Genetik

und Zellzyklus und Vererbung

Was versteht man unter dem Begriff „Genom“?

Die Gesamtheit aller Erbanlagen (DNA-Moleküle) eines Organismus.

Wie viele Chromosomenpaare besitzt ein Rind und was bedeutet dies für seinen Chromosomensatz?

Ein Rind besitzt 30 Chromosomenpaare (=60 Chromosomen) und ist damit diploid.

Was beschreibt der Begriff „Allel“?

Eine von mehreren möglichen Varianten eines Gens an einem bestimmten Genort (Locus).

Wann bezeichnet man einen Genotyp als homozygot bzw. heterozygot?

Homozygot: beide Allele an einem Locus sind identisch; heterozygot: die beiden Allele unterscheiden sich.

In welcher Phase des Zellzyklus wird die DNA verdoppelt und wie nennt man diesen Vorgang?

In der S-Phase der Interphase; der Vorgang heißt DNA-Replikation.

Nenne die drei Hauptkontrollpunkte (Checkpoints) des Zellzyklus.

1) G1- bzw. Start-Checkpoint, 2) G2/M-Checkpoint, 3) Metaphase-zu-Anaphase-Checkpoint.

Worin unterscheidet sich die Anaphase der Mitose von der Anaphase I der Meiose?

Mitose: Trennung der Schwesterchromatiden; Anaphase I: Trennung der homologen Chromosomen, Schwesterchromatiden bleiben zusammen.

Wie lautet die 1. Mendel’sche Regel (Uniformitätsregel)?

Kreuzt man zwei homozygote Eltern, unterscheiden sich die Nachkommen der F1-Generation nicht voneinander und sind genetisch uniform (heterozygot).

Was besagt die 3. Mendel’sche Regel (Unabhängigkeitsregel)?

Allele verschiedener Gene (auf unterschiedlichen Chromosomen) werden bei der Gametenbildung unabhängig voneinander kombiniert und vererbt.

Erläutere den Begriff „Allel“!

Eine von mehreren möglichen Varianten eines Gens an einem bestimmten Genort (Locus).

Unterscheide zwischen einem homozygoten und heterozygoten Genotyp!

Homozygot: beide Allele an einem Locus sind identisch; heterozygot: die beiden Allele unterscheiden sich.

Beschreibe den Vorgang des Crossing-overs!

Austausch homologer DNA-Abschnitte zwischen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen.

Erkläre die Funktion von Kohäsin-Proteinen im Zellzyklus!

Sie halten Schwesterchromatiden nach der DNA-Replikation bis zur Anaphase entlang ihrer gesamten Länge, besonders am Centromer, zusammen.

Beschreibe die Aufgabe des Spindelapparats während der Mitose!

Er besteht aus Mikrotubuli und zieht die Chromatiden (bzw. Chromosomen) korrekt zu den entgegengesetzten Zellpolen.

Unterscheide die Anaphase der Mitose von der Anaphase I der Meiose!

Mitose: Trennung der Schwesterchromatiden; Anaphase I: Trennung der homologen Chromosomen, Schwesterchromatiden bleiben zusammen.

Unterscheide zwischen Autosomen und Gonosomen!

Autosomen sind alle Chromosomen, die keine Geschlechtschromosomen sind; Gonosomen (X, Y bzw. Z, W) bestimmen das Geschlecht.

Erkläre die Bedeutung des diploiden Chromosomensatzes!

Der diploide Chromosomensatz (2n) sorgt dafür, dass jede genetische Information doppelt vorliegt, was eine höhere Anpassungsfähigkeit und Schutz vor schädlichen Mutationen bietet.

Nenne die meiotische Phase, in der das Crossing-over auftritt!

Es erfolgt in der Prophase I der Meiose.

Beschreibe das Ergebnis der Meiose I und Meiose II im Hinblick auf den Chromosomensatz!

Meiose I reduziert den Chromosomensatz von diploid auf haploid, wobei homologe Chromosomen getrennt werden. Meiose II trennt die Schwesterchromatiden der haploiden Zellen, ähnlich einer Mitose.

Erläutere den Begriff der unabhängigen Segregation im Kontext der Meiose!

Dabei werden die homologen Chromosomenpaare in Meiose I zufällig auf die Tochterzellen verteilt, was zu genetischer Variation führt.

Formuliere die 1. Mendel’sche Regel (Uniformitätsregel)!

Kreuzt man zwei homozygote Eltern, unterscheiden sich die Nachkommen der F1-Generation nicht voneinander und sind genetisch uniform (heterozygot).

Erläutere die 3. Mendel’sche Regel (Unabhängigkeitsregel)!

Allele verschiedener Gene (auf unterschiedlichen Chromosomen) werden bei der Gametenbildung unabhängig voneinander kombiniert und vererbt.

Erkläre, warum die F1-Generation nach der 1. Mendel’schen Regel uniform ist!

Weil alle Nachkommen heterozygot sind und somit den dominanten Phänotyp zeigen, wenn es sich um einen dominant-rezessiven Erbgang handelt.

Nenne die 2. Mendel’sche Regel (Spaltungsregel)!

Kreuzt man Individuen der F1-Generation miteinander, so spalten sich die Merkmale in der F2-Generation in bestimmten Zahlenverhältnissen auf.

Was versteht man unter Phänotyp?

Ist das äußere Erscheinungsbild und alle beobachtbaren Merkmale eines Organismus

Was versteht man unter Genotyp?

Ist die genetische Ausstattung eines Organismus und beschreibt die spezifische Allelkombination