Kompetenzen Mitose und Meiose sowie Klassische Genetik
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Kompetenzen Mitose und Meiose sowie Klassische Genetik Biologie LK 12 Mitose / Meiose Ich verstehe den biologischen Sinn der Mitose (Zellkernteilung) und der Meiose (Keimzellbildung). Ich weiß, dass die Chromosomen in der Interphase (also außerhalb der Mitose) als fädige DNSFäden vorliegen und sich erst zu Beginn der Mitose bzw. Meiose verkürzen. Ich weiß, dass das Ablesen der DNS sowie die Verdoppelung der 1-Chromatid-Chromosomen zu 2-Chromatid-Chromosomen nur stattfinden kann, wenn die Chromosomen als lange Fäden vorliegen. Ich verstehe, warum sich die Chromosomen-Fäden zu Beginn der Mitose und der Meiose verkürzen. Ich kann die Begriffe 1-Chromatid-Chromosom, 2-Chromatid-Chromosom und homologes Chromosomenpaar erläutern. Ich verstehe, dass in Körperzellen immer ein diploider (doppelter) Chromosomensatz vorliegt, auch während der gesamten Mitose! Ich kann beschreiben, dass sich während der Mitose die zwei identischen Chromatide der 2Chromatid-Chromosomen trennen. Ich kenne die einzelnen Phasen der Mitose und kann beschreiben, was in diesen geschieht. Ich verstehe, dass durch die Verschmelzung der Keimzellen bei der sexuellen Fortpflanzung in dem neu entstandenen Lebewesen von allen homologen Chromosomenpaaren jeweils ein Chromosom vom Vater und ein Chromosom von der Mutter stammt. Ich verstehe, dass sich die homologen Chromosomenpaare während der 1. Reduktionsteilung trennen, wodurch der Chromosomensatz halbiert wird: der diploide wird zu einem haploiden (einfachen) Chromosomensatz. Ich verstehe, dass sich durch die Aufteilung der mütterlichen und väterlichen Chromosomen eine bestimmte Kombination der Gene ergibt, die durch die Verschmelzung mit einer anderen Keimzelle zu einer Neukombination der Gene in einer Art führt (Rekombination). Ich weiß, dass sich in der 2. Reduktionsteilung wie in der Mitose die 2 Chromatiden eines 2Chromatid-Chromosoms trennen. Ich kann die Phasen der Meiose während der 1. und 2. Reduktionsteilung benennen und beschreiben, was in ihnen geschieht. Ich weiß, dass in der Prophase I ein crossing-over geschehen kann und kann diesen Vorgang und das Ergebnis beschreiben. Klassische Genetik Ich kann den Begriff „Allel“ definieren. Ich kann den Unterschied zwischen einem monohybriden und einem dihybriden Erbgang erklären. (Hybrid-Mischling, mono-einfach, di-zweifach) Ich kann die Begriffe Parentalgeneration, Filialgeneration 1 und Filialgeneration 2 richtig anwenden. Ich kann die Begriffe Phänotyp und Genotyp definieren und an einem Beispiel erläutern. Ich kann einen monohybriden dominant-rezessiven Erbgang aufzeichnen inklusive Genotypen, Phänotypen, Keimzellen, Parentalgeneration, Filialgeneration 1 und 2 und Kreuzungsquadrat inklusive richtiger Beschriftung (dominantes Alles: Großbuchstabe, rezessives Allel: Kleinbuchstabe). Ich kann einen dihybriden dominant-rezessiven Erbgang aufzeichnen inklusive Genotypen, Phänotypen, Keimzellen, Parentalgeneration, Filialgeneration 1 und 2 und Kreuzungsquadrat inklusive richtiger Beschriftung. Ich kenne den Unterschied zwischen einem dominant-rezessiven und einem Intermediären Erbgang und kann die Genotypen bei einem Intermediären Erbgang richtig beschriften (2 Großbuchstaben). Ich kenne die drei Mendelschen Regeln und kann sie an einem Beispiel erklären. Ich kann eine gekoppelte Vererbung an einem Beispiel erklären und verstehe, warum die 2. Mendelsche Regel bei der gekoppelten Vererbung nicht gilt. Ich kann Kopplungsbrüche bei der gekoppelten Vererbung erkennen und erklären. Bemerkungen Kompetenzen Stammbaumanalysen , Aufbau der DNS, Prinzip der Replikation Stammbaumanalysen Ich kenne die wichtigsten Symbole zur Darstellung eines Stammbaums und kann sie verwenden: Mann, Frau: Merkmalsträger oder gesund, Elternpaar, Geschwister, Verwandtenehe (s. Seite 164) Ich kann einen Erbgang in einem strukturierten Vorgehen analysieren (AB „Diagnose v. Erbkrankheiten.“). Ich kann einen dominant-rezessiven Erbgang von einem intermediären Erbgang unterscheiden. Ich kenne typische Merkmale eines Stammbaumes, der auf X-chromosomal dominanter bzw. rezessiver Vererbung einer Krankheit beruht. Ich kenne typische Merkmale eines Stammbaumes, der auf autosomal dominanter bzw. rezessiver Vererbung einer Krankheit beruht. Ich kann eine korrekte Legende für die Überprüfung einer Hypothese zur Vererbung einer Krankheit aufstellen und unterscheide dabei zwischen autosomaler Vererbung (dominantes Allel immer Großbuchstabe der Krankheit, rezessives Allel immer Kleinbuchstabe der Krankheit) und Xchromosomal vererbter Krankheit (X und Y Chromosom, X-Chromosom mit fehlerhaftem Allel mit Anfangsbuchstaben der Krankheit (Großbuchstabe: dominant, Kleinbuchstabe: rezessiv) Ich kann nach einer Hypothese den Phänotypen die Allele (Genotyp) zuordnen und unterscheiden, ob es nach dieser Hypothese nur eine oder zwei Möglichkeiten für Genotypen gibt. Struktur der DNS / Prinzip der Replikation Ich weiß, dass die DNS aus zwei Polynukleotidsträngen besteht, die gegenläufig verlaufen, ähnlich einer Wendeltreppe umeinander gewunden sind über Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind und diese Struktur Doppelhelix genannt wird. Ich weiß, dass ein Polynukleotidstrang (poly = viele) aus vielen Nukleotiden besteht, die miteinander verknüpft sind. Ich weiß, dass ein Nukleotid aus einem Zuckermolekül (Desoxyribose), einer Phosphatgruppe und einem der vier Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) besteht. Ich weiß, dass die C-Atome des Zuckers Desoxyribose durchnummeriert werden und über C1’ immer die Base, über C5’ immer eine Phophatgruppe und über C3’ die Phosphatgruppe eines weiteren Nukleotids gebunden ist. Ich verstehe, dass jeder Polynukleotidstrang ein 5’-Ende (Ende hört mit einer Phosphatgruppe am C5’ auf) und ein 3’-Ende (Ende hört mit einer freien OH-Gruppe am C3’ der Dexoxyribose auf) besitzt, wobei die Enden der beiden Polynukleotidstänge einer Doppelhelix jeweils unterschiedliche Enden besitzen, da sie gegenläufig sind. Ich weiß, dass sich immer und automatisch A und T über 2 und G und C über 3 Wasserstoffbrückenbindungen paaren, da dies die stabilste Kombination von jeweils einer Purin-Base und einer Pyrimidin-Base darstellt. Ich verstehe, dass die Verbindung zwischen zwei Nukleotiden über die Verbindung von Phosphat und Desoxyribose sehr stabil ist, und die Verbindung zwischen A und T bzw. G und C zwar auch stabil, jedoch nicht so fest und leichter trennbar ist. Ich verstehe, dass die DNS auf Histone (Proteine) lockenwicklerartig aufgedreht ist, wodurch so genannte Nucleosome entstehen, die ihrerseits über mehrere Stufen durch Anziehungskräfte sehr geordnet verpackt sind, so dass die DNS stark verdichtet werden kann. Ich weiß, dass sich die Histon-DNS-Komplexe während der Mitose (und Meiose in Geschlechtsorganen) stark verdichtet sind, während sie in den Interphasen aufgelockerter sind (dort, wo ein DNS-Abschnitt gerade verdoppelt oder abgelesen wird, löst sich die DNS auch vom Histonprotein). Ich verstehe, dass jedes der beiden Chromatiden eines 2-Chromatid-Chromosoms diese innere Verpackungsstruktur aufweist und die beiden in sich geordneten Strukturen über ein Centromer verbunden sind. Ich verstehe, dass die Information in der DNS durch die Reihenfolge der Basen gegeben ist und jeweils zweimal in einem DNS-Strang vorhanden ist (die beiden Polynukleotidstränge sind komplementär, sich ergänzend) und bei der Replikation auch ein Polynukleotidstrang als Kopiervorlage für den komplementären Polynukleotidstrang dient. Ich verstehe, dass die Replikation in der Synthesephase vor jeder Mitose statt findet, so dass aus 1Chromatid-Chromosomen wieder 2-Chromatid-Chromosomen entstehen, die sich erneut in der Anaphase der Mitose trennen können. Achtung: die beiden Polynukleotidstränge einer Doppelhelix trennen sich während der Replikation, nicht aber während der Mitose! Bemerkungen
