Du weißt bereits, was eine Stammbaumanalyse ist, und möchtest dein Wissen anwenden? Dann haben wir hier vier Aufgaben mit Lösungen für dich vorbereitet! Schau auch gerne unser Video dazu an, um die Analyse von Stammbäumen Schritt für Schritt erklärt zu bekommen.
Um das Auftreten von Merkmalen über Generationen hinweg zu untersuchen, wendet man bei Menschen eine Stammbaumanalyse an. Die Grundlagen dazu erklären wir dir ausführlich in unserem extra Beitrag !
Auch in Prüfungen begegnen dir häufig Aufgaben zur Stammbaumanalyse. Das Ziel deiner Untersuchung ist es, aus einem „unbekannten“ Stammbaum die Art der Vererbung – autosomal oder gonosomal und dominant oder rezessiv – und die dazugehörigen Genotypen zu ermitteln. Die Kombination aus beiden Erbanlagen , die ein Merkmal (oder hier: eine Erbkrankheit) bestimmen, nennst du Genotyp.
Um bei einer Stammbaumanalyse Übung herauszufinden, welche Vererbungsarten (Erbgänge) vorliegen, stellst du dir am besten immer zwei Fragen:
Die erste Aufgabe ist ein Stammbaum Beispiel einer Familie, in der die Erbkrankheit Chorea Huntington auftritt. Es handelt sich hierbei um eine Erkrankung des Gehirns, deren schwere Symptome erst im Erwachsenenalter auftreten.
Übung 1: Leite aus dem vorliegenden Stammbaum den dazugehörigen Erbgang der Krankheit Chorea Huntington ab.
Übung 2: Bestimme alle Genotypen im Stammbaum.
Weiter geht es mit der nächsten Aufgabe! Hier schauen wir uns einen Beispiel Stammbaum einer Familie an, in der die Erbkrankheit Phosphatdiabetes auftritt. Das bedeutet, dass mit dem Harn zu viel Phosphat ausgeschieden wird. Das führt zu schwerwiegenden Störungen im Knochenwachstum.
Es handelt sich hierbei um einen gonosomalen Erbgang (X-Chromosomal). Deine Aufgaben zum Stammbaum lauten:
Übung 1: Handelt es sich um einen dominanten oder rezessiven Erbgang?
Übung 2: Wie lauten die dazugehörigen Genotypen?
Schauen wir uns den nächsten Stammbaum an. Hier handelt es sich um eine Familie, bei der die Rotgrünblindheit vermehrt auftritt. Das bedeutet, dass betroffene Personen manche Rot- und Grüntöne, aber auch Orange- oder Olivetöne nicht unterscheiden können.
Übung 1: Um welchen Erbgang handelt es sich? Begründe auch weshalb mehr Männer als Frauen betroffen sind.
Übung 2: Wie lauten die Genotypen der Personen 1, 4 und 9?
Unsere vierte Aufgabe zur Stammbaumanalyse ist ein Stammbaum Beispiel zur Erbkrankheit Albinismus. Dabei handelt es sich um eine Pigmentstörung, die unter anderem zu heller Haut und Haaren führt.
Übung 1: Welcher Erbgang liegt vor?
Übung 2: Das Paar in Generation 2 (6 und 7) hat einen Kinderwunsch und will sich deshalb vorher bei einem Arzt informieren, da in der Familie bereits Fälle auftraten. Bestimme den Genotyp des Vaters (6).
Übung 3: Mit welcher Wahrscheinlichkeit ist ein Kind des Paares von Albinismus betroffen? Voraussetzung: Die Frau hat keinen Albinismus.
Schauen wir uns nun die Lösungen zu Aufgabe 1 an.
Übung 1: Es handelt sich um einen autosomal dominanten Erbgang.
Begründung: Das Verhältnis der betroffenen Geschlechter ist ungefähr gleich und die Erbkrankheit tritt in jeder Generation auf.
Übung 2: Die Genotypen im Stammbaum lauten:
A = dominantes, „defektes“ Allel
a = rezessives, „intaktes“ Allel
Es ist prinzipiell immer egal, wo du bei einer Stammbaumanalyse Aufgabe anfängst die Genotypen zu bestimmen!
Die Lösungen zur Aufgabe 2 lauten:
Übung 1: Es handelt sich um einen dominanten Erbgang, da die Erbkrankheit in jeder Generation auftritt (hier: X-Chromosomal dominant).
Übung 2: Die Genotypen ordnest du, wie folgt, zu:
X = dominantes, „defektes“ X-Chromosom
x = rezessives, „intaktes“ X-Chromosom
Y = intaktes Y-Chromosom
Schauen wir uns nun die Lösungen zu Aufgabe 3 an.
Übung 1: Es handelt sich um einen X-Chromosomal rezessiven Erbgang (gonosomal rezessiv).
Begründung: Männer sind häufiger betroffen, weil
Übung 2: Die Genotypen der Personen 1, 4 und 9 lauten:
X = dominantes, „intaktes“, X-Chromosom
x = rezessives, „defektes“ X-Chromosom
Y = intaktes Y-Chromosom
Übung 1: Es handelt sich um einen autosomal rezessiven Erbgang.
Begründung:
Übung 2: Der Vater (6) hat den Genotyp Aa.
Begründung:
Da seine Mutter (1) erkrankt ist, hat er auf jeden Fall ein „defektes“ Allel von ihr bekommen. Er selbst ist phänotypisch gesund und deshalb also ein Konduktor (Überträger).
Übung 3: Unter der Annahme, dass die Mutter im Hinblick auf Albinismus gesund ist, liegt die Wahrscheinlichkeit ein krankes Kind zu bekommen bei 0 Prozent.
Begründung:
Erstelle bei solchen Aufgaben am besten immer ein Kombinationsquadrat. Hierzu trägst du die jeweiligen Allele der Eltern senkrecht und waagrecht ein. In den leeren Kästchen kombinierst du dann entsprechend und erhältst dann die möglichen Genotypen der Kinder:
X | A | a |
A | AA | Aa |
A | AA | Aa |
Erbkrankheiten entstehen häufig durch Mutationen – also Veränderungen des genetischen Materials. Schaue dir jetzt unser Video dazu an, um mehr über die Ursachen und Arten von Mutationen zu erfahren!
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