Zellzyklus, Meiose und Klonen: Grundlagen der Genetik und Biotechnologie

Zellzyklus und Chromosomenstruktur

Der Zustand der Chromosomen während des Zellzyklus:

1. Chromosom unsichtbar (Chromatin) mit einer Chromatide. Es wird eine zweite Chromatide (Spiegelkopie) synthetisiert.
2. Chromosom unsichtbar (Chromatin) mit zwei Chromatiden. Kondensation der Chromatiden (Chromosomen werden sichtbar).
3. Chromosom sichtbar mit zwei Chromatiden. Trennung der beiden Chromatiden.
4. Chromosom sichtbar mit einer Chromatide.

Meiose: Reduktionsteilung der Keimzellen

1. Meiotische Teilung (Reduktion)

1. Die homologen Chromosomen paaren sich.
2. Von jedem Paar homologer Chromosomen wandert je ein Ende zu einem der Pole.
3. Am Ende dieser ersten Zellteilung erhält jede Zelle einen Satz, der aus einem Vertreter jedes Chromosomenpaares besteht.

2. Meiotische Teilung (Äquation)

1. Die Chromosomen werden in einzelne Chromatiden geteilt.
2. Es bilden sich insgesamt vier Zellen, die nur noch einzelne Chromatiden enthalten.

Konstanz der Chromosomenzahl und genetische Einzigartigkeit

Es ist notwendig, die Zahl der Chromosomen bei der sexuellen Fortpflanzung konstant zu halten.

Jeder Mensch ist einzigartig, da jede Keimzelle zufällig ein Chromosom aus jedem der homologen Paare erhält. Chromosomen tragen die Information für alle erblichen Eigenschaften. Die Vereinigung der Geschlechtszellen bei der Befruchtung ist zufällig:

1. Die Eizelle trägt einen Satz verschiedener Chromosomen.
2. Die Zelle des neuen Körpers besitzt zwei Erbinformationen für jedes Merkmal.

Klonen und Stammzellen

Definition: Klon

Ein Klon ist eine Gruppe von genetisch identischen Individuen oder Zellen, die aus wiederholten mitotischen Teilungen einer einzigen Zelle hervorgegangen sind.

Typen von Stammzellen (Zellpotenz)

1. Totipotent: Können alle Zelltypen des erwachsenen Körpers erzeugen und sich zu einem vollständigen Organismus entwickeln.
2. Pluripotent: Können die meisten Zellen und Gewebe eines Organismus produzieren, jedoch nicht den gesamten Körper.
3. Multipotent: Können nur wenige Arten von Zellen erzeugen. Sie sind in erwachsenen Individuen zu finden.

Definition: Klonen

Klonen ist eine Methode zur Entwicklung eines Tieres oder einer Pflanze aus einer somatischen Zelle, d.h. einer differenzierten Zelle oder deren Kern.

Anwendungen und ethische Grenzen des Klonens

Anwendungen des Klonens:

1. Tiere, die spezifische Anforderungen erfüllen, z. B. transgene Tiere.
2. Versuchstiere für die Erforschung von Krankheiten.
3. Rettung vom Aussterben bedrohter oder bereits ausgestorbener Tiere.

Ethische Grenzen:

• Klonen menschlicher Lebewesen zu reproduktiven Zwecken.
• Gesetze zur Regulierung des therapeutischen Klonens.