Zellen und Gene: Genetik (9/10)
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Interaktive Übungen: Vererbungsregeln (Teil 1)
Für die Lehrkraft: Die "interaktiven Übungen Teil 1 " enthalten Material zum Festigen und Vertiefen von Thema 7. Sie sollten im Rahmen einer "Übungsstunde" unbedingt genutzt werden.
Wir kennen nun wichtige "Geheimnisse" der Vererbung: Es muss so sein, dass Arten, die sich sexuell fortpflanzen, diploid (2n) sind. Dies ergibt sich automatisch, da bei der Befruchtung die Zellkerne von Eizelle und Spermienzelle verschmelzen. Da beide Geschlechtszellen einen ganzen Chromosomensatz (d.h. z.B. beim Menschen 1n=23 Chromosomen) mitbringt, muss der Nachkomme dann diploid, also 2n sein. bei der Bildung eigener Geschlechtszellen müssen durch die Meiose wieder 1n-Geschlechtszellen entstehen. Die Zahl der Chromosomen wird also von 2n=46 auf 1n=23 reduziert.
Jedes diploide (2n) Individuum (Mensch, Tier, Pflanze) besitzt von jedem Chromosom immer zwei Ausgaben, und daher auch von JEDEM GEN auf diesem Chromosom zwei Ausgaben. Eine hat es vom Vater, eine von der Mutter enthalten. Diese Ausgaben oder Varianten eines Gens nennen wir Allele. Diese beiden Allele bilden zusammen den GENOTYP. Sie können auf beiden Chromosomen gleich sein; das nennt man HOMOZYGOT oder REINERBIG. Beispiel: Beide Chromosomen Nr.9 haben die Genvariante für "pigmentiert" oder beide haben die für "Albino". Sie können aber auch unterschiedlich sein, also z.B. eines für "pigmentiert", das andere für "Albino". Das nennt man HETEROZYGOT oder MISCHERBIG.
Unterschiedliche Allele sind unterschiedlich "stark". Das Alles "pigmentiert" setzt sich z.B. gegen das Allel "Albino" durch; es ist dominant; das Allel "Albino" ist hingegen rezessiv. Dominante Allele kürzt man mit Großbuchstaben ab (meistens "A"), rezessive mit Kleinbuchstaben (dann "a"). Im Erscheinungsbild, dem PHÄNOTYP, sind sie dann als sichtbares Merkmal ausgebildet, rezessive Allele hingegen sind nicht ausgeprägt ("verdeckt").
So kommt man hinsichtlich eines Gens bei jedem Individuum zu einer der drei Bezeichnungen "AA", "aa" oder "Aa". Diese Bezeichnungen sind zwar extrem kurz, aber sie enthalten sehr viele Informationen. Ziemlich praktisch: Alle acht Fachbegriffe sind in zwei Buchstaben versteckt!.
Diese Kenntnisse sind wichtig, um z.B. das Risiko für das Auftreten von erblich bedingten Erkrankungen zu beurteilen. Das gelingt immer dann, wenn man die Familiengeschichte und die Erkrankungen bei den vorhergehenden Generationen kennt.
Du wirst sehen: Mit den Übungen zur Vererbung, die nun anstehen, fühlst du dich schnell als VererbungsexpertIn für derartige Beurteilungen.
Für diese Woche sind hier vier Übungen eingestellt. Du findest sie sowohl in einer Papierversion, die du selber ausdrucken musst, als auch in einer interaktiven Version mit automatischer Rückmeldung für die Bearbeitung am Bildschirm.
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Dein Start in eine Serie von Übungen zu den Vererbungsregeln. Mit diesen Übungen_1_2 trainierst du nochmal die Grundlagen.
Beachte: Du kannst die identischen Übungen auch interaktiv durchführen. Dann erhältst du direkt eine Rückmeldung.
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Für die Lehrkraft: Übungen 1_2 im bearbeitbaren word-Format; im moodle Kurs verstecken
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Fallbeispiele zu drei Erkrankungen: Damit findest du heraus, ob du das Prinzip von dominant/rezessiv und die unterschiedlichen Genotypen homzygot/heterozygot mit der Kurzschreibweise verstanden hast.
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In dieser Übung sollst du Mendels 1. Vererbungsregel beweisen. Dazu musst du in der Lage sein, Allelbezeichnungen und Genotypen in einer Kombinationstafel richtig anzuwenden.
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In dieser Übung sollst du Mendels 2. Vererbungsregel beweisen. Dazu musst du in der Lage sein, Allelbezeichnungen und Genotypen in einer Kombinationstafel richtig anzuwenden.
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Das nächste "level": Wenn Die Grundlagen aus den Übungen_1_2 gut sitzen, kannst du jetzt in den Übungen_3_4 mit der Analyse von Familienstammbäumen beginnen. Du trainierst Erbgänge über mehrer Generationen in einer Familie zu analysieren.
Beachte: Du kannst die identischen Übungen auch interaktiv durchführen. Dann erhältst du direkt eine Rückmeldung.
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Für die Lehrkraft: Übungen 1_2 im bearbeitbaren word-Format; im moodle Kurs verstecken
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Familienstammbäume kannst du nur erfolgreich analysieren, wenn du erkennen kannst, welches Allel (z.B. "normal" oder "defekt") sich dominant und welches sich rezessiv verhält.
Es gibt dazu wichtige Erkennungshilfen. Prüfe hier, ob du sie beherrscht.
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In dieser Übung wendest du die Vererbungsregeln auf einen Familienstammbaum an, in der in verschiedenen Generationen Personen an Phenylketonurie erkrankt sind.
Du musst zunächst herausfinden, ob sich das "normale" oder das "defekte" Allel dominant verhält. Danach kannst du dir den Genotyp aller Familienmitglieder erschließen. Schließlich kannst du damit vorhersagen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Kind eines vorgegebenen Paares an Phenylketonurie erkrankt sein könnte.
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In dieser Übung wendest du die Vererbungsregeln auf einen Familienstammbaum an, in der in verschiedenen Generationen Personen am Marfan-Syndrom.
Du musst zunächst herausfinden, ob sich das "normale" oder das "defekte" Allel dominant verhält. Danach kannst du dir den Genotyp aller Familienmitglieder erschließen. Schließlich kannst du damit vorhersagen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Kind eines vorgegebenen Paares am Caravan-Syndrom erkrankt sein könnte.
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"Zungenrollen". Endlich mal keine Krankheit...In dieser Übung wendest du die Vererbungsregeln auf einen Familienstammbaum an, in der in verschiedenen Generationen "Zungenroller" und "Nicht-Zungenroller" auftreten.
Du musst zunächst herausfinden, ob sich das Allel für "Zungenrollen" oder das Allel für "Nicht-Zungenrollen" dominant verhält. Danach kannst du dir den Genotyp aller Familienmitglieder erschließen.
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Für die Lehrkraft: Der Ordner enthält Lösungshinweise und Dokumentation der Bildrechte zu den Übungen (Teil 1). Verbergen Sie ihn in Ihrem Kurs.
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