Klassische Genetik

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zu jeder Nummer die Anzahl der Chromatinfasern, respektive der Chromosome hin. Denütce bille wieder die Tubelle. (1 Punkt) Aufgabe a (1 Aufgahe h (0,75 diploid ✓ diploid / haploid ✓ haploid 2 Biolage 7b: Klassische Guet 3 46 46 23- 23 U c) Wo (bei welcher Nummer) findet der Crossing-Over Vorgang statt? (0.25P) Prophase (2)✓ d) Erkläre bitte in einem Satz, was beim Crossing-Over Vorgang geschieht. (0.5) Ein Stück von der DNA tauschen clie homologen Chromosomen miteinander aus. e) Erkläre bitte in einem Satz, warum die Melose ein wichtiger Prozess ist. (1) Die Meiose ist wichtig, da wenn man keine haploide 1 Zellen hätte, würden sich die Anzahl der Chromosomen bei jeder Befruchtung verdoppeln. Das macht einem überle. bensunfähig. Wenn sich zwei haploiden Zellen sichz vereinen, hat die Zygote dann 46 Chromosomen. 3) Ein Chromosom in der Mitose X X K<> H Prophase 2 Chromatid-Chromosom Metaphase Anaphase Ein-Chromatid-chromosom Telophase || Cytokinesis Mitose (Lz 5) 4) Phasen des Zellzyklus (ohne Mitose) Interphase → hat 3 Abschnitte Chromosomen liegen in der gelockerten Form vor. Die Zelle wächst, die Stoffwechselaktivität ist hoch. Kernhülle Zelikern 7 G₁ Phase -Zelle wächst bis zur Grösse der Mutterzelle heran. - Einzelchrosomen. → Zellen, die ihre Teilungsfähigkeit verlieren und in dic G Phase verharren ist dann Go Phase Einzeichromosom 5-Phase (synthese-Phase) -Verdopplung genetischen Materials -Doppel chromosomen Doppel|chromosom G₂ Phase Auflösung Zellkontakte umliegenden Zellen 0,5 Aufgabe 3 (2 Punkte) a) Schreibe bitte zu jedem Beispiel/ zu jeder Definition den passenden Fachbegriff: Begriff Gonosom ✓ Uniformitätsregel f (1 Menckische Regesst chromatic f heterozygot Biologie 2b Klassische Genetik Definition/ Belspiel Bezieht sich auf die Geschlechtschromosomen. Sowohl reinerbige, wie auch mischerbige Rosen haben rote Blüten. Von jedem Chromosom gibt es zwei Ausführungen, Die beiden Chromosome besitzen die gleichen Gene, aber nicht die gleichen Allele. b) In der Genetik spielen die Begriffe Phänotyp und Genotyp eine wichtige Rolle. Erkläre anhand eines Merkmals von Mäusen, was mit den Begriffen Phänotyp und Genotyp gemeint ist. Umschreibe in deinen Erklärungen die beiden Begriffe Phänotyp und Genotyp in eigenen Worten, Verwende in den Erklärungen zudem die Begriffe Gen und Allele korrekt. Nehmen wir mal an, dass die Elternmause die gleiche Grenen haben, ausser clas's der Volter homozygut schware ist und die Mutter homozygot weiss, Das Aussehen der Mause 1st ctie Phänotyp Wenn sich der Vater und che Mutter paaven, sind alle Nachkommen Schwara Allerdings haben die Nachkommen celle ein Genotyp (genetische Material) Cut schwarzen und Welsson Fell. Allerdings ist das Alle für Schwarzes Fell dominant, darum sind alle Nachkommen senwer: Wenn sich dann die heterozygoten Kindley pasuren, ist das. Verhältnis von -Schwarz-weissen F₂ Tochtergeneration 3x4 (schware-weiss) SV Kreuzungsschema & Genera- = 3 schwarze Mäuse weise Maus 355 S 33www tion 1 Aufgabe 4 (4.5 Punkte) Eine langhaarige Katze wird mit einem kurzhaarigen Kater verpaart. Beide sind homozygot. Alle Nachkommen haben mittellange Haare. Lreiner big a) Um welchen Erbgang handelt es sich hier? Begründe in einem Satz (1 Punkt) Intermediaren Erbgang, da es klar ist, class the keine Gene i dominant entweder lange oder kurze Bei der intermediären Erbogang haben die Katzen dann aber beide Genotypen. ist. Sonst hätten alle Katzen Haave.. 0,25 0,750 b) Welcher Mendelschen Regel entspricht die Verteilung der Phänotypen in der F1-Genration? Nenne sie. (0.5 Punkte) 2 Mendische Regel ware du 1. H. Regel Jede Nachkommen der F₁ Generation sieht gleich aus, man kann kein Zahlenverhältnis angeben. Kombinationsquadrat: Man müsste die F₁ Generation paaren, um 1 langhaarige Katze ber bekommen. Die Wie müsstest du die Tiere der F1-Generation verpaaren, wenn du möglichst schnell viele langhaarige Tiere erhalten möchtest? (3 Punkte) Begrunde in einem Satz (1 Punkt) und zeichne das entsprechende Kombinationsquadrat (Kreuzungsschema) auf. (2 Punkte) (= langhauvig K - kurzhaarig Slanghaarige katte muss man dann mit eine andere langnaarige, потобудом L K L ( (L Katze paarven oder die Ellern paaren sich nochmals um eine langhaarige Katze Aufgabe 's (3 Punkte) zu bekommen. Die Fähigkeit, die Zunge seitlich aufzurollen, kann zwar durch Üben verbessert werden, ist jedoch weitgehend durch ein Gen bedingt. k し しし ск Eine Frau und ein Mann, die beide gute Zungenroller" sind, haben einen Sohn, der seine Zunge gar nicht seitlich aufrollen kann. しし Biologie 2b Klassische Genetik L |\ aher اذا دنا K ск KKK a) Was kannst du über die Genotypen der Eltern und des Sohnes sagen? Begründe bitte deine Antwort und verwende dabei Fachbegriffe. (1 Punkt) Zahlenverhältnis: 1:2:1 lang-mittel-Kurz 4 langhaarige Katzen lk Die Eltern sind beide heterozygot, clas heisst, sie haben in 1 Chromosom den Allel für das Zungenrollen, beim anderen nicht. Da clas Zungen rollen dominant ist, können die Eltern das. Da der Son 2x das vezessive Gen vom a Eltern bekommen hat, kann er seine Zunge nicht rollen. 4 5) Phasen der Mitose. Mitosehat 4 Abschnitte Chromatid-centromer Spindel- apparat Pol Äquatorial- ebene (Einzelchro- mosomen) Spindelfaser Pol Einzelchromosom Prophase - Beginn: genetische Material in einer lockeren Struktur - Verdichtet sich zu einer kompakten Transport form - Spindelapparat entsteht. Doppelchromosom P P P S Metaphase - Spindelapparat: vollständig ausgebildet -Chromosomen: maximal verkürzt und am Centromer mit. Spindelapparat verbunden -Sind durch Spindelapparat in einer Ebene geordnet. Anaphase Einzelchromosomen werden voneinander getrennt. -Je ein Chromosom wird mit Hilfe der Spindelfasern zu. einem Zellpol gezogen -Ende: An jedem Pol je 1 Hälfte eines jeden Doppelchromo- Telophase soms - Spindelapparat löst sich auf · Zellplasma Teilung wird beendet Neuen Zellmembran wird gebildet - 2 genetisch identische, halbgrosse Tochterzellen entstehen. 6) Bedeutung der Cytokinese -1st ein Vorgang am Ende der Kernteilung (Mitose) ·Dabei werden die Tochter zellen durch eine neue Zellmembran getrennt, da das cytoplasma sich teilt. -Die Zelle beginnt wieder mit der Interphase 7) Allgemeine Chromosom Begriffe diploid: Zellen enthalten 2 vollständige Chromosomensätze (2n). Vermeh- ren sich durch Mitose und produzieren identische Tochterzellen → Hautzellen haploid: Zellen haben nur 1 vollständigen Chromosomensat& (n). Vermehrung durch Meiose → Zellen für sexuelle Fortpflanzung, spermien + Eizellen. homologes Chromosomen paar: In jeder menschlichen Körperzelle befinden sich 46 Chromosomen. Je 2 sehen gleich aus (dieselbe Grösse, Centromerposition) Autosom: Chromosomen, die nicht an der Bestimmung des Geschlechts be- teiligt sind. Gonosom: Chromosomen, die das genetisches Geschlecht bestimmen. 2 Typen: X+Y chromosomen 8) Karyogramm Ist ein Bild, auf dem alle Chromosomen einer Zelle zu sehen sind. Sind zu homologen Paaren angeordnet, nach Grösse + Form sortiert und mit einer festgelegten Nr versehen. 0,5 2 Biologie 2h: Klassische Genetik b) Wie wahrscheinlich ist es, dass weitere Kinder dieses Ehepaares Ihre Zungen rollen können? Gib bitte eine Prozentzahl an und begründe deine Antwort mit Hilfe der mendelschen Regeln. (1.5 Punkte) 75%. Bei der Spaltungsregel (Regel) ist es so, dass den Geno- und Phänotyp sich aufspalten (( wir gehen von heterozygoten Individuen aus) und es ergibt ein Zahlenverhältnis von 3:1 für ein bestimmtes L = 75% Merkmal. diminantes c) Unter welchen Umständen kann der nichtrollende" Sohn nur rollende" Kinder haben? Erkläre bitte in einem Satz. (0.5 Punkte) Wenn cler nichtrollende" Sohn mit eine rollence" Frau Kinder bekommt, die homozygot ist. Aufgabe 6 (3 Punkte) Es gibt Merkmale, die bei Frauen und Männer unterschiedlich häufig auftreten, weil sie geschlechtsgekoppell vererbt werden. Eine solche Krankheit ist die Kürzlingrigkeit, welche ein rezessives Merkmal darstellt. Welche Genotypen und Phänotypen sind bei Kindern eines thepaars zu erwarten, wenn der Mann kurzfingrig ist und die Frau homozygot gesund (reinerbig ist? Zeichne das entsprechende Kreuzungsschema auf und verwende die richtigen Bezeichnungen für die Allele. Gib an wie die Situation bei den Mädchen und den Jungs ist. K= Kurzfingrig N = normal Alle Jungs sind nicht krank, alle Mädchen Sind Übertragerinnen, das heisst, wenn die Mäckchen Kinder bekommen, kann es sein, class ein Teil von Ihre Kinder Kurzfingrig sind. aber mer wenn Vater is and ware a n X" XY Reshme XNXN Xx XY glides glücher Buchstabe XNXN XXIXNY 5 9) Karyogramm- haploide oder cliploide Zelle haploid: 23 chromosomen, keine Paare (also alle einzel). diploid: 46 Chromosomen, 23 Paare 10) Gen Ein Gnen ist ein bestimmter Abschnitt auf einem Chromosom, der die Erban- lage für ein bestimmtes Merkmal enthält. →Phänotyp: sichtbare Merkmale (beeinflussbar Genotyp + Umwelt) → Genotyp: genetische Ausstattung (durch DNA bestimmt). 11) Allel + Unterschied zu Gen. Ein Allel ist eine spezifische Form eines Gens. Ein Gen, das für das Merkmal Haarfarbe veantwortlich ist, hat viele Allele, eine für braune Haare, eine für blond, usw. Es gibt 2 mögliche Allel- situationen (diploiden Zellen): 1. Auf beiden homologen Chromosomen ist das gleiche Allel vorhanden → homozytote (reinerbige) Zelle 2. Auf die Chromosomen sind die Allele unterschiedlich → heterozygote Zelle (mischerbig) 12) Wo+ Warum Meiose 2 Ort: In den Keimzellen Warum?: Um zu verhindern, dass sich bei jeder Befruchtung die Chromo- somenzahl sich verdoppelt, sind die Keimzellen haploid. Eine haploide Keimzelle verschmilzt sich jeweils mit einer anderen Keimzelle vom anderen Elternteil → doppelten Chromosomensatz. 13) Phasen der Meiose. Reife teilung I XX XX -XX Interphase -Verdopplung der Erbsubstanz -Chromosomen haben 2 Chromatiden. Prophase I - Verdichtung der Chromosomen. • Paarung homologen Chromosomen Crossing Over" - DNA-Stückaustausch zwischen homolo- gen Chromatiden - Kernmembran löst sich auf - Spindelapparat bildet sich xx XX * * XX Metaphase I (PAARE!) -Chromosomen ordnen sich mithilfe der Spindelfasern in der Äquatorialebene an - Sie können sich aber auch so anordnen. - Crossing Over: Viele Kombinationsmöglichkeiten Anaphase I -Chromosomenpaare werden getrennt. -Werden zudlen Zellpolen transportiert. Telophase I - Neue Kernhüllen entstehen. - Zellmembran bildet sich auf Höhe der Äquatorialplatte Interkinese -Zellen trennen sich. Reifeteilung 11 Vil 18:3 6060 Prophase 11 - Kernhülle zerfällt. Bildung Spindelapparat Metaphase II - Chromosomen ordnen sich unter Vermittlung des Spindel- apparats in der Aquatorialebene an Anaphase 11 - Schwesterchromaticlen werden am Centromer getrennt. →Transport Zellpolen. Telophase 1 - Neue Kernhüllen entstehen. - Zellmembran bildet auf Höhe der Äquatorialplatte Cytokinese 11 → 4 haploide Keimzellen. 15) Mitose vs Meiose Ort: Zellkern, überall im Körper Funktion: Vermehrung Körperzellen Chromosomensatz: 46. Anzahl Tochterzellen: 2 Chromosomensata pro 2n (diploid) Tochterzelle: Erbgut: Kernteilungen: Paarung homologer Chromosomen: Identitisch Mutterzelle 2 Vorgänge? nein Hoden, Eierstöcke Bildung Geschlechtszellen 23 4 1n (haploid) Nicht identisch. 2 ja 16) Rekombination Neuverteilung von Erbgut während der Meiose. Die Rekombination macht es fast unmöglich, dass 2 identitische Nachkommen gezeugt werden können. 17) 1 + 2 Mendelsche Regel 1. Uniformitätsregel Kreuzt man 2 reinerbige (homozygote) Individuen einer Art, die sich nur in einem Merkmal voneinander unterscheiden, so sind alle Nachkommen der ersten Tochtergeneration (F₁ Generation) bezüglich dieses Merkmal gleich. =gelbe Erbse 1: grüne Erbse Å F₁ P F₂ F₁ GG Ga goed 99 alle G 2. Spaltungs-Regel Kreuzt man die Individuen der F₁ untereinander, spaltet der Phänotyp. (Aussehen) in der F₂ Generation in einem Zahlenverhältnis von 3:1 (domina- nt-rezessiv) alle Gg. Gg ↓ ↓ Gq ↓ ↓ G 9. G 9 Genotyp Keimzellen Genotyp G g GG Gg gg 20) Überprüfung Reinerbigkeit Bei Rückkreuzungen will man herausfinden, ob eine Pflanze, die den clomina- Inten Phänotyp zeigt, heterozygot (misch) oder homozygot (rein) ist. Die Pflan- ze wird mit einem rezessiven, homozygoten Elternteil gekreuzt. Wenn unbekannte Pflanze homozygot ist, sind alle Nachkommen gelb. Wenn unbekannte Pflanze heterozygot ist, sind Nachkommen gelb + grün. (1:1) Geschlecht. 22) Vererbung 2 Chromosomen aus 46 sind für die Geschlechtsbestimmung verantwo- rtlich Geschlechtschromosomen/Gonosomen. Frau ist homozygot (XX), Mann ist heterozygot (XY). Entscheidend für die Geschlechtsentwicklung sind die 2 Chromosomen, ob y an- oder abwesend ist.