Biologie, Genetik, GG BE Abi 2015
Thema Genetik 50% Arbeit/Abitur, GG BE Abitur 2015
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Lernkarten
Mendel'sche Regeln
1. Uniformitätsregel
Kreuzt man 2 Individuen einer Art, die in einem Merkmal unterschiedlich, aber jeweils reinerbig sind, so sind die Nachkommen in der F1-Generation in diesem Merkmal uniform (gleich).
2. Spaltungsregel
Kreuzt man Individuen der F1-Generation untereinander, spalten sich die Nachkommen in der F2-Generation nach einem bestimmten Zahlenverhältnis auf (monohybrider Erbgang: Genotyp 1:2:1, Phänotyp 3:1)
3. Unabhängigkeitsregel
Kreuzt man Individuen einer Art, die sich in 2 oder mehr Merkmalen unterscheiden (di-/polyhybrid), spalten sich die Merkmale der Nachkommen in der F2-Generation unabhägig voneinader auf. Merkmalspaare können in neuen Komibnationen auftreten.
Meiose
= in 2 Schritten verlaufende Form der Zellteilung, bei der aus diploiden Urkeimzelle 4 haploide Keimzellen entstehen, die genetisch unterschiedlich sind
Reifeteilung 1 (Reduktionsteilung)
- Prophase 1: Chromosomen spiralisieren -> homologe Chromosomen lagern sich zu Tetrade -> Crossing Over -> Auflösung Kernhülle
- Metaphase 1: Spindelapparat bildet sich -> Tetrade ordnen sich auf Äquatorialplatte an
- Anaphase 1: Spindelfasern trennen homologe Chromosomen (Verteilung väterliche/mütterliche Chromosomenpaare zu Polen rein zufällig)
- Telophase 1: getrennte Chromosomen von Kernmembran umgeben -> jeder Kern: haploiden Chromosomensatz -> Zellteilung 2 Tochterzellen, keine Interphase
Reifeteilung 2 (Äquationsteilung)
- Prophase 2: Chromosomen verkürzen sich -> Kernmembran löst sich auf
- Metaphase 2: Chromosomen ordnen sich auf Äquatorialplatte an -> Bildung Spindelapparat
- Anaphase 2: Spindelfasern ziehen Chromatide an Centromeren auseinander
- Telophase 2: Bildung Kernmembran -> Entstehung 4 Tochterzellen mit haploidem Chromosomensatz
Ort: Geschlechtsorgane -> Urkeimzelle
Ziel: Bildung genetisch unterschiedlicher Keimzellen
Anzahl Teilungen: 4
Anzahl gebildeter Zellen: 4
Chromosomensatz: Mutterzelle: 46, diploid; Tochterzelle: 23, haploid (1-Chromatid-Chromosom)
Aussehen: Eizelle/Spermium
Mitose
Prophase: Chromatinfasern kondensieren; Nucleolus + Kernhülle lösen sich auf; Mitosespindeln bilden sich
Metaphase: Chromosome erreichen Transportform -> Anordnung zur Äquatorialplatte; Spindelfasern heften an Centromere
Anaphase: Centromere trennen sich -> Schwesterchromatide je zu einem Zellpol gezogen --> an jedem Zellpol gleicher, vollständiger Chromosomensatz
Telephase: Bildung neuer Kernhüllen, Ausbildung Zellmembran auf Höhe Äquatorialplatte; Entspiralisierung Chromosome
Cytokinese: Durchtrennung Mutterzelle -> Kontraktiler Ring (Phragmoplast) zwischen Tochterzellen entsteht danach unterschiedlicher Fortgang:
- tierisch:
- äquatoriale Einschnürung (Oberfläche -> Zentrum)
- Phragmoplast zusammengedrängt + durchtrennt
- Einschnürungsebene festgelegt durch Spindelapparat
- große Zellorganelle zerfallen, bilden sich in Tochterzelle neu
- pflanzlich:
- Vesikel an Äquatorialebene -> Bildung Zellplatte
- Ausbreitung Zellplatte zentrifugal
- Vesikel verschmelzen -> Bildung Mittellamelle
- weitere Bestandteile der Zellwand aufgelagert
Ort: Körperzellen
Ziel: Bildung genetisch identischer Körperzellen
Anzahl Teilungen: 2
Anzahl gebildeter Tochterzellen: 2
Chromosomensatz: Mutterzelle: 46, diploid; Tochterzelle: 46, diploid (2-Chromatid-Chromosom)
Aussehen: identisch mit Mutterzelle
Interphase (Wachstumsphase)
G1-Phase (Zellwachstum): Vermehrung Cytoplasma, Nachbildung Zellorganelle -> Tochterzellen endgültige Größe
S-Phase (Synthesephase): Verdopplung DNA -> jedes Chromosom besteht aus 2 identischen Schwesterchromatiden
G2-Phase (Zellwachstum): Synthese weiterer Stoffe (Enzyme/Mikrotubuli)
Mitosephase: Kernteilung, Cytokinese
G0-Phase: nur bei differenzierten Zellen, die die Teilungsfähigkeit verloren haben -> bilden nur zelltypische Proteine
Autosomal-dominanter Erbgang (Hinweise/Merkmale/Beispiel)
Hinweis:
- in jeder Generation
- Männer/Frauen gleich betroffen
Merkmal:
- kranke Eltern haben gesunde Kinder
- jeder Kranke hat ein krankes Elternteil
Beispiel:
- Kurzfingrigkeit
- gesunde Kinder kranker Eltern vererben Krankheit nicht weiter
Autosomal-rezessiver Erbgang (Hinweise/Merkmale/Beispiel)
Hinweis:
- Frauen/Männer gleich betroffen
- nicht in jeder Generation
Merkmal:
- gesunde Eltern haben krankes Kind
- Merkmalsträger homozygot rezessiv
Beispiel:
- Albinismus
X-Chromosomal rezessiver Erbgang (Hinweise/Merkmale/Regeln/Beispiel)
Hinweis:
- nicht in jeder Generation
- Männer häufiger betroffen als Frauen
Merkmal:
- Krankheit nie von Vater zu Sohn vererbt
- alle kranken Männer über Mutter erkrankt
- Gesunde Väter können kranke Söhne haben
Regeln:
- Konduktorin + gesunder Mann:
- Wahrscheinlichkeit für kranke Söhne: 50%
- Wahrscheinlichkeit für Töchter als Konduktorin: 50%
- Gesunde Frau + kranker Mann:
- alle Töchter Konduktorin
- alle Söhne gesund
Beispiel:
- Bluterkrankheit
X-Chromosomal dominanter Erbgang (Hinweise/Merkmale/Beispiel)
Hinweis:
- in jeder Generation häufig
- Frauen häufiger betroffen als Männer
Merkmal:
- alle Söhne kranker Männer und gesunder Frauen gesund, alle Töchter krank
- nie von Vater zu Sohn vererbt
Beispiel:
- Nachtblindheit
Y-Chromosomaler Erbgang (Hinweise/Merkmale)
Hinweis:
- nur Männer krank
Merkmal:
- alle Söhne erkrankter Väter ebenfalls krank
Stammbaumanalyse (Aufbau)
- Merkmalsverteilung
- Häufigkeit in Generation
- in jeder Generation -> Hinweis dominant
- Krankheit tritt selten auf, Generationen merkmalsfrei -> Hinweis rezessiv
- Verteilung Männer/Frauen
- Gleichermaßen -> Hinweise autosomal
- mehr Männer -> Hinweis X-Chromosomal rezessiv
- mehr Frauen -> Hinweis X-Chromosomal dominant
- nur Männer -> Y-Chromosomal
- Häufigkeit in Generation
- Vermutung äußern
- Genotypenzuordnung
- "verdächtige Stelle" suchen, welche These bestätigt (Geno-/Phänotyp zuordnen)
- allen Personen entsprechenden Genotyp zuordnen
- andere Vererbungsmodi ausschließen (Widersprüche finden!)
