Neurospora braucht Arginin zum Wachsen. Der Pilz hat drei verschiedene Enzyme, um aus einem Stoff im Minimalmedium (Vorstufe) über drei Stufen Arginin zu synthetisieren. Der Defekt eines Enzyms bewirkt den Abbruch der Synthesekette an einer bestimmten Stelle. Diese Gene, deren Produkte (Enzyme) zur Synthese von Arginin gebraucht werden, stehen in einer biosynthetischen Reihenfolge (Epistase).

Vorstufe - Ornithin - Citrulin - Arginin

Der "gesunde" Wildtyp wächst auf allen Substraten. Wenn er nur das Minimalmedium bekommt, kann er aus der Vorstufe Ornithin herstellen, aus Ornithin Citrullin, aus Citrullin Arginin. Wenn er auf Minimalmedium mit Ornithin wächst, erspart er sich den ersten Syntheseschritt, bekommt er Arginin erspart er sich alle Syntheseschritte, zu denen er selbst auch fähig ist. Beim Wildtyp ist keines der Enzyme defekt.

Mutante 1 kann nicht auf reinem Minimalmedium wachsen, aber auf Minimalmedium mit Ornithin. Das heißt, dass das Enzym zur Umwandlung der Vorstufe in Ornithin defekt ist. Wird Ornithin angeboten, kann Mutante 1 daraus Citrulin, und aus Citrulin Arginin herstellen; die Enzyme dafür sind also intakt.

Mutante 2 wächst auf Citrulin oder Arginin, aber nicht auf Ornithin. Sie kann Ornithin nicht in Citrulin umwandeln. Bekommt sie Citrulin, kann sie selber daraus Arginin herstellen. Bekommt sie Arginin, wird ihr die Synthese erspart.

Mutante 3 wächst nur auf Arginin, aber nicht auf Citrullin. Das heißt das Enzym, welches Citrullin in Arginin umwandelt ist defekt. Wenn Mutante 3 auf Ornithin kommt, kann sie daraus Citrullin herstellen, aber das nützt ihr nichts; wenn sie dieses nicht in Arginin umwandeln kann.

Frauen haben bei den Geschlechtschromosomen die Kombination XX, Männer haben XY. Von der Frau kommt in jedem Fall ein X-Chromosom in die Eizelle. Vom Mann kann es ein X- oder ein Y-Chromosom sein. Beim Mann entscheidet sich, ob es ein Mädchen oder ein Junge wird.

Bild 2 zeigt die Metaphase 2 der Meiose 1. In diesem Stadium ordnen sich die Chromosomen auf der Äquatorialebene an. Das ist ausschlaggebend dafür, ob das X- oder das Y-Chromosom in Zelle wandert, welche später die Eizelle befruchten wird.

Bild 3 zeigt die Anaphase. Hier ist das Geschlecht bereits entschieden.

In den Körperzellen haben wir von jedem Chromosom IMMER 2 Stück: eins vom Vater, eins von der Mutter. Meistens befinden sich die Chromosomen im Ein-Chromatid-Stadium, nur nach der Replikation, der Verdoppelung der DNA, hängen die beiden frisch replizierten Chromatiden eine Weile zusammen, bevor sie in der Mitose getrennt werden.

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Geschlechtszellen entstehen durch Meiose. Auch hier wird vorher die DNA verdoppelt.

Schritt 1: Die Chromosomenpaare (von Mutter und Vater) trennen sich. Es entstehen 2 Zellen, die von jedem Chromosom nur 1 Stück enthalten.

Schritt 2: Die Chromatiden trennen sich. Es sind insgesamt 4 Zellen entstanden.Das entspricht der normalen Mitose. Der 2-Chromatidzustand ist ein Übergang, wenn nach der Verdoppelung die Chromatiden aneinanderhängen.

Wenn bei der Befruchtung Ei- und Samenzelle verschmelzen, sind wieder von jeder Sorte 2 Chromosomen im 1-Chromatidzustand vorhanden. Das ist der "Normal"zustand.

Endotherme Tiere brauchen sehr viel Energie allein zur Thermoregulation. Vor allem über die Extremitäten - über die Beine oder beim Wal über die Flossen- verlieren sie viel von ihrer Körperwärme. Durch die Arterien fließt warmes Blut vom Herzen in die Extremitäten, kühlt ab und fließt durch die Venen zurück ins Herz.

Durch das Gegenstromprinzip reduzieren sie den Verlust. In den Beinen und Flossen liegen Arterien und Venen eng aneinander. Die Wärme des Arterienblutes geht über auf das Blut in den Venen, so wird ein Teil der Wärme zurückgehalten.

Die Rete mirabili, das "Wundernetz" ist ein Geflecht fein verzweigter Arteriolen und Venolen zum Wärmeaustausch.

Die ökologische Nische einer Art besteht aus mehreren Dimensionen. Die ökologischen Nischen verschiedener Arten können sich in einigen Dimensionen überschneiden, z.B. im Beutespektrum. Die Überschneidung in einer Dimension kann durch Trennung in einer anderen aufgehoben werden. Raubvögel vermeiden Konkurrenz, indem die einen tags, die anderen nachts aktiv sind. Einnischung ist möglich in zeitlicher, räumlicher und funktioneller Dimension.

Räumlich: z.B. Nahrungssuche unter der Wasseroberfläche; oder Abfressen höherer Blätter vom Baum

Zeitlich: z.B. frühere oder spätere Fortpflanzung im Jahr

Funktional: z.B. durch ein neues Enzym, welches den Aufschluss einer anderen Nahrungsquelle ermöglicht.

Albinismus wird autosomal rezessiv vererbt. Autosomal heißt, das Gen liegt nicht auf den Geschlechtschromosomen.

Bei rezessiver Vererbung müssen beide Chromosomen das Albinismus-Allel haben, damit die Krankheit im Phänotyp auftritt. Wenn ein Mensch nur auf einem seiner beiden Chromosomen das Albinismus-Allel hat, ist er Träger der Krankheit, ohne dass diese bei ihm im Phänotyp erscheint.

Ein gesunder Mensch, der kein Albinismus-Allel trägt, hat Genotyp MM (für Melanin, man kann auch einen anderen Buchstaben verwenden).

Albinos haben Genotyp mm. Für rezessive Allele nimmt man den entsprechenden Kleinbuchstaben. Demnach haben alle schwarzen Kreise und Vierecke Genotyp mm.

Bei den weißen musst Du überlegen, ob sie MM oder Mm haben.

Nehmen wir Nummer 16 und 17: Angenommen, ein Elternteil wäre frei von Albinismus (MM) und das andere mischerbiger Träger (Mm). MM mal Mm = MM und Mm. Von einem solchen Elternpaar gibt es keine Albinokinder, denn die müssen mm haben. Aber angenommen, beide Eltern wären Träger ( Mm mal Mm), dann könnten betroffene Kinder entstehen (mm). Also haben 16 und 17 jeweils den Genotyp Mm.

Nach diesem Schema kannst Du Dich durcharbeiten.

Im Prinzip ist es möglich, dass Du über Deinen Vater ein Cromosom von Deiner Großmutter bekommen hast, und über Deine Mutter das andere Chromosom von der anderen Großmutter. Auf dem Großmütterlichen Chromosom können aber Teile vom Chromosom des Großvaters enthalten sein.

Das Chromosom in der Geschlechtszelle ist nicht identisch mit einem der Körperzell-Chromosomen; es ist eine Neukombination.

Eine Ausnahme ist das Geschlechtschromosom Y. Männer haben XY, Frauen XX. Männer haben ihr Y-Chromosom immer vom Vater; ein Crossing over zwischen X- und Y-Chromosom ist eingeschränkt möglich.

"Ob ein Erbfaktor ruht oder arbeitet, hängt ebenfalls davon ab, wie er verpackt ist. So verhindern beispielsweise an der DNA anhängende Methylgruppen, dass die hier liegenden Gene abgelesen werden können. Diese epigenetischen Markierungen wiederum ändern sich unter dem Einfluss der gesammelten Lebenserfahrungen. Darunter verstehen Forscher alle Faktoren, die auf einen Organismus einwirken – egal ob Nahrung, Stress, Gifte oder Glück.

Wissenschaftler diskutieren zurzeit, wie und in welchem Umfang die Erlebnisse eines Menschen über epigenetische Veränderungen an die nächsten Generationen weitergereicht werden können ."

Quelle: https://www.spektrum.de/magazin/epigenetik-wie-erfahrungen-vererbt-werden/1519037

Eukaryotische Chromosomen haben multiple Replikationsursprünge, weil

a) mehr DNA vorhanden ist und

b) bei Eukaryoten eine transkriptionsgekoppelte Reparatur stattfindet, wodurch die Replikation wesentlich langsamer abläuft.

Die Replikationblasen verschmelzen miteinander, sobald benachbarte, gegenläufige gabeln aufeinandertreffen.

Quelle: https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/dna-replication/

Quelle:https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/replikation/56274

Die Nukleotide der DNA habe alle die gleiche Pentose und den gleichen Phosphatrest; sie unterscheiden sich nur durch ihre Basen. Soweit ich weiß, brechen keine Nukleotide aus dem DNA-Strang heraus, sondern Basen, z.B. durch Depurinierung; bei der Reparatur, z.B der Basenexzisionsreparatur, schneidet eine Endonuklease auch das basenfreie Zucker-Phosphat-Stück heraus, nachher werden die richtigen Nukleotide eingesetzt.

Ich würde den Verlust von Nukleotiden als Deletion bezeichnen, den Einschub als Insertion, den Austausch als Transition bzw. Transversion.

Bei Wikipedia wird auch so gehandhabt:

"Insertion bedeutet in der Genetik bei einer Genmutation den Einbau von zusätzlichen Nukleotiden oder DNA-Sequenzen in eine DNA-Sequenz."

Nukleotide gehen vor allem auch durch nichthomologe Endverknüpfung bei Doppelstrangbrüchen verloren.

Eine Testkreuzung kann man anwenden, wenn die untersuchten Eigenschaften diskontinuiertlich dominant-rezesiv vererbt werden; wenn z.B. eine Blüte entweder rote oder weiße Blüten hat, aber nicht, wenn weiß und rot rosa ergeben.

In der Regel weiß man vorher, welche Eigenschaft dominant, welche rezessiv ist, die dominante Eigenschaft kommt ja häufiger vor. Nehmen wir einmal an, die rote Blütenfarbe einer Pflanze wird dominant vererbt, die weiße rezessiv. Wenn wir eine Pflanze mit weißen Blüten vor uns haben, ist diese garantiert reinerbig. Eine Pflanze mit roten Blüten könnte reinerbig oder auch mischerbig sein. Um das herauszufinden macht man eine Testkreuzung mit einer weißblühenden Pflanze.

Rot bezeichnen wir mit R, weiß mit r. Die weiße Pflanze hat demnach den Genotyp rr; alle ihre Gameten haben Genotyp r.

Wenn die rote Pflanze reinerbig ist (Genotyp RR), haben ihre Gameten auch nur R. Bei einer Kreuzung mit der weißen Pflanze, sind alleNachfahren mischerbig - Rr- und im Phänotyp rot.

Wenn die rote Pflanze mischerbig ist (Rr), hat die Hälfte ihrer Gameten R, die andere Hälfte hat r. 50% der Nachfahren sind mischerbig, Rr, und im Phänotyp rot; 50 % sind reinerbig, rr, und im Phänotyp weiß.

Kurz gesagt: Wenn man rot (dominant) mit weiß (rezessiv) kreuzt, und alle Nachfahren rot sind, ist die rote Elternpflanze reinerbig; wenn die Hälfte der Nachfahren weiß ist, ist die rote Elternpflanze mischerbig.

Bestimmte Zahlenverhältnisse, wie 3:1 in der F2-Generation, zeigen sich nur statistisch.

"Die Botaniker haben früher immer nur eine Pflanze genommen und an dieser einen Pflanze möglichst viele Eigenschaften gemessen oder gezählt. Und Mendel dreht das herum. Er nimmt viele Pflanzen und zählt an diesen nur eine Eigenschaft: Entweder die Farbe der Blätter, die Blattform, die Blattstängel und diese Dinge. Und indem er immer nur diese einzelne Eigenschaft bei vielen Pflanzen beobachtet, kann er so etwas wie eine Statistik machen.“

Quelle: https://www.deutschlandfunk.de/ein-moench-als-biologe-mendel-und-die-gene.676.de.html?dram:article_id=310940

Es sei S = schwarz, s = hell

Die dominante Eigenschaft wird meistens groß geschrieben, die rezessive klein.

Bei Mischerbigen Tieren setzt sich die dominante Eigenschaft durch.

SS = schwarz, Ss = schwarz, ss = hell

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Elterngeneration: SS mal ss

F1-Genaration: alle haben Genotyp Ss (Phänotyp schwarz)

Ss mal Ss = SS , Ss, sS, ss

F2-Generation: 3 mal schwarz (einmal reinerbig, 2 mal mischerbig) und 1 mal hell (reinerbig)

Beim ungekoppelten, dominant-rezessiven Erbgang sind bei reinerbigen Eltern die Kinder der 1. Generation alle gleich, in der 2. Generation erfolgt die Aufspaltung im Verhältnis 1:3 (Phänotyp).

Die ersten beiden Basen des Codons paaren komplementär: A mit U, G mit C.

Die dritte Base des Codons und die erste Base des Anticodons befinden sich auf der Wobbleposition. Hier gibt es zusätzlich die Base Inosin. Auf Wobble-Position gibt es mehr Paarungsmöglichkeiten, es gelten folgende Regeln:

Anticodon / Codon

G paart mit C oder U

C mit G

A mit U

U mit A oder G

I mit U, C oder A

Wenn die mRNA das Codon ACG hat, können 2 verschiedene tRNAs daran binden: UGC und UGU. Aber beide bringen dieselbe Aminosäure. Für manche Aminosäuren gibt es mehrere tRNAs.