Einführung in die Genetik: Chromosomen, Gene und Mitose

Grundlagen der Genetik und Vererbung

Definitionen wichtiger Begriffe

Art: Eine Art ist eine Gruppe von Organismen, die sich untereinander fortpflanzen können und deren Nachkommen fruchtbar sind, d.h. sich ebenfalls fortpflanzen können.

Merkmale: Merkmale sind die Eigenschaften, die es uns ermöglichen, ein Individuum von einem anderen zu unterscheiden.

Arten der Variation

Diskontinuierliche Variation: Diese liegt vor, wenn ein Merkmal dazu verwendet werden kann, die Mitglieder einer Art in zwei oder mehr verschiedene Gruppen einzuteilen.

Kontinuierliche Variation: Diese liegt vor, wenn die Unterschiede zwischen den Individuen sehr gering und graduell sind.

Erbliche und erworbene Merkmale

Erbliche Merkmale: Sie werden von Generation zu Generation weitergegeben, auch wenn sie nicht unbedingt in jeder Generation auftreten.

Erworbene Eigenschaften: Sie werden nicht an die Nachkommen weitergegeben.

Genetische Information und Chromosomen

Die genetische Information, die für die Merkmale des neuen Individuums verantwortlich ist, befindet sich im Zellkern der Eizelle.

Der Karyotyp

Der Satz von Chromosomen in einer Zelle oder einem Individuum wird als Karyotyp bezeichnet.

Der menschliche Karyotyp

• Männer: 44 Chromosomen bilden 22 Paare. Das 23. Paar besteht aus zwei sehr unterschiedlichen Chromosomen, dem X-Chromosom und dem Y-Chromosom.
• Frauen: Die beiden Chromosomen eines jeden Paares sind homolog. Das 23. Paar besteht aus zwei X-Chromosomen.

Chromosomen, Gene und Genom

Die Chromosomen sind die Träger der genetischen Information. Der Teil eines Chromosoms, der die Information für ein bestimmtes Merkmal trägt, wird als Gen bezeichnet. Die Gesamtheit aller Gene eines Individuums oder einer Art wird Genom genannt.

Zellteilung: Die Mitose

Die Mitose stellt sicher, dass die Kerne der Tochterzellen einen Chromosomensatz erhalten, der mit dem der Mutterzelle identisch ist.

Phasen der Mitose

• Prophase: Das zuvor verteilte Chromatin kondensiert und die Chromosomen werden sichtbar.
• Metaphase: Die stark verdichteten, kurzen und dicken Chromosomen ordnen sich in der zentralen Ebene der Zelle an.
• Anaphase: Das Zentromer jedes Chromosoms teilt sich und die Chromatiden trennen sich voneinander.
• Telophase: Sobald die Tochterchromosomen an den jeweiligen Polen angekommen sind, werden sie von einer neuen Kernmembran umschlossen. Es folgt die vollständige Teilung des Zellkerns.

Chromosomen im Zellzyklus

Die Verdopplung des genetischen Materials findet vor der Zellteilung statt. Die Trennung der produzierten Kopien auf die Tochterzellen erfolgt während der Mitose.