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Biologie · Genetik, Evolution und Ökologie
Meiose I und II mit den fünf Stadien der Prophase I, Satz und Chromatiden in jedem Schritt, der zufälligen Verteilung der Chromosomen und dem Unterschied von Spermato- und Oogenese.
Die Meiose I trennt homologe Chromosomen (2n → 1n), die Meiose II trennt Schwesterchromatiden. Aus einer diploiden Zelle werden bis zu vier haploide, genetisch verschiedene Zellen.
Die Meiose bildet die Keimzellen (Gameten). Ohne sie würde sich der Chromosomensatz bei jeder Befruchtung verdoppeln. Sie läuft nur in den Keimdrüsen ab: eine DNA-Replikation in der Interphase, danach zwei Teilungen. Die erste ist die Reduktionsteilung, die zweite die Äquationsteilung.
| Zeitpunkt | Satz und DNA | Jedes Chromosom hat |
|---|---|---|
| Vor Meiose I | 2n4c | 2 Chromatiden |
| Nach Meiose I | 1n2c | 2 Chromatiden |
| Nach Meiose II | 1n1c | 1 Chromatide |
Beim Menschen: 46 Chromosomen mit 92 Chromatiden werden nach Meiose I zu 23 Zwei-Chromatid-Chromosomen (46 Chromatiden). In der Metaphase II sind es noch 46 Chromatiden, am Ende 23 Ein-Chromatid-Chromosomen.
Haploid zählt Chromosomen: Jede Zelle hat nur noch einen Partner jedes Paares (23). Die zwei Chromatiden sind identische Kopien (2c).
Die Prophase I hat fünf Stadien:
| Stadium | Was passiert |
|---|---|
| Leptotän | Chromosomen werden als Fäden sichtbar |
| Zygotän | Homologe paaren sich (Synapsis) |
| Pachytän | Crossing-over |
| Diplotän | Paare weichen auseinander, Chiasmata halten sie |
| Diakinese | maximal kondensiert, Kernhülle zerfällt |
Merkspruch: Lange Zeit pflegte Dora Dahlien. Die Eizelle bleibt im Diplotän stehen (Diktyotän) und setzt die Meiose I erst kurz vor dem Eisprung fort. Samenzellen haben diese Pause nicht.
Nach einer kurzen Interkinese ohne neue DNA-Replikation verläuft die Meiose II wie eine Mitose: In der Prophase II bildet sich eine neue Spindel, in der Metaphase II liegen 23 Zwei-Chromatid-Chromosomen in der Äquatorialebene, die Anaphase II trennt die Schwesterchromatiden, die Telophase II schließt ab.
Es entstehen vier haploide Zellen (1n1c).
Bei der Spermatogenese sind alle vier Zellen gleich groß und werden zu Spermien. Die Oogenese liefert eine große Eizelle und bis zu drei kleine Polkörperchen, die zugrunde gehen. Die Meiose II der Eizelle endet erst bei der Befruchtung.
Bei der interchromosomalen Rekombination richtet sich jedes der 23 Homologenpaare in der Metaphase I zufällig aus, getrennt wird in der Anaphase I. Das ergibt 2²³, also über 8 Millionen Kombinationen mütterlicher und väterlicher Chromosomen.
Das Crossing-over mischt zusätzlich Gene innerhalb eines Chromosoms (intrachromosomale Rekombination). → Ausführlich in: Crossing-over
Meiose und Mitose im direkten Vergleich: → Ausführlich in: Mitose
Interaktives Modell
Deine AufgabeGehe durch beide Teilungen und vergleiche oben rechts Chromosomensatz und DNA-Menge: In welcher Teilung wird aus 2n 1n, und in welcher halbiert sich nur noch die DNA-Menge?