Genetik und DNA-Struktur Quiz

Grundlagen der Vererbung und Verhaltensgenetik

• Die Genetik beschäftigt sich mit der Morphologie und Funktion von Genen sowie deren Vererbung.
• Mendel entdeckte Vererbungsregeln experimentell im Jahr 1866.
• Miescher isolierte 1868 DNA aus Zellkernen.
• Levene erforschte die molekulare Zusammensetzung der DNA 1919.
• Avery bewies 1944, dass DNA der Träger der Erbinformation ist.
• Watson und Crick beschrieben 1953 den Aufbau der DNA als Doppelhelix.

Das menschliche Genom

• Jede Körperzelle enthält genetisches Material (Genom) im Zellkern.
• Das menschliche Genom besteht aus DNA.
• Der Mensch hat 23 Chromosomenpaare (insgesamt 46 Chromosomen).
• 22 Paar Chromosomen sind homolog (Autosomen).
• Das 23. Paar sind die Geschlechtschromosomen (Gonosomen). Frauen haben zwei X-Chromosomen (XX), Männer ein X- und ein Y-Chromosom (XY).

Aufbau der DNA

• DNA besteht aus zwei Strängen, die eine Doppelhelix bilden.
• Die Stränge bestehen aus Nukleotiden.
• Jedes Nukleotid setzt sich aus einer Base, einem Desoxyribose-Zucker und einem Phosphat zusammen.
• Es gibt vier Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C).
• Adenin bindet an Thymin und Guanin an Cytosin.

Mitose – Zellkerne teilen sich

• Mitose ist der Prozess der Zellkernteilung.
• Ziel ist die erbgleiche Verteilung des gesamten diploiden Chromosomensatzes an zwei Tochterzellen.
• Vor der Mitose wird die DNA repliziert.
• Die Mitose besteht aus verschiedenen Phasen (Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase).
• Am Ende der Mitose entstehen je zwei Tochterzellen mit identischem Chromosomensatz.

Meiose – Keimzellen entstehen

• Meiose ist die Zellteilung zur Bildung von Geschlechtszellen (Gameten).
• Ziel ist die Halbierung des diploiden Chromosomensatzes auf einen haploiden Satz in den Gameten (Ei- und Samenzellen).
• Die Meiose besteht aus zwei Reifeteilungen.
• Wichtig ist das Crossing-Over in der Prophase I, bei dem genetischer Austausch zwischen homologen Chromosomen erfolgt.

Genexpression: von der DNA zum Protein

• Genexpression ist die Produktion von Proteinen anhand der genetischen Informationen in der DNA.
• Dieser Prozess besteht aus zwei Schritten: Transkription und Translation.
• Transkription: Die DNA-Sequenz eines Gens wird in eine mRNA-Kopie umgeschrieben.
• Translation: Die mRNA wandert ins Cytoplasma, wo Ribosomen die Aminosäuresequenz des Proteins anhand des mRNA-Codes zusammensetzen.
• Ribosomen sind in allen Zellen vorhanden.

Grundlagen der Verhaltensgenetik

• Die Verhaltensgenetik untersucht den Einfluss von Genen auf das Verhalten von Mensch und Tier.
• Fragestellungen betreffen den Anteil von genetischen und umweltlichen Faktoren auf die Variabilität des Verhaltens.
• Gene kodieren Proteine, die die Entwicklung und Funktion neuronaler Systeme und damit des Verhaltens beeinflussen.

Genotyp und Phänotyp

• Genotyp: Gesamtheit aller genetischen Informationen eines Individuums.
• Phänotyp: Das beobachtbare Erscheinungsbild eines Individuums.
• Phänotyp wird durch Genotyp und Umweltfaktoren beeinflusst.
• Oft werden Allele (verschiedene Formen eines Gens) diskutiert.
• Homozygotie (gleiche Allele), Heterozygotie (verschiedene Allele).

Sequenzvariationen

• Genotypen unterscheiden sich durch Sequenzvariationen (SNPs).
• SNPs sind ein oder mehrere Basenpaare, die zwischen Individuen variieren.
• SNPs können Auswirkungen auf Genexpression haben.

Zusammenfassende Hinweise

• Die Meiose ist wichtig für die Vermehrung.
• Gene sind die Informationseinheiten für Proteine in Lebewesen.