Aufgabe Vorschlag B - Aufgabe 3 · Abitur Hessen Biologie LK 2021

Beschreiben Sie das Prinzip der Gelelektrophorese.

Lösung: Mit Hilfe einer Gelelektrophorese kann ein Gemisch unterschiedlich langer DNA-Fragmente entsprechend ihrer Länge in einem Gel aufgetrennt werden. An das Gel wird eine Spannung angelegt, wodurch die negativ geladene DNA zum Pluspol wandert. Die Gelmatrix stellt ein molekulares Sieb dar, durch das sich größere DNA-Fragmente langsamer bewegen als kleinere. Die entstehenden DNA-Banden lassen sich mithilfe eines Farbstoffs sichtbar machen und ihre jeweilige Länge durch Vergleich mit DNA-Längenstandards bestimmen.

Ordnen Sie die Bandenmuster des molekulargenetischen Nachweises in Abbildung 2.3 exemplarisch jeweils einer Person des Stammbaums (Abbildung 2.1) begründet zu.

Lösung: • Bandenmuster A: gesunder Mann (□), z. B. Person 2, da nur ein S-Fragment (normale Länge); (möglich sind auch die Personen 3, 7, 9, 10, 13, 14). • Bandenmuster B: gesunde Frau (○), z. B. Person 6, da nur zwei S-Fragmente, homozygot; (möglich sind auch die Personen 16, 19). • Bandenmuster C und E: zwei verschiedene erkrankte Männer (■), z. B. die Personen 15 und 20, da nur L-Fragmente (vollmutiert) mit verschiedenen Repeatlängen (C mit weniger Repeats als E); (möglich auch Person 18). • Bandenmuster D: Prämutationsträgerin (schraffierter Kreis), z. B. Person 1, da S- und S*-Fragmente (normale Länge und Prämutation), heterozygot; (möglich sind auch: die Personen 4, 11, 12). • Bandenmuster F: erkrankte Frau (●), heterozygot, z. B. die Personen 8 oder 17, da S- und L-Fragmente (normale Länge und Vollmutation), heterozygot.