am Puls Biologie 6, Schulbuch

50 3.2 Sexuelle Fortpflanzung Bei der Befruchtung verschmelzen Keimzellen miteinander Bei allen Organismen, die sich sexuell (ge- schlechtlich) fortpflanzen verschmilzt bei der Befruchtung eine Ei- mit einer Spermienzelle. Diese Zellen nennt man auch Keimzellen oder Gameten. Dabei werden die Gene von Mutter und Vater vereint und gemischt. Diese Neukom- bination des genetischen Materials nennt man Rekombination. Bei der sexuellen Fortpflanzung entstehen daher Nachkommen, die genetisch von den Eltern mehr oder weniger abweichen und veränderte Eigen- schaften haben. Die durch Befruchtung der Eizel- le mit der Spermienzelle entstandene Zygote enthält zwei Chromosomensätze, einen von der Mutter und einen vom Vater. Man sagt sie ist diploid (2n). Bei der Befruchtung wird das genetische Material von Vater und Mutter kombi- niert Die Meiose Zur Bildung von Gameten (Keimzellen), also von Spermien- und Eizellen, ist eine besondere Kern- teilung nötig, in der dieser doppelte Chromoso- menbestand wieder halbiert wird. Sonst würden sich die Chromosomen durch die Befruchtung über mehrere Generationen hinweg immer wei- ter anhäufen! Von den zwei Chromosomensätzen einer Körperzelle gelangt daher nur ein Chromo- somensatz (n) in eine Keimzelle – eine zufällige Kombination aus mütterlichen und väterlichen Erbinformationen. Keimzellen enthalten daher nur einen Chromoso- mensatz und sind haploid (n). Außerdem kann es zu einer weiteren Vermischung kommen, wenn zwischen den homologen Chromosomen, das sind jene Paare von Chromosomen gleicher Form und Größe, von denen jeweils eines von der Mut- ter und eines vom Vater stammt, Bruchstücke ausgetauscht werden (Crossing-over). Diese Kernteilung, die zur Entstehung haploider Folgezellen mit neu kombinierten Genen aus diploiden Zellen führt, heißt Meiose. Bei der Meiose wird der doppelte Chromosomensatz wieder auf einen einfachen Satz reduziert Abb.6: Ablauf der Meiose. Die Meiose ist eine Kernteilung, bei der aus einer diploiden Urkeimzelle haploide Keimzellen mit neu kombinierten Chromosomensätzen entstehen (in dieser Abbildung dargestellt an 2n = 4 Chromosomen) diploide Urkeimzelle nach der Replikation Paarung homologer Chromosomen Interphase Reifeteilung 1 – Trennung der homologen Chromosomen Prophase 1 Metaphase 1 Anaphase 1 Telophase 1 In der Interphase vor der Meiose findet eine DNA-Replikation (DNA-Verdopplung) statt. Lang andauernde Phase, in der die Chro- mosomen allmählich spiralisieren. Dabei lagern sich die homologen Chromoso- men zur Tetrade aneinander und es kann ein Crossingover stattfinden. Die Kernhülle löst sich auf. Die Tetraden ordnen sich auf der Äquatorialplatte an. Es bildet sich ein Spindelapparat. Die Spindelfasern trennen die homo- logen Chromosomen voneinander, ohne die Zentromere zu trennen. An jedem Pol liegen nun n Chromosomen, jedes aus zwei leicht entspiralisierten Chromatiden. Das Zytoplasma teilt sich in zwei Zellkörper. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv