Lösungen zu Genetik-Kapiteln 2 und 3 File
Werbung
Genetik Genetik 2 Grundlagen der Genetik 2.2 Zytologische Grundlagen der Vererbung 2.2.3 Kernphasenwechsel Aufgaben 1. Woran erkennt man, ob eine Zelle diploid ist? Je zwei Chromosomen gleich aus. 2. Worin stimmen homologe Chromosomen überein und worin unterscheiden sie sich? Zwei homologe Chromosomen stimmen in Grösse und Gestalt überein und tragen die gleichen Gene. Von diesen liegen aber z. T. unterschiedliche Allele vor. 3. Bei welchen Vorgängen wird die Chromosomenzahl der Zelle verdoppelt bzw. halbiert? Die Chromosomenzahl wird bei der Befruchtung (Verschmelzung der Gametenkerne) verdoppelt und bei der Meiose halbiert. 2.4 Meiose und Rekombination Aufgaben 1. Vergleichen Sie die Resultate von Mitose und Meiose. In der Interphase werden die Chromatinfasern im Kern verdoppelt. Der Chromosomensatz wird nicht verdoppelt!!! Bei der Mitose teilt sich ein Kern in zwei identische Tochterkerne. Der Chromosomensatz bleibt unverändert. Bei der Meiose teilt sich ein diploider Kern in vier genetisch unter-schiedliche haploide Kerne. 2. Was ist der Hauptunterschied zwischen Anaphase I und Anaphase II der Meiose? In der Anaphase I werden die homologen Chromosomen getrennt, in der Anaphase II Schwesterchromatiden. 3. Worauf beruht die Rekombination bei der Meiose? Die Rekombination beruht auf der zufälligen Verteilung mütterlicher und väterlicher Chromosomen in der Anaphase I (interchromosomale Rekombination) und auf dem Stückaustausch (Crossing-over) zwischen den gepaarten Chromatiden in der Prophase I (innerchromosomale Rekombination). 4. Was geschieht beim Crossing-over und welche Konsequenz hat das für die Vererbung? Beim Crossing-over tauschen die Chromatiden der gepaarten homologen Chromosomen in der Prophase I homologe Stücke aus. Dadurch werden Gene bzw. Allele von zwei Chromatiden neu kombiniert. 3c, FS 2015 1 KST HAT Genetik 5. Unter welcher Voraussetzung wären die bei der Meiose aus einem diploiden Kern gebildeten Kerne genetisch identisch? Die vier aus einem diploiden Kern gebildeten haploiden Kerne wären genetisch identisch, wenn alle mütterlichen und väterlichen Chromosomen des diploiden Kerns genetisch identisch wären. 3 Regeln der Vererbung 3.2 Monohybrider Erbgang 3.2.3 Zweite mendelsche Regel Aufgaben 1. Die Samen einer Bohnenpflanze werden gepflanzt, wachsen und bilden Früchte. Vergleichen Sie die Pflanzen und deren gebildete Früchte bezüglich aussehen miteinander. Aus den Samen entstehen Pflanzen mit unterschiedlichem Erbgut, die auch unterschiedliche Früchte tragen. Die Pflanzen entwickeln sich aus dem Embryo, der aus der Zygote gebildet wurde, und haben darum Gene und Eigenschaften beider Eltern. 2. a) Eine schwarze und eine weisse Maus haben miteinander zahlreiche Nachkommen, die ausnahmslos schwarz sind. Was schliessen Sie daraus? Das Resultat beweist: o Die Nachkommen sind uniform, d. h., die Eltern sind also reinerbig. o Das Allel für schwarzes Fell ist dominant gegenüber dem Allel für weisses Fell. b) Zwei von diesen Nachkommen haben miteinander 8 Junge. Welche Farbe haben diese? Die zwei schwarzen Mäuse der F1 sind mischerbig. Ihre Nachkommen können schwarz oder weiss sein. Bei einer sehr grossen Zahl von Nachkommen wäre die Zahl der schwarzen dreimal höher als die Zahl der weissen. Bei nur acht Nachkommen müssen aber von diesen nicht sechs schwarz und zwei weiss sein. Es kann durchaus sein, dass zufällig alle schwarz oder alle weiss sind. 3. Eine nichtgescheckte Kuh wirft nach einem Date mit einem ebenfalls nichtgescheckten Stier ein geschecktes Kalb. Was schliessen Sie daraus? o Kuh und Stier müssen beide mischerbig sein. o Das Allel für geschecktes Fell muss rezessiv und bei beiden Eltern vorhanden sein. 4. Zwei kraushaarige Meerschweinchen haben miteinander kraushaarige und glatthaarige Nachkommen. Was schliessen Sie daraus in Bezug auf die Eltern der beiden Meerschweinchen? Da ihre Nachkommen nicht uniform sind, sind die kraushaarigen Meerschweinchen nicht reinerbig. Von ihren Eltern war einer glatthaarig. 3c, FS 2015 2 KST HAT Genetik 3.3 Erklärung der mendelschen Regeln mit Hilfe der Chromosomen 3.3.3 Kombinationsquadrat als Analysetool 2. Ein weisses und ein schwarzes Meerschweinchen haben ausschliesslich schwarze Junge. Von diesen wird eines mit einem weissen gekreuzt. Wie sehen die Nachkommen aus? Zeichnen Sie für beide Kreuzungen das Kombinationsquadrat. 3c, FS 2015 3 KST HAT Genetik 3. Ein Bauer besitzt einen Acker mit rotblütigen Erbsenpflanzen. Im folgenden Frühling sät er von deren Samen aus. Zu seinem Erstaunen erhält er neben 135 rotblütigen auch 46 weissblütige Pflanzen. Wie ist diese Beobachtung genetisch zu erklären? Begründen Sie das Auftreten zweier Phänotypen und die beobachteten Zahlen mittels eines Kombinationsquadrats. Die Mutterpflanzen sind mischerbig. Somit kann in der folgenden Generation auch der rezessive Erbfaktor reinerbig auftreten. Die Wahrscheinlichkeit dafür beträgt 25% gemäss der zweiten mendelschen Regel. Wir können also annehmen, dass jede vierte Pflanze der F1-Generation den Phänotyp weisse Blüten hat. Das entspricht sehr gut den 46 Pflanzen (von 181). Die restlichen Pflanzen der F1-Generation weisen den Phänotyp rote Blüten auf. Das Ausspaltungsverhältnis beträgt 2.94:1 Kreuzungsschema Rr x Rr R r R RR Rr r Rr rr Dunkelgrau: Gameten der P-Generation Hellgrau: Genotyp der F1-Generation Das Verhältnis der Phänotypen rot zu weiss beträgt gemäss Kreuzungsschema 3 : 1. 3.3.4 Intermediärer Erbgang 2. a) Erstellen Sie ein Kombinationsquadrat, indem Sie eine rot blühende Wunderblume mit einer weiss blühenden Wunderblume kreuzen (P-Generation). Vergessen Sie nicht die Zellen des Kombinationsquadrates zu beschriften. Zeichnen Sie, wie Sie das im Unterricht kennen gelernt haben, neben den Genotypen der F1-Generation auch die entsprechenden Phänotypen ein. P-Generation Gameten crcr cwcw x cr cw cw Dunkelgrau: Gameten der P-Generation Hellgrau: Individuen der F1-Generation (Genotyp und Phänotyp) 3c, FS 2015 4 cr crcw KST HAT Genetik b) Stellen Sie anhand eines weiteren Kombinationsquadrats die Weiterkreuzung der aus a) entstandenen F1-Generation unter sich dar. crcw F1-Generation Gameten cr crcw x cw cr cr cw cr crcr crcw crcw crcw cwcw cw Dunkelgrau: Gameten der F1-Generation Hellgrau: Individuen der F2-Generation (Genotyp und Phänotyp) 3. Ergänzen Sie den untenstehenden Lückentext. In der F2 treten die Merkmale der P-Generation wieder auf. Statistisch haben je 25 % der Nachkommen haben den Genotyp crcr bzw. cwcw und bilden rote bzw. weisse Blüten. Die restlichen 50 % haben den Genotyp crcw und blühen rosa. In der F2-Generation gibt es also 3 (Anzahl) Genotypen und das genotypische Aufspaltungsverhältnis ist r r r w w w cc : cc : c c = 1 : 2 : 1. Die Genotypen führen zu 3 (Anzahl) Phänotypen. Das phänotypische Aufspaltungsverhältnis ist rot : rosa : weiss = 1 : 2 : 1. Somit entspricht das genotypische dem phänotypischen Aufspaltungsverhältnis. Die Phänotypen der Wunderblume lassen sich folgendermassen erklären: o Wunderblumen mit dem Genotyp crcr besitzen zwei Allele cr mit der Information zur Bildung des Enzyms, das die Produktion des roten Farbstoffs ermöglicht. Ihre Zellen stellen darum viel von diesem Enzym und dadurch viel roten Farbstoff her: Die Blüten sind rot. o Bei Wunderblumen mit dem Genotyp cwcw fehlt das Allel cr für die Bildung des Enzyms, das die Produktion des roten Farbstoffs ermöglicht. Ihre Zellen stellen dieses Enzym und darum auch den roten Farbstoff nicht her: Die Blüten sind weiss. o Wunderblumen mit dem Genotyp crcw besitzen nur ein Allel cr mit der Information zur Bildung des Enzyms, das die Synthese des roten Farbstoffs ermöglicht. Ihre Zellen stellen darum etwas von diesem Enzym und dadurch etwas roten Farbstoff her: Die Blüten sind rosa. 3c, FS 2015 5 KST HAT
