Meiose – die Reifeteilung Du lernst hier: Aufbau des Zellkerns Aufbau der Chromosomen Aufbau der DNA Chromosomensatz des Menschen Meiose Mitose und Meiose im Vergleich Klicke langsam – lies und studiere zuerst! Mache dir Notizen! + + ©emeli06

Chromosomen – Träger der Erbmerkmale Der Zellkern enthält Chromatin, den Träger aller Erbmerkmale. Chromatin ist ein fädiges Gebilde aus 2 Strängen. Für die Zellteilungs-vorgänge werden die Chromatin-Stränge auf-spiralisiert und dadurch verkürzt. Es entstehen Chromosomen, die Transportform für die Zellteilungsvorgänge. Die menschliche Zelle enthält 23 Chromosomen-paare. Sie zeigen eine deutliche Zweiteilung. ©emeli06

Chromosomen und ihre Teile Die beiden Längshälften eines Chromosoms hängen am Centromer zusammen. Bei Zellteilungsvorgängen trennen sich die beiden Längs-hälften beim Centromer. Die beiden Chromatiden eines Chromosoms werden deutlich sichtbar. Auf jeder Chromatide sitzen die Genorte für die Erbmerkmale. Die Gene für dieselben Merkmale (Allele) befinden sich am gleichen Ort. Als Beispiel: Merkmal für die Hautfarbe, Variante A Das Merkmal „Hautfarbe, Variante B“ sitzt auf dem 2. homologen Chromosom. Anlagenpaar Chromatide Chromatide Chromosom ©emeli06

+ Gene - Erbmerkmale Haarfarbe eines Vorfahren Haarfarbe des Vaters: blond Haarfarbe der Mutter: schwarz Haarfarbe eines Vorfahren Körperzellen enthalten in ihren Zellkernen pro Erbmerkmal ein Anlagenpaar (Allel). Welches Merkmal im Erscheinungs-bild zur Ausprägung gelangt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Ist die Zelle rein- oder mischerbig? Ist ein Merkmal dominant oder rezessiv? Keimzellen (Pollen, Samenanlage oder Spermien und Eianlage) dürfen für jedes Erbmerkmal nur eine Erbanlage enthalten. Die Meiose trennt jedes Anlagenpaar auf und verteilt sie auf verschiedene Keimzellen. Bei der Verschmelzung von Keimzellen entstehen wieder Anlagenpaare pro Merkmal. Zur Zellvermehrung teilen sich die Zellen mitotisch. Für die Fortpflanzung teilen sich die Keimzellen meiotisch. ©emeli06

+ Reduktionsteilung – Reifeteilung - Meiose Zellteilung - Mitose Zellteilung für die Zellvermehrung => Wachstum Zellteilung für die Fortpflanzung => Sexualität Menschliche Körperzellen Menschliche Keimzellen + Reduktionsteilung – Reifeteilung - Meiose ©emeli06

Grundsätzliches zur Mitose – Meiose Urkeimzelle Zelle Zellkern Chromosomenpaar Die Erbinformationen sind paar-weise auf Chromosomen im Zellkern gespeichert. Jede Erbinformation wird auf zwei Zellen verteilt. Nach der Zellteilung wird jedes Chromosom wieder ergänzt! In der Reduktionsteilung (Meiose) werden die Anlagenpaare (Chromosomen) schrittweise auf vier Keimzellen verteilt. Jede Keimzelle enthält jedes Merkmal also noch genau ein Mal! ©emeli06

Meiose: Wozu der Aufwand? Der Mensch hat 22 Chromosomenpaare und 2 Geschlechtschromosomen. Total enthalten die Zellkerne also 46 Chromosomen. Bei der Verschmelzung von männlichen und weiblichen Keimzellen würden so 2 x 46 Chromosomen zusammen kommen. In der nächsten Generation 184, dann 368, 736, 1472, 2944, 5888 usw. Jede Erbanlage darf aber nur paarweise enthalten sein! Sonst wären die Nachkommen nicht mehr lebensfähig. Die Meiose reduziert die Chromosomenzahl auf genau einen Chromosomensatz! ©emeli06

Meiose – 1. Reifeteilung: Prophase In der Prophase verkürzen sich die Chromatinfäden und bilden Chromosomen (Transportform!). Erst jetzt wird die Erbsubstanz auch unter dem Lichtmikroskop klar erkennbar. Die homologen (gleichartigen) Chromosomen rücken zusammen, so dass ihre Chromosomenab-schnitte nebeneinander zu liegen kommen. Die beiden Chromatiden werden aber immer noch vom Centromer zusammen gehalten. Die Strahlenkörperchen (Zentriolen) wandern langsam zu den Zellpolen hin. ©emeli06

Meiose – 1. Reifeteilung: Metaphase Die Kernmembran löst sich auf. Die homologen Chromosomen ordnen sich paarweise im Mittelbereich (Äquatorialebene) der Zelle an. Die Chromatiden werden aber immer noch vom Centromer zusammen gehalten. Die Zentriolen erreichen die Zellpole. Spindelfasern wachsen von den Strahlenkörperchen (Zentriolen) zu den Centromeren der Chromosomen. Jedes Centromer ist nun fest über den Spindelapparat mit einem Zentriol verbunden. ©emeli06

Meiose – 1. Reifeteilung: Anaphase Die Spindelfasern verkürzen sich. Pro Chromosomenpaar wird je ein homologes Chromosom zu den Zellpolen hin gezogen. Welches der beiden homologen Chromosomen zum Nordpol oder zum Südpol der Zelle gezogen wird, bleibt dem Zufall überlassen! Die Zellwand verändert ihre Form. Sie wird in die Länge gezogen. Der Spindelapparat wird abgebaut. ©emeli06

Meiose – 1. Reifeteilung: Telophase In der Zwischenzeit hat die Zellwand begonnen, sich langsam in der Äquatorialebene ab-zuschnüren . In jeder Polhälfte der Zelle befindet sich jetzt nur noch ein einziger Chromosomensatz zu je zwei Chromatiden. Die erste Reifeteilung ist damit abgeschlossen. An die erste Reifeteilung schliesst unmittelbar die zweite Reife-teilung an. ©emeli06

Meiose – 2. Reifeteilung: Prophase Die endgültige Teilung der Zellen findet statt. Die Strahlenkörperchen (Zentriolen) teilen sich und wandern polwärts. Der Spindelapparat baut sich auf. Je zwei Spindelfasern haften am Centromer der Chromosomen, die immer noch aus je zwei Chromatiden bestehen. ©emeli06

Meiose – 2. Reifeteilung: Metaphase Von jedem Chromosom ist pro Zelle nur noch eines vorhanden. Jedes Chromosom besteht aber noch aus je zwei Chromatiden. Diese werden von den Centromeren zusammen gehalten. Die Chromosomen wandern entlang der Spindelfasern zur Äquatorialebene. ©emeli06

Meiose – 2. Reifeteilung: Anaphase Die Spindelfasern verkürzen sich. Die beiden Chromatiden der einzelnen Chromosomen trennen sich. Die Spindelfasern ziehen je eine Chromatide zu ihrem Pol hin. Die Chromatiden gelangen so in die sich neu bildenden Zellen. Jetzt besteht jedes Chromosom nur noch aus einer Chromatide! ©emeli06

Meiose – 2. Reifeteilung: Telophase In der Zwischenzeit hat die Zellwand begonnen, sich langsam in der Äquatorialebene abzuschnüren . Der Spindelapparat ist über-flüssig geworden. Er wird abge-baut. Am Ende der Meiose sind aus einer Zelle mit doppeltem Chromosomensatz vier Zellen mit einfachem Chromosomensatz entstanden. Jedes Chromosom der meiotisch neu entstandenen Zellen besteht nur noch aus einer Chromatide! ©emeli06

Keimzellen bei Mann und Frau Ausdifferenzierung Aus einer Zelle entstehen vier unab-hängige Zellen (Spermatiden). Bei der Ausdifferenzierung entstehen daraus schwimmfähige Spermien mit einem vollständigen, aber einfachen Chromosomensatz. Trotz Meiose bleiben die vier Eizellen miteinander verbunden. Drei Zellen davon verkümmern und bilden die Polkörperchen. Diese bestimmen die Körperachse des werdenden Lebens. ©emeli06

Von der Keimzelle zur Zygote, Befruchtung Männliche Keimzellen entstehen im Überfluss, egal, ob es sich um pflanzliche oder tierische handelt. Pollen und Samenzellen (Spermien) haben nur ein Ziel: Das in ihnen enthaltene Erbgut mit dem Erbgut weiblicher Keimzellen zu kombinieren. Beim Menschen machen sich Millionen von Spermien auf ihren lebensfeindlichen Weg zur Eizelle. Ein Bruchteil davon schafft es, bis zu ihr vorzudringen. Aber nur ein einziges Spermium kann in die Eizelle eindringen. ©emeli06

Befruchtung + + Das Spermium enthält genau einen Chromosomensatz zu je einer Chromatide (22 + x) oder (22+y) Die Einzelle enthält genau einen Chromosomensatz zu je einer Chromatide (22 + x) Sobald zwei Keimzellen miteinander verschmelzen, verbinden sich die homologen Chromosomen. Es bildet sich wieder ein ganzer Chromosomensatz mit zwei Chromatiden. Die Chromosomen entspiralisieren und verdoppeln sich wieder! ©emeli06

Das war geistige Schwerst-arbeit! Der Schädel brummt, die Zähne knirschen! Aber: Im Schroedel, Erlebnis Biologie 2 ab Seite 302 findest du alles im Detail bestens beschrieben. Studiere diese Seiten und vergleiche dann nochmals mit diesem Lernprogramm! Zurück zum Thema: Schmunzeln erlaubt!!! ©emeli06