Beispielaufgaben

Im Folgenden findest du drei interne Übungsaufgaben, die wir analog zu den offiziellen Beispielaufgaben aus der ITB-Infobroschüre für unseren Vorbereitungskurs erstellt haben. Sie prüfen klassisches Oberstufenwissen aus Zellbiologie, Genetik und Immunbiologie und sollen unter realistischem Zeitdruck (ca. 40 Sekunden pro Aufgabe) bearbeitet werden.

Übungsaufgabe 1

Bringe die folgenden Schritte der DNA-Replikation in die korrekte zeitliche Reihenfolge.

Welche der folgenden Abfolgen beschreibt den Ablauf richtig?

  1. Auftrennung der Doppelhelix durch Helikase → Synthese eines RNA-Primers durch Primase → Verlängerung des neuen Stranges durch DNA-Polymerase → Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch Ligase

  2. Synthese eines RNA-Primers durch Primase → Auftrennung der Doppelhelix durch Helikase → Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch Ligase → Verlängerung des neuen Stranges durch DNA-Polymerase

  3. Auftrennung der Doppelhelix durch Helikase → Verlängerung des neuen Stranges durch DNA-Polymerase → Synthese eines RNA-Primers durch Primase → Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch Ligase

  4. Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch Ligase → Auftrennung der Doppelhelix durch Helikase → Synthese eines RNA-Primers durch Primase → Verlängerung des neuen Stranges durch DNA-Polymerase

  5. Auftrennung der Doppelhelix durch Helikase → Synthese eines RNA-Primers durch Primase → Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch Ligase → Verlängerung des neuen Stranges durch DNA-Polymerase

Richtig ist A.

Zuerst muss die Helikase die Doppelhelix entspiralisieren und die beiden Stränge trennen. Da die DNA-Polymerase nicht de novo starten kann, legt die Primase einen kurzen RNA-Primer. Erst dann verlängert die DNA-Polymerase den neuen Strang in 5′→3′-Richtung. Am Folgestrang entstehen dabei Okazaki-Fragmente, die zuletzt von der Ligase kovalent verknüpft werden.

Übungsaufgabe 2

Welche Aussage zur Mitose und Meiose trifft zu?

  1. Am Ende der Mitose entstehen vier haploide Tochterzellen, die genetisch voneinander abweichen.

  2. Während der Meiose I werden die Schwesterchromatiden voneinander getrennt, während in der Meiose II die homologen Chromosomen getrennt werden.

  3. Crossing-over zwischen homologen Chromosomen findet typischerweise in der Prophase I der Meiose statt und trägt zur genetischen Variabilität bei.

  4. Die Mitose dient ausschließlich der Bildung von Keimzellen und führt zu einer Halbierung des Chromosomensatzes.

  5. Aus einer diploiden Mutterzelle entstehen durch Mitose zwei haploide Tochterzellen mit identischer Erbinformation.

Richtig ist C.

In der Prophase I lagern sich homologe Chromosomen zu Bivalenten zusammen (Synapsis), wobei es zum Crossing-over kommt – einer reziproken Rekombination, die wesentlich zur genetischen Vielfalt der Gameten beiträgt.

Falsch sind: A (Mitose → 2 diploide identische Zellen), B (genau umgekehrt: Meiose I trennt Homologe, Meiose II die Schwesterchromatiden), D (Mitose erhält den Chromosomensatz und dient der Vermehrung somatischer Zellen), E (Mitose ergibt diploide, nicht haploide Tochterzellen).

Übungsaufgabe 3

Welche der folgenden Zellen oder Strukturen gehört nicht zum spezifischen (adaptiven) Immunsystem?

  1. T-Helferzellen

  2. Plasmazellen

  3. Gedächtnis-B-Zellen

  4. Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)

  5. Zytotoxische T-Zellen

Richtig ist D.

Natürliche Killerzellen gehören zur angeborenen (unspezifischen) Immunabwehr. Sie erkennen veränderte körpereigene Zellen (z. B. virusinfizierte oder Tumorzellen) über fehlende oder veränderte MHC-I-Moleküle, ohne vorher antigenspezifisch geprägt worden zu sein.

Alle anderen genannten Zellen sind Lymphozyten der adaptiven Abwehr: T-Helferzellen und zytotoxische T-Zellen entstehen aus antigenspezifisch aktivierten T-Lymphozyten, Plasmazellen sind die antikörperproduzierenden Effektorzellen der B-Zell-Linie, und Gedächtnis-B-Zellen vermitteln die langfristige Immunität nach Erstkontakt.

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