Hallo,
kann mir jemand etwas zu Mitose und Meiose erklären,speziell zur Meiose.
Ich schreib eine Arbeit über das Thema und ich vesrteh es noch nicht.(Ich bin in der 9.Klasse einer Realschule und hab Biologie als Hauptfach.)
Kann mir jemand den Unterschied erklären,so dass ich das verstehe?
Vielen Dank
Hallo Verena,
nachdem ich in einem Antworttext viel geschrieben hatte, merkte ich das es eventuell doch zu wissenschaftlich ist.
;-((
Deswegen hier erstmal ein Link: http://fachberatung-biologie.de/Themen/klassgenetik/...
wo es gut und nicht zu kompliziert erklärt ist. Solltest Du noch Fragen haben, kannst Du mir mailen.
olli
Hi!
Ich fange einfach mal ganz vorne an.
Vor der Mitose liegen die Chromosomen als Zweichromatid-Chromosomen vor, das heißt, jedes Chromosom besteht aus zwei absolut identischen Kopien, die an einer bestimmten Stelle, dem Centromer, miteinander verbunden sind.
Außerdem ist eine normale menschliche Zelle diploid. D.h., diese Zelle hat immer zwei homologe Chromosomen - eins stammt von der Mutter, eins vom Vater des Individuums, welche für dieselben Merkmale (z.B. Augenfarbe) codieren, aber evtl. für verschiedene Merkmalsformen (z.B. grüne und braune Augenfarbe).
Betrachten wir z.B. eine menschliche Zelle. Sie enthält insgesamt 46 Chromosomen. 23 davon stammen von der Mutter der Person, weitere 23 von dem Vater. Diese Chromosomen kann man - bis auf die Geschlechtschromosomen, wenn die Person männlich ist - paarweise anordnen. Man findet zu jedem mütterlichen Chromosom ein homologes väterliches und umgekehrt. Auf ihnen liegen Gene, die dieselben Sachen codieren, nur eben unterschiedliche Ausprägungsformen dieser Merkmale. Jedes dieser Chromosomen liegt vor der Kernteilung als Zweichromatid-Chromosom vor, besteht also aus zwei "zusammengebundenen" Kopien, bei der Kernteilung werden die sogenannten Schwesterchromatiden (die zwei Chromatiden, die ein Zweichromatid-Chromosom bilden) voneinander getrennt. Dabei werden diese Chromatiden zu eigenständigen Chromosomen, den Einchromatid-Chromosomen. In der Interphase später werden wieder von jedem Chromosom identische Kopien, also neue Chromatiden, erstellt, sodass die Chromosomen wieder in der Zweichromatid-Form vorliegen.
Hier sind in Kürze die einzelnen Phasen der Mitose:
1. Prophase - die Zweichromatid-Chromosomen kondensieren und werden im Mikroskop sichtbar. Die Mitosespindel wird aufgebaut, die Kernhülle und Kernkörperchen lösen sich auf.
2. Metaphase - die Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an, die Kernspindel ist komplett ausgebildet. Die Schwesterchromatiden zeigen jeweils zu verschiedenen Polen.
3. Anaphase - die Chromatiden der einzelnen Chromosomen werden voneinander getrennt und durch die Kernspindel zu verschiedenen Zellpolen befördert. Die einzelnen Chromatiden werden nun zu eigenständigen Chromosomen, den Einchromatid-Chromosomen.
4. Telophase - zwei neue Zellkerne bilden sich nun aus. Es erfolgt im Prinzip die Umkehrung der Prophase.
Darauf folgt die Zytokinese (die eigentliche Zellteilung, Mitose ist ja nur Kernteilung) und die Interphase, in der aus den Einchromatid-Chromosomen der beiden neu entstandenen Zellen wieder Zweichromatid-Chromosomen werden und die Zelle durch Synthese von Stoffen wächst.
Die Mitose ist also letztlich ein Kernteilungsvorgang, bei dem aus einer diploiden Mutterzelle zwei mit ihr und untereinander genetisch identische, ebenfalls diploide Tochterzellen entstehen. Durch die Mitose werden sämtliche Erbinformationen an alle neuen Zellen weitergegeben. Sie dient der Wundheilung, Entwicklung und dem Wachstum. Bei sich ungeschlechtlich fortpflanzenden Organismus dient sie auch der Vermehrung, wobei dadurch ein Klon entsteht. Die Mitose läuft generell in (fast) allen Körperzellen ab (außer bei der Entstehung von Keimzellen!).
Nun zur Meiose. Du weißt doch, dass bei der Befruchtung normalerweise zwei Zellen (Ei- und Samenzelle) verschmelzen, wodurch die Zygote (befruchtete Eizelle) entsteht. Beide Keimzellen tragen ihr genetisches Material zur Zygote bei, aus der sich dann das neue Individuum entwickelt. Wären diese Keimzellen genetisch gesehen normale Körperzellen, dann würde sich die (eigentlich artspezifische) Chromosomenzahl mit jeder Generation verdoppeln. Um das zu vermeiden, gibt es die Meiose. Sie läuft bei Menschen in Eierstöcken und Hoden ab, wo Keimzellen (Ei- und Spermazellen) durch diesen Vorgang produziert werden. Dabei wird der diploide Chromosomensatz der Mutterzelle zum haploiden reduziert, deshalb wird die Meiose auch als Reduktionsteilung bezeichnet. Die Meiose beinhaltet insgesamt zwei Zellteilungen, aus einer Mutterzelle entstehen dabei vier haploide, genetisch weder untereinander noch mit der Mutterzelle identische Keimzellen.
Meiose I (erste Teilung: Trennung der homologen Zweichromatid-Chromosomen):
1. Prophase I - die homologen Chromosomen finden zusammen, dabei findet auch Crossing-over (Genaustausch zwischen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen) statt. Ansonsten werden aber ebenfalls Kernhülle und Kernkörperchen aufgelöst und die Kernspindel aufgebaut.
2. Metaphase I - die "gepaarten" homologen Chromosomen ordnen sich BEIDERSEITS der Äquatorialebene an (d.h., das eine, ursprünglich mütterliche Zweichromatid-Chromosom zeigt zum einen Zellpol, das andere, väterliche, zum anderen).
3. Anaphase I - Die homologen Chromosomen werden zu den entgegengesetzten Polen gezogen. (Das bedeutet, die Tochterkerne erhalten damit verschiedene Informationen, im Beispiel oben enthält der eine Tochterkern die Informationen für grüne Augen und der andere für braune Augen! Im Gegensatz dazu werden bei der Mitose nur die absolut identischen Schwesterchromatiden aufgetrennt.)
4. Telophase I - nun liegt an jedem Zellpol ein haploider Chromosomensatz vor (weil ja die homologen Chromosomen auf die Zellpole aufgeteilt wurden).
Die Meiose II läuft genauso wie die Mitose ab, dabei werden in jedem der in der Meiose I entstandenen Zellkerne die Schwesterchromatiden der Chromosomen aufgetrennt, sodass du im Endeffekt vier Zellkerne (und damit letztlich vier Zellen) vorliegen hast.
Die Meiose dient, wie oben bereits geschildert, der Erhaltung des artspezifischen Chromosomensatzes. Außerdem werden in der Meiose I die homologen Chromosomen völlig willkürlich auf die beiden Zellkerne aufgeteilt, wodurch es sehr viele verschiedene Möglichkeiten gibt, welche Kombinationen der Erbinformationen die Keimzellen letztlich erhalten. Eine dieser Kombination in der Eizelle verschmilzt mit einer anderen solchen Kombination in der Samenzelle, sodass letztlich eine totale Neukombination der Gene entsteht, die die individuellen Unterschiede der Lebewesen bedingt.
Hier noch mal die Unterschiede zwischen der Mitose und Meiose zusammengefasst:
Mitose:
- besteht aus einer Kernteilung
- führt zu zwei diploiden Tochterkernen, die genetisch sowohl untereinander als auch mit dem Mutterkern identisch sind
- dient der Wundheilung, dem Wachstum und der Entwicklung (bei sich ungeschlechtlich fortpflanzenden Individuen auch der Vermehrung)
Meiose:
- besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Kernteilungen
- führt zu vier haploiden Tochterkernen, die genetisch weder untereinander noch mit dem Mutterkern identisch sind
- dient der Erhaltung des artspezifischen Chromosomensatzes nach der Verschmelzung von Ei- und Samenzelle und der Neukombination der Gene (--> individuelle, genetische Variabilität der Nachkommen)
Hoffe, ich konnte Dir damit weiterhelfen.
Gruß,
Anja
Hi!
Gruß,
Anja
Hallo Anja . Du hast ja eine ganze Menge geschrieben , aber ich habe nicht alles verstanden und möchte stattdessen mal nach etwas fragen :
Das Erbgut sowohl vom Vater als auch von der Mutter kommt , ist ja bekannt .
Aber es kann ja von beiden nur ein Teil des eigenen Erbutes kommen , da sonst ja eine Art "Überlauf mit Chromosomen" entstehen würde .
An welcher Stelle wird das Erbmaterial aufgeteilt ?
Gibts wahlweise ein Chromosom vom Vater und eins von der Mutter ?
Also an der Stelle , wo beide ja zwei zur Auswahl haben , diploid usw...
Oder werden bei der Befruchtung alle Codone oder wie das heißt , also ich meine auf niedrigerer Ebene als das Chromosom , neu gemixt ?
Ich glaube eher letzteres , da Eigenschaften eines Chromosoms nach meiner Meinung ( nichts genaues weiß ich nicht ) nicht unbedingt in der Fortpflanzung verbunden sind . Beispiel : Auf einem Chromosom liegen schwarze Haare und blaue Augen beschrieben , oder was auch immer . Nun bin ich der Meinung , das beide Eigenschaften separat wirksam und vererbt werden können .
Hat die Bezeichnung diploid etwas damit zu tun , das der DNA Strang einmal und zum zweiten im genauen "Komplement" also immer die genauen Basenpaare vorliegen ?
MFg
Matthias
Hallo!
Das Erbgut sowohl vom Vater als auch von der Mutter kommt ,
ist ja bekannt .
Aber es kann ja von beiden nur ein Teil des eigenen Erbutes
kommen , da sonst ja eine Art "Überlauf mit Chromosomen"
entstehen würde .
An welcher Stelle wird das Erbmaterial aufgeteilt ?
Na, gerade durch den Meiosevorgang kommt in jede Keimzelle nur die Hälfte des Erbgutes des (potentiellen) Elternteils. Eine jede Keimzelle enthält bereits nur einen haploiden, also "halben" Chromosomensatz. Bei der Befruchtung verschmelzen die mütterliche und die väterliche Keimzelle, sodass aus den zwei "halben" Chromosomensätzen wieder ein "ganzer", also diploider wird.
Gibts wahlweise ein Chromosom vom Vater und eins von der
Mutter ?
Also an der Stelle , wo beide ja zwei zur Auswahl haben ,
diploid usw...
Oder werden bei der Befruchtung alle Codone oder wie das heißt
, also ich meine auf niedrigerer Ebene als das Chromosom , neu
gemixt ?
Wie gesagt, die Aufteilung der Chromosomen und damit des gesamten Erbguts erfolgt bereits vor der Befruchtung. Nun musst Du Dir das Ganze über drei Generationen vorstellen: die Großeltern, die Eltern und das entstehende Kind. Jeder Elternteil selbst hat von seiner Oma und Opa jeweils nur ihren/seinen halben Chromosomensatz bekommen, das gesamte Erbgut der jetzigen Eltern ist also eine Mischung aus dem ihrer Großeltern. Bei der Meiose (in der Metaphase I) werden die homologen Chromosomen völlig zufällig auf die beiden Zellpole verteilt, z.B. kommt von dem homologen Chromosomenpaar 1 das großväterliche Chromosom nach links und das großmütterliche nach rechts. Beim Chromosomenpaar 2 kann das genauso oder aber umgekehrt sein. Allein schon durch diese Neukombination der großelterlichen Chromosomen in den elterlichen Keimzellen sind 2^n verschiedene Chromosomenkombinationen in den Keimzellen möglich (n ist der haploide Chromosomensatz).
Nun ist es aber nicht so, dass mit dem großmütterlichen Chromosom A, das an den linken Zellpol gezogen wird, ausschließlich großmütterliche Gene für die dort codierten Merkmale übertragen werden. In der Prophase I der Meiose findet das sogenannte Crossing-over statt, wodurch die einzelnen Gene zwischen großväterlichen und -mütterlichen (homologen) Chromosomen bzw. ihren Nichtschwesterchromatiden ausgetauscht werden. Das oben erwähnte Chromosom A von der Großmutter kann also an einem der beiden Schwesterchromatide, aus denen es besteht, auch das eine oder andere großväterliche Gen tragen. Dadurch sind nicht einmal die in der Meiose II durch eine einfache Mitose entstehenden Keimzellen untereinander genetisch identisch, denn in der Meiose II werden ja die Schwesterchromatiden aufgetrennt, die hier schon verschieden sein können.
Bei der Befruchtung vereinigt sich nun eine der 2^n möglichen Eizellformen mit einer von den 2^n möglichen Samenzellen, die darin enthaltenen, in der Prophase I und Metaphase I neu kombinierten, großelterlichen Chromosomen der einzelnen Elternteile treffen aufeinander und bilden das Erbgut des entstehenden Kindes.
Ich glaube eher letzteres , da Eigenschaften eines Chromosoms
nach meiner Meinung ( nichts genaues weiß ich nicht ) nicht
unbedingt in der Fortpflanzung verbunden sind . Beispiel : Auf
einem Chromosom liegen schwarze Haare und blaue Augen
beschrieben , oder was auch immer . Nun bin ich der Meinung ,
das beide Eigenschaften separat wirksam und vererbt werden
können .
Ja, durch das oben erwähnte Crossing-over. Wenn die Gene für Haar- und Augenfarbe jedoch auf einem Chromosom nahe beeinander liegen, dann werden sie nicht in dem Maße neukombiniert wie weit entfernte Gene, da zwischen ihnen weniger Platz ist für einen Chromosomenbruch (was ja beim Crossing-over passiert: Chromosomenstückaustausch nach Chromosomenbruch) und somit die Wahrscheinlichkeit von diesem geringer ist.
Hat die Bezeichnung diploid etwas damit zu tun , das der DNA
Strang einmal und zum zweiten im genauen "Komplement" also
immer die genauen Basenpaare vorliegen ?
Da kann ich Dir leider nicht wirklich weiterhelfen, das Einzige, was ich gefunden habe, ist, dass der Begriff "diploid" aus dem Griechischen stammt und "zweifach" bedeutet.
Wobei aber die Basenpaare eben nicht zu 100% identisch sind, sonst wären ja die codierten Merkmalsformen auf zwei homologen Chromosomen auch identisch, also immer nur dieselbe Augenfarbe.
Ich hoffe, ich habe jetzt alles korrekt erklärt und konnte Dir damit etwas Klarheit verschaffen.
Gruß,
Anja
