Genetik
Zellzyklus (Interphase)
Jede Zelle, die sich verdoppelt, durchgeht den Zellzyklus
Er unterteilt sich in die G1-Phase, S-Phase und G2-Phase —> Danach folgt die Teilung
Er dauert bei Menschen ca. 24 Stunden
G1-Phase
die Zelle wächst und baut Zellbestandteile, wie Membranen und Enzyme auf
In dieser Phase liegt ein Chromatidsatz vor. (1-C-C)
S-Phase
Die DNA wird verdoppelt zu einem doppelter Chromatidsatz vor (2-C-C)
G2-Phase
In der G2-Phase lösen sich die Zellkontakte zu den Nachbarzellen
Die Zelle wächst und nimmt viel Wasser auf, um sich anschließend zu teilen
Zur Überprüfung des erfolgreichen Zellzyklus gibt es Kontrollpunkte:
o Beim G1-Kontrollpunkt nach der G1-Phase wird überprüft, ob die Zelle
ausreichend gewachsen ist und ob DNA-Schäden vorliegen.
o Mit dem G2-Kontrollpunkt wird sichergestellt, ob die DNA-Schäden repariert
wurden und ob sie vollständig verdoppelt wurde. Ist das nicht der Fall, kann
ein kontrollierter Zelltod eingeleitet werden (Apoptose).
Mitose (Teilungsphase)
Prophase
Das Chromatin wird zu 2-Chromatid-Chromosomen geformt (Kondensation). Die
Chromosomen werden durch ein Centromer in der Mitte festgehalten
Der Spindelapparat wird aufgebaut.
Metaphase
Die Chromosomen ordnen sich auf der Äquatorialebene an
Der Spindelapparat befindet sich bei den Polen des Zellkerns. Die Spindelfasern des
Spindelapparates binden an das Centromer der Chromosomen.
Anaphase
Die Spindelfaser ziehen die 2-C-C an ihrem Centromer auseinander. Es befinden sich
nun gleichviele 1-C-C an den Polen der Zelle
Telophase
Der Spindelapparat wird wieder abgebaut und es entsteht eine neue Kernhülle um
die Chromosomen.
Die Chromosomen lösen sich wieder in Chromatin (Dekondensation)
Cytokinese
Es trennen sich die beiden Zellen voneinander.
o Bei tierischen Zellen bildet sich eine Teilungsfurche zwischen den beiden
Tochterzellen (wie ein Gürtel), die die Zellen einschnürt.
o Bei den pflanzlichen Zellen entsteht zwischen den beiden Zellen eine neue
Zellwand. Die Tochterzellen können sich direkt voneinander trennen.
Meiose
Die Meiose ist die Teilung der Geschlechtszellen bzw. Die Bildung der Spermienzellen
(Spermatogenese) oder der Eizelle (Oogenese)
, Da bei der Meiose zwei Teilungen stattfinden, wird sie in die 1. Reifeteilung
(Reduktionsteilung) und 2. Reifeteilung (Äquationsteilung) unterteilt:
1. Reifeteilung
o In der ersten Reifeteilung befinden sich in der Zelle 46 diploide (2n) 2-
Chromatid-Chromosomen (2-C-C)
o Diese ordnen sich wie bei der Mitose auf der Äquatorialebene (Metaphase 1)
an und werden zufällig in der Anaphase geteilt. Es entstehen zwei Zellen, die
23 haploide 2-Chromatid-Chromosomen beinhalten
o Interchromosomale Rekombination: Da sich die Chromosomen zufällig auf der
Äquatorialebene anordnen, können sie auch zufällig an den rechten oder
linken Pol gezogen werden
o Auch eine Intrachromosomale Rekombination kann stattfinden bei der 1.
Reifeteilung stattfinden (Chiasma). Während der Metaphase 1, kann ein Stück
eines Chromosoms abbrechen und mit dem eines anderen den Platz tauschen
(Crossing-over)
2. Reifeteilung
o Auch hier laufen beide Zellen erneut die Prophase, die Metaphase, Anaphase
und Telophase durch
o Diesmal werden die haploiden 2-Chromatid-Chromosomen in 1-Chromatid-
Chromosomen geteilt und es entstehen vier Zellen, die jeweils 23 haploide 1-
Chromatid-Chromosomen (1-C-C) besitzen.
Bei der Spermatogenese (Geschlechtszellenteilung beim Mann) entstehen vier gleich
große Spermienzellen
Bei der Oogenese (Bildung der Eizelle bei der Frau) entwickelt sich eine große Eizelle,
während die drei restlichen „Polkörperchen“ absterben
Begriffserklärung
Gen: Abschnitt eines Chromosoms, welcher ein Merkmal bestimmt. Gene bestimmen
den Phänotyp, indem sie durch ihre Basenabfolge in der DNA für z.B. Enzyme
codieren, welche chemische Prozesse Ablaufen lassen und so unseren Phänotyp
bestimmen
Allel: Zustandsform eines Gens. Ein Gen hat viele verschiedene Allele. Zum Beispiel
gibt es für das Gen für die Merkmale der Augen bestimmt, ein Allel, dass die
Augenfarbe blau, grün, braun, etc. ist
Heterozygot: Vorliegen von 2 verschiedenen Allelen
Homozygot: 2 gleiche Zustandsformen des Gens liegen vor
Monohybrider Erbgang: ein betrachtetes Merkmal
Dihybrider Erbgang: zwei betrachtete Merkmale
Die Mendelschen Regeln
1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel)
Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, aber
für das sie reinerbig sind, sind ihre Nachkommen (1. Tochtergeneration) in diesem
Merkmal uniform. Das dominantere Merkmal zeigt sich bei allen Nachkommen der
1.Tochtergeneration im Phänotyp.
2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel)
Zellzyklus (Interphase)
Jede Zelle, die sich verdoppelt, durchgeht den Zellzyklus
Er unterteilt sich in die G1-Phase, S-Phase und G2-Phase —> Danach folgt die Teilung
Er dauert bei Menschen ca. 24 Stunden
G1-Phase
die Zelle wächst und baut Zellbestandteile, wie Membranen und Enzyme auf
In dieser Phase liegt ein Chromatidsatz vor. (1-C-C)
S-Phase
Die DNA wird verdoppelt zu einem doppelter Chromatidsatz vor (2-C-C)
G2-Phase
In der G2-Phase lösen sich die Zellkontakte zu den Nachbarzellen
Die Zelle wächst und nimmt viel Wasser auf, um sich anschließend zu teilen
Zur Überprüfung des erfolgreichen Zellzyklus gibt es Kontrollpunkte:
o Beim G1-Kontrollpunkt nach der G1-Phase wird überprüft, ob die Zelle
ausreichend gewachsen ist und ob DNA-Schäden vorliegen.
o Mit dem G2-Kontrollpunkt wird sichergestellt, ob die DNA-Schäden repariert
wurden und ob sie vollständig verdoppelt wurde. Ist das nicht der Fall, kann
ein kontrollierter Zelltod eingeleitet werden (Apoptose).
Mitose (Teilungsphase)
Prophase
Das Chromatin wird zu 2-Chromatid-Chromosomen geformt (Kondensation). Die
Chromosomen werden durch ein Centromer in der Mitte festgehalten
Der Spindelapparat wird aufgebaut.
Metaphase
Die Chromosomen ordnen sich auf der Äquatorialebene an
Der Spindelapparat befindet sich bei den Polen des Zellkerns. Die Spindelfasern des
Spindelapparates binden an das Centromer der Chromosomen.
Anaphase
Die Spindelfaser ziehen die 2-C-C an ihrem Centromer auseinander. Es befinden sich
nun gleichviele 1-C-C an den Polen der Zelle
Telophase
Der Spindelapparat wird wieder abgebaut und es entsteht eine neue Kernhülle um
die Chromosomen.
Die Chromosomen lösen sich wieder in Chromatin (Dekondensation)
Cytokinese
Es trennen sich die beiden Zellen voneinander.
o Bei tierischen Zellen bildet sich eine Teilungsfurche zwischen den beiden
Tochterzellen (wie ein Gürtel), die die Zellen einschnürt.
o Bei den pflanzlichen Zellen entsteht zwischen den beiden Zellen eine neue
Zellwand. Die Tochterzellen können sich direkt voneinander trennen.
Meiose
Die Meiose ist die Teilung der Geschlechtszellen bzw. Die Bildung der Spermienzellen
(Spermatogenese) oder der Eizelle (Oogenese)
, Da bei der Meiose zwei Teilungen stattfinden, wird sie in die 1. Reifeteilung
(Reduktionsteilung) und 2. Reifeteilung (Äquationsteilung) unterteilt:
1. Reifeteilung
o In der ersten Reifeteilung befinden sich in der Zelle 46 diploide (2n) 2-
Chromatid-Chromosomen (2-C-C)
o Diese ordnen sich wie bei der Mitose auf der Äquatorialebene (Metaphase 1)
an und werden zufällig in der Anaphase geteilt. Es entstehen zwei Zellen, die
23 haploide 2-Chromatid-Chromosomen beinhalten
o Interchromosomale Rekombination: Da sich die Chromosomen zufällig auf der
Äquatorialebene anordnen, können sie auch zufällig an den rechten oder
linken Pol gezogen werden
o Auch eine Intrachromosomale Rekombination kann stattfinden bei der 1.
Reifeteilung stattfinden (Chiasma). Während der Metaphase 1, kann ein Stück
eines Chromosoms abbrechen und mit dem eines anderen den Platz tauschen
(Crossing-over)
2. Reifeteilung
o Auch hier laufen beide Zellen erneut die Prophase, die Metaphase, Anaphase
und Telophase durch
o Diesmal werden die haploiden 2-Chromatid-Chromosomen in 1-Chromatid-
Chromosomen geteilt und es entstehen vier Zellen, die jeweils 23 haploide 1-
Chromatid-Chromosomen (1-C-C) besitzen.
Bei der Spermatogenese (Geschlechtszellenteilung beim Mann) entstehen vier gleich
große Spermienzellen
Bei der Oogenese (Bildung der Eizelle bei der Frau) entwickelt sich eine große Eizelle,
während die drei restlichen „Polkörperchen“ absterben
Begriffserklärung
Gen: Abschnitt eines Chromosoms, welcher ein Merkmal bestimmt. Gene bestimmen
den Phänotyp, indem sie durch ihre Basenabfolge in der DNA für z.B. Enzyme
codieren, welche chemische Prozesse Ablaufen lassen und so unseren Phänotyp
bestimmen
Allel: Zustandsform eines Gens. Ein Gen hat viele verschiedene Allele. Zum Beispiel
gibt es für das Gen für die Merkmale der Augen bestimmt, ein Allel, dass die
Augenfarbe blau, grün, braun, etc. ist
Heterozygot: Vorliegen von 2 verschiedenen Allelen
Homozygot: 2 gleiche Zustandsformen des Gens liegen vor
Monohybrider Erbgang: ein betrachtetes Merkmal
Dihybrider Erbgang: zwei betrachtete Merkmale
Die Mendelschen Regeln
1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel)
Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, aber
für das sie reinerbig sind, sind ihre Nachkommen (1. Tochtergeneration) in diesem
Merkmal uniform. Das dominantere Merkmal zeigt sich bei allen Nachkommen der
1.Tochtergeneration im Phänotyp.
2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel)
