1. Aufgabe:
Bei Mäusen ist es gelungen, zwei verschiedene junge Embryonen miteinander zu verschmelzen und dadurch Mischwesen, sogenannte Chimären, zu produzieren. Dazu werden künstlich befruchtete Eizellen von einer schwarzen und einer weißen Maus bis zum Acht-Zell-Stadium gezüchtet und dann zusammengebracht. Die entstandene Morula aus 16 Zellen entwickelt sich weiter und wird dann in eine Ammenmaus verpflanzt. Daraus entstehen schwarz-weiß gescheckte Mäuse. Kreuzt man diese Mäuse mit weißen Mäusen, so entstehen entweder schwarze oder weiße Mäuse, aber keine gescheckten Mäuse.
a) Geben Sie an, in welches Organ der Ammenmutter der Chimären-Embryo verpflanzt wird und in welchem Entwicklungsstadium der Embryo sich befinden muss.
b) Erläutern Sie, welche Fragen dieses Experiment veranlasst haben können. Zwei Angaben werden erwartet.
c) Erklären Sie das Ergebnis der beschriebenen Kreuzung und begründen Sie, warum keine gescheckten Mäuse entstehen können.
2. Aufgabe:
Bei Fröschen gibt es eine Mutante, in deren somatischen Zellen nur ein Nucleolus vorhanden ist. Normalerweise gibt es zwei Nucleoli im Zellkern, jeweils einen vom mütterlichen und vom väterlichen homologen Chromosomenpaar. Die Nucleoli sind für die Bildung der Ribosomen verantwortlich. Kreuzt man die Mutanten untereinander, so erhält man drei Arten von Nachkommen mit zwei Nucleoli pro Körperzelle, mit einem Nucleolus pro Körperzelle und keinem Nucleolus in den Zellen. Die Nachkommen ohne Nucleolus entwickeln sich jedoch bestenfalls nur bis zum Kaulquappenstadium und sterben dann ab.
a) Geben Sie die Funktion der Ribosomen in den Zellen an und erläutern Sie, warum Zellen ohne Ribosomen nicht überleben können.
b) Die Aufspaltung der Nachkommen aus der angegebenen Kreuzung in die drei Nucleolus-Varianten folgt den mendelschen Vererbungsregeln. Leiten Sie das zu erwartende Zahlenverhältnis der unterschiedlichen Nachkommen her.
c) Entwickeln Sie eine plausible Hypothese, warum die Zygoten ohne den Besitz eines Nucleolus nicht sofort absterben, sondern sich bis zum Kaulquappenstadium entwickeln können.
3. Aufgabe:
Johann Wolfgang Goethe führte mit Christiane Vulpius eine langjährige „wilde“ Ehe, aus der allerdings nur ein Sohn hervorging. Die nachfolgend geborenen Kinder starben unmittelbar nach der Geburt. Es kann mit guten Gründen vermutet werden, dass eine Rhesus-Unverträglichkeit Ursache dieses Geschehens war.
a) Erläutern Sie, was man unter dem Rhesus-Faktor versteht.
b) Rekonstruieren Sie für den Fall der Rhesus-Unverträglichkeit, welche Rhesus-Faktoren Goethe und Christiane Vulpius hatten und wie es zu den Totgeburten kommen konnte.
4. Aufgabe:
In Ihrem Lehrbuch (▶ LB, S. 239, Abb. 2) werden die Reaktionen bei der Erstinfektion und der Zweitinfektion gegen einen Krankheitserreger verglichen.
a) Nennen Sie die Abwehrstoffe, die vom unspezifischen und vom spezifischen Abwehrsystem gebildet werden.
b) Erklären Sie, wie sich die Abwehrreaktionen der beiden Systeme bei einer Zweitinfektion unterscheiden.
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