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Meiose

Genetik der Zelle / Zellteilung

Aufgabe der Meiose ist es, die KeimbahnZellen zu erzeugen, also diejenigen Zellen, die zur Fortpflanzung benötigt werden: Eizellen bzw. Spermien.

Vor dem Hintergrund, dass das Erbmaterial eines Lebewesen zur Hälfte aus der DNA der Mutter (Eizelle) und zur anderen Hälfte aus der DNA des Vaters (Spermium) zusammengesetzt ist, wäre es wenig sinnvoll, wenn die Keimbahnzellen einen diploiden Informationssatz aufwiesen. In diesem Fall hätte der Nachkomme nämlich einen vierfachen.

Merke

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Meiose steht für die Reduktion der DNA-Information von 2n zu n.

Die Vervielfachung der DNA-Information nach Verschmelzung von Eizelle und Spermium unterbleibt durch vorhergehende Reduktion.

Nach der Verschmelzung der Keimbahnzellen liegen im neu entstehenden Lebewesen wieder 2n DNA-Information vor.

Reduktion in der Meiose

An welcher Stelle wird reduziert? Menschen besitzen 23 homologe Chromosomenpaare, wobei sie jedes Chromosom einmal von der Mutter und einmal vom Vater erhalten haben.

  • In der Prophase (die nun Prophase 1 heißt) liegen 23-mal 2-Chromatid-Chromosomen von der Mutter und 23-mal 2‑Chromatid-Chromosomen vom Vater vor. Das Material wird verdichtet und langsam sichtbar.
  • In Metaphase 1 lagern sich die homologen 2CC in der Äquatorialebene an. Das ist ein Unterschied zur Mitose!
  • In Anaphase 1 werden die homologen 2CC zu den Polen der Zelle gezogen. Jede Seite hat nun 23-mal 2CC. Dabei erfolgt die Verteilung der mütterlichen und väterlichen 2CC in die beiden Hälften der Zelle rein zufällig. Wesentlich ist, dass beide Seiten sämtliche 2-Chromatid-Chromosomen von 1 bis 23 erhalten.
  • In Telophase 1, in der die Tochterzellen abgeschnürt werden, findet schließlich die Informationsreduktion statt! Aus 2n ist nun n geworden!

Die Reduktion von 2n zu n erfolgt in der Telophase 1 der Meiose. Aus einer Zelle wurden in diesem Moment zwei. Was nun folgt, ist im Prinzip nichts anderes als die Mitose. In der Anaphase 2 werden nun die 2CC auseinandergezogen und 1CC auf die Tochterzellen verteilt. Das heißt, es werden nochmal zwei Zellen gebildet! Die Information bleibt gleich, nämlich n.

Aus einer Zelle (2n) werden also 4 Zellen (n) gewonnen! So werden alle gebildeten Spermien gleichwertig behandelt. Bei der Eizell-Bildung erfolgt die Teilung weniger ausgeglichen. Eine der vier Zellen erhält das gesamte Plasma (= Nährstoffe), die anderen 3 (= Polkörperchen) nur die DNA. Nur die nährstoffreiche Zelle wird als Eizelle verwendet.

Merke

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Halten Sie sich immer vor Augen, was das Ziel ist:


Mitose = Herstellen von Körperzellen (2n) 


Meiose = Herstellen von Keimzellen (n)

Besitzt eine Zelle zu viel und die andere zu wenig DNA, so entsteht ein Ungleichgewicht. Ein genetisches Ungleichgewicht hat meist (eine) schwere Erkrankung zur Folge.

Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
      • historisches Experiment: Meselson und Strahl
    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
      • Die Aufgaben der RNAs (mRNA, tRNA)
    • Proteinbiosynthese in Eukaryoten
    • Genwirkkette
      • Einleitung zu Genwirkkette
      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
      • additive Polygenie
    • Regulation der Genexpression
      • Einleitung zu Regulation der Genexpression
      • Genregulation: molekularen Ebenen
      • Lac-Operon
      • Trp-Operon
      • Genexpression bei Eukaryoten
        • Einleitung zu Genexpression bei Eukaryoten
        • Epigenetik
          • Einleitung zu Epigenetik
          • DNA-Methylierung
        • Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Einleitung zu Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Entwicklungsstadien von Drosophila - regulierte Genexpression
  • Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Einleitung zu Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Klonierung
      • Einleitung zu Klonierung
      • Restriktionsenzyme
      • Methode: Gel-Elektrophorese
      • Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
      • Transformation
      • cDNA
    • Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    • Methode: genetischer Fingerabdruck
    • Methode: Gensonde
    • Methode: DNA-Microarray (Biochip)
    • Methode: FISH
    • Bedeutung von Gentechnik in Biologie, Landwirtschaft und Medizin
  • Genetik der Zelle
    • Einleitung zu Genetik der Zelle
    • Zellteilung
      • Einleitung zu Zellteilung
      • Mitose
      • Meiose
      • Zellteilungsstörungen
    • Stammzellen
      • Einleitung zu Stammzellen
      • Gewinnung embryonaler Stammzellen
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      • Differentielle Genaktivität
        • Einleitung zu Differentielle Genaktivität
        • Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen
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          • Einleitung zu therapeutisches Klonen
          • Reproduktionstechnik - am Beispiel Dolly
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      • Stammzellen - wie weit darf die Forschung gehen?
  • Humangenetik
    • Einleitung zu Humangenetik
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      • Einleitung zu Mendel Regeln
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    • Stammbaumanalysen
      • Einleitung zu Stammbaumanalysen
      • Heterozygotentest
      • Beispiele für Erbgänge und Stammbäume
    • Der Einfluß einer Mutation auf den Phänotyp - Beispiel einer Erbkrankheit
    • Pränataldiagnostik
    • Trisomie 21 - Beispiel einer Chromosomenmutation
    • Turner und Klinefelter - Beispiele für Fehlverteilungen der Gonosomen
    • Blutgruppen und Rhesusfaktoren
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