Was ist DNA?
Du hast schon in vielen Filmen die spiralförmigen DNAs gesehen, aber was machen die eigentlich? Die DNA, oder auch DNS genannt, bildet das Erbgut aller Lebewesen. Sie besteht aus Nukleotiden, die den genetischen Code tragen und durch die Paarung komplementärer Basen eine beeindruckende Doppelhelix-Struktur bilden. Erfahre mehr über DNA, die eine immense Bedeutung in der Forensik, Gentechnik und Genmanipulation hat.
- DNA – Definition
- DNA – Aufbau
- DNA – Bestandteile
- DNA Aufbau beschriftet
- DNA – Einzelstrang
- DNA – Doppelhelix
- Chromosomen – DNA Verpackung

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Was ist DNA?

Wie ist die DNA aufgebaut?

Entdeckung der DNA – Watson und Crick

DNA – Verpackung und Chromatin

Replikation der DNA

Proteinbiosynthese – von der DNA zum Protein

Genetischer Code – Eigenschaften und Bedeutung

Codesonne

Translation

Genwirkkette – vom Gen zum Merkmal

RNA – Bau und Funktion

Transkription und RNA Prozessierung

Prozessierung – RNA-Modifikation bei Eukaryoten

Proteinbiosynthese – Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten

Genregulation bei Prokaryoten – Steuerung der Genexpression (Basiswissen)

Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten (Expertenwissen)

Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten

DNA-Schäden und Reparaturmechanismen

Genmutation – Formen und Ursachen

Genmutationen

Punktmutation

Okazaki Fragmente

RNA-Interferenz – Abschalten eines Gens

Apoptose – genetisch programmierter Zelltod

Krebs – Entstehung eines Tumors

DNA-Analysen in der Kriminaltechnik

Proteinarten – Typen von Proteinen

Phenylketonurie – genetische Krankheit

Der genetische Fingerabdruck

Replikation der DNA (Expertenwissen)

Die experimentelle Entschlüsselung des Genetischen Codes

Die experimentelle Entschlüsselung der Proteinbiosynthese

Die experimentelle Entschlüsselung der Genregulation

Wie ist die DNA aufgebaut?

tRNA – Aufbau
Was ist DNA? Übung
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Skizziere den Ort, an dem sich die DNA befindet.
TippsDie DNA findest du in nahezu jeder einzelnen Zelle eines Lebewesens!
LösungDie DNA ist aus Basenpaaren aufgebaut.
Die Chromosomen enthalten die DNA.
Sie befinden sich im Zellkern nahezu jeder Zelle des Lebewesens.Übrigens: Mit einem Mikroskop kannst du die Zellkerne als dunkle Punkte in den Zellen erkennen.
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Fasse die Funktionsweise der DNA-Replikation zusammen.
TippsReplizieren heißt frei übersetzt eine Kopie herstellen.
Helix kannst du mit Spirale übersetzten.
LösungDie DNA kann sich selbst replizieren, sodass identische Kopien weitergegeben werden, wenn sich Zellen teilen. Dies ist aufgrund der einzigartigen Form der DNA möglich, einer Doppelhelix.
Im Innern der Spirale befinden sich die vier Basen
- Adenin
- Thymin
- Cytosin
- Guanin
Die Basen sind so beschaffen, dass sie sich auf eine ganz bestimmte Weise paaren:
A paart sich immer mit T und C paart sich immer mit G.
Wenn sich die Stränge nun trennen, enthält die offene Helix alle Informationen, um identische neue Stränge zu bilden. -
Nenne Aufgaben und Eigenschaften der DNA.
TippsDie DNA ist der Träger der Erbinformationen.
LösungDie DNA ...
- sorgt für die Unterschiede zwischen den Lebewesen,
- bestimmt körperliche und persönliche Eigenschaften,
- gibt Anweisungen zur Herstellung der Proteine an die Zellen und
- kann identische Kopien weitergeben.
-
Erläutere die Bestimmung der Blütenfarbe einer Pflanze durch die DNA.
TippsDie Ausbildung der Blütenfarbe ist nur eines von vielen Merkmalen, das von der DNA gesteuert wird.
LösungDie DNA weist die Zelle an, bestimmte Proteine herzustellen. Diese bewirken dann die Ausprägung des Merkmals, hier also der Blütenfarbe. Dieser Prozess wird als Proteinbiosynthese bezeichnet.
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Nenne die Moleküle, die in der DNA vorkommen.
TippsEs handelt sich um vier Moleküle.
Die Anfangsbuchstaben der vier gesuchten Moleküle lauten A, T, C, und G.
LösungDie Namen der Moleküle sind:
- Adenin
- Thymin
- Cytosin
- Guanin
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Erläutere den Zusammenhang zwischen DNA und dem genetischen Fingerabdruck am Beispiel kriminaltechnischer Untersuchungen.
TippsDNA liegt in nahezu jeder Zelle im Zellkern vor.
LösungWird an einem Tatort DNA-Material (z. B. Hautschuppen, Haare, Speichel oder Sperma) hinterlassen, so kann ein genetischer Fingerabdruck erstellt werden.
Dieser kann dann einer verdächtigen Person zweifelsfrei zugeordnet werden, denn die DNA ist bei jedem Individuum unterschiedlich.
Da die DNA in nahezu jeder einzelnen Zelle vorkommt, werden nur wenige DNA-Spuren benötigt, um einen genetischen Fingerabdruck zu erstellen.
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