Klausur zur Genetik Name, Stud.- Sem. Punkte Vorname gang

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1 Klausur zur Genetik Name, Stud.- Sem. Punkte Vorname gang Gesamtzahl der Punkte: 79 FRAGE Nr.1 7 Punkte Die nachstehenden Bilder zeigen Zellen einer seltenen Pflanzenart. Die Zellen befinden sich in unterschiedlichen Stadien der Mitose oder Meiose. A: Geben Sie die Zahl der Chromosomen des diploiden Chromosomensatzes dieser Spezies an. Die Zahl beträgt 6 (1 Punkt) B: Bezeichnen Sie möglichst präzise das Zellteilungsstadium, in dem sich die gezeigten Zellen befinden. Anaphase der Meiose I Anaphase der Mitose Anaphase der Meiose II (2 Punkte) (2 Punkte) (2 Punkte) FRAGE Nr.2 5 Punkte Ein Biologe analysiert eine Population wachsender Zellen im Mikroskop. Er beobachtet 160 Zellen in der Interphase, 20 Zellen in der Prophase, 6 Zellen in der Prometaphase, 2 Zellen in der Metaphase, 7 Zellen in der Anaphase, und 5 Zellen in der Telophase. Die Gesamtdauer des Teilungszyklus dieser Zellen beträgt 24 Stunden. Wie lange dauert im statistischen Mittel die M-Phase in diesen Zellen? 40 : 200 = 0,2 d.h. die M-Phase dauert 4,8 Stunden (oder 4 Stunden und 48 Minuten)

2 FRAGE Nr.3 3 Punkte Nennen Sie drei in Bakterien vorkommende RNA-Spezies. Transfer-RNA oder trna; Messenger-RNA oder mrna; ribosomale RNA oder rrna (je 1 Punkt) FRAGE Nr.4 4 Punkte In einer Familie tritt eine seltene Erbkrankheit auf, die die Nierenfunktion beeinträchtigt. Der nachstehende Stammbaum gibt das Vererbungsmuster der Krankheit wider. Geben Sie den wahrscheinlichsten Vererbungsmodus dieser Krankheit an. Dominant (1 Punkt) X-gekoppelt (3 Punkte) falsche Antworten: rezessiv, autosomal FRAGE Nr.5 6 Punkte Organismen des Genotyps Aa Bb cc Dd Ee und Aa bb Cc Dd ee werden miteinander gepaart. Mit welcher Häufigkeit findet man unter den Nachkommen einen Organismus mit dem Genotyp aa bb cc dd ee? Die Häufigkeit beträgt 1 / 128

3 FRAGE Nr.6 24 Punkte Das notch-gen der Fruchtfliege liegt auf dem X-Chromosom. Weibliche Fliegen, die eine Funktionsverlustmutation des notch-gens in heterozygoter Form tragen, haben eingekerbte Flügelränder. Im homozygoten und hemizygoten Zustand ist die notch-mutation letal. Bewerten Sie die Richtigkeit folgender Aussagen: 1. Die notch-mutation ist in weiblichen Fliegen semi-dominant. richtig X" falsch " 2. Die notch-mutation ist ein rezessiver Letalfaktor. richtig X" falsch " (je 1 Punkt) In der Nähe des notch-gens liegt das Gen white, das die Augenfarbe der Fruchtfliege bestimmt. Weibliche Fliegen, die eine Funktionsverlustmutation des white-gens in homozygoter Form tragen, haben weiße Augen. Wildtyp-Fruchtfliegen haben rote Augen, ebenso weibliche Fliegen, die eine Funktionsverlustmutation des white-gens in heterozygoter Form tragen. Bewerten Sie die Richtigkeit folgender Aussage: Weiße Augenfarbe infolge einer Mutation des white-gens der Fruchtfliege ist eine rezessive, X-gekoppelte Merkmalsform. richtig X" falsch " (1 Punkt) Wir betrachten hier eine spezielle notch-mutation, bei der das gesamte notch-gen sowie das benachbarte white-gen deletiert sind. Weibchen, die diese notch-mutation tragen werden mit Männchen unterschiedlicher Fliegenstämme gekreuzt. Folgende Kreuzungen werden durchgeführt: 1. Ein notch-weibchen mit roten Augen wird gekreuzt mit einem weiß-äugigen Männchen 2. Ein notch-weibchen mit weißen Augen wird gekreuzt mit einem rot-äugigen Männchen 3. Ein notch-weibchen mit weißen Augen wird gekreuzt mit einem weiß-äugigen Männchen Machen Sie für jede der 3 Kreuzungen folgende Angaben: A: Genotypen der P- und F1-Generation (verwenden Sie folgende Symbole: X Y X-notch X-white) B: Phänotypen der Nachkommen: Geschlecht (G), Flügelränder (F), Augenfarbe (A) C: prozentualer Anteil einzelner Nachkommen an den experimentell beobachtbaren Gesamtnachkommen. Antwort zur Frage Nr. 6 (je 7 Punkte für A, B, C; davon 2 Punkte für P-Generation, je 1 für Genotyp+Phänotyp (vertikale Spalte) und 1 für prozentualen Anteil (horizontale Spalte)

4 1A: Genotyp P X-notch X X-white Y 1A: Genotyp F1 X-notch X-white X-notch Y X X-white X Y 1B: Phänotyp F1 G: weibl. F: eingekerbt G: letal F: letal A: letal G: weibl. G: männl. 1C: Anteil (%) 33,3 letal 33,3 33,3 2A: Genotyp P X-notch X X Y 2A: Genotyp F1 X-notch X X-notch Y X-white X X-white Y 2B: Phänotyp F1 G: weibl. F: eingekerbt G: letal F: letal A: letal G: weibl. G: männl. 2C: Anteil (%) 33,3 letal 33,3 33,3 3A: Genotyp P X-notch X-white X-white Y 3A: Genotyp F1 X-notch X-white X-notch Y X-white X-white X-white Y 3B: Phänotyp F1 G: weibl. F: eingekerbt G: letal F: letal A: letal G: weibl. G: männl. 3C: Anteil (%) 33,3 letal 33,3 33,3

5 FRAGE Nr.7 4 Punkte Wie lautet die Nukleotidsequenz des Anticodons der Initiator-tRNA? (Sequenz und Orientierung angeben) 5 - C A U FRAGE Nr.8 5 Punkte (A, B, und C je 1 Punkt; D 2 Punkte) Geben Sie den Genotyp von Escherichia coli-stämmen an, die in Bezug auf den Laktose- Metabolismus die nachstehenden Charakteristika aufweisen. Machen Sie Angaben zu laci, laco, lacp, lacz und lacy A: durch Laktose induzierbare Expression von β-galaktosidase und β-galaktosid-permease B: konstitutive Expression von β-galaktosidase und β-galaktosid-permease C: keine Expression von β-galaktosidase und β-galaktosid-permease D: konstitutive Expression von β-galaktosidase und durch Laktose induzierbare Expression von β-galaktosid-permease laci+ laco+ lacp+ lacz+ lacy+ 9 A)... laci- laco+ lacp+ lacz+ lacy+ oder laci+ lacoc lacp+ lacz+ lacy+ 9 B)... laci+ laco+ lacp+ lacz- lacy- oder laci+ laco+ lacp- lacz+ lacy+ 9 C)... laci+ lacoc lacp+ lacz+ lacy- / F laci+ laco+ lacp+ lacz- lacy+ 9 D)... FRAGE Nr.9 3 Punkte Nennen Sie 6 an der DNA-Replikation in Bakterien beteiligte Enzyme DNA-Polymerase I 2... DNA-Polymerase III 3... DNA Primase 4...DNA Helikase 5...DNA Gyrase (Topoisomerase) 6...DNA Ligase

6 FRAGE Nr.10 4 Punkte Nennen Sie 4 Chromosomenmutationen, bei denen die Zahl der Chromosomen bestehen bleibt. Duplikation, Deletion, Inversion, Translokation FRAGE Nr.11 4 Punkte Für welche experimentelle Fragestellung werden DNA-Mikroarrays typischerweise eingesetzt? Genomweite Transkriptionsstudien... FRAGE Nr.12 2 Punkte Bewerten Sie die Richtigkeit folgender Aussagen. Muskelzellen unterscheiden sich von Nervenzellen, weil sie a) andere Gene exprimieren richtig X" falsch " b) andere Gene enthalten richtig " falsch X" c) einen anderen genetischen Code benutzen richtig " falsch X" d) andere Ribosomen haben richtig " falsch X" e) andere Chromosomen besitzen richtig " falsch X" FRAGE Nr.13 3 Punkte Nennen Sie 3 notwendige Funktionselemente eines bakteriellen Klonierungsvektors. Replikationsursprung, Markergen (oder Selektionsmarker), Klonierungsstelle (oder Polylinker oder multiple Klonierungsstelle)

7 FRAGE Nr.14 5 Punkte Zählen Sie 5 zelluläre Reparatursysteme für DNA-Schäden auf. Nennen Sie jeweils einen DNA-Schadenstyp, der von dem genannten System behoben werden kann und ein am Reparaturprozess beteiligtes Enzym. DNA-Reparatursystem DNA-Schaden beteiligtes Enzym 1. Basenfehlpaarungsreparatur (mismatch repair oder postreplikative Reparatur) Basenfehlpaarung z.b. muth, muts, mutl 2. Direkte Reparatur: Photoreaktivierung Pyrimidin-Dimere Photolyase 3. Direkte Reparatur Alkylierung von Basen Alkyltransferasen 4. Basenexzisionsreparatur Basenmodifikation z.b. DNA-Glykosylasen, AP-Endonuklease 5. Nukleotidexzisionsreparatur Pyrimidin-Dimere uvrabc Exinuklease Homologe Rekombination DNA-Doppelstrangbruch z.b. Rad51 Nicht-homologe End-zu-End DNA-Doppelstrangbruch KU70, KU80 Verknüpfung

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