In diesem Video geht es um das Crossing Over, ein Vorgang, der sich während der Meiose ereignet und eine genetische Vielfalt erzeugt. Das sind die zentralen Aspekte, die ihr euch wirklich merken solltet. Crossing Over geschieht während der Meiose und sorgt für eine genetische Vielfalt.
Fast alle höher entwickelten Organismen besitzen einen Diploiden, das heißt doppelten Chromosomensatz, auch abgekürzt als 2M. Der Mensch hat beispielsweise 46 Chromosomen, wovon 23 jeweils von der Mutter und 23 vom Vater stammen. Man erkennt, dass die Chromosomenpaare in ihrer Form und Größe in etwa gleich sind, zudem tragen sie die gleichen Gene, weswegen man auch von homologen Chromosomenpaaren spricht.
Trotzdem muss man aufpassen. Nur weil die homologen Chromosomenpaare die gleichen Gene besitzen, sind sie nicht genetisch identisch. Die Mutter kann von einem Gen, das beispielsweise die Augenfarbe reguliert, Varianten, auch Allele genannt, haben die sich vom anderen homologen Chromosomen des Vaters unterscheiden.
Das ist jetzt etwas vereinfacht beschrieben, eigentlich regulieren ganz viele Gene die Augenfarbe. Je nachdem, in welcher Phase des Zellzyklus sie sich befinden, liegen sie entweder als Einchromatidchromosomen vor oder als Zweichromatidchromosomen. Die Zweichromatidchromosomen bestehen aus jeweils zwei genetisch identischen Schwesterchromatiden.
Sie sind genetisch identisch, weil die Einchromatidchromosomen sich bei der Replikation verdoppelt haben. Die Meiose läuft in zwei Phasen ab und hat das Ziel, Geschlechtszellen mit einem einfachen haploiden Chromosomensatz zu bilden. Es ist ganz wichtig, dass der Chromosomensatz zu einem einfachen Chromosomensatz reduziert wird, wenn Spermien und Eizellen gebildet werden. Denn wenn diese bei der Befruchtung miteinander verschmelzen, entsteht so wieder eine diploide Zelle.
Soviel zu den Grundzügen der Meiose. Auf einen detaillierten Ablauf möchte ich an dieser Stelle nicht eingehen, da verweise ich gern auf andere bereits existierende Videos. Jetzt zum eigentlich wichtigen, nämlich dem Crossing-Over.
Ganz grob kann man sagen, dass sich die Chromatiden der Chromosomen in der späten Prophase der ersten Reifeteilung überkreuzen. Von dieser Überkreuzung werden auch Chiasma genannt. Die benachbarten Chromatiden der verschiedenen Chromosomen, eins kommt ja von der Mutter und eins vom Vater, brechen auf und verknüpfen sich wieder, wodurch es zum Austausch von genetischem Material zwischen zwei Nicht-Schwestern-Chromatiden kommt.
Somit führt der Austausch von genetischem Material durch Crossing-Over zu neuen Kombinationen der genetischen Information. Ein Vorgang, den man auch als Rekombination bezeichnet. Denn es könnte ja sein, dass sich auf den getauschten Stücken Genen mit unterschiedlichen Allelen befinden.
Beispielsweise könnte das Allel für die Augenfarbe jetzt getauscht worden sein. Neben der zufälligen Verteilung der elterlichen Chromosomen auf die Tochterzellen, trägt das Crossing-Over als wesentliche Ursache für die genetische Vielfalt der vier haploiden Tochterzellen bei. Beim komplexen Vorgang der Meiose und damit unter anderem auch beim Crossing-Over können allerdings gelegentlich Fehler auftreten, die die Struktur der Chromosomen oder sogar die Anzahl der Chromosomen verändert.
Falls das noch relevant wird bei euch im Unterricht, könnt ihr gerne meine Videos dazu anschauen.