Biologie Klausur DNA, Replikation PDF

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Biologie Klausur 3

Leistungskurs

Aufgabe 1 a) Ordnen Sie die Phasen I bis V begründet dem Geschehen im Zellzyklus zu.

b) Kreuzen Sie alle korrekten Aussagen an. Die Meiose läuft ausschließlich zur Bildung der Samenzellen des Mannes ab. Die Mitose läuft vor jeder Zellteilung der Körperzellen ab. Während der 2. Reifeteilung der Meiose werden die homologen Chromosomen auf zwei Tochterzellen verteilt. Durch die Meiose wird verhindert, dass sich von Generation zu Generation das Erbmaterial verdoppelt. In der Prophase der Mitose liegen Zwei-Chromatid-Chromosomen vor. Der 1. Reifeteilung der Meiose schließt sich eine 2. An, sodass am Ende vier genetisch identische Keimzellen entstehen. Aufgabe 2 a) Beschriften Sie die Abbildung der DNA nach Watson-Crick so ausführlich wie möglich. Heben Sie ein Nukleotid farbig hervor. Ergänzen Sie die Beschriftung durch nicht dargestellte Merkmale des Modells.

b) Untersuchungen der Basenhäufigkeit in einem bestimmten mRNA-Molekül einer Bakterienzelle ergab, dass 32% aller Nukleotide Uracil, 28% Adenin, 26% Guanin und 14% Cytosin enthalten. Welche Aussagen lassen sich über die prozentuale Basenhäufigkeit des codogenen DNA-Einzelstrangs und über die prozentuale Basenhäufigkeit des DNA-Doppelstrang-Abschnitts, dessen Abschrift dieses mRNA-Molekül ist, machen?

c) Begründen Sie, ob solche Aussagen aus b) auch für ein mRNA-Molekül im Cytoplasma einer menschlichen Zelle möglich sind. Erläutern und beschreiben Sie. d) DNA absorbiert elektromagnetische Strahlung in Bereichen unter 300nm sowohl als Doppelstrang als auch als Einzelstrang. Bei 260nm ist die Absorption der einsträngigen DNA deutlich stärker als die der Doppelhelix. Die Schaubilder zeigen die Absorption der DNA des Menschen und von Weizen. Ordnen Sie den Schaubildern die korrekte DNA-Herkunft zu. Begründen Sie die Zuordnung.

Aufgabe 3 a) Beschriften Sie A bis F. b) Benennen und definieren Sie die Vorgänge, die bei a-b und c-d stattfinden. c) Handelt es sich hier um die Proteinbiosynthese eines Darmbakteriums oder eines Schimpansen? Nennen Sie 2 Gründe für Ihre Entscheidung.

Aufgabe 4 Einen E.coli-Stamm hält man in zwei unterschiedlichen Medien, einem 14N-Medium und einem 15NMedium. Bei 14N handelt es sich um das übliche, leichtere Stickstoff-Isotop. Nach jeder Zellteilung wird die DNA der Bakterien mit Hilfe einer Dichtegradientenzentrifugation untersucht. Die Abbildung zeigt die Ergebnisse nach mehreren Teilungen. Ergänzen Sie den Lückentext. Fertigen Sie zusätzlich eine Skizze an, die die Versuchserklärung verdeutlicht. „Die Replikation der DNA erfolgt ___________________, d.h. ein neu synthetisierter Doppelstrang besteht aus _____________________________________________________. Im Experiment wurden die Bakterien zunächst auf _____-Medium gehalten, weshalb nach DNA-Isolation und

Dichtegradientenzentrifugation ________________________ Anschließend überführte man die Bakterien ______________ __________________________________________________ __________________________________________________ ___________________________________________.“

Aufgabe 5 Vasopressin ist ein Peptidhormon, das im Hypophysenhinterlappen gebildet wird und die Nierentätigkeit beeinflusst. Diese Basenabfolge ist ein Ausschnitt aus dem Nukleotidstrang: 3‘ …T T A A C A G G A G C A … 5‘ 5‘ …A A T T G T C C T C G T … 3‘ a) Erstellen Sie mithilfe der Code-Sonne den dargestellten Abschnitt des Peptidstranges mit Zwischenschritten. b) Benennen und erläutern Sie die Folgen für die Funktionsfähigkeit des Vasopressins, wenn die Base A an der 3. Stelle des 2. Tripletts durch die Base C ersetzt würde. c) Nennen Sie zwei weitere mögliche Mutationen im dargestellten Abschnitt, die ganz unterschiedliche, jedoch in beiden Fällen schwerwiegende Folgen für die Funktionsfähigkeit hätten. Geben Sie jeweils die Basenabfolge des mutierten codogenen Strangs an.

Aufgabe 6 Endorphine sind körpereigene, schmerzhemmende Substanzen, die im Gehirn nachweisbar sind. Es handelt sich um Peptide, die wie das Schmerzmittel Morphium wirken. Als erstes Endorphin wurde das Enkephalin entdeckt. Dieses Pentapeptid hat folgende Aminosäurensequenz: NH2 – Tyr – Gly – Gly – Phe – Met – COOH a) Erstellen Sie mithilfe der Code-Sonne eine mögliche Basensequenz für das Gen mit Zwischenschritten. b) Skizzieren Sie das mRNA-Codon der Aminosäure Glycin mit dem passenden beladenen tRNAMolekül und beschriften Sie. c) Die Wahrscheinlichkeit, dass es als Folge einer Mutation zum Austausch einer Aminosäure kommt, ist für die letzte Aminosäure des Enkephalins größer als für die zweite Aminosäure. Begründen Sie....