FAQ zum Ablauf und Bedeutung der Meiose
Was ist der biologische Sinn der Meiose?
Die Meiose ermöglicht die sexuelle Fortpflanzung. Sie schafft genetische Vielfalt durch Rekombination und halbiert den Chromosomensatz.
Welche Phasen umfasst die Meiose?
Die Meiose umfasst zwei Hauptphasen: die Reifeteilung (Reduktionsteilung) und die Äquationsteilung. In diesen Phasen werden die Chromosomen aufgeteilt.
Wie unterscheiden sich männliche und weibliche Meiose?
Beim Mann entstehen vier Spermien aus einer diploiden Zelle. Bei der Frau entsteht eine Eizelle und drei Polkörperchen.
Warum ist die Meiose wichtig für die Variabilität?
Die Meiose mischt das genetische Material durch zufällige Verteilung der Chromosomen und Crossing-over. Dies führt zu genetischer Vielfalt.
Wie läuft die Meiose im Detail ab?
Die Meiose besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Teilungen. Die erste meiotische Teilung (Reifeteilung/Reduktionsteilung) beinhaltet die Prophase I (mit Konjugation, Crossing-over und Chiasmata-Bildung), Metaphase I, Anaphase I (mit interchromosomaler Rekombination) und Telophase I. Die zweite meiotische Teilung (Äquationsteilung) ähnelt der Mitose und trennt die Schwesterchromatiden. Durch die zufällige Verteilung mütterlicher und väterlicher Chromosomen (interchromosomale Rekombination) und den Austausch von genetischem Material zwischen homologen Chromosomen (intrachromosomale Rekombination durch Crossing-over) entsteht genetische Variabilität.
Wo findet die Meiose statt?
Die Meiose findet in den Keimdrüsen statt: bei Frauen in den Eierstöcken/Fruchtknoten und bei Männern im Hoden/Staubblatt. Sie betrifft diploide Urkeimzellen.
Was sind die Unterschiede zwischen der männlichen und weiblichen Meiose?
Beim Mann entstehen aus einer diploiden Urkeimzelle vier haploide Spermazellen. Bei der Frau entsteht aus einer diploiden Urkeimzelle eine befruchtungsfähige Eizelle und drei plasmaarme Polkörperchen.
Welche Bedeutung hat die Meiose?
Die Meiose halbiert den Chromosomensatz, was bei der Befruchtung notwendig ist, um den normalen Chromosomensatz aufrechtzuerhalten. Durch die zufällige Verteilung der Chromosomen und das Crossing-over entsteht eine hohe genetische Variabilität, was das Überleben der Art sichert.
Welche Quellen wurden verwendet?
Encarta 2000 plus, Genetik, Biologie heute 2g, Biologie heute S2 (Schrödel-Verlag), Biologie-Hefter 10. Klasse.
FAQ zum Ablauf und Bedeutung der Meiose
Was ist der biologische Sinn der Meiose?
Die Meiose ermöglicht die sexuelle Fortpflanzung, indem sie genetische Vielfalt durch Rekombination schafft und den Chromosomensatz halbiert.
Welche Phasen umfasst die Meiose?
Die Meiose umfasst zwei Hauptphasen: die Reifeteilung (Reduktionsteilung) und die Äquationsteilung, bei der Chromosomen aufgeteilt werden.
Wie unterscheiden sich männliche und weibliche Meiose?
Beim Mann entstehen vier Spermien aus einer diploiden Zelle, während bei der Frau eine Eizelle und drei Polkörperchen gebildet werden.
Warum ist die Meiose wichtig für die Variabilität?
Die Meiose mischt das genetische Material durch zufällige Verteilung der Chromosomen und Crossing-over, was zu genetischer Vielfalt führt.
Ablauf und Bedeutung der Meiose
1. Biologischer Sinn der Meiose
- Entstehung neues Leben bzw.: Lebewesen grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
1. vegetative Vermehrung: Mitose entsteht neue Zelle, die sich eventuell ihrerseits teilt und zum neuen Lebewesen heranwächst. Bsp.: Pantoffeltierchen, Ableger bei Pflanzen usw. Das neue Individuum ist genetisch identisch mit seinem ,,Erzeuger".
2. sexuelle Vermehrung: Verschmelzung zweier Geschlechtszellen entsteht eine Zygote, die durch Teilung (Mitose) zum neuen Leben heranwächst. Bsp.: Tiere, Pflanzenneue Lebewesen enthält einen Mix der Gene seiner Eltern, ist also tatsächlich ein ,,Individuum" mit einzigartigen Eigenschaften.
2. Definition: Form der Kern- und Zellteilung bei der genetisch ungleiche Tochterzellen mit haploiden Chromosomensatz entstehen. Sie tritt bei der Bildung von Keimzellen und bei der geschlechtlichen Fortpflanzung auf. Ergebnis: Aus einer diploiden Zelle entstehen beim männlich Geschlecht 4 haploide Spermien, beim weiblichen Geschlecht eine haploide Eizelle und 3 haploide Polkörperchen. Ausgangspunkt: Befruchtung zwischen männl. Geschlecht und weibl. Geschlecht ---> Entstehung einer Zygote(befruchtete Eizelle) mit diploiden Chromosomensatz
3. Vorkommen: Keimdrüsen: - weibliche Geschlecht : in den Eierstöcken / Fruchtknoten
- männliche Geschlecht : im Hoden / Staubblatt
> betrifft diploiden Urkeimzellen
4. Ablauf der Phasen bei der Meiose
- besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Teilungen, ersten u zweiten meiotischen Teilung auch Reifeteilungen
- für die Meiose typischen Vorgänge in ersten Teilung ab, während zweite im Prinzip der Mitose ents
- Anfang der Meisoe ein diploider Interphasekern mit zwei Genome (eines väterlichen und mütterlichen Keimzelle)
- Jedem Chromosom des väterlichen Genoms ents 1 bestimmtes Chromosom im mütterlichen Genom (Diese Chromosomen Homologe in ihrer Längsstruktur gleich)
1. Reifeteilung(Reduktionsteilung):
Prophase :
- Aufschraubung und Faltung führen zur Verkürzung und damit zum Sichtbarwerden der Chromatinfäden
- Chromosomenpaarung oder Konjugation: homologe
Chromosomen legen sich parallel aneinander (Ende an Ende, Centromer an Centromer) -> einander entsprechende Chromosomenabschnitte liegen damit nebeneinander
-Chromosomen sind an beiden Enden über eine besondere Struktur, die Anheftungs-Plaque, mit der Kernhülle verbunden
-· synaptischer Komplex (Paarung der Homologen -> leiterartige Struktur)
- jedes der entstehenden Chromosomenpaare bezeichnet man als Bivalent (Schwesterchromosomen)
- jedes Chromosom besteht aus 2 Chromatiden Schwesterchromatiden werden vom Centromer zusammengehalten
- die vier Chromatiden zweier gepaarter Chromosomen heißen Tetrade (homologes Chromosom im Paar aus zwei dicht gegenüberliegenden Schwesterchromatiden)
-an einigen Stellen werden Überkreuzungen von Nicht- Schwesterchromatiden sichtbar (=Chiasmata)
-Folge eines Stückaustausches zwischen Nicht- Schwesterchromatiden = crossing over
- genetisches Material wird zwischen homologen Chromosomen ausgetauscht (Austausch zwischen einem Chromatid von jedem der zwei gepaarten homologen Chromosomen) = intrachromosomale Rekombination
- Crossing over wird später als Chiasma zu erkennen sein
- Desynapse: synaptischer Komplex löst sich auf und erlaubt den zwei homologen Chromosomen in einem Bivalent, sich ein wenig von einander zu entfernen
- wenn Chromosomen auseinander weichen, werden die
Chiasmata häufig ans Ende der Chromosomen verlagert
-mit Auflösung der Kernmembran ist Prophase I beendet
-jedes Bivalent enth vier deutlich erkennbar getrennte
Chromatiden, von denen jedes Paar von Schwester-Chromatiden an ihren Centromeren verknüpft - während die Nicht- Schwesterchromatiden, die ein Crossing Over eingegangen sind, durch Chiasmata verbunden sind
Metaphase :
- Tetraden bilden Äquatorialplatte (siehe Mitose)
- Chromatiden hängen am noch ungeteilten Centromer
-Centromere zeigen in Richtung der Pole
-Bildung der Kernspindel
Anaphase :
- homologen Chromosomen weichen auseinander und wandern zu den Spindelpolen
- zu jedem Pol wandert ein vollständiger, haploider Satz (23) (Verteilung der mütterl. & väterl. Chromosomen ist zufallsbedingt) = interchromosomale Rekombination Reduktion ist damit vollzogen
Telophase :
- Chromosomen werden vorübergehend von einer Membran eingeschlossen
- Zellteilung erfolgt
- jedes Chromosom hat aber, im Gegensatz zur Mitose, noch seine beiden Chromatiden
- keine Interphase
- zum Ende der Teilung I Chromosomenmenge von Tetraploide auf Diploide reduziert wie in der Mitose aus einer Zelle zwei entstanden.
- Der entscheidende Unterschied: für jedes Chromosom zwei an ihren Centromeren
verbundene Schwesterchromatiden > nicht zwei getrennte Chromatiden, wie bei Mitose, auf Tochterzellen aufgeteilt
2. Reifeteilung(Äquationsteilung):
- die Phasen der 2. Reifeteilung ents denen einer Mitose
- im Ergebnis werden bei dieser Teilung die beiden Chromatiden eines jeden Chromosoms voneinander getrennt
- da die beiden Chromatiden eines Chromosoms genetisch verschieden sein können, wenn in der Prophase I ein crossing over stattgefunden hat, sind die genetischen Verteilungsvorgänge erst mit der 2. Reifeteilung abgeschlossen
- aus erster Reifeteilung: 2 haploide Zellen - jede bringt bei der 2. Rt erneut zwei Zellen hervor, so daß insgesamt 4 haploide Zellen entstehen
- wichtigere Funktion (neben Reduktion) liegt in der Rekombination
(Neuverteilung der elterlichen Chromosomen) -> Neuverteilung der auf ihnen liegenden Erbfaktoren
- aus Meiose oder Reduktionsteilung ent aus einer Elternzelle vier Geschlechtszellen
- Jede mit halb so vielen Chromosomen wie in der Elternzelle enthalten waren
> Geschlechtszellen enthalten also nur halb so viele Chromosomen wie übrigen Körperzellen
- wenn väterliche und mütterliche Geschlechtszellen bei der Befruchtung vereinigen, erhält die dabei entstehende Zelle (Zygote) wieder den vollständigen, doppelten Chromosomensatz
- Kerne haploider Keimzellen verschmelzen bei der Befruchtung miteinander. Das so entstehende Lebewesen ist somit wieder diploid
- um sich weiter geschlechtlich fortpflanzen zu können, müssen wieder haploide Keimzellen gebildet werden und so fort
- ihr Stadienablauf wesentlich komplizierter als diejenige der Mitose
- in ihrer Dauer zum Ausdruck
> während Mitose etwa eine Stunde > Meiose bei den gleichen Objekten mehrer Wochen bis Monate
5. Unterschiede zwischen weiblichen und männlichen Geschlecht bei der Meiose
- beim männlichen Geschlecht aus 1 diploiden Urkeimzelle 4 haploide Spermazellen
-beim weiblichen Geschlecht aus 1 diploiden Urkeimzelle 1 befruchtungsfähige, plasmareiche Eizelle und 3 plasmaarme Richtungs- oder Polkörperchen
6. Bedeutung der Meiose
- Meiose findet bei Bildung von Geschlechtszellen oder Gameten statt
-Chromosomensatz wird halbiert
- Nötig da bei Befruchtung sonst doppelt so viele Chromosomen entstehen würden wie normal
- Ausserdem durch zufällige Verteilung der mütterlichen und väterlichen Chromosomen kommt es zur Neukombination des genetischen Materials
- Somit Variabilität der Art geschützt (bei n=23 Chromosomen gibt es 8 388 606 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten)
7. Quellen: > Encarta 2000 plus
> Genetik
> Biologie heute 2g
> Biologie heute S2 :alle vom Schrödel-Verlag > Biologie-Hefter 10 Klasse
Kurzvortrag von Philipp Seifert 12/2 am 31.08.2001 im Fach Biologie
- Arbeit zitieren
- Philipp Seifert (Autor:in), 2001, Ablauf und Bedeutung der Meiose, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/104477
