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Grundlagen der Genetik und Zellteilung

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Warum Mendel Erbsenpflanzen wählte

  • Schnell wachsende Pflanzen
  • Große Anzahl an Sorten
  • Blüten, die leicht künstlich bestäubt werden können
  • Merkmale treten in klaren Paaren auf, ohne Zwischenformen (z. B. gelbe oder grüne Erbsen)

Genetische Begriffe

  • Dominante Merkmale: Treten in der ersten Generation (F1) bei Kreuzungen reiner Linien auf. Ein dominantes Gen bestimmt das Merkmal, wenn es vorhanden ist. Notation meist durch Großbuchstaben.
  • Rezessive Merkmale: Treten nur in Erscheinung, wenn das dominante Merkmal fehlt. Notation meist durch Kleinbuchstaben.
  • Genotyp: Die nicht direkt beobachtbare genetische Ausstattung eines Lebewesens.
  • Phänotyp: Das äußere Erscheinungsbild eines Organismus.
  • Chromosomen: Fadenförmige Strukturen im Zellkern, die Erbinformationen (DNA) tragen. Der Mensch besitzt 46 Chromosomen (23 Paare).
  • Homozygot: Reinerbig; ein Individuum mit zwei identischen Allelen für ein Merkmal (z. B. AA oder aa).
  • Heterozygot: Mischerbig; ein Individuum mit zwei unterschiedlichen Allelen (z. B. Aa).
  • Codominanz: Ein Prozess, bei dem ein Individuum beide genetischen Eigenschaften gleichzeitig manifestiert.

Genetik und Chromosomenforschung

Mendels Gesetze zeigten, dass vererbbare Teilchen existieren. Walter Sutton stellte fest, dass Chromosomen in Paaren vorkommen, und Thomas Hunt Morgan entdeckte bei Drosophila melanogaster geschlechtsgebundene Merkmale auf dem X-Chromosom.

Zelltypen

  • Somatische Zellen: Körperzellen, die Gewebe und Organe bilden (diploid).
  • Geschlechtszellen (Gameten): Haploide Zellen (Spermien und Eizellen) mit halbem Chromosomensatz.

Zellteilung: Mitose und Meiose

Mitose

Prozess der Teilung somatischer Zellen (diploid), der die Erhaltung des genetischen Erbes sichert. Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase und Zytokinese.

Meiose

Teilung einer diploiden Zelle in vier haploide Zellen für die geschlechtliche Fortpflanzung. Besteht aus zwei Reifeteilungen (Meiose I und II) mit Crossing-over zur Erhöhung der genetischen Vielfalt.

Gametogenese

  • Spermatogenese: Bildung von Spermien in den Hoden (Proliferation, Wachstum, Reifung).
  • Oogenese: Bildung von Eizellen in den Eierstöcken.

Weitere Begriffe

  • Zellzyklus: Zeitraum von einer Zellteilung zur nächsten.
  • Synapse: Kontaktstelle zur Signalübertragung zwischen Nervenzellen.

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