Eine Zwillingsstudie
AFB I–IIIn einer klassischen Studie aus den USA wurden erwachsene Zwillingspaare vermessen. Die Tabelle zeigt, wie stark sich die beiden Zwillinge eines Paares im Durchschnitt unterschieden.
| mittlerer Unterschied zwischen den Zwillingen | Körpergröße | Körpergewicht |
|---|---|---|
| eineiig, zusammen aufgewachsen | 1,7 cm | 1,9 kg |
| eineiig, getrennt aufgewachsen | 1,8 cm | 4,5 kg |
| zweieiig, zusammen aufgewachsen | 4,4 cm | 4,5 kg |
- Nenne die Begriffe für die genetische Ausstattung und für das Erscheinungsbild eines Menschen.
- Entnimm der Tabelle, bei welchem Merkmal getrennt aufwachsende eineiige Zwillinge deutlich verschiedener sind als zusammen aufwachsende.
- Erkläre, warum eineiige Zwillinge für solche Untersuchungen besonders geeignet sind.
- Deute die Werte für Körpergröße und Körpergewicht.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Genotyp: alle Gene mit ihren Allelen. Phänotyp: das Erscheinungsbild mit allen Merkmalen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Beim Körpergewicht: 1,9 kg zusammen gegenüber 4,5 kg getrennt. Bei der Körpergröße ändert sich kaum etwas (1,7 cm zu 1,8 cm).
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Eineiige Zwillinge entstehen aus einer befruchteten Eizelle und haben denselben Genotyp. Unterschiede zwischen ihnen können deshalb nur auf die Umwelt zurückgehen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Die Körpergröße ist stark genetisch bestimmt: Eineiige Zwillinge sind auch getrennt fast gleich groß, zweieiige unterscheiden sich deutlicher. Das Gewicht hängt stärker von der Umwelt ab: Getrennt aufwachsende eineiige Zwillinge unterscheiden sich so stark wie zweieiige — Ernährung und Lebensweise wirken mit.
Drei Blattformen, eine Pflanze
AFB II–IIIDas Pfeilkraut wächst am Ufer von Teichen. Blätter, die unter Wasser wachsen, sind lang und bandförmig. Blätter an der Wasseroberfläche sind oval und schwimmen. Blätter über dem Wasser sind pfeilförmig. Alle drei Blattformen kommen an derselben Pflanze vor.
- Beschreibe den Zusammenhang zwischen dem Ort und der Form der Blätter.
- Erkläre die verschiedenen Blattformen mit den Begriffen Genotyp, Phänotyp und Umwelt.
- Entwickle einen Versuch, mit dem man zeigen kann, dass die Blattform nicht erblich ist.
- Beurteile die Aussage: „Das Pfeilkraut besitzt drei verschiedene Gene für drei Blattformen, die je nach Ort vererbt werden.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Unter Wasser entstehen bandförmige Blätter, an der Wasseroberfläche ovale Schwimmblätter und in der Luft pfeilförmige Blätter.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Alle Blätter stammen von derselben Pflanze und haben denselben Genotyp. Die Umwelt — Wasser oder Luft — beeinflusst, wie sich ein Blatt entwickelt. Der Phänotyp der Blätter ist deshalb verschieden: eine Modifikation im Rahmen der Reaktionsnorm.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Mehrere erbgleiche Ableger einer Pflanze ganz unter Wasser und an Land ziehen. Die Pflanzen bilden je nach Standort andere Blätter. Von beiden Gruppen Samen gewinnen und unter gleichen Bedingungen aufziehen: Die Nachkommen bilden gleiche Blätter — die Blattform wurde nicht vererbt.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Die Aussage ist falsch. Alle Blätter haben denselben Genotyp. Vererbt wird nicht eine bestimmte Blattform, sondern die Fähigkeit, je nach Umwelt verschiedene Blattformen zu bilden — die Reaktionsnorm. Welche Form entsteht, entscheidet die Umwelt.