Merf Syndrom Lösung - Science | Live | Lemgo
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science-live-lemgo<br />
Biotech-Labor für Schülerinnen und Schüler<br />
Check yourself: Stammbaumanalyse: Selbstkontrolle - MERRF-<strong>Syndrom</strong><br />
MERRF-<strong>Syndrom</strong>:<br />
Myoklonusepilepsie mit ragged red fibers<br />
Ursache: Störung der mitochondrialen Atmungskette<br />
Symptome: Minderwuchs, häufig Demenz,<br />
Innenohrschwerhörigkeit, epileptische Anfälle<br />
Symbole für die dem Merkmal zugrunde liegenden Allele:<br />
B/b<br />
Modellstammbaum einer Familie mit MERRF-<strong>Syndrom</strong><br />
Häufigkeit des MERRF-<strong>Syndrom</strong>s:<br />
1 : 100.000<br />
Analysieren Sie den Stammbaum und entwickeln Sie eine Hypothese über den Vererbungsmodus des Merkmals!<br />
Überprüfen Sie Ihre Hypothese mit begründeter Angabe der Genotypen! Begründen Sie an Ihnen besonders<br />
geeignet erscheinenden Stellen des Familienstammbaumes, ob weitere Vererbungsmodi möglich sind!<br />
Analysieren Sie den Stammbaum!<br />
1. Tritt das Merkmal in jeder Generation<br />
auf?<br />
2. Wie ist das Verhältnis von<br />
Merkmalträgern (MT) zu<br />
Nicht-Merkmalträgern (NMT)?<br />
3. Wie ist das Verhältnis von weiblichen zu<br />
männlichen Merkmalträgern?<br />
Entwickeln Sie eine Hypothese zum<br />
Vererbungsmodus des Merkmals!<br />
Überprüfen Sie Ihre Hypothese mit<br />
begründeter Angabe der Genotypen!<br />
a) Geben Sie zuerst die eindeutigen<br />
Genotypen an!<br />
b) Leiten Sie von den eindeutigen<br />
Genotypen weitere Genotypen ab!<br />
c) Geben Sie dann die Genotypen an, die<br />
nicht eindeutig mithilfe dieses Materials<br />
bestimmt werden können!<br />
Überprüfen Sie, ob mithilfe Ihrer Hypothese<br />
alle Genotypen widerspruchsfrei bestimmbar<br />
sind!<br />
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ja<br />
11 MT : 6 NMT<br />
Besonderheiten: Weibliche MT haben ausschließlich MT-<br />
Nachkommen, männliche MT haben ausschließlich NMT-<br />
Nachkommen.<br />
7 weibliche MT : 4 männlichen MT<br />
Das Merkmal wird autosomal-dominant vererbt.<br />
Bei einem dominanten Erbgang sind NMT reinerbig rezessiv.<br />
Die NMT-Personen 2, 4, 7, 9, 16 und 17 haben den Genotyp bb.<br />
Alle MT haben mindestens ein dominantes Allel B von ihrem MT-Elternteil<br />
geerbt. Ist der zweite Elternteil NMT, erben sie von ihm das rezessive<br />
Allel b. Die MT 3, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind heterozygot (Bb).<br />
MT 1 hat nur MT-Nachkommen. Sie kann sowohl heterozygot (Bb) als<br />
auch homozygot dominant (BB) sein.<br />
Mithilfe eines autosomal-dominanten Vererbungsmodus können die<br />
ja: Besonderheiten des Modellstammbaums nicht erklärt werden. Machen<br />
Sie weiter mit dem folgenden Operator!<br />
Überprüfen Sie Ihre Hypothese! Welche alternative Hypothese lässt<br />
nein:<br />
sich aufgrund der drei Analysefragen formulieren?
Begründen Sie an Ihnen besonders<br />
geeignet erscheinenden Stellen des<br />
Familienstammbaumes, ob weitere<br />
Vererbungsmodi möglich sind!<br />
1. Annahme:<br />
Das Merkmal wird autosomal-rezessiv<br />
vererbt.<br />
2. Annahme:<br />
Das Merkmal wird gonosomal-rezessiv<br />
vererbt.<br />
3. Annahme:<br />
Das Merkmal wird gonosomal-dominant<br />
vererbt.<br />
Schlussfolgerung<br />
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Bei einem autosomal-rezessiven Erbgang hätten alle MT den<br />
Genotyp bb, alle NMT-Eltern den Genotyp Bb. Diese Annahme setzt<br />
voraus, dass über zwei Generationen drei angeheiratete Elternteile<br />
Träger des rezessiven Allels b und damit heterozygot waren. Dies ist<br />
bei einem seltenen Merkmal (1 : 100.000) unwahrscheinlich.<br />
Die Annahme ist nicht falsifizierbar, aber unwahrscheinlich.<br />
Bei einem gonosomal-rezessiven Erbgang hätte die MT 1 den<br />
Genotyp bb, ihr Mann (2) den Genotyp B¬. Ihre gemeinsamen<br />
Töchter (3, 5, 6) müssten den Genotyp Bb haben und NMT sein. Sie<br />
sind aber MT. Bei einem gonosomal-rezessiven Erbgang kann ein<br />
NMT-Vater (B¬) keine MT-Töchter (bb) haben.<br />
Die Annahme ist falsch.<br />
Bei einem gonosomal-dominanten Erbgang hätte der MT 8 den<br />
Genotyp B¬, seine NMT-Frau (9) den Genotyp bb. Die gemeinsamen<br />
Töchter (16, 17) müssten den Genotyp Bb haben und MT sein. Sie<br />
sind aber NMT mit dem Genotyp bb. Bei einem gonosomaldominanten<br />
Erbgang kann ein MT-Vater keine NMT-Töchter haben.<br />
Die Annahme ist falsch.<br />
Alle überprüften Vererbungsmodi sind entweder falsch, ermöglichen<br />
ohne Zusatzannahmen keine widerspruchsfreie Ableitung aller<br />
Genotypen oder erklären nicht die Besonderheiten des<br />
Modellstammbaums. Der Vererbungsmodus dieses Merkmals lässt<br />
sich mithilfe der bekannten Vererbungsmodi nicht abschließend<br />
klären.