Genetik

Der ZELLKERN beinhaltet die Erbanlagen, dort sind sie gespeichert!

Im Zellkern erkennt man fädige Strukturen, welche Chromosomen genannt werden. Auf ihnen liegen die Erbanlagen, die Gene!

Chromosomen bestehen aus zwei parallel liegenden Fäden., die am Zentromer zusammenhängen und als Chromatiden bezeichnet werden. Die zwei Chromatiden unterscheiden sich nicht in ihrer Musterung, sie sind identisch! In einer Körperzelle hat jedes Chromosom ein "Geschwisterchen", welches im Aussehen (Gestalt und Musterung) zwar übereinstimmen, aber nicht genetisch indentisch sind.

- insgesamt sind es 46 Chromosomen.

- 44 Chromosomen sind sowohl in männlichen als auch in weiblichen Zellen vorhanden

- es sind also 22 Chromosomenpaare

- im verbleibenden Chromosomenpaar (= Geschlechtschromosom) unterscheiden sich die Zellen von Männern und Frauen

- die Männer haben ein X und ein Y Chromosom (XY)

- die Frauen haben zwei relativ grosse X-Chromosomenpaare (XX)

1 Chromosom

2 Zentromer

3 Chromatid

Ein Chromosom besthet aus DNA, welche um ein Kernprotein (Histon) herumgewickelt ist und sich im Zellkern der menschlichen Zelle befindet. Jedes Chromosom enthält Gene und somit die persönlichen Erbinformationen!

Chromosomen bestehen aus zwei indentischen Chromatiden. Ein Chromatid besteht aus aufgewickelter Erbinformation (= DNA Doppelstrang). Zwei identische Schwesterchromatiden werden über einen Verbindungspunkt (=Centromer) zusammengehalten.

1. Interphase = Die Chromatiden entwirren sich und werden verdoppelt. Es entstehen Chromosomenpaare mit zwei identischen Chromatiden.

2. Prophase = Chromosomen verkürzen sich und werden sichtbar. Kernmembran und Kernkörperchen lösen sich auf. Speindelapparat bilden sich.

3. Metaphase = Chromosomen werden von Spindelapparat in der Äquatorialebene geordnet.

4. Anaphase = Chromosomen trennen sich in Chromatide. Chromatide werden von Spindelapparat zu entgegengesetzten Polen gezogen.

5. Telophase = Spindelapparat löst sich auf. Kernmembran und Kernkörperchen bilden sich. Es entstehen zwei genetische Zellen mit doppeltam Chromosomensatz.

Eine Mitose ist eine Zellteilung von Körperzellen!

30 Minuten - zu 4 Stunden.

Eine Meiose ist die Zellteilung der Geschlechtszellen.

Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung vereinigen sich zwei geschlechtsverschiedene Keimzellen zu einer neuen Zelle = Zygote. Die Keimzellen enthalten nur einen halben Chromosomensatz. Dafür sorgt die Meiose. In einem ersten Schritt wird der jeweils doppelte Chromosomensatz der weiblichen wie auch der männlichen Zelle auf einen einfachen Satz reduziert. Nachher vrläuft der Vorgang vergleichbar mit der Mitose. Am Ende der Meiose entstehen 4 Keimzellen mit einfachem Chromosomensatz.

Prophase 1 = Chromosomen werden sichtbar. Chromosomenpaare liegen nebeneindander. Crossing-Over ist möglich. Kernmembran und Kernköperchen lösen sich auf. Spindelapparat bilden sich.

Prophase 2 = Chromosomen verkärzen sich und werden sichtbar. Kernmembran und Kernkörperschen lösen sich auf. Spindelapparat bildet sich.

Metaphase 1 = Chromosomenpaare werden von Spindelapparat in der Äquatorialebene geordnet.

Matephase 2 = Chromosomen werden von Spindelapparat in der Äquatorialebene geordnet.

Anaphase 1 = Chromosomenpaare werden getrennt. Chromosomen werden von Spindelapparat zu entgegengesetzten Polen gezogen.

Anaphase 2 = Chromosomen trennen sich in Chromatide. Chromatide werden von Spidelapparat zu entgegengestzten Polen gezogen.

Teleophase 1 = Spindelapparat löst sich auf. Kernkörperchen bilden sich. Es entstehen zwei Zellen mit halbem Chromosomensatz.

Teleophase 2 = Spindelapparat löst sich auf. Kernmembran und Kernkörperchen bilden sich. Es entstehen vier Zellen mit halbem Chromosomensatz.

Mitose = Zellteilung von Körperzellen

Meiose = Zellteilung von Geschlechtszellen

a) Ort:   Mi= Zellkern aller Körperzellen      Mei= Eizellen, Spermien

b) Chromosomensatz der Mutterzellen:   Mi= 46 doppelter Chr.-S.      Mei= 46 doppelter Chr.-S.

c) Chromosomensatz der Tochterzellen: Mi= 46 doppelter Chr.-S.      Mei= 23 einfacher Chr.-S.

d) Anordnung und Trennung von Chromosomen in der Zellmitte:

         Mi= Anordnung in Chromosomen. Trennung in Chromatiden

         Mei= Anordnung in Chromosomenpaare. Trennung in Chromosomen

e) Endergebnis des Vorganges: Mi= 2 identische Tochterzellen mit dippeltam Chromosomen-Satz

                                                    Mei= 4 genetisch unterschiedliche Zellen mit einfachen Chromosomen-Sätzen

f) Bedeutung: Mi=Wachstum, Regeneration     Mei= Geschlechtliche Fortpflanzung

g) Crossing-Over Mi= Nein     Mei= Ja

h) Dauer: Mi= 0.5 - 3 Std.       Mei= mehrere Wochen

- unsere Vorfahren sahen noch keine Zusammenhänge

- Erleuchtung kam erst, als die ersten Haustiere hielt, welche sich paarten = praktische Genetik

- zur gleichen Zeit Pflanzen vermehren: nur beste Samen säen!

- Das Gesetz der Vererbung wurde in einem Kloster entdeckt: Gregor Mendel (1822 - 1884) ein Augustinermönch (Östereich)

- Mendel züchtete in dern Gärten des Kloters Erbsen. er war nicht Gärtner sondern Wissenschaftler!

Uniformitätsregel = 1. mendelsche Regel: zwei Individuen einer Art werden gekreuzt. zwei reine Rassen einer Art werden gekreuzt, so zeigen die direkten Nachkommen das gleiche Aussehen.

Spaltungsregel = 2. mendelsche Regel: kreuzt man Mischlinge (Tochtergeneration) untereinander, so spaltet sich die Enkelgeneration in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf. Dabei trete auch die Merkmale der Elterngeneration wieder auf.

= 1. mendelsche Regel: kreuzt man 2 Individuen einer Art, die in einem Merkmal unterschiedlich sind, aber jeweils reinerbig sind, so sind die Nachkommen in der 1. Tochtergeneration in diesem Merkmal alle gleich

Beispiel: Rote rr Blume mit Weisser ww Blume = alles rw rose Blumen

Kreuzt man die Mischlinge = 1. Tochtergeneration F1 untereinander, so treten in der F2 Generation die Merkmale beider Eltern wieder auf. im Verhältnis 3:1

Beispiel:

- rr = rote Blume mit ww = weisse Blume = 1. Generation

- es entstehen alles rw rosa Blumen = 1. Tochtergeneration F1

- Tochtergenerationen kreuzen es entstehen wieder rr, ww, rw = Tochtergeneration F2

Phänotyp = äusseres Erscheidnungsbild eines Lebewesens, auch bezüglich einzelner Merkmale

Genotyp = Genausstattung eines Lebewesens / ist nicht immer an den Merkmalen erkennbar

intermediär = dazwischenliegend

bei einer intermediärer Vererbung kommt es zu einer geischten Merkmalsausprägung von mindestens zwei unterschiedlichen Allen.

intermediärer Erbgang: MIschform beider Allele Bsp: rote und weisse Blume = rosa Blume

dominant-rezessiver Erbgang: Form der Vererbung, bei der eines der beiden Allele dominiert = 1 Merkmal wird vererbt (blau und braune Augen, Kind hat braune Augen, das dominante Allel braun gibt die Farbe, das rezessive Allel blau bleibt in der Erbinformation erhalten

Als Mutation bezeichnet man jede Veränderung im genetischen Erbgut, die auf die Tochterzelle vererbt wird. Durch die Mutation entstehen im Genpool neue Allele. Genmutaionen entstehen meis zufällig!

1. GENMUTATION = einzelne Gene sind verändert (eine Base der DNS wird ausgetauscht, zusätzlich eingeführt oder gelöscht) Sichelzellanämie: -Blutkrankheit und Albinismus: Haut und Haar weiss

2. CHROMOSOMENMUTATION = die Struktur eines Chromosoms ist verändert (Stückverluste, Verdoppelung an Chromosomenteilen oder Transaktion auf ander Chromosomen) Bsp: Katzenschrei-Syndrom: geistige und körperliche Entwicklung bleibt zurück = Verkürzung von Chromosom 5

3. GENOMMUTATION = die Anzahl der Chromosomen ist verändert (ev. flsche Verteilung der Chromosomen bei der Zellteilung) Bsp.: Trisomie 21 (3x Chromosom 21)

hervortretendes Merkmal, das bei Mischerbigkeit gezeigt wird.

zurücktretendes Merkmal, das bei Mischerbigkeit überdeckt wird.

Ausprägungsform eines Merkmals

Lebewesen, die zwei gleiche Allele für die Ausprägung eines Menschen tragen.

Lebewesen, die zwei verschiedene Allele für die Ausprägung eines Merkmal tragen.

ein Mischling

Erbgang, der die Weitervererbung einse Merkmals betrachtet.

Erbgang, der die Weitervererbung zweier Merkmale betrachtet.

Erbgang, der vom Zusammenspiel eines dominanten und eines rezessiven Allels geprägt ist.

Erbgang, bei dem beide Allele an der Ausbildung des Merkamls bei Mischergigen beteiligt sind.