Begriffe des Genpools ordnen, Mutationstypen erkennen, Kombinationen berechnen und Allelfrequenzen bestimmen.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Grundbegriffe der Populationsgenetik
AFB I
Ordnen Sie jedem Fachbegriff die passende Beschreibung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Population und Genpool beschreiben dieselbe Gruppe auf zwei Ebenen: Lebewesen bzw. Allele. Die Allelfrequenz ist eine Größe, die den Genpool beschreibt; Evolution heißt, dass sie sich über Generationen ändert.
Überlegen Sie zuerst, welche Begriffe Lebewesen und welche Allele betreffen.
Eine Modifikation verändert den Phänotyp, aber nicht den Genotyp.
A2
Was erhöht die genetische Variabilität?
AFB I
Nennen Sie alle Vorgänge, die die genetische Variabilität der Nachkommen einer Population erhöhen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Mutation, inter- und intrachromosomale Rekombination sowie die zufällige Befruchtung verändern die Erbinformation der Nachkommen. Krafttraining und Bräunung sind Modifikationen; die Mitose liefert erbgleiche Körperzellen.
Nur was die Keimzellen oder die Zygote betrifft, erreicht die Nachkommen.
Vier Vorgänge sind richtig.
A3
Mutationstypen erkennen
AFB I
Geben Sie für jeden Befund den Mutationstyp an.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Befund
Genmutation
Chromosomenmutation
Genommutation
Im β-Globin-Gen ist ein einzelnes Basenpaar ausgetauscht (Sichelzellallel).
Einem Chromosom 5 fehlt ein Endstück (Katzenschrei-Syndrom).
Eine Person besitzt drei Chromosomen 21 statt zwei.
Saatweizen besitzt sechs statt zwei Chromosomensätze.
Ein Chromosomenabschnitt mit mehreren Genen liegt zweimal hintereinander vor.
Durch Einfügen einer Base verschiebt sich das Leseraster eines Gens.
Genmutationen betreffen die Basenfolge innerhalb eines Gens, Chromosomenmutationen die Struktur eines Chromosoms (Deletion, Duplikation eines Abschnitts), Genommutationen die Zahl einzelner Chromosomen oder ganzer Sätze.
Fragen Sie: Ist ein Gen, ein Chromosomenabschnitt oder die Chromosomenzahl betroffen?
Jeder Typ kommt zweimal vor.
A4
Kombinationen bei der Erbse
AFB II
Die Gartenerbse besitzt 2n = 14 Chromosomen. Nehmen Sie an, dass sich die homologen Chromosomen jedes Paares stets in ihren Allelen unterscheiden, und lassen Sie Crossing-over außer Acht. Berechnen Sie die Anzahl der Kombinationen.
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Anzahl der homologen ChromosomenpaarePaare
genetisch verschiedene Keimzellen einer PflanzeKeimzellen
mögliche Zygoten aus zwei Pflanzen (Eizelle × Pollen)Zygoten
Jedes der 7 Paare kann in der Meiose I auf zwei Arten verteilt werden: 27 = 128 Keimzelltypen. Da jede der 128 Eizellsorten mit jeder der 128 Pollensorten zusammentreffen kann, ergeben sich 128 · 128 = 16 384 Zygotentypen — ohne Crossing-over. Mit Crossing-over sind es noch weit mehr.
Jedes Paar kann auf zwei Arten verteilt werden; die Möglichkeiten multiplizieren sich.
27 = 128; jede Eizelle kann mit jedem Pollenkorn zusammentreffen.
A5
Woher kommt der Unterschied?
AFB II
Ordnen Sie jeden Befund der Ursache zu, die ihn erklärt.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Mutation
2Rekombination
3Modifikation
Neue erbliche Merkmale, die vorher nicht im Genpool waren, gehen auf Mutation zurück. Neue Mischungen vorhandener Allele entstehen durch Rekombination. Unterschiede bei gleichem Genotyp in verschiedener Umwelt sind Modifikationen.
Prüfen Sie: Ist das Merkmal neu, neu gemischt oder nur umweltbedingt?
Jede Ursache kommt zweimal vor.
A6
Mutation und Rekombination vergleichen
AFB II
Vergleichen Sie Mutation und Rekombination, indem Sie jede Aussage einordnen.
Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Mutation
2 beide
3 nur Rekombination
Beide Vorgänge sind zufällig und vergrößern die Variabilität. Nur Mutationen schaffen neue Allele und wirken auch ohne sexuelle Fortpflanzung; Rekombination ist an Meiose und Befruchtung gebunden und mischt nur, was schon da ist.
Denken Sie an ein Bakterium, das sich nur durch Zweiteilung vermehrt.
Zwei Aussagen treffen auf beide zu.
A7
Mutationen im Genpool
MixAFB II
In Kapitel 3 haben Sie Genmutationen und ihre Folgen untersucht. Erläutern Sie, welche Bedeutung sie für den Genpool einer Population haben, indem Sie jede Aussage einschätzen.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Genmutationen aus Kapitel 3 sind aus Sicht der Evolution die Quelle neuer Allele. Ob ein Allel häufiger wird, entscheidet nicht die Mutation selbst, sondern sein Schicksal in der Population.
Erinnern Sie sich an Kapitel 3: stumm, Missense, Nonsense, Rasterschub.
Mutationen treten unabhängig davon auf, ob sie nützen.
A8
Ein Referat über Variabilität
AFB III
Eine Schülerin hat ein Referat vorbereitet. Überprüfen Sie ihre Aussagen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Mutation liefert neue Allele, Rekombination neue Kombinationen, Modifikation nur umweltbedingte, nicht erbliche Unterschiede. Ein Stückaustausch zwischen identischen Schwesterchromatiden würde nichts neu kombinieren.
Prüfen Sie jede Aussage an einer Definition.
Drei Aussagen sind falsch.
A9
Blattläuse im Jahreslauf
AFB III
Blattläuse vermehren sich im Sommer ungeschlechtlich: Weibchen bringen ohne Befruchtung Töchter hervor, deren Eizellen durch Mitose entstehen. Im Herbst treten Männchen auf, und es folgt eine geschlechtliche Fortpflanzung. Beurteilen Schritt für Schritt die genetischen Folgen.
Spielen Sie den Weg Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt Sie weiter.
Ungeschlechtliche Fortpflanzung vermehrt einen Genotyp schnell, Variabilität entsteht dann nur durch Mutation. Die geschlechtliche Phase erzeugt durch Rekombination viele neue Genotypen.
Unterscheiden Sie Mitose (erbgleich) und Meiose (Rekombination).
Keine Fortpflanzungsform erzeugt gezielt passende Nachkommen.
A10
Trickaufgabe: Träger gezählt
TrickAFB III
In einer Population von 80 Feldmäusen haben 20 den Genotyp BB, 40 den Genotyp Bb und 20 den Genotyp bb. Ein Praktikant zählt die Tiere, die das Allel b tragen, und schreibt: „Allelfrequenz von b = 60 : 80 = 0,75.“ Bestimmen Sie die richtige Allelfrequenz von b.
Rechnen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Die Falle: Gezählt wurden Tiere, nicht Allele. 80 diploide Mäuse tragen 160 Allele; davon sind 2 · 20 + 40 = 80 Allele b. Die Allelfrequenz beträgt 80 : 160 = 0,5.
Wie viele Allele dieses Gens tragen 80 diploide Mäuse insgesamt?
