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©emeli06 ©emeli06 1 Meiose – die Meiose – die Reifeteilung Reifeteilung Aufbau des Zellkerns Aufbau des Zellkerns Aufbau der Chromosomen Aufbau der Chromosomen Aufbau der DNA Aufbau der DNA Chromosomensatz des Chromosomensatz des Menschen Menschen Meiose Meiose Mitose und Meiose im Mitose und Meiose im Vergleich Vergleich Klicke langsam – lies Klicke langsam – lies und studiere zuerst! und studiere zuerst! Mache dir Notizen! Mache dir Notizen! + + Du lernst hier:

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Meiose – die Meiose – die ReifeteilungReifeteilung

Aufbau des ZellkernsAufbau des Zellkerns Aufbau der ChromosomenAufbau der Chromosomen Aufbau der DNAAufbau der DNA Chromosomensatz des Chromosomensatz des

MenschenMenschen MeioseMeiose Mitose und Meiose im Mitose und Meiose im

VergleichVergleich

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Chromosomen – Träger der Chromosomen – Träger der ErbmerkmaleErbmerkmale

Der Zellkern enthält Der Zellkern enthält Chromatin, den Träger Chromatin, den Träger aller Erbmerkmale.aller Erbmerkmale.

Chromatin ist ein fädiges Chromatin ist ein fädiges Gebilde aus 2 Strängen.Gebilde aus 2 Strängen.

Für die Zellteilungs-Für die Zellteilungs-vorgänge werden die vorgänge werden die Chromatin-Stränge auf-Chromatin-Stränge auf-spiralisiert und dadurch spiralisiert und dadurch verkürzt.verkürzt.

Es entstehen Es entstehen Chromosomen, die Chromosomen, die Transportform für die Transportform für die Zellteilungsvorgänge.Zellteilungsvorgänge.

Die menschliche Zelle Die menschliche Zelle enthält 23 enthält 23 Chromosomen-paare.Chromosomen-paare.

Sie zeigen eine deutliche Sie zeigen eine deutliche Zweiteilung.Zweiteilung.

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Chromosomen und ihre TeileChromosomen und ihre Teile Die beiden Längshälften eines Die beiden Längshälften eines

Chromosoms hängen am Chromosoms hängen am CentromerCentromer zusammen. zusammen.

Bei Zellteilungsvorgängen Bei Zellteilungsvorgängen trennen sich die beiden trennen sich die beiden Längs-hälften beim Längs-hälften beim Centromer.Centromer.

Die beiden Chromatiden eines Die beiden Chromatiden eines Chromosoms werden deutlich Chromosoms werden deutlich sichtbar.sichtbar.

Auf jeder Chromatide sitzen Auf jeder Chromatide sitzen die Genorte für die die Genorte für die Erbmerkmale.Erbmerkmale.

Die Gene für dieselben Die Gene für dieselben Merkmale (Allele) befinden Merkmale (Allele) befinden sich am gleichen Ort.sich am gleichen Ort.

Als Beispiel: Merkmal für die Als Beispiel: Merkmal für die Hautfarbe, Hautfarbe, Variante AVariante A

Das Merkmal „Hautfarbe, Das Merkmal „Hautfarbe, Variante BVariante B“ sitzt auf dem 2. “ sitzt auf dem 2. homologen Chromosom.homologen Chromosom.

Chromatide

Chromatide

Chromosom

Anla

genpaar

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Gene - ErbmerkmaleGene - Erbmerkmale

Körperzellen enthalten in ihren Zellkernen pro Erbmerkmal ein Anlagenpaar (Allel). (Allel).

Welches Merkmal im Erscheinungs-Welches Merkmal im Erscheinungs-bild zur Ausprägung gelangt, hängt bild zur Ausprägung gelangt, hängt von verschiedenen Faktoren ab.von verschiedenen Faktoren ab.

Ist die Zelle rein- oder mischerbig?Ist die Zelle rein- oder mischerbig? Ist ein Merkmal dominant oder Ist ein Merkmal dominant oder

rezessiv?rezessiv?

Keimzellen (Pollen, Samenanlage Keimzellen (Pollen, Samenanlage oder Spermien und Eianlage) oder Spermien und Eianlage) dürfen für jedes Erbmerkmal nur dürfen für jedes Erbmerkmal nur eine Erbanlage enthalten.eine Erbanlage enthalten.

Die Meiose trennt jedes Anlagenpaar auf und verteilt und verteilt sie auf verschiedene Keimzellen.sie auf verschiedene Keimzellen.

Bei der Verschmelzung von Bei der Verschmelzung von Keimzellen entstehen wieder Keimzellen entstehen wieder AnlagenpaareAnlagenpaare pro Merkmal. pro Merkmal.

+Haarfarbe des Vaters: blond

Haarfarbe der Mutter: schwarz

Haarfarbe eines Vorfahren

Haarfarbe eines

Vorfahren

Zur Zellvermehrung teilen sich die Zur Zellvermehrung teilen sich die Zellen mitotisch.Zellen mitotisch.

Für die Fortpflanzung teilen sich die Für die Fortpflanzung teilen sich die Keimzellen meiotisch.Keimzellen meiotisch.

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Menschliche Körperzellen

Menschliche Keimzellen

Reduktionsteilung – Reifeteilung - Meiose

Zellteilung - Mitose

+

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Grundsätzliches zur Mitose – MeioseGrundsätzliches zur Mitose – Meiose

Die Erbinformationen sind Die Erbinformationen sind paar-weise auf Chromosomen paar-weise auf Chromosomen im Zellkern gespeichert.im Zellkern gespeichert.

Jede Erbinformation wird auf Jede Erbinformation wird auf zwei Zellen verteilt. zwei Zellen verteilt.

Nach der Zellteilung wird jedes Nach der Zellteilung wird jedes Chromosom wieder ergänzt!Chromosom wieder ergänzt!

In der Reduktionsteilung In der Reduktionsteilung (Meiose) werden die (Meiose) werden die Anlagenpaare (Chromosomen) Anlagenpaare (Chromosomen) schrittweise auf vier Keimzellen schrittweise auf vier Keimzellen verteilt.verteilt.

Jede Keimzelle enthält jedes Jede Keimzelle enthält jedes Merkmal also noch genau ein Merkmal also noch genau ein Mal!Mal!

ZelleZellkern

Chromosomenpaar

Urkeimzelle

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Meiose: Wozu der Aufwand?Meiose: Wozu der Aufwand? Der Mensch hat 22 Der Mensch hat 22

Chromosomenpaare und 2 Chromosomenpaare und 2 Geschlechtschromosomen.Geschlechtschromosomen.

Total enthalten die Zellkerne Total enthalten die Zellkerne also 46 Chromosomen.also 46 Chromosomen.

Bei der Verschmelzung von Bei der Verschmelzung von männlichen und weiblichen männlichen und weiblichen Keimzellen würden so 2 x 46 Keimzellen würden so 2 x 46 Chromosomen zusammen Chromosomen zusammen kommen. In der nächsten kommen. In der nächsten Generation 184, dann 368, Generation 184, dann 368, 736, 1472, 2944, 5888 usw.736, 1472, 2944, 5888 usw.

Jede Erbanlage darf aber nur Jede Erbanlage darf aber nur paarweise enthalten sein! paarweise enthalten sein! Sonst wären die Sonst wären die Nachkommen nicht mehr Nachkommen nicht mehr lebensfähig.lebensfähig.

Die Meiose reduziert die Die Meiose reduziert die Chromosomenzahl auf Chromosomenzahl auf genau einen genau einen Chromosomensatz!Chromosomensatz!

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Meiose – 1. Reifeteilung: Meiose – 1. Reifeteilung: ProphaseProphase

In der Prophase verkürzen sich In der Prophase verkürzen sich die Chromatinfäden und bilden die Chromatinfäden und bilden Chromosomen (Transportform!).Chromosomen (Transportform!).

Erst jetzt wird die Erbsubstanz Erst jetzt wird die Erbsubstanz auch unter dem Lichtmikroskop auch unter dem Lichtmikroskop klar erkennbar.klar erkennbar.

Die homologen (gleichartigen) Die homologen (gleichartigen) Chromosomen rücken Chromosomen rücken zusammen, so dass ihre zusammen, so dass ihre Chromosomenab-schnitte Chromosomenab-schnitte nebeneinander zu liegen nebeneinander zu liegen kommen.kommen.

Die beiden Chromatiden werden Die beiden Chromatiden werden aber immer noch vom aber immer noch vom Centromer zusammen gehalten.Centromer zusammen gehalten.

Die Strahlenkörperchen Die Strahlenkörperchen (Zentriolen) wandern langsam (Zentriolen) wandern langsam zu den Zellpolen hin.zu den Zellpolen hin.

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Meiose – 1. Reifeteilung: Meiose – 1. Reifeteilung: MetaphaseMetaphase

Die Kernmembran löst sich Die Kernmembran löst sich auf.auf.

Die homologen Chromosomen Die homologen Chromosomen ordnen sich paarweise im ordnen sich paarweise im Mittelbereich Mittelbereich (Äquatorialebene)(Äquatorialebene) der Zelle der Zelle an.an.

Die Chromatiden werden aber Die Chromatiden werden aber immer noch vom Centromer immer noch vom Centromer zusammen gehalten.zusammen gehalten.

Die Zentriolen erreichen die Die Zentriolen erreichen die Zellpole.Zellpole.

Spindelfasern wachsen von Spindelfasern wachsen von den Strahlenkörperchen den Strahlenkörperchen (Zentriolen) zu den (Zentriolen) zu den Centromeren der Centromeren der Chromosomen.Chromosomen.

Jedes Centromer ist nun fest Jedes Centromer ist nun fest über den Spindelapparat mit über den Spindelapparat mit einem Zentriol verbunden.einem Zentriol verbunden.

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Meiose – 1. Reifeteilung: Meiose – 1. Reifeteilung: AnaphaseAnaphase

Die Spindelfasern verkürzen Die Spindelfasern verkürzen sich.sich.

Pro Chromosomenpaar wird Pro Chromosomenpaar wird je ein homologes je ein homologes Chromosom zu den Zellpolen Chromosom zu den Zellpolen hin gezogen.hin gezogen.

Welches der beiden Welches der beiden homologen Chromosomen homologen Chromosomen zum Nordpol oder zum zum Nordpol oder zum Südpol der Zelle gezogen Südpol der Zelle gezogen wird, bleibt dem Zufall wird, bleibt dem Zufall überlassen!überlassen!

Die Zellwand verändert ihre Die Zellwand verändert ihre Form. Sie wird in die Länge Form. Sie wird in die Länge gezogen.gezogen.

Der Spindelapparat wird Der Spindelapparat wird abgebaut.abgebaut.

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Meiose – 1. Reifeteilung: Meiose – 1. Reifeteilung: TelophaseTelophase

In der Zwischenzeit hat die In der Zwischenzeit hat die Zellwand begonnen, sich Zellwand begonnen, sich langsam in der langsam in der Äquatorialebene ab-Äquatorialebene ab-zuschnüren .zuschnüren .

In jeder Polhälfte der Zelle In jeder Polhälfte der Zelle befindet sich jetzt nur noch ein befindet sich jetzt nur noch ein einziger Chromosomensatz zu einziger Chromosomensatz zu je zwei Chromatiden.je zwei Chromatiden.

Die erste Reifeteilung ist damit Die erste Reifeteilung ist damit abgeschlossen.abgeschlossen.

An die erste Reifeteilung An die erste Reifeteilung schliesst unmittelbar die schliesst unmittelbar die zweite Reife-teilung an.zweite Reife-teilung an.

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Meiose – 2. Reifeteilung: Meiose – 2. Reifeteilung: ProphaseProphase

Die endgültige Teilung der Die endgültige Teilung der Zellen findet statt.Zellen findet statt.

Die Strahlenkörperchen Die Strahlenkörperchen (Zentriolen) teilen sich und (Zentriolen) teilen sich und wandern polwärts.wandern polwärts.

Der Spindelapparat baut sich Der Spindelapparat baut sich auf.auf.

Je zwei Spindelfasern haften Je zwei Spindelfasern haften am Centromer der am Centromer der Chromosomen, die immer noch Chromosomen, die immer noch aus je zwei Chromatiden aus je zwei Chromatiden bestehen.bestehen.

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Meiose – 2. Reifeteilung: Meiose – 2. Reifeteilung: MetaphaseMetaphase

Von jedem Chromosom ist Von jedem Chromosom ist pro Zelle nur noch eines pro Zelle nur noch eines vorhanden.vorhanden.

Jedes Chromosom besteht Jedes Chromosom besteht aber noch aus je zwei aber noch aus je zwei Chromatiden.Chromatiden.

Diese werden von den Diese werden von den Centromeren zusammen Centromeren zusammen gehalten.gehalten.

Die Chromosomen wandern Die Chromosomen wandern entlang der Spindelfasern zur entlang der Spindelfasern zur Äquatorialebene.Äquatorialebene.

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Meiose – 2. Reifeteilung: Meiose – 2. Reifeteilung: AnaphaseAnaphase

Die Spindelfasern verkürzen sich.Die Spindelfasern verkürzen sich.

Die beiden Chromatiden der Die beiden Chromatiden der einzelnen Chromosomen trennen einzelnen Chromosomen trennen sich.sich.

Die Spindelfasern ziehen je eine Die Spindelfasern ziehen je eine Chromatide zu ihrem Pol hin.Chromatide zu ihrem Pol hin.

Die Chromatiden gelangen so in Die Chromatiden gelangen so in die sich neu bildenden Zellen.die sich neu bildenden Zellen.

Jetzt besteht jedes Chromosom Jetzt besteht jedes Chromosom nur noch aus einer Chromatide!nur noch aus einer Chromatide!

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Meiose – 2. Reifeteilung: Meiose – 2. Reifeteilung: TelophaseTelophase

In der Zwischenzeit hat die In der Zwischenzeit hat die Zellwand begonnen, sich Zellwand begonnen, sich langsam in der Äquatorialebene langsam in der Äquatorialebene abzuschnüren .abzuschnüren .

Der Spindelapparat ist über-Der Spindelapparat ist über-flüssig geworden. Er wird abge-flüssig geworden. Er wird abge-baut.baut.

Am Ende der Meiose sind aus Am Ende der Meiose sind aus einer Zelle mit doppeltem einer Zelle mit doppeltem Chromosomensatz vier Zellen Chromosomensatz vier Zellen mit einfachem mit einfachem Chromosomensatz entstanden.Chromosomensatz entstanden.

Jedes Chromosom der meiotisch Jedes Chromosom der meiotisch neu entstandenen Zellen neu entstandenen Zellen besteht nur noch aus einer besteht nur noch aus einer Chromatide!Chromatide!

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Keimzellen bei Mann und FrauKeimzellen bei Mann und Frau

Aus einer Zelle entstehen vier unab-Aus einer Zelle entstehen vier unab-hängige Zellen (Spermatiden).hängige Zellen (Spermatiden).

Bei der Ausdifferenzierung Bei der Ausdifferenzierung entstehen daraus schwimmfähige entstehen daraus schwimmfähige Spermien mit einem vollständigen, Spermien mit einem vollständigen, aber einfachen Chromosomensatz.aber einfachen Chromosomensatz.

Trotz Meiose bleiben die vier Trotz Meiose bleiben die vier Eizellen miteinander verbunden.Eizellen miteinander verbunden.

Drei Zellen davon verkümmern Drei Zellen davon verkümmern und bilden die Polkörperchen.und bilden die Polkörperchen.

Diese bestimmen die Körperachse Diese bestimmen die Körperachse des werdenden Lebens.des werdenden Lebens.

Ausdifferenzierung

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Von der Keimzelle zur Zygote, Von der Keimzelle zur Zygote, BefruchtungBefruchtung

Männliche Keimzellen entstehen im Männliche Keimzellen entstehen im Überfluss, egal, ob es sich um Überfluss, egal, ob es sich um pflanzliche oder tierische handelt.pflanzliche oder tierische handelt.

Pollen und Samenzellen (Spermien) Pollen und Samenzellen (Spermien) haben nur ein Ziel: Das in ihnen haben nur ein Ziel: Das in ihnen enthaltene Erbgut mit dem Erbgut enthaltene Erbgut mit dem Erbgut weiblicher Keimzellen zu weiblicher Keimzellen zu kombinieren.kombinieren.

Beim Menschen machen sich Beim Menschen machen sich Millionen von Spermien auf ihren Millionen von Spermien auf ihren lebensfeindlichen Weg zur Eizelle.lebensfeindlichen Weg zur Eizelle.

Ein Bruchteil davon schafft es, bis Ein Bruchteil davon schafft es, bis zu ihr vorzudringen.zu ihr vorzudringen.

Aber nur ein einziges Spermium Aber nur ein einziges Spermium kann in die Eizelle eindringen.kann in die Eizelle eindringen.

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BefruchtungBefruchtung

Das Spermium enthält genau einen Das Spermium enthält genau einen Chromosomensatz zu je einer Chromosomensatz zu je einer Chromatide (22 + x) oder (22+y)Chromatide (22 + x) oder (22+y)

Die Einzelle enthält genau einen Die Einzelle enthält genau einen Chromosomensatz zu je einer Chromosomensatz zu je einer Chromatide (22 + x)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!

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Das war geistige Das war geistige Schwerst-arbeit!Schwerst-arbeit!

Der Schädel brummt, die Der Schädel brummt, die Zähne knirschen!Zähne knirschen!

Aber: Im Schroedel, Aber: Im Schroedel, Erlebnis Biologie 2 ab Erlebnis Biologie 2 ab Seite 302 findest du alles Seite 302 findest du alles im Detail bestens im Detail bestens beschrieben.beschrieben.

Studiere diese Seiten und Studiere diese Seiten und vergleiche dann vergleiche dann nochmals mit diesem nochmals mit diesem Lernprogramm!Lernprogramm!

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