Genetik: Geschlechtsbestimmung und Mutationen

• O bedeutet, dass ein Nachkomme aus der Vereinigung eines Spermiums und einer Eizelle gebildet wird. Eine befruchtete Eizelle entwickelt sich zu einem Weibchen, eine unbefruchtete Eizelle entwickelt sich zu einem Männchen.

b) Umwelt-Geschlechtsbestimmung

In diesem Fall wird das Geschlecht nicht durch Gene oder Chromosomen, sondern durch Umweltfaktoren bestimmt:

• Bei einigen Reptilien, wie Krokodilen und Schildkröten, ist die Temperatur der Eier während eines bestimmten Zeitraums der Entwicklung der entscheidende Faktor bei der Bestimmung des Geschlechts.
• Einige junge Fische sind männlich und können weiblich werden, wenn sie älter werden.

5.2. Geschlechtsgebundene Vererbung

Geschlechtsgebundene Vererbung tritt auf, wenn Gene auf Geschlechtschromosomen liegen. Da Männchen und Weibchen unterschiedliche Geschlechtschromosomen haben, zeigen geschlechtsgebundene Gene unterschiedliche phänotypische Verhältnisse in Abhängigkeit vom Geschlecht.

• X-chromosomale Vererbung: Tritt auf, wenn sich das Gen auf dem X-Chromosom befindet.
  • Frauen können entweder homozygot oder heterozygot sein. Im letzteren Fall tragen sie das rezessive Allel, ohne davon betroffen zu sein. Sie werden als Trägerinnen bezeichnet.
  • Männer haben nur ein X-Chromosom, daher können sie keine Überträger sein.
• Y-chromosomale Vererbung: Tritt auf, wenn sich Gene auf dem Y-Chromosom befinden.
  • In der Folge sind diese Gene bei Frauen nie vorhanden.
  • Sehr wenige Gene sind hier angesiedelt. Das verantwortliche Gen für haarige Ohren (Hypertrichosis auricularis) ist eines davon.

6. Mutationen

Eine Mutation ist eine Veränderung im genetischen Material. Theoretisch sollte der Prozess der Weitergabe der genetischen Information über Generationen hinweg perfekt sein, aber von Zeit zu Zeit treten Fehler auf. So bilden Mutationen das Rohmaterial, das die natürliche Selektion und Evolution speist.

6.2. Arten von Mutationen nach genetischer Veränderung

• Genmutationen: Die Veränderung betrifft ein bestimmtes Gen.
• Chromosomenmutationen: Die Veränderung wirkt sich auf die Struktur der Chromosomen aus:
  • Deletion (Verlust eines Segments)
  • Duplikation (ein Segment wird wiederholt)
  • Inversion (ein Segment wird umgekehrt)
  • Translokation (zwei Segmente werden ausgetauscht). Dies kann entweder intrachromosomal oder interchromosomal sein.
• Genommutationen: Die Veränderung wirkt sich auf die Anzahl der Chromosomen aus:
  • Euploidie: Auswirkungen auf die Zahl der Chromosomensätze
    • Monoploidie
    • Polyploidie
  • Aneuploidie: Auswirkungen auf die Zahl der Chromosomen
    • Monosomie (2n-1): nur ein homologes Chromosom
    • Trisomie (2n+1): drei homologe Chromosomen
    • Tetrasomie (2n+2): zwei Trios von homologen Chromosomen

6.3. Der Ursprung der Mutationen

Mutationen können entweder spontan oder induziert sein. Im letzteren Fall werden sie durch ein Mutagen hervorgerufen. Es gibt mehrere Arten von Mutagenen:

• Physikalische Mutagene: Ionisierende Strahlen, wie Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen.
• Chemische Mutagene: Bestimmte Chemikalien, wie salpetrige Säure.
• Biologische Mutagene: Bestimmte Viren, die das Krebsrisiko erhöhen.