Vererbung des Geschlechts

Vererbung des Geschlechts Übung

• Vergleiche den Chromosomensatz der Somazellen und der Gameten.

  Tipps

  Somazellen nennt man auch Körperzellen.

  Gameten sind die Geschlechtszellen, auch Keimzellen genannt.

  Lösung

  Die Somazellen, auch Körperzellen genannt, sind diploid. Das bedeutet sie haben einen doppelten Chromosomensatz. Insgesamt sind das beim Menschen 46 Chromosomen, davon sind 44 Autosomen und 2 Gonomosmen, die Geschlechtschromosomen.

  Die Gameten sind dagegen nur haploid. Sie haben also nur einen einfachen Chromosomensatz. Sie werden auch Geschlechtszellen, oder Keimzellen genannt und besitzen einen halben Chromosomensatz. Also 22 Autosomen und 1 Gonosom.

• Beschreibe, wie bei der Befruchtung das Geschlecht festgelegt wird.

  Tipps

  Die Eizelle ensteht aus einer weiblichen Urkeimzelle und die besitzen nur X-Chromosomen.

  Im Allgemeinen besitzen Frauen 2 X-Chromosomen und Männer ein X- und ein Y- Chromosom.

  Lösung

  Welches Geschlecht ein Embryo entwickelt, wird durch die Verteilung der Chromosomen während der Befruchtung festgelegt, in der Eizelle und Spermium verschmelzen.

  Alle Eizellen besitzen ein X-Chromosom. Dagegen hat die Hälfte der Spermien ein X-Chromosom und die andere Hälfte ein Y-Chromosom. Je nachdem welches Spermium die Eizelle erreicht, eins mit einem X- oder eins mit einem Y-Chromosom, entwickelt sich entweder ein männlicher oder ein weiblicher Embryo.

  Die Wahrscheinlichkeit für einen Jungen oder ein Mädchen sind also ca. 50:50. Allerdings können bei der Meiose auch Fehler auftreten, wodurch es zu anderen, ungewöhnlichen Kombinationen kommt. Das ist aber sehr selten.

• Ermittle den Ablauf der Meiose.

  Tipps

  Chromatiden sind die zwei verschiedenen „Arme“ eines Chromosoms, die in der Mitte miteinander verbunden sind.

  Lösung

  Durch die Meiose entstehen die Gameten, von denen je zwei, eine Eizelle und ein Spermium, in der Befruchtung kombiniert werden.

  Die Meiose setzt sich aus zwei Zellteilungen zusammen. In der ersten Teilung werden die homologen Chromosomenpaare auf die beiden neuen Zellen verteilt. In der zweiten Teilung werden dagegen die Schwesterchromatiden getrennt und auch wieder auf jeweils zwei neue Zellen verteilt. Insgesamt entstehen vier haploide Gameten.

• Erkläre den Begriff Trisomie.

  Tipps

  Der Wortteil „Tri“ steht für drei. Auf was könnte sich wohl der Wortteil „som“ aus „Trisomie“ beziehen?

  Die für das Downsyndrom verantwortliche Veränderung des Erbguts, ist sehr gut in einem Karyogramm zu erkennen.

  Das hier ist das Karyogramm eines Menschen, der das Downsyndrom hat.

  Lösung

  Bei der Trisomie 21, die das Downsyndrom verursacht, handelt es sich um eine Veränderung des Chromosomensatzes. Das Wort Trisomie deutet darauf hin. Denn „Tri“ steht für drei und „som“ kommt auch in Chromosom vor. Es handelt sich also um drei Chromosomen des 21. Chromosoms, anstatt zwei.

  Eine Trisomie ist eine besonders schwere Form eines Fehlers während der Meiose. An den meisten Chromosomenpaaren führt eine Trisomie dazu, dass der Embryo nach der Befruchtung nicht lebensfähig ist. Bei einer Chromosomenmutation des 21. Chromosomenpaares sind die Betroffenen zwar eingeschränkt, aber können trotzdem ein normales Leben führen.

  Im Gegensatz zu Chromosomenmutationen kommen Vervielfachungen von Genen oder den Basen in den Genen sehr viel häufiger vor. Die Folgen einer solchen Veränderung sind sehr vielfältig und reichen von gar keinen Folgen bis zu nicht lebensfähigen Embryonen. Die Vervielfältigung des gesamten Genoms, also dass ein Genom zum Beispiel dreimal vorliegt, ist extrem selten und ist eine so starke Veränderung, dass Individuen nicht überleben können. Interessanterweise finden sich aber Hinweise darauf, dass in der Evolutionsgeschichte, zum Beispiel der Fische, irgendwann mal so eine Genomduplikation stattgefunden hat. Diese muss also mehr Vorteile für die frühen Fischen gehabt haben als Nachteile.

  Lust auf noch eine kleine Zusatzaufgabe? Welches Geschlecht besitzt der Mensch von dem das Karyogramm im Bild stammt?

• Gib wieder, was die Begriffe diploid und haploid bedeuten.

  Tipps

  Eine Eselsbrücke für haploid und diploid ist, dass haploid die gleichen Anfangsbuchstaben wie halb hat.

  Die menschlichen Körperzellen besitzen alle 46 Chromosomen.

  Lösung

  Die menschlichen Körperzellen, auch Somazellen genannt, besitzen 46 Chromosomen. Das sind 23 Chromosomenpaare. Diese Zellen sind diploid. In der Meiose werden die Chromosomenpaare getrennt, die Zahl der Chromosomen halbiert sich dadurch. Die enstehende Zellen, die Gameten, sind haploid und besitzen 23 Chromosomen.

  Von den 23 Chromosomenpaaren ist genau ein Paar, also zwei Chromosomen, für das Geschlecht zuständig. Auch dieses Chromosomenpaar wir in der Meiose getrennt. Diploide Zellen haben also zwei Gonosomen, auch Geschlechtschromosomen genannt, während haploide Zellen, die Gameten, nur ein Gonosom besitzen.

• Arbeite heraus, wie ein Chromosom aufgebaut ist und woraus es besteht.

  Tipps

  Die Chromosomen enthalten die Erbinformationen.

  Es finden sich zwei verschiedene Sorten von biologischen Makromolekülen in einem Chromosom.

  Das Molekül, das die genetischen Informationen enthält, ist um ein Protein gewickelt.

  Lösung

  Ein Chromosom besteht aus zwei Schwesterchromatiden, die an einem Centromer miteinander verbunden sind. Innerhalb des Chromosoms befindet sich die DNA. Sie ist um viele einzelne Proteine, die Histone gewickelt.