Genetische Vielfalt durch Crossing Over

Übersicht

Die Vorlesung behandelt das Crossing Over während der Meiose, das zur genetischen Vielfalt beiträgt, und erklärt die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen.

Chromosomensatz und Homologe Chromosomen

• Höher entwickelte Organismen besitzen einen diploiden (doppelten) Chromosomensatz (2n), z. B. der Mensch mit 46 Chromosomen.
• Chromosomenpaare (je eins von Mutter und Vater) sind homolog, d. h. sie haben gleiche Gene, aber nicht notwendigerweise identische Varianten.
• Allele sind unterschiedliche Varianten eines Gens, z. B. für die Augenfarbe.

Aufbau der Chromosomen

• Einchromatidchromosomen bestehen aus einem Chromatid; nach Replikation entstehen Zweichromatidchromosomen.
• Zweichromatidchromosomen enthalten zwei genetisch identische Schwesterchromatiden.

Meiose – Ziel und Ablauf (vereinfacht)

• Meiose besteht aus zwei Teilungen und reduziert den Chromosomensatz zu einem einfachen, haploiden Satz.
• Bei der Befruchtung verschmelzen haploide Geschlechtszellen und bilden wieder eine diploide Zelle.

Crossing Over und Rekombination

• Crossing Over findet in der späten Prophase der ersten meiotischen Teilung statt.
• Chromatiden der homologen Chromosomen überkreuzen sich (Chiasma), brechen auf und tauschen genetisches Material aus.
• Der Austausch erfolgt zwischen Nicht-Schwesterchromatiden und führt zu neuen Allelkombinationen (genetischer Vielfalt).
• Crossing Over ist eine Form der Rekombination und eine wesentliche Ursache für die genetische Vielfalt der entstehenden haploiden Zellen.
• Fehler beim Crossing Over können zu strukturellen Veränderungen oder Veränderungen der Chromosomenanzahl führen.

Wichtige Begriffe & Definitionen

• Diploid — doppelter Chromosomensatz (2n)
• Haploid — einfacher Chromosomensatz (n)
• Homologe Chromosomen — Chromosomenpaare mit den gleichen Genen, aber unterschiedlichen Allelen
• Allele — verschiedene Varianten desselben Gens
• Crossing Over — Austausch von genetischem Material zwischen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen
• Chiasma — Überkreuzungsstelle der Chromatiden
• Rekombination — Neuanordnung genetischer Information

Aufgaben / Nächste Schritte

• Wiederholung: Aufbau und Phasen der Meiose im Lehrbuch nachlesen.
• Merken: Bedeutung und Ablauf von Crossing Over für die genetische Vielfalt.
• Optional: Weiterführende Videos zu Fehlern bei Chromosomenverteilung anschauen.