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Biologie · Evolution
Wie die Meiose das Erbgut mischt: Crossing-over, zufällige Verteilung der Homologen (2²³ Möglichkeiten), zufällige Befruchtung und der Gentransfer bei Bakterien.
Rekombination kombiniert vorhandene Allele neu, neue schafft sie nicht. Drei Vorgänge mischen das Erbgut: Crossing-over, zufällige Chromosomenverteilung, zufällige Befruchtung.
Beim Crossing-over tauschen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen im Pachytän der Prophase I entsprechende Abschnitte. Die Kontaktstellen heißen Chiasmata und sind im Diplotän sichtbar. Es entstehen rekombinante Chromatiden mit neuer Mischung mütterlicher und väterlicher Allele.
Ohne Crossing-over blieben die Allele eines Chromosoms immer zusammen: Es löst die Kopplung von Genen. Pro Chromosomenpaar sind mehrere Chiasmata möglich. → Ausführlich in: Crossing-over
Die homologen Paare liegen in der Äquatorialebene. Es ist rein zufällig, ob das mütterliche oder das väterliche Chromosom eines Paares zu einem bestimmten Zellpol gezogen wird. → Ausführlich in: Meiose
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeDecke die Beschriftungen auf und erkläre, warum in der Metaphase I die Zufallsorientierung der homologen Chromosomenpaare 2²³ Kombinationsmöglichkeiten für den Chromosomensatz einer Keimzelle erzeugt — und warum das Crossing-over in der Prophase I diese Vielfalt zusätzlich erhöht.
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
2ⁿ Kombinationenn = Zahl der Chromosomenpaare; Mensch: 2²³ ≈ 8,4 Mio. mögliche Keimzelltypen (ohne Crossing-over)
3 Paare ergeben 2 · 2 · 2 = 8 Möglichkeiten, 23 Paare 2²³. Bei der Befruchtung treffen zwei Keimzellen aufeinander: 2²³ · 2²³ = 2⁴⁶ ≈ 70 Billionen, noch ohne Crossing-over. Darum gleicht kein Kind genetisch einem Elternteil, und Geschwister unterscheiden sich, außer eineiige Zwillinge.
Bakterien haben keine Meiose und tauschen Erbgut durch horizontalen Gentransfer:
Interaktives Modell
Deine AufgabeSchalte das Crossing-over aus und kehre die Anordnung des kurzen Paares um: Wie viele verschiedene Keimzellen entstehen jeweils, und welcher Mechanismus erzeugt welche Neukombination?
