Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 6 · Abitur Hessen Biologie GK 2021

Thema: Genregulation, Epigenetik und Krebs · Aus der Prüfung GK (2021)

Aufgabenstellung

Gene Drive zur Bekämpfung der Asiatischen Tigermücke?

6

Benennen Sie die durch Nummern gekennzeichneten Bestandteile des lac-Operons in Material 5 und beschreiben Sie dessen Funktionsweise in Abwesenheit von Lactose. Skizzieren Sie das lac-Operon in Anwesenheit von Lactose. (Material 5) [18 BE]

Material 5: lac-Operon (in Abwesenheit von Lactose)

1. Bestandteile des lac-Operons (Nummern 1 bis 8):

1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

2. Funktionsweise in Abwesenheit von Lactose:

3. Skizze des lac-Operons in Anwesenheit von Lactose:

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 6 · Abitur Hessen Biologie GK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

1

Lösung: Regulatorgen

2

Lösung: mRNA des Regulatorgens

3

Lösung: aktiver Repressor

4

Lösung: Promotor

5

Lösung: RNA-Polymerase

6

Lösung: Operon

7

Lösung: Operator

8

Lösung: Strukturgene

Funktionsweise des lac-Operons in Abwesenheit von Lactose

Lösung: Das Regulatorgen wird in eine mRNA transkribiert und in ein Repressorprotein translatiert. Da keine Lactose vorhanden ist, ist das Repressorprotein aktiv und bindet nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an den Operator. Dadurch kann die RNA-Polymerase, die am Promotor bindet, die nachfolgenden Strukturgene nicht ablesen. Damit werden diese Gene nicht exprimiert und es werden keine Enzyme zum Lactose-Abbau hergestellt. Das lac-Operon ist durch den aktiven Repressor abgeschaltet.

Skizze des lac-Operons in Anwesenheit von Lactose

Lösung: Skizze des lac-Operons in Anwesenheit von Lactose mit folgenden Elementen: - Lactose-Molekül mit Bindung an Repressor - veränderte Raumstruktur des Repressors mit Verlust der Bindungsfähigkeit an den Operator - RNA-Polymerase transkribiert die Strukturgene - Translation der mRNA und Enzymbildung - Abbau der Lactose durch die neugebildeten Enzyme

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