ZUM Biologie NW

ZUM Biologie NW
Aufgaben zur klassischen Genetik
Aufgabe: Mutationen und Mutagenese
Arbeitsmaterial
A. Lässt man salpetrige Säure auf DNA einwirken, so kann Adenin in Hypoxanthin
umgewandelt werden (siehe Schema!). Bei der nächsten Replikation wird dann
Hypoxanthin als Guanin "gelesen".
B. In Afrika ist die häufigste Erbkrankheit des Menschen die Sichelzellanämie. Die
Krankheit hat ihren Namen nach der Sichelform der Roten Blutkörperchen, die im
Blut von reinerbigen Kranken auftreten. Im Gegensatz zum gesunden Erwachsenen,
dessen Rote Blutkörperchen den Blutfarbstoff Hämoglobin A aufweisen, weisen die
Roten Blutkörperchen der Kranken den Blutfarbstoff Hämoglobin S auf, wodurch die
Sauerstoffbindungsfähigkeit deutlich herabgesetzt ist. Auch das Löslichkeitsverhalten
der Roten Blutkörperchen der Kranken ist aufgrund des anderen Blutfarbstoffes
schlechter. Die Lebenserwartung von Sichelzellanämiebetroffenen ist deutlich
geringer.
C.
D.Code-Tabelle
Erste
Base
U
C
A
Zweite Base
Dritte Base
U
Phe
C
A
Ser Tyr
G
Cys
U
Phe
Ser Tyr
Cys
C
Leu
Ser STOP STOP
A
Leu
Ser STOP Trp
G
Leu
Pro His
Arg
U
Leu
Pro His
Arg
C
Leu
Pro Gln
Arg
A
Leu
Pro Gln
Arg
G
Ile
Thr Asn
Ser
U
G
Ile
Thr Asn
Ser
C
Ile
Thr Lys
Arg
A
Met* Thr Lys
Arg
G
Val
Ala Asp
Gly
U
Val
Ala Asp
Gly
C
Val
Ala Glu
Gly
A
Val
Ala Glu
Gly
G
Aufgabenstellung
1. Übertrage das Schema aus Arbeitsmaterial A auf dein Blatt und ergänze die fehlenden
Nucleotid-Stränge. Führe im Schema für die veränderte DNA eine weitere Replikation
durch. Lies aus deinem Schema ab, durch welche Base das ursprüngliche Adenin im
Endeffekt ersetzt wird.
2. Erläutere anhand eines Schemas die mutagene Wirkung von Acridinen (eine der
beiden Möglichkeiten!). Vergleiche die Auswirkungen solcher Mutationen mit denen
der Veränderungen, die durch salpetrige Säure ausgelöst werden.
3. Erkläre aufgrund der Abbildung von Arbeitsmaterial B, auf welcher Art von Mutation
die Sichelzellanämie beruht. Gib mit Hilfe der Code-Tabelle möglichst genau an, was
sich an der DNA geändert hat.
4. Stelle dar, welche Folgen sich für das ß-Globin ergeben, wenn durch den Einfluss
eines mutagenen Agens vor das Codogen für das Histidin(2) ein Thymin-Nucleotid
eingeschoben wird. (Betrachte nur die ersten 7 Tripletts!)
(Zur Verfügung gestellt von H. Joußen)