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Genetik

Chromosomen

Ein Chromosom besteht aus zwei Chromatiden. Die Chromatiden sind genaue Abbilder ihres jeweiligen Partners und beherbergen die Erbinformationen. Die Chromosomen liegen im Normalfall paarweise vor. Ein Paar besteht aus dem Chromosom der Mutter und dem Chromosom des Vaters.

Phasen der Zellteilung

Prophase

Das Erbmaterial ordnet sich und die Chromosomen werden sichtbar.

Metaphase

Die Kernmembran (Hülle des Zellkerns) löst sich auf und die Chromosomen ordnen sich an der Äquatorialebene (wie Äquator bei der Erde) an.

Anaphase

Die Chromosomen werden auseinander gezogen. Dies geschieht bei der Mitose und bei der Meiose auf unterschiedliche Weise (siehe unten).

Telophase

Die Chromosomen sind an den jeweiligen Polen angekommen und es bilden sich neue Kernmembranen, sodass sich die Zelle in zwei neue Zellen teilen kann.

Mitose

Die Mitose ist der normale Zellteilungsvorgang, welcher zur Vervielfältigung von Zellen genutzt wird. Dabei werden die doppelt vorhandenen (und identischen) Chromatiden (zwei pro Chromosom) aufgeteilt. Dadurch bleiben alle Erbinformationen erhalten. Am Ende der Mitose verdoppeln sich die nur noch einfach vorhandenen Chromatiden wieder.

Meiose

Die Meiose ist hingegen der Zellteilungsvorgang, welcher für Fortpflanzungszellen benötigt wird. Dabei wird der Prozess der Zellteilung zweimal durchlaufen. Im ersten Durchlauf werden die Chromosomenpärchen aufgeteilt und im zweiten Durchlauf die doppelt vorhandenen (und identischen) Chromatiden (zwei pro Chromosom) aufgeteilt. Dadurch werden von den (beim Menschen) 46 Chromosomen (23 Chromosomenpärchen) nur 23 Chromosomen weitervererbt. (Bei der Befruchtung der Eizelle verschmelzen die 23 Chromosomen der Mutter und die 23 Chromosomen des Vaters zu den neuen 46 Chromosomen des Kindes.) Am Ende der Meiose verdoppeln sich die nur noch einfach vorhandenen Chromatiden wieder.

Homozygot und heterozygot

Wenn eine Erbinformation der Mutter und mit der des Vaters übereinstimmt, bezeichnet man dieses Merkmal als homozygot. Ansonsten als heterozygot.

Autosomaler und genosomaler Erbgang

Wenn ein Merkmal beide Geschlechter betreffen kann, bezeichnet man dies als autosomal, wenn es nur ein Geschlecht betrifft, bezeichnet man dies als genosomal.

Dominant und rezessiv

Bei einem rezessiven Merkmal müssen sowohl Mutter als auch Vater das Merkmal vererbt haben, damit das Merkmal zur Erscheinung tritt. Rezessive Merkmale können auch vererbt werden, wenn man selbst nicht das Merkmals hat (da nur ein Elternteil das Merkmal vererbt hat).
Bei einem dominanten Merkmal reicht ein Eltenteil aus, damit das Merkmal zur Erscheinung tritt.

Phänotyp und Genotyp

Der Phänotyp bezeichnet die Merkmale eines Menschen, während der Genotyp die Erbinformationen eines Menschen bezeichnet, also auch Merkmale, die nicht in Erscheinung treten, da sie nur von einem Elternteil vererbt wurden und rezessiv sind.

Die Mendelschen Regeln

1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel)

Bei zwei unterschiedlich ausgeprägten, homozygoten Merkmalen der Eltern setzt sich bei den Kindern (erste Generation) ein dominates Merkmal immer und ein rezessives Merkmal nie durch. Es gibt immer heterozygote Kinder.

2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel)

Bei vier Kindern der ersten Generation tritt ein Merkmal wie folgt auf (durchschnittliche Wahrscheinlichkeit):

dominant:

homozygot, vorhanden
heterozygot, vorhanden
heterozygot, vorhanden
homozygot, nicht vorhanden

rezessiv:

homozygot, vorhanden
heterozygot, nicht vorhanden
heterozygot, nicht vorhanden
homozygot, nicht vorhanden

3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel bzw. Neukombinationsregel)

Die einzelnen Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt.
Bereits die Kinder der ersten Generation können alle möglichen Kombinationen der Merkmale besitzen.

Kombinationsquadrate

Hat man z.B. die Merkmale A und B, welche bei der Mutter und beim Vater in der Kombination AaBb vorliegen, kann man ein Kombinationsquadrat in der folgenden Form aufstellen:

Großbuchstabe = dominantes Merkmal
Kleinbuchstabe = rezessives Mekmal
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb

Zeilenüberschriften (oben) bezeichnen die von der Mutter vererbten Merkmale.
Spaltenüberschriften (links) bezeichnen die vom Vater vererbten Merkmale.

Geschrieben am 13. Mai 2014 für die Autor: Martin Michaelis

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