Aufbau des Chromosoms und der DNA

Aufbau des Chromosoms und der DNA
Die Chromosomen sind die Träger der Erbanlagen.
Der für die Vererbung wichtigste Bestandteil der Chromosomen ist die DNA.
Als Centromer bezeichnet man die Einschnürungsstelle eines Chromosoms. Das Centromer
teilt das Chromosom in zwei oft unterschiedlich lange Schenkel, auch Chromatide genannt.
Eine Zelle ist die kleinste lebende Einheit. Sie kann wachsen und sich vermehren und gibt
dabei ihren Nachkommen dieselbe Information mit, die sie selbst in sich trägt. Dadurch sind
ihre Nachkommen ebenfalls in der Lage zu wachsen und sich zu vermehren.
Eine wichtige Rolle bei der Informationsspeicherung und der Informationsweitergabe spielt
die DNA.
Die DNA ist der Speicher der Erbinformation jeder Zelle. Sie enthält den Bauplan sämtlicher
Proteine, die ein Organismus bilden kann. Dazu gehören zum Beispiel die Enzyme, ohne die
keine chemische Reaktion in einem Lebewesen stattfinden könnte. Auch beim Ablesen der
genetischen Information spielen Enzyme eine entscheidende Rolle, ebenso wie bei sämtlichen
Reparatur- und Vervielfältigungsmechanismen.
Die Grundbausteine der DNA sind die so genannten Nucleotide, die sich aus einer
Phosphatgruppe, einem Zuckerteil und einer organischen Base zusammensetzen.
(Im Fall der DNA handelt es sich bei dem Zucker um die Desoxyribose, daher auch der Name
DNA von Desoxyribonuclein acid, der Desoxyribonucleinsäure.)
Bei der DNA handelt es sich um ein langes, fadenförmiges Molekül. Die räumlichen Struktur
der DNA ist eine Doppelhelix. Das Grundgerüst der DNA ist eine Kette aus sich
wiederholenden Zucker - Phosphat - Gruppen mit variablen Seitenketten, den Basen. Die
beiden DNA - Stränge werden durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den so
genannten komplementären Basen zusammengehalten. Die komplementären Basenpaare sind
Adenin und Thymin (A - T) und Cytosin und Guanin (C - G).
Die Doppelhelix der DNA wird durch Wasserstoffbrücken zusammen gehalten. Adenin und
Thymin bilden ein Basenpaar. Zwischen ihnen können sich 2 Wasserstoffbrückenbindungen
ausbilden.
Karyogramm
Ein Karyogramm ist die geordnete Darstellung aller Chromosomen einer Zelle. Geordnet wird
dabei nach morphologischen Gesichtspunkten wie Größe, Zentromerlage und Bandenmuster.
Der Chromosomensatz des Menschen setzt sich aus 22 Autosomen (homologe
Chromosomenpaare) und einem Gonosomenpaar (geschlechtsbestimmendes
Chromosomenpaar) zusammen.
Mensch mit 46, XX (44 Autosomen und 2 gleiche Gonosomen): Frau bzw. 46 XY (44 Autosomen
und 2 unterschiedliche Gonosomen): Mann
In normalen Körperzellen des Menschen sind die Chromosomen jeweils doppelt vorhanden, es
liegt ein doppelter (diploider) Chromosomensatz vor (2n = 46 Chromosomen / n = 23).
Mitose & Meiose
Mitose: Körperzellen, Einzeller (Protophyta, Protozoa)  Vermehrung
Meiose: Geschlechtszellenbildung; Keimdrüsen (Hodenkanälchen: Spermatogenese, Eierstöcken:
Oogenese); Pflanzen: Fruchtknoten bzw. Staubbeuteln; Moos- und Farnkapsel; Pilze:
Fruchtkörper;
Ergebnis:
Mitose: Klon; genetisch ident; 1 neue Zelle! Chromosomensatz unverändert (n oder 2n)
Meiose: Chromosomensatz reduziert: 2n  n; 4 haploide Zellen; Oogenese: 3 degenerieren;
Bedeutung:
Mitose: Wachstum, Vermehrung (asexuell), z.B. Bakterien  KLON; Regenerative Gewebe (z.B.
Haut)
Meiose: Fortpflanzung – sexuell: genetische Neukombination (Cross over), Evolution!
Mendel & die Genetik: Ergebnisse der zwei Meioseabschnitte
PARENTALGENERATION
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KEIMZELLEN
FILIALGENERATION
= F1-GENERATION
1. Gesetz:
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Uniformitätsregel
1. FILIALGENERATION
= F1-GENERATION
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KEIMZELLEN
2. FILIALGENERATION
= F2-GENERATION
2. Gesetz
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G g
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3:1 Spaltungsregel
Warum richtet sich die Vererbung des Geschlechts nicht nach den Mendel´schen Regeln?
Antwort: Ein Elternteil (Mann) ist nicht reinerbig in Bezug auf das Geschlecht! Mendel geht von der
reinerbigen P-Generation aus!