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Meiose, Genregulation, Stammbaumanalyse

Meiose, Genregulation, Stammbaumanalyse

 Gesamtschule Rosenhöhe
Date: 13.01.2022
Datum: 22
Lehrerunterschrift:
W ertung
Gesamtpunktzahl: 113 Punkte - entspricht der Note: se ler gu

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Klausur

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Gesamtschule Rosenhöhe Date: 13.01.2022 Datum: 22 Lehrerunterschrift: W ertung Gesamtpunktzahl: 113 Punkte - entspricht der Note: se ler gut (-) Aufgabe 1: Be Klausur No. 2 Genetik Meiose 1.1. 1.2. Name: Q1- Biologie GK 1.1 Nennen Sie die Funktion der Meiose und beschreiben Sie deren Ablauf inklusive 1. Und 2. Reifeteilung in ganzen Sätzen. (30Punke) 1.2 Erklären Sie an welchen Stellen der Meiose es zu Rekombinationsereignissen kommen kann. (10 Punkte) مامما Aufgabe 2: Genregulation In unterschiedlichen Stämmen der Escherichia-coli-Bakterien existieren verschiedene Mutationen im Bereich des Lactose-Operons: A) Eine Mutation im Regulatorgen, so dass der Repressor nicht mehr synthetisiert wird. B) Eine Deletion im Operator, so dass der Repressor nicht mehr binden kann. C) Eine Insertion im Promotor, so dass die RNA-Polymerase nicht mehr binden kann. D) Eine Deletion im Regulatorgen, so dass der Repressor keine Lactose mehr binden kann. 1 Erläutern Sie auf der Grundlage einer beschrifteten Schemazeichnung die Substratinduktion am Lactose-Operon von Escherichia-coli (ähnlich wie das Tryptophan-Operon-Schema). (20 Punkte) Nennen Sie Auswirkungen der 4 verschiedenen Mutationen für die Expression der Strukturgene (Proteinsynthese) des Lactose-Operons, dabei soll jeweils Lactose anwesend sein. Begründen Sie ihre Antworten jeweils in zusammengefasster Form. (14 Punkte) Aufgabe 3: Stammbaumanalyse H Nach der Verdauung von Kohlenhydraten wie Stärke, Glykogen, Saccharose und Lactose fallen im Dünndarm die Monosaccharide Glucose, Fructose und Galactose an. Sie werden in den Darmepithelzellen mithilfe verschiedener Transportproteine in das Blut transportiert. I Der Ausfall eines dieser Transportproteine aufgrund einer Mutation im codierenden Gen ist...

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die Ursache für die sehr selten auftretende angeborene Glucose-Galactose- Malabsorption (GGM). Der Stammbaum unten (Material 4) zeigt die Vererbung in einer Familie. 3.1 3.2 IT A& 工 8 Aq Analysieren Sie den Stammbaum und bestimmen Sie den Erbgang. Bestimmen Sie alle Genotypen und begründen Sie Ihre Lösungen. Begründen Sie, weshalb in der vierten Generation mehr Individuen von der Krankheit betroffen sind. (8 Punkte) gesund 59002 að Aẵ/ A& AA krank Aa 9 a å Aº AA/A³ 2 Aá 14 99 A¹ 15 aq Aa AA A²/Aa Bitte beachten Sie die Verwendung von Fachsprache! (6Punkte) (24 Punkte) 2 Klausur Nr. 2 Genetik Aufg. 1) И.Л Die Messe ist die Zelltellung geschlechtliche Zellteilung und findet immer bei der Fortpflanzung bei Eukaryoten statt. Ablauf Bevor die Meiose beginnt findet die Interphase statt ber eine Arbeitsphase mit intensiver Stoffwechselaktivität. In der S-Phase der interphase wird die Erbinformation verdoppelt, sodass jedes Chromosom er zwei Chromatiden hat. A Darauf folgt die Megose 1, die mit der Prophase I beginnt. In der Prophose I wird das Chromatin verdichter und die Chromosomen dann verkürzt. Die hamolagen Chromosomen paaren sich, und dabei kann es zu Bildung von Chiasmata und damit zum Austausch von Chromosomen stücken kommen durch das crossing over two die chromosomenarme sie über- kreuzen. Zudem Tösen sich Kernhülle und Nukleoli auf und der Spindelapparat wird gebildet. V Danach kommt die Metaphase, bei der sich die homo- Jogen Chromosomen in der Äquatorialebene anordmeny Nach der Metaphase I finder die Anaphase statt und in dies- er Phase werden die homologen Chromosomen getrennt durch die Verkürzung der Spindelfaser. Die Chromosomen werden in entgegengesetzte Zellpole gezogen und aus dem diploiden Chromecosomen satz wird der haploide. (Reduktionstellung Daraufhin geht die Telophase los, in dieser Phase finder dann die eigentliche zellteilung statt, denn der Spindel apparat löst sich auf die chromosomen werden entspiralisiert kein- hüle, Nukleoli, Zellmembran und die Zellwand werden ge bildet. 2. Reife teilung. Z. Zunächst folgt die Meinse ll ohne vorher in die Interphase zu gehen, geht sie in die Prophase 11 über. Hier wird das Chromatin verdichtet, die chromosomen gekürzt und die Kernhülle Lösen sich auf Zudem wird der Spindelapparat und Nukleoli lösen gebildet. for Folgend findet die Metaphase II statt bei der die Chromo- somen in der Äquatorialebene anordnen, und in der Ana- sich phase 11 durch verkürzung der Spindelfasern trennen sich die Schwester Chromatiden und werden jeweils zu den Zell- polen gezogen. K Cr (ver) 1 16 k า 2 TH Schließlich geht die Anaphase in die Telophase II über bei der sich nun die Chromosomen entspiralisieren und en nun der Spindelapparat auflöst und die Chromosomen sich entspiralisieren. Zudem bilden sich Kernhülle, Nukleoli, Zellmembran und Zellwand." Es liegen nun also vier 7 generisch unterschiedliche haploide Keimzellen vor. 1.2 Bei dei Meiose I werden in der Meta- und Anaphase I die homologen Chromosomen in der Äquatorial ebene angeord- net und aufgetellt. Die Aufteilung der Chromosome ge- schieht dabel zufällig, was zur Durchmischung der Erbinfor- mation beiträgt. 2238 Mio. Möglichkeiten (interchromosomal) Außerdem kommt es zu noch mehr Durchmischung, wenn ein Spermium und eine Eizelle, die beide eine bereits zufällige Erbinformation haben und bei der Befruchtung miteinander verschmelzen. (interchromosomal) Eine andere Möglichkeit bei der es zu Rekombination der Gene kommen kann. ist während der Meiosel. Denn in der Prophase paaren sich die homologen Chromosomen und dabei kann es zu Bildung von chiasmata kommen und damit Zum Austausch von Chromosom enstücken durch das crossing over, kommen. (intrachromosomal) Aufg. 2) 2,1 MRNA Regulatorgen Promotor + 4 aktives Repressor inaktiver Repressor RNA-Polymerase 1ac-Operon blockiert Arbeit der RNA- Polymerase Lactose (induktor) th kann nicht RNA-Polymerase blockeBren, sodass Enzyme. für den Lactoseabbau transkribiert werden können ✓ hom operator Strukturgene lacZ lacy lac A 1² LK 'mRNA der Struktur- gene d B-Galactos- idose Transacetylase Permease -geschieht nicht Repressor (siehe nächste Seite) wegen Regulaturgen H Laktiver Repressor inaktiver Lactose (Induktor) RNA -Polymerase # Represser Operator B-Galactos- ielase ~Strukturgene lacz lacy lac A HD O Permeate und keine Lactuse abgebaut werden kann. 22 4) Wenn der Repressor nicht mehr synthetisiert wird, ke gibt es keine negative Regulation, also der in der Regel aktive Repressor kann nicht mehr die RNA-Polymerase blockieren, sodass die Enzyme für den Lactose abbau immer her - gestellt werden, auch wenn keine Lactose da ist.) C) Die RNA-Polymerase arbeitet nicht bzw. kann nicht ihre Aufgabe erfüllen, dementsprechend findet die Synthese der Strukturgene nicht statt, sodass Lactose nicht abgebaut werden kann. B) Die & Strukturgene werden nicht mehr abgelesen, da die Die strukturgene werden immer synthetistert sodass Es könnte aber da der aktive Repressor nicht mehr binden kann.-Sauden Operater auch sein, dass die Strukturgene nicht synthetisiert werden, da der Operator mutiert ist und die RNA-Polymerase dann blockiert. D) Wenn der Repressor keine Lactose mehr binden kann, kann er die RNA-Polymerase immernoch blockieren, die strukturgene nicht abgelesen werden können -Enzyme Lactoseabbau Trans- acetyl- -ase ✓

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A Darauf folgt die Megose 1, die mit der Prophase I beginnt. In der Prophose I wird das Chromatin verdichter und die Chromosomen dann verkürzt. Die hamolagen Chromosomen paaren sich, und dabei kann es zu Bildung von Chiasmata und damit zum Austausch von Chromosomen stücken kommen durch das crossing over two die chromosomenarme sie über- kreuzen. Zudem Tösen sich Kernhülle und Nukleoli auf und der Spindelapparat wird gebildet. V Danach kommt die Metaphase, bei der sich die homo- Jogen Chromosomen in der Äquatorialebene anordmeny Nach der Metaphase I finder die Anaphase statt und in dies- er Phase werden die homologen Chromosomen getrennt durch die Verkürzung der Spindelfaser. Die Chromosomen werden in entgegengesetzte Zellpole gezogen und aus dem diploiden Chromecosomen satz wird der haploide. (Reduktionstellung Daraufhin geht die Telophase los, in dieser Phase finder dann die eigentliche zellteilung statt, denn der Spindel apparat löst sich auf die chromosomen werden entspiralisiert kein- hüle, Nukleoli, Zellmembran und die Zellwand werden ge bildet. 2. Reife teilung. Z. Zunächst folgt die Meinse ll ohne vorher in die Interphase zu gehen, geht sie in die Prophase 11 über. Hier wird das Chromatin verdichtet, die chromosomen gekürzt und die Kernhülle Lösen sich auf Zudem wird der Spindelapparat und Nukleoli lösen gebildet. for Folgend findet die Metaphase II statt bei der die Chromo- somen in der Äquatorialebene anordnen, und in der Ana- sich phase 11 durch verkürzung der Spindelfasern trennen sich die Schwester Chromatiden und werden jeweils zu den Zell- polen gezogen. K Cr (ver) 1 16 k า 2 TH Schließlich geht die Anaphase in die Telophase II über bei der sich nun die Chromosomen entspiralisieren und en nun der Spindelapparat auflöst und die Chromosomen sich entspiralisieren. Zudem bilden sich Kernhülle, Nukleoli, Zellmembran und Zellwand." Es liegen nun also vier 7 generisch unterschiedliche haploide Keimzellen vor. 1.2 Bei dei Meiose I werden in der Meta- und Anaphase I die homologen Chromosomen in der Äquatorial ebene angeord- net und aufgetellt. Die Aufteilung der Chromosome ge- schieht dabel zufällig, was zur Durchmischung der Erbinfor- mation beiträgt. 2238 Mio. Möglichkeiten (interchromosomal) Außerdem kommt es zu noch mehr Durchmischung, wenn ein Spermium und eine Eizelle, die beide eine bereits zufällige Erbinformation haben und bei der Befruchtung miteinander verschmelzen. (interchromosomal) Eine andere Möglichkeit bei der es zu Rekombination der Gene kommen kann. ist während der Meiosel. Denn in der Prophase paaren sich die homologen Chromosomen und dabei kann es zu Bildung von chiasmata kommen und damit Zum Austausch von Chromosom enstücken durch das crossing over, kommen. (intrachromosomal) Aufg. 2) 2,1 MRNA Regulatorgen Promotor + 4 aktives Repressor inaktiver Repressor RNA-Polymerase 1ac-Operon blockiert Arbeit der RNA- Polymerase Lactose (induktor) th kann nicht RNA-Polymerase blockeBren, sodass Enzyme. für den Lactoseabbau transkribiert werden können ✓ hom operator Strukturgene lacZ lacy lac A 1² LK 'mRNA der Struktur- gene d B-Galactos- idose Transacetylase Permease -geschieht nicht Repressor (siehe nächste Seite) wegen Regulaturgen H Laktiver Repressor inaktiver Lactose (Induktor) RNA -Polymerase # Represser Operator B-Galactos- ielase ~Strukturgene lacz lacy lac A HD O Permeate und keine Lactuse abgebaut werden kann. 22 4) Wenn der Repressor nicht mehr synthetisiert wird, ke gibt es keine negative Regulation, also der in der Regel aktive Repressor kann nicht mehr die RNA-Polymerase blockieren, sodass die Enzyme für den Lactose abbau immer her - gestellt werden, auch wenn keine Lactose da ist.) C) Die RNA-Polymerase arbeitet nicht bzw. kann nicht ihre Aufgabe erfüllen, dementsprechend findet die Synthese der Strukturgene nicht statt, sodass Lactose nicht abgebaut werden kann. B) Die & Strukturgene werden nicht mehr abgelesen, da die Die strukturgene werden immer synthetistert sodass Es könnte aber da der aktive Repressor nicht mehr binden kann.-Sauden Operater auch sein, dass die Strukturgene nicht synthetisiert werden, da der Operator mutiert ist und die RNA-Polymerase dann blockiert. D) Wenn der Repressor keine Lactose mehr binden kann, kann er die RNA-Polymerase immernoch blockieren, die strukturgene nicht abgelesen werden können -Enzyme Lactoseabbau Trans- acetyl- -ase ✓