Mutation und genetische Vielfalt

Mutation and Genetic Diversity

Biologie Klasse 9 16 Aufgaben
GenetikMutationVariabilitätEvolution

Eine Mutation ist eine zufällige, ungerichtete Veränderung der DNA — sie geschieht nicht auf Bedarf, sondern unabhängig davon, ob sie nützt oder schadet. Neben der Mutation liefert die Rekombination bei der geschlechtlichen Fortpflanzung (die Neukombination der elterlichen Allele) eine zweite Quelle genetischer Vielfalt. Damit ist die Mutation das Rohmaterial der Evolution, keine gezielte Reaktion auf die Umwelt: Die verbreitete teleologische Vorstellung, Lebewesen veränderten ihr Erbgut absichtlich, wenn die Umwelt es verlangt, trifft nicht zu. An dieser Variabilität setzt die natürliche Selektion an.

Leicht
Multiple Choice #1 15s â–¶ Testen

Was ist eine Mutation?

  • â—Ź Eine dauerhafte Veränderung des Erbguts
  • â—‹ Eine kurzfristige Anpassung an die Umwelt
  • â—‹ Die Verdopplung der DNA
  • â—‹ Die Kreuzung zweier Arten
Eine Mutation ist eine dauerhafte Veränderung in der DNA-Sequenz. Sie kann spontan auftreten oder durch äußere Einflüsse (Mutagene wie UV-Strahlung, Chemikalien) ausgelöst werden.
Wahr / Falsch #2 15s â–¶ Testen

Mutationen sind immer schädlich für den Organismus.

âś“ Falsch
Falsch! Mutationen können schädlich, neutral oder sogar vorteilhaft sein. Viele Mutationen haben keinen sichtbaren Effekt. Vorteilhafte Mutationen sind der Motor der Evolution.
Multiple Choice #3 15s â–¶ Testen

Welche Art von Strahlung kann Mutationen in der DNA verursachen?

  • â—Ź UV-Strahlung
  • â—‹ Infrarotstrahlung
  • â—‹ Radiowellen
UV-Strahlung hat genug Energie, um die DNA chemisch zu verändern — vor allem verbindet sie zwei benachbarte Thymin-Basen fest miteinander (Thymin-Dimer). Wird der Schaden nicht repariert, entsteht beim Kopieren eine Mutation. Deshalb ist Sonnenschutz wichtig.
Wahr / Falsch #4 15s â–¶ Testen

Bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung entstehen genetisch identische Nachkommen.

âś“ Wahr
Richtig! Ungeschlechtliche Fortpflanzung (z. B. Zellteilung bei Bakterien, Stecklinge bei Pflanzen) erzeugt genetisch identische Kopien (Klone), da nur Mitose stattfindet.
Mittel
Multiple Choice #1 20s â–¶ Testen

Was ist eine Genommutation?

  • â—Ź Eine Veränderung der Chromosomenzahl
  • â—‹ Eine Veränderung eines einzelnen Gens
  • â—‹ Der Austausch einer einzelnen Base
  • â—‹ Die Neukombination von Allelen
Eine Genommutation betrifft die Anzahl der Chromosomen (z. B. Trisomie 21: ein Chromosom zu viel). Sie entsteht durch Fehler bei der Meiose (Nichttrennung von Chromosomen).
LĂĽckentext #2 15s â–¶ Testen

Eine Trisomie entsteht durch Fehler bei der ___, wenn homologe Chromosomen nicht getrennt werden.

âś“ Antwort: Meiose
Wenn sich homologe Chromosomen bei der Meiose nicht korrekt trennen (Non-Disjunction), erhält eine Keimzelle ein Chromosom zu viel oder zu wenig. So entsteht z. B. Trisomie 21.
Wahr / Falsch #3 20s â–¶ Testen

Bei Menschen und Tieren werden nur Mutationen in Keimzellen an die Kinder weitergegeben.

âś“ Wahr
Richtig! Mutationen in Körperzellen (somatische Mutationen) betreffen nur das Individuum (z. B. Krebs). Nur Mutationen in Keimzellen (Ei- oder Samenzellen) werden an Nachkommen vererbt. Bei Pflanzen und bei ungeschlechtlicher Vermehrung ist das anders — ein Steckling trägt auch die Mutationen seines Mutterzweigs weiter.
Multiple Choice #4 25s â–¶ Testen

Wie entsteht genetische Vielfalt bei geschlechtlicher Fortpflanzung?

  • â—Ź Durch Neukombination bei der Meiose und Befruchtung
  • â—‹ Nur durch Mutation
  • â—‹ Durch identische Verdopplung
  • â—‹ Durch Klonen
Genetische Vielfalt entsteht durch: (1) zufällige Chromosomenverteilung in der Meiose, (2) Crossing-over, (3) zufällige Kombination von Ei- und Samenzelle bei der Befruchtung.
LĂĽckentext #5 15s â–¶ Testen

Faktoren, die Mutationen auslösen können (z. B. UV-Strahlung, Chemikalien), heißen ___.

âś“ Antwort: Mutagene
Mutagene sind physikalische (UV-Strahlung, Röntgenstrahlung), chemische (bestimmte Substanzen in Zigarettenrauch) oder biologische (Viren) Faktoren, die die Mutationsrate erhöhen.
Multiple Choice #6 25s â–¶ Testen

Eine neue Pilzkrankheit befällt Kartoffeln. Welcher Bestand übersteht sie am wahrscheinlichsten?

  • â—Ź ein Feld mit vielen verschiedenen Kartoffelsorten
  • â—‹ ein Feld mit genetisch identischen Kartoffeln einer einzigen Sorte
  • â—‹ ein Feld, in dem nur die schönsten Knollen nachgepflanzt wurden
Bei großer genetischer Vielfalt sind meist einige Pflanzen widerstandsfähig. Die irische Hungersnot ab 1845 traf Felder, die fast nur aus einer Sorte bestanden.
LĂĽckentext #7 15s â–¶ Testen

Die Neukombination der elterlichen Chromosomen bei der Befruchtung heiĂźt ___.

âś“ Antwort: Rekombination
Bei der Befruchtung werden die Chromosomensätze von Mutter und Vater neu kombiniert (Rekombination). Jedes Kind erhält eine einzigartige Kombination elterlicher Gene.
Multiple Choice #8 20s â–¶ Testen

Welche Aussage ĂĽber Mutationen ist korrekt?

  • â—Ź Mutationen treten zufällig auf und sind nicht zielgerichtet
  • â—‹ Mutationen treten nur auf, wenn sie gebraucht werden
  • â—‹ Mutationen werden durch den Willen des Organismus ausgelöst
  • â—‹ Mutationen betreffen immer alle Zellen gleichzeitig
Mutationen sind zufällig und nicht auf ein Ziel gerichtet. Ob eine Mutation vorteilhaft ist, hängt von der Umwelt ab. Dies ist ein wichtiger Unterschied zum Lamarckismus.
Wahr / Falsch #9 20s â–¶ Testen

Crossing-over bei der Meiose erhöht die genetische Vielfalt zusätzlich zur zufälligen Chromosomenverteilung.

âś“ Wahr
Richtig! Beim Crossing-over werden DNA-Abschnitte zwischen homologen Chromosomen ausgetauscht. Dies erzeugt völlig neue Chromosomenkombinationen und erhöht die Vielfalt über die reine Chromosomenverteilung hinaus.
Multiple Choice #10 25s â–¶ Testen

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Mutation und Evolution?

  • â—Ź Mutationen liefern die genetische Variabilität, an der die natĂĽrliche Selektion ansetzt
  • â—‹ Mutationen verhindern die Evolution
  • â—‹ Evolution verursacht Mutationen
  • â—‹ Es gibt keinen Zusammenhang
Ohne Mutationen gäbe es keine neuen Genvarianten. Mutationen erzeugen Vielfalt, natürliche Selektion sortiert dann: Vorteilhafte Varianten werden häufiger, nachteilige seltener.
Schwer
Wahr / Falsch #1 25s â–¶ Testen

Jede Veränderung des Phänotyps durch eine Genommutation ist automatisch eine Krankheit.

âś“ Falsch
Ob eine Veränderung Leid oder Funktionsverlust bedeutet, hängt vom Einzelfall ab — „krank" ist auch eine gesellschaftliche Bewertung, nicht allein eine biologische Feststellung.
Zahleneingabe #2 30s â–¶ Testen

Beim Menschen gibt es 23 Chromosomenpaare. Wie viele verschiedene Kombinationen der Chromosomen sind allein durch die zufällige Verteilung bei der Meiose möglich? (2 hoch 23)

âś“ Antwort: 8388608
Jedes der 23 Chromosomenpaare kann auf 2 Arten verteilt werden. Insgesamt: 2²³ = 8.388.608 verschiedene Kombinationen – und das nur durch die Chromosomenverteilung!