verhältnis 3:1. Die dritte Regel Unabha¨ngigkeitsregelUnabhängigkeitsregel beschreibt die unabhängige Vererbung verschiedener Merkmale.

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Praktische Anwendung der Mendelschen Regeln

Die praktische Anwendung der Mendelschen Regeln erfolgt häufig mithilfe von Kombinationsquadraten, die alle möglichen Allelkombinationen übersichtlich darstellen. Diese Methode ermöglicht es, Vererbungsmuster sowohl für monohybride als auch für dihybride Erbgänge vorherzusagen.

Beispiel: Bei einem monohybriden Erbgang mit den Allelen G dominantdominant und g rezessivrezessiv ergeben sich in der F2-Generation folgende mögliche Kombinationen: GG, Gg, Gg, gg. Dies führt zum charakteristischen Spaltungsverhältnis von 3:1 im Phänotyp.

Bei dihybriden Erbgängen werden zwei verschiedene Merkmale gleichzeitig betrachtet. Die Unabhängigkeitsregel führt hier zu einem komplexeren Spaltungsverhältnis von 9:3:3:1 in der F2-Generation. Dies bedeutet, dass von 16 Nachkommen 9 beide dominanten Merkmale, jeweils 3 ein dominantes und ein rezessives Merkmal und 1 beide rezessive Merkmale zeigen.

Die Vererbungslehre nach Mendel findet heute noch praktische Anwendung in der Pflanzenzüchtung und medizinischen Genetik. Das Verständnis dieser Grundprinzipien ist essentiell für die Vorhersage von Vererbungswahrscheinlichkeiten und die Analyse von Stammbäumen.

Hinweis: Die Kombinationsquadrate sind wichtige Werkzeuge für die Vorhersage von Vererbungsmustern. Sie helfen dabei, komplexe genetische Zusammenhänge visuell darzustellen und zu verstehen.

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Aufbau der DNA

Die Desoxyribonukleinsäure DNADNA ist der Träger der genetischen Information. Ihre Struktur wurde durch das Watson-Crick-Modell beschrieben.

Definition: Das Watson-Crick-Modell beschreibt die DNA als Doppelhelix mit antiparallelen Strängen, die aus Nukleotiden aufgebaut sind.

Die DNA-Struktur wird durch komplementäre Basenpaarungen stabilisiert:

  • Adenin AA paart mit Thymin TT durch zwei Wasserstoffbrücken
  • Guanin GG paart mit Cytosin CC durch drei Wasserstoffbrücken

Highlight: Die Chargaff-Regel besagt, dass das Mengenverhältnis von A:T und C:G in der DNA immer 1:1 beträgt.

Die Ribonukleinsäure RNARNA unterscheidet sich von der DNA in mehreren Aspekten:

  • RNA enthält Ribose statt Desoxyribose
  • RNA liegt als Einzelstrang vor
  • RNA verwendet Uracil UU anstelle von Thymin

Vocabulary: mRNA messengerRNAmessenger-RNA, rRNA ribosomaleRNAribosomale RNA und tRNA TransferRNATransfer-RNA sind verschiedene Formen der RNA mit spezifischen Funktionen in der Proteinbiosynthese.

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Biologie

6.170

5. Juli 2025

14 Seiten

Wie die DNA Doppelhelix funktioniert: Watson-Crick, RNA vs. DNA und die Replikation

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Vivi

@viivaay

Die DNA ist der grundlegende Baustein des Lebens und enthält unsere gesamte genetische Information.

Der Aufbau der DNA Doppelhelix Watson-Crickzeigt eine komplexe Struktur aus zwei Strängen, die sich spiralförmig umeinander winden. Diese Stränge bestehen aus Nukleotiden, die sich aus... Mehr anzeigen

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Replikation der DNA

Die semikonservative Replikation ist der Prozess der identischen Verdopplung der DNA während der S-Phase des Zellzyklus.

Definition: Bei der semikonservativen Replikation wird jeder Strang der ursprünglichen DNA-Doppelhelix als Vorlage für einen neuen komplementären Strang verwendet.

Der Ablauf der semikonservativen Replikation umfasst mehrere Schritte:

  1. Topoisomerase entwindet die DNA-Doppelhelix
  2. Helicase spaltet den Doppelstrang zu Einzelsträngen
  3. Primase synthetisiert Primer als Startpunkte
  4. DNA-Polymerase synthetisiert neue Stränge

Highlight: Die Replikation am Vorwärtsstrang LeitstrangLeitstrang erfolgt kontinuierlich, während der Rückwärtsstrang FolgestrangFolgestrang diskontinuierlich in Form von Okazaki-Fragmenten synthetisiert wird.

Vocabulary: Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Abschnitte, die während der Replikation des Folgestrangs entstehen und später durch die Ligase verbunden werden.

Der Unterschied zwischen DNA und RNA-Polymerase liegt in ihrer Funktion: DNA-Polymerase ist für die Replikation zuständig, während RNA-Polymerase bei der Transkription aktiv ist.

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Proteinbiosynthese

Die Proteinbiosynthese ist der Prozess der Herstellung von Proteinen basierend auf der genetischen Information der DNA.

Proteine sind aus 20 verschiedenen proteinogenen Aminosäuren aufgebaut, die durch Peptidbindungen verknüpft sind. Die Struktur von Proteinen kann in vier Ebenen beschrieben werden:

  1. Primärstruktur: Aminosäuresequenz
  2. Sekundärstruktur: lokale räumliche Anordnung
  3. Tertiärstruktur: dreidimensionale Faltung
  4. Quartärstruktur: Zusammenlagerung mehrerer Polypeptidketten

Example: Die α-Helix und das β-Faltblatt sind Beispiele für Sekundärstrukturen in Proteinen.

Die Proteinbiosynthese umfasst zwei Hauptschritte:

  1. Transkription: DNA wird in mRNA umgeschrieben imZellkernim Zellkern
  2. Translation: mRNA wird in ein Polypeptid übersetzt imCytoplasmaim Cytoplasma

Highlight: Der Unterschied zwischen DNA und RNA spielt eine entscheidende Rolle in der Proteinbiosynthese. Während DNA die genetische Information speichert, dient RNA als "Arbeitsform" für die Umsetzung dieser Information in Proteine.

Diese Genetik Übersicht für das Biologie Abitur bietet eine solide Grundlage für das Verständnis der molekularen Prozesse in der Humangenetik.

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Der genetische Code und Virenaufbau

Der genetische Code ist eine fundamentale "Übersetzungsvorschrift" in der Molekularbiologie, die bestimmt, wie die Basensequenz der DNA in Aminosäuresequenzen von Proteinen übersetzt wird. Diese Übersetzung erfolgt nach dem Triplettcode-Prinzip, bei dem immer drei Basen zusammen eine Informationseinheit CodonCodon bilden.

Definition: Der genetische Code besteht aus 64 verschiedenen Codons, von denen 61 für Aminosäuren codieren. Drei Codons UAA,UAG,UGAUAA, UAG, UGA fungieren als Stoppcodons, während AUG als Startcodon dient und für die Aminosäure Methionin codiert.

Die Eigenschaften des genetischen Codes sind bemerkenswert: Er ist eindeutig einbestimmtesBasentriplettcodiertimmerfu¨rdieselbeAminosa¨ureein bestimmtes Basentriplett codiert immer für dieselbe Aminosäure, komma- und überlappungsfrei dieTriplettswerdenfortlaufendohneUnterbrechungabgelesendie Tripletts werden fortlaufend ohne Unterbrechung abgelesen, degeneriert mehrereTriplettsko¨nnenfu¨rdieselbeAminosa¨urecodierenmehrere Tripletts können für dieselbe Aminosäure codieren und universell fastalleOrganismenverwendendenselbenCodefast alle Organismen verwenden denselben Code.

DNA- und RNA-Viren zeigen verschiedene Strukturen und Vermehrungszyklen. Sie können stäbchen- oder kugelförmig sein und bestehen aus genetischem Material DNAoderRNADNA oder RNA, das von einer Proteinhülle CapsidCapsid umgeben ist. Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und sind für ihre Vermehrung auf Wirtszellen angewiesen.

Highlight: Bei der viralen Vermehrung unterscheidet man zwischen dem lytischen und dem lysogenen Zyklus. Im lytischen Zyklus wird die Wirtszelle zerstört, während im lysogenen Zyklus das Virus-Genom in das Wirtsgenom integriert wird und als Prophage weiterexistiert.

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Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten wird häufig durch das Operonmodell JacobMonodModellJacob-Monod-Modell erklärt. Ein Operon besteht aus Promotor, Operator und Strukturgenen, die gemeinsam reguliert werden.

Beispiel: Beim lac-Operon wird die Genexpression durch Substratinduktion gesteuert. Ist Lactose vorhanden, wird der Repressor inaktiviert und die Transkription kann stattfinden. Bei der Endproduktrepression wiebeimtrpOperonwie beim trp-Operon aktiviert das Endprodukt den Repressor.

Bei Eukaryoten ist die Genregulation komplexer und findet auf mehreren Ebenen statt. Die Epigenetik spielt dabei eine wichtige Rolle durch chemische Modifikationen der DNA und Histone. Acetylierungen führen zur Auflockerung der Chromatinstruktur, während DNA-Methylierungen die Genaktivität reduzieren.

Fachbegriff: Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die an spezifische DNA-Sequenzen binden und die Transkription regulieren. Die TATA-Box im Promotor dient als wichtige Bindungsstelle.

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Bakterien und ihre genetischen Eigenschaften

Bakterien als Prokaryoten besitzen eine relativ einfache Zellstruktur mit einem einzelnen ringförmigen Chromosom. Sie sind haploid, wodurch sich Mutationen direkt auswirken, da kein zweites Allel vorhanden ist.

Definition: Plasmide sind extrachromosomale DNA-Moleküle, die zusätzliche genetische Information tragen und zwischen Bakterien ausgetauscht werden können.

Die bakterielle Vermehrung erfolgt durch Zellteilung. Beim Austausch von Genmaterial spielt die Konjugation eine wichtige Rolle, bei der zwei Bakterien über einen Sex-Pilus in Kontakt treten. F+-Zellen fungieren dabei als Spender, F--Zellen als Empfänger.

Die Genregulation in Bakterien erfolgt oft über Operons, die mehrere Gene eines Stoffwechselwegs gemeinsam kontrollieren. Diese Organisation ermöglicht eine effiziente Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen.

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Gentechnische Methoden und Anwendungen

Die moderne Gentechnik umfasst verschiedene Methoden zur gezielten Manipulation von Genen. Die PCR-Methode PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion ermöglicht die schnelle Vervielfältigung spezifischer DNA-Abschnitte.

Beispiel: Bei der PCR werden drei Schritte zyklisch wiederholt: Denaturierung TrennungderDNAStra¨ngeTrennung der DNA-Stränge, Hybridisierung AnlagerungderPrimerAnlagerung der Primer und Elongation DNASynthesedurchdietaqPolymeraseDNA-Synthese durch die taq-Polymerase.

Die Gelelektrophorese dient der Auftrennung von DNA-Fragmenten nach ihrer Größe. DNA-Moleküle wandern aufgrund ihrer negativen Ladung im elektrischen Feld zum Pluspol, wobei kürzere Fragmente schneller durch das Gel wandern als längere.

Fachbegriff: Der genetische Fingerabdruck basiert auf der Analyse von nicht-codierenden DNA-Abschnitten Mikrosatelliten/STRsMikrosatelliten/STRs, die von Mensch zu Mensch variieren.

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Grundlagen der Klassischen Genetik und Mendelschen Regeln

Die klassische Genetik bildet das Fundament unseres Verständnisses der Vererbungslehre. Im Zentrum stehen dabei die grundlegenden Begriffe und Konzepte, die für das Verständnis der Vererbungsmechanismen essentiell sind.

Das Genom, welches die Gesamtheit aller Gene eines Organismus darstellt, besteht aus einzelnen Genen - den Erbanlagen für bestimmte Merkmale. Diese Gene können in verschiedenen Varianten, den sogenannten Allelen, vorliegen. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Augenfarbe mit den Allelen für blaue oder braune Augen, die sich in ihrer Nukleotidsequenz unterscheiden.

Bei der Vererbung unterscheidet man zwischen dominanten AA und rezessiven aa Merkmalen. Dominante Merkmale prägen sich bereits bei heterozygotem Genotyp AaAa aus, während rezessive Merkmale nur bei homozygotem Genotyp aaaa in Erscheinung treten. Der Phänotyp beschreibt dabei die äußere Erscheinungsform, während der Genotyp die zugrundeliegende Allelkombination darstellt.

Definition: Der intermediäre Erbgang bezeichnet einen Spezialfall, bei dem keines der Allele vollständig dominant ist. Dies führt zu einem Mischphänotyp, wie beispielsweise bei der Blütenfarbe: RR rotrot x WW weißweiß ergibt RW rosarosa.

Die Mendelschen Regeln beschreiben die grundlegenden Prinzipien der Vererbung. Die erste Mendelsche Regel Uniformita¨tsregelUniformitätsregel besagt, dass bei der Kreuzung zweier reinerbiger Individuen alle Nachkommen in der F1-Generation gleich aussehen. Die zweite Regel SpaltungsregelSpaltungsregel erklärt die Aufspaltung der Merkmale in der F2-Generation im Verhältnis 3:1. Die dritte Regel Unabha¨ngigkeitsregelUnabhängigkeitsregel beschreibt die unabhängige Vererbung verschiedener Merkmale.

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Praktische Anwendung der Mendelschen Regeln

Die praktische Anwendung der Mendelschen Regeln erfolgt häufig mithilfe von Kombinationsquadraten, die alle möglichen Allelkombinationen übersichtlich darstellen. Diese Methode ermöglicht es, Vererbungsmuster sowohl für monohybride als auch für dihybride Erbgänge vorherzusagen.

Beispiel: Bei einem monohybriden Erbgang mit den Allelen G dominantdominant und g rezessivrezessiv ergeben sich in der F2-Generation folgende mögliche Kombinationen: GG, Gg, Gg, gg. Dies führt zum charakteristischen Spaltungsverhältnis von 3:1 im Phänotyp.

Bei dihybriden Erbgängen werden zwei verschiedene Merkmale gleichzeitig betrachtet. Die Unabhängigkeitsregel führt hier zu einem komplexeren Spaltungsverhältnis von 9:3:3:1 in der F2-Generation. Dies bedeutet, dass von 16 Nachkommen 9 beide dominanten Merkmale, jeweils 3 ein dominantes und ein rezessives Merkmal und 1 beide rezessive Merkmale zeigen.

Die Vererbungslehre nach Mendel findet heute noch praktische Anwendung in der Pflanzenzüchtung und medizinischen Genetik. Das Verständnis dieser Grundprinzipien ist essentiell für die Vorhersage von Vererbungswahrscheinlichkeiten und die Analyse von Stammbäumen.

Hinweis: Die Kombinationsquadrate sind wichtige Werkzeuge für die Vorhersage von Vererbungsmustern. Sie helfen dabei, komplexe genetische Zusammenhänge visuell darzustellen und zu verstehen.

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Aufbau der DNA

Die Desoxyribonukleinsäure DNADNA ist der Träger der genetischen Information. Ihre Struktur wurde durch das Watson-Crick-Modell beschrieben.

Definition: Das Watson-Crick-Modell beschreibt die DNA als Doppelhelix mit antiparallelen Strängen, die aus Nukleotiden aufgebaut sind.

Die DNA-Struktur wird durch komplementäre Basenpaarungen stabilisiert:

  • Adenin AA paart mit Thymin TT durch zwei Wasserstoffbrücken
  • Guanin GG paart mit Cytosin CC durch drei Wasserstoffbrücken

Highlight: Die Chargaff-Regel besagt, dass das Mengenverhältnis von A:T und C:G in der DNA immer 1:1 beträgt.

Die Ribonukleinsäure RNARNA unterscheidet sich von der DNA in mehreren Aspekten:

  • RNA enthält Ribose statt Desoxyribose
  • RNA liegt als Einzelstrang vor
  • RNA verwendet Uracil UU anstelle von Thymin

Vocabulary: mRNA messengerRNAmessenger-RNA, rRNA ribosomaleRNAribosomale RNA und tRNA TransferRNATransfer-RNA sind verschiedene Formen der RNA mit spezifischen Funktionen in der Proteinbiosynthese.

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Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user