5.5 Insektizid Mutationen sind ein wichtiger Evolutionsfaktor Chromosom mit dem Gen für die Insektizidresistenz 2 Schneehase im Winter und im Sommer 1 Diploide Organismen. Begründe, warum bei diploiden Organismen eine Fehlfunktion nicht immer auftritt, obwohl die Mutation, die diese Fehlfunktion zur Folge hat, auf einem Chromosom vorhanden ist. 1 Normal gefärbter Tiger und weißer Tiger 2 Bedeutung von Mutationen Die DNA kann durch Einflüsse von außen verändert werden. Solche Einflüsse sind zum Beispiel UV-Strahlung, radioaktive Strahlung, Röntgenstrahlung oder auch eine Reihe von Chemikalien, wie sie zum Beispiel im Zigarettenrauch enthalten sind. Manche Veränderungen der DNA erfolgen auch ohne erkennbare äußere Einwirkung. Heute weiß man, dass Veränderungen der DNA häufig vorkommen. Die Zelle verfügt über Mechanismen, die Veränderungen in der DNA reparieren können, doch nicht immer gelingt eine Reparatur. Bleibende Veränderungen der DNA nennt man Mutationen. Wenn eine Körperzelle mutiert, kann das dazu führen, dass das entsprechende Genprodukt in dieser Zelle nicht mehr funktionstüchtig ist. Wird der Stoffwechsel der Zelle dadurch schwer gestört, stirbt die Zelle. Manche Mutationen haben keine Auswirkungen auf die Lebensfähigkeiten der Zelle. Mutationen in Körperzellen werden bei der Zellteilung an die Tochterzellen weitergegeben. Bei manchen Mutationen gerät die Steuerung der Zellteilung außer Kontrolle. Teilt sich die Zelle aufgrund solcher Mutationen immer weiter, kann ein Tumor entstehen. Mutationen von Körperzellen werden nicht vererbt. Bei mehrzelligen Lebewesen wird eine Mutation nur dann an die Nachkommen übertragen, wenn die Mutation in einer Zelle stattfindet, aus der sich eine Geschlechtszelle bildet. Eine solche Zelle gehört der Keimbahn an. Darunter versteht man die Abfolge derjenigen Zellen, ausgehend von der Zygote, aus denen sich schließlich die Geschlechtszellen entwickeln (Abb. 3). Werden Mutationen durch die Geschlechtszellen weitergegeben, besitzen alle Körperzellen des neuen Lebewesens diese veränderte Erbinformation. So fehlt dem Tiger in Abbildung 1 der rote Farbstoff im gesamten Fell. Mutationen können nachteilig, vorteilhaft oder ohne erkennbare Auswirkungen sein. Mutationen tragen zur genetischen Variabilität einer Art bei. Bei Veränderungen der Umwelt hat möglicherweise ein Individuum mit einer solchen Mutation einen Überlebensvorteil, während andere Individuen mit der Veränderung nicht zurechtkommen. Mutationen sind in der Geschichte der Lebewesen, der Evolution, eine Ursache für Neues. in der Evolution. Der Schneehase ist mit dem Feldhasen eng verwandt; er stammt wahrscheinlich von ihm ab. Er lebt im hohen Norden in schneereichen Gebieten. Im Gegensatz zum Feldhasen hat er im Winter ein weißes Fell (Abb. 2). Stelle eine begründete Hypothese zur Entstehung der weißen Fellfarbe beim Schneehasen auf. Zygote 3 Bedeutung von Mutationen in der Ökologie. Nach wiederholtem Einsatz von Insektiziden beobachtet man häufig, dass die bekämpften Insekten wieder an Zahl zunehmen, nun aber gegen das Insektengift resistent sind. Abbildung 4 zeigt die Vorgänge, die dazu führen. Beschreibe diese Vorgänge. Erläutere die Rolle von Mutationen dabei. 4 Bedeutung von Mutationen in der Medizin. Abbildung 5 zeigt den typischen Verlauf der Behandlung eines Aids-Patienten mit dem Medikament 3TC, das die Vermehrung von HI-Viren verhindern soll. Interpretiere die Abbildung und nimm zur Anwendung des Medikaments in der Aids-Therapie Stellung. 5 Röntgen. Begründe, warum Insektizid 4 Resistenzbildung bei Insekten Prozentsatz der gegen 3TC resistenten HI-Viren beim Röntgen besonders die Geschlechtsorgane durch Blei abgeschirmt werden und man Schwangere nicht röntgt. viele weitere Zellteilungen Behandlungszeit in Wochen Körperzellen 3 Keimbahn 84 Geschlechtszellen 5 Behandlungsergebnis von Aids-Patienten mit 3TC 85 Grundwissen Arbeitsmaterial