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GENETIK Abiturvorbereitung - Alle wichtigen Themen für das LK Abitur! (NRW)

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 Inhalt
Chromosomen
Aufbau..
Zellzyklus
Interphase
Mitose.........
Cytokinese.
Meiose.
1. Reifeteilung.
2. Reifeteilung.
Ergebnis...........

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Inhalt Chromosomen Aufbau.. Zellzyklus Interphase Mitose......... Cytokinese. Meiose. 1. Reifeteilung. 2. Reifeteilung. Ergebnis........... intrachromosomale Rekombination/ Crossing-over... interchromosomale Rekombination:.......... Vererbung.. Begriffe........... Mendelsche Regeln. 1. Mendelsche Regel: Uniformitätsregeln........ 2. Mendelsche Regel: Spaltungsregel 3. Mendelsche Regel: Rekombinantenregel. geschlechtsgebundene Vererbung. Genkopplung Polygenie.......... Veränderung von Merkmalen.... Modifikation........ Mutation DNA. GENETIK Vergleich DNA – RNA. DNA-Replikation mögliche Mechanismen für Replikation Meselon-Stahl-Experiment (1958)......... Molekularer Mechanismus....... Künstliche Replikation der DNA 1. Denaturierung (ca. 94°℃) . 2. Hybridisierung (ca. 60°C). 1 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 .7 7 8 8 8 8 9 10 10 10 11 11 12 12 12 3. Polymerisierung (ca. 72°C). DNA-Sequenzierung... Kettenabbruchmethode nach Sanger. Fluoreszenzsequenzierung Gelelektrophorese.. Proteine.......... Aufbau...... Funktion von Genen. Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese. Ein-Gen-ein-Protein-Hypothese ....... Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese...... Proteinbiosynthese Transkription...... Ablauf.. Translation...…........ transfer-RNA (tRNA). Ribosom Ablauf. posttranslative Modifikation genetisches System der Eukaryoten .…..... mRNA-Reifung, mRNA-Prozessierung. Ablauf.............. alternatives Spleißen Genetischer Code Eigenschaften Genregulation bei Prokaryoten........ Operon-Modell. Substrat-Induktion ........ Endprodukt-Repression .…....... Genregulation bei Eukaryoten.…...... Regulation auf Transkriptionseben Epigenetik......... DNA-Methylierung ... Histon-Modifikation...... RNA-Interferenz....... 2 12 12 12 13 13 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 20 20 20 21 21 21 21 Bakterien Aufbau ........... genetische Rekombination Viren............ Genetischer Fingerabdruck.. Nutzung Gentechnik Methoden der Gentechnik. Werkzeuge der Gentechnik transgene Organismen ..... Erzeugung transgener Bakterien Selektion der transgenen Bakterien .…..... Bioethik....... Chancen.. Risiken......... Chromosomenanomalien...... Vererbung von Bluteigenschaften. AB0-Blutgruppensystem ........ Rhesusfaktor. Stammbaumanalysen......... Erbgänge......... Stammzellen .......... embryonale Stammzellen adulte Stammzellen ........... Einsatz von Stammzellen Krebs bösartiger Tumor. gutartiger Tumor . Hauptursachen für Krebserkrankungen.…......... Störung der Genregulation – Entstehung von Krebs.…...... 3 22 22 22 23 23 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 29 30 30 31 31 32 32 32 32 32 32 33 Chromosomen Mensch: 46 Chromosomen, jeweils zwei ho- mologe Chromosomen → 22 Autosomen-Paare ein Gonosomen-Paar (Geschlechtschro- mosomen): nicht homolog diploid: doppelter Chromosomensatz Ausnahme: Geschlechtszellen (haploid) Zellvermehrung Interphase: Verdopplung des genetischen Materials Teilungsphase: Teilung des genetischen Materials Interphase G₁-Phase S-Phase G₂-Phase Aufbau zwei genetisch identische Chromatiden Chromatiden am Centromer verbunden Teilung jedes Chromatids in zwei meist unterschiedliche lange Arme Kinetochor: Anheftungsstellen für Spindelfasern im Bereich des Centromers Zellzyklus Go-Phase Mitose Prophase Telomer Metaphase Chromosom Centromer Wachstumsphase Vorbereitung der Mitose Chromosomenarm Chromatid Kinetochor Wachstumsphase der Zelle auf Größe der Mutterzelle Synthese der Proteine und Organellen Ein-Chromatid-Chromosom Synthese-Phase: Verdopplung des Chromatins Zwei-Chromariden-Chromosom Ruhephase, in der sich Zellen vorübergehend oder dauerhaft nicht mehr teilen aus G₁-Phase in Go-Phase und ggf. wieder zurück in G₁-Phase Kondensation: Spiralisierung und Verkürzung der als Knäuel vorlie- genden Chromatinfäden Zwei-Chromatiden-Chromosomen (Transportform) Beginn der Bildung von Spindelfasern an Centrosomen Wandern der Centrosomen zu Zellpolen Heften von...

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Spindelfasern an Kinetochore Auflösen von Nucleoli und Kernmembran maximale Verkürzung der Chromosomen durch Kondensation Transportform jedes Schwesterchromatid über Spindelfasern jeweils mit einem der beiden Zellpole verbunden 4 Anaphase Telophase Cytokinese 1. Reifeteilung Prophase I Anordnung der Chromosomen in der Äquatorialebene Trennung der Zwei-Chromatiden-Chromosomen Wanderung der Ein-Chromatid-Chromosomen zu den entgegenge- setzten Zellpolen durch aktive Bewegung der Chromosomen und durch vom Zellpol ausgehende Verkürzung der Spindelfasern vollständiger Satz von Ein-Chromatid-Chromosomen an beiden Zellpolen Meiose besondere Form der Kernteilung zur Bildung von Geschlechtszellen (Keimzellen) damit sich bei geschlechtlicher Fortpflanzung die Anzahl der Chromosomen nicht von Generation zu Generation verdoppelt Reduzierung der Chromosomenzahl auf die Hälfte bei der Bildung der Keimzellen Metaphase I Entspiralisierung der Chromosomen Abbau des Spindelapparats Bildung einer neuen Kernmembran und neuer Nucleoli zwei neue Zellkerne mit identischer genetischer Information S-Phase der Verdopplung des Erbmaterials Interphase Anaphase I Aufteilung des Cytoplasmas und Entstehen zweier unabhängiger Tochterzellen Tierzellen: Durchschnürung der Zelle in der Äquatorialebene von außen nach innen Pflanzenzellen: Teilung von innen nach außen durch Bildung einer Zellplatte in der Äquatorialebene durch Verschmelzen von Golgi- Vesikeln in Urkeimzellen: diploider Satz an Chromosomen Kondensation der Zwei-Chromatiden-Chromosomen Tetraeder-Bildung: Paarung der homolohen Zwei-Chromatiden- Chromosomen intrachromosomale Rekombination/ Crossing-over: Austausch von Stücken zwischen den Chromatiden der homologen Chromosomen Auflösung der Kernmembran und Nukleolus Beginn der Bildung des Spindelapparats Anordnung der homologen Chromosomenpaare (Tetraeder) in der Äquatorialebene Bindung der von den Zellpolen ausgehenden Spindelfasern an Kine- tochoren Trennung der homologen Chromosomenpaare durch Verkürzung der Spindelfasern 5

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Inhalt Chromosomen Aufbau.. Zellzyklus Interphase Mitose......... Cytokinese. Meiose. 1. Reifeteilung. 2. Reifeteilung. Ergebnis........... intrachromosomale Rekombination/ Crossing-over... interchromosomale Rekombination:.......... Vererbung.. Begriffe........... Mendelsche Regeln. 1. Mendelsche Regel: Uniformitätsregeln........ 2. Mendelsche Regel: Spaltungsregel 3. Mendelsche Regel: Rekombinantenregel. geschlechtsgebundene Vererbung. Genkopplung Polygenie.......... Veränderung von Merkmalen.... Modifikation........ Mutation DNA. GENETIK Vergleich DNA – RNA. DNA-Replikation mögliche Mechanismen für Replikation Meselon-Stahl-Experiment (1958)......... Molekularer Mechanismus....... Künstliche Replikation der DNA 1. Denaturierung (ca. 94°℃) . 2. Hybridisierung (ca. 60°C). 1 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 .7 7 8 8 8 8 9 10 10 10 11 11 12 12 12 3. Polymerisierung (ca. 72°C). DNA-Sequenzierung... Kettenabbruchmethode nach Sanger. Fluoreszenzsequenzierung Gelelektrophorese.. Proteine.......... Aufbau...... Funktion von Genen. Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese. Ein-Gen-ein-Protein-Hypothese ....... Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese...... Proteinbiosynthese Transkription...... Ablauf.. Translation...…........ transfer-RNA (tRNA). Ribosom Ablauf. posttranslative Modifikation genetisches System der Eukaryoten .…..... mRNA-Reifung, mRNA-Prozessierung. Ablauf.............. alternatives Spleißen Genetischer Code Eigenschaften Genregulation bei Prokaryoten........ Operon-Modell. Substrat-Induktion ........ Endprodukt-Repression .…....... Genregulation bei Eukaryoten.…...... Regulation auf Transkriptionseben Epigenetik......... DNA-Methylierung ... Histon-Modifikation...... RNA-Interferenz....... 2 12 12 12 13 13 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 20 20 20 21 21 21 21 Bakterien Aufbau ........... genetische Rekombination Viren............ Genetischer Fingerabdruck.. Nutzung Gentechnik Methoden der Gentechnik. Werkzeuge der Gentechnik transgene Organismen ..... Erzeugung transgener Bakterien Selektion der transgenen Bakterien .…..... Bioethik....... Chancen.. Risiken......... Chromosomenanomalien...... Vererbung von Bluteigenschaften. AB0-Blutgruppensystem ........ Rhesusfaktor. Stammbaumanalysen......... Erbgänge......... Stammzellen .......... embryonale Stammzellen adulte Stammzellen ........... Einsatz von Stammzellen Krebs bösartiger Tumor. gutartiger Tumor . Hauptursachen für Krebserkrankungen.…......... Störung der Genregulation – Entstehung von Krebs.…...... 3 22 22 22 23 23 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 29 30 30 31 31 32 32 32 32 32 32 33 Chromosomen Mensch: 46 Chromosomen, jeweils zwei ho- mologe Chromosomen → 22 Autosomen-Paare ein Gonosomen-Paar (Geschlechtschro- mosomen): nicht homolog diploid: doppelter Chromosomensatz Ausnahme: Geschlechtszellen (haploid) Zellvermehrung Interphase: Verdopplung des genetischen Materials Teilungsphase: Teilung des genetischen Materials Interphase G₁-Phase S-Phase G₂-Phase Aufbau zwei genetisch identische Chromatiden Chromatiden am Centromer verbunden Teilung jedes Chromatids in zwei meist unterschiedliche lange Arme Kinetochor: Anheftungsstellen für Spindelfasern im Bereich des Centromers Zellzyklus Go-Phase Mitose Prophase Telomer Metaphase Chromosom Centromer Wachstumsphase Vorbereitung der Mitose Chromosomenarm Chromatid Kinetochor Wachstumsphase der Zelle auf Größe der Mutterzelle Synthese der Proteine und Organellen Ein-Chromatid-Chromosom Synthese-Phase: Verdopplung des Chromatins Zwei-Chromariden-Chromosom Ruhephase, in der sich Zellen vorübergehend oder dauerhaft nicht mehr teilen aus G₁-Phase in Go-Phase und ggf. wieder zurück in G₁-Phase Kondensation: Spiralisierung und Verkürzung der als Knäuel vorlie- genden Chromatinfäden Zwei-Chromatiden-Chromosomen (Transportform) Beginn der Bildung von Spindelfasern an Centrosomen Wandern der Centrosomen zu Zellpolen Heften von...

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