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Teilen sich die vier durch die Meiose entstandenen Zellen jeweils wieder in vier Zellen?

Teilen sich die vier durch die Meiose entstandenen Zellen jeweils wieder in vier Zellen?


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Am Anfang der Meiose steht eine Zelle. Während der Meiose teilt sich 1 Zelle in 4 Zellen. Teilt sich jede dieser 4 Zellen jeweils in 4 weitere Zellen?


Nein, die Meiose ist kein Zyklus wie die Mitose. Bei der Mitose teilen sich haploide oder diploide Zellen, um zwei genetisch identische Zellen zu bilden, und dieser Prozess kann immer weitergehen. Auf der anderen Seite führt die Meiose zu 4 genetisch einzigartigen Tochterzellen, die ebenfalls haploid sind. Wenn eine haploide Zelle versuchen würde, eine Meiose zu durchlaufen, wäre nicht genügend genetisches Material vorhanden und Sie würden Halbchromatiden erhalten.


Bei Arten, bei denen ein Individuum haploid sein kann (zum Beispiel bei Haplodiploidie), vermehren sich durch Meiose produzierte Zellen durch Mitose, damit das Individuum wachsen kann.

Aus einem kurzen Scan fasst der Wikipedia-Artikel über Ploidie die verschiedenen Möglichkeiten schön zusammen.


6.3: Meiose-Protokoll

Fast alle Zellen in Ihrem Körper wurden durch Mitose produziert. Die einzigen Ausnahmen sind die Gameten und Spermien oder Eier, die durch eine andere Art der Zellteilung namens Meiose produziert werden.

Während der Befruchtung vereinigen sich das Spermium und die Eizelle zu einer einzigen Zelle, der Zygote, die alle Chromosomen sowohl des Spermiums als auch der Eizelle enthält. Die Zygote teilt sich durch Mitose in zwei Zellen. Dann teilen sich diese Zellen jeweils durch Mitose. Dieser Prozess wiederholt sich viele Male, um die Zellen in einem Embryo zu produzieren, der sich zu einem Baby entwickelt.

1. Jede Zelle in einem normalen menschlichen Embryo hat 23 homologe Chromosomenpaare, also insgesamt 46 Chromosomen pro Zelle. Wie viele Chromosomen hat eine normale menschliche Zygote? Erklären Sie Ihre Argumentation.

2. Was würde passieren, wenn menschliche Spermien und Eizellen durch Mitose produziert würden? Erklären Sie, warum dies zu einem Embryo führen würde, der die doppelte Anzahl von Chromosomen in jeder Zelle hat. Ein menschlicher Embryo mit so vielen Chromosomen in jeder Zelle wäre abnormal und würde sterben, bevor er sich zu einem Baby entwickeln könnte. Gameten können also nicht durch Mitose hergestellt werden.

3. Jedes menschliche Spermium und jede menschliche Eizelle sollten ____ Chromosomen haben, so dass durch die Befruchtung eine Zygote mit ____ Chromosomen produziert wird. Diese Zygote entwickelt sich zu einem gesunden Embryo mit ____ Chromosomen in jeder Zelle.

4. Jedes Spermium und jede durch Meiose produzierte Eizelle hat nur ein Chromosom von jedem homologen Chromosomenpaar. Wenn sich ein Spermium und eine Eizelle während der Befruchtung vereinigen, hat die resultierende Zygote ____ Paare von homologen Chromosomen. Für jedes homologe Chromosomenpaar in einer Zygote stammt ein Chromosom aus dem Ei und das andere Chromosom aus dem _______________. Eine Zelle mit homologen Chromosomenpaaren ist diploid. Eine Zelle, die nur ein Chromosom von jedem homologen Chromosomenpaar besitzt, ist haploid.

5. Schreiben Sie neben jeden Zellentyp in der obigen Tabelle:

  • Die Anzahl der Chromosomen in diesem Zelltyp
  • EIN D für diploide Zellen oder an h für haploide Zellen.

Wie teilen sich Zellen?

Es gibt zwei Arten der Zellteilung: Mitose und Meiose. Wenn Menschen von „Zellteilung“ sprechen, meinen sie meistens Mitose, den Prozess der Bildung neuer Körperzellen. Meiose ist die Art der Zellteilung, bei der Ei- und Samenzellen entstehen.

Die Mitose ist ein grundlegender Prozess für das Leben. Während der Mitose dupliziert eine Zelle ihren gesamten Inhalt, einschließlich ihrer Chromosomen, und teilt sich auf, um zwei identische Tochterzellen zu bilden. Da dieser Prozess so kritisch ist, werden die Schritte der Mitose sorgfältig von bestimmten Genen gesteuert. Wenn die Mitose nicht richtig reguliert wird, können gesundheitliche Probleme wie Krebs die Folge sein.

Die andere Art der Zellteilung, die Meiose, sorgt dafür, dass der Mensch in jeder Generation die gleiche Anzahl an Chromosomen besitzt. Es ist ein zweistufiger Prozess, der die Chromosomenzahl um die Hälfte reduziert – von 46 auf 23 – um Spermien und Eizellen zu bilden. Wenn sich Spermien und Eizellen bei der Empfängnis vereinigen, trägt jede 23 Chromosomen bei, so dass der resultierende Embryo die üblichen 46 hat. Meiose ermöglicht auch genetische Variation durch einen Prozess des Gen-Shufflings, während sich die Zellen teilen.


Häufig gestellte Fragen zur Meiose

Wie läuft die Meiose ab?
Antworten: Meiose ist ein Prozess, bei dem sich eine einzelne Zelle zweimal teilt, um vier Zellen zu produzieren, die die Hälfte der genetischen Information enthalten. eine Zelle während der Meiose? Teilt sich zweimal, um vier Tochterzellen zu bilden. Diese vier Tochterzellen haben nur die Hälfte der Chromosomenzahl.


Für wen wird die Meiose durchgeführt?
Antworten: Meiose hingegen wird im menschlichen Körper nur für einen Zweck verwendet: die Gameten - die Geschlechtszellen oder die Produktion von Spermien und Eizellen. Ziel ist es, Tochterzellen mit etwa der Hälfte der Chromosomen als Ausgangszellen herzustellen.


Wie viele Stadien der Meiose?
Antworten: Acht Schritte
Meiose I umfasst Prophase I, Metaphase I, Anaphase I und Telophase I. Meiose II umfasst Prophase II, Metaphase II, Anaphase II und Telophase II. Diese 8 Unterstadien werden oft als die acht Stadien der Meiose bezeichnet.


Wo tritt Meiose auf?
Antworten : Meiose tritt in den Fortpflanzungsorganen eines Organismus auf. Bei Weibchen tritt die Meiose im Eierstock auf, wo die Eizelle produziert wird.


Warum ist die Meiose so wichtig?
Antworten : Meiose ist wichtig, weil sie sicherstellt, dass alle Organismen, die durch sexuelle Fortpflanzung produziert werden, die richtige Anzahl von Chromosomen haben. Meiose führt auch zu genetischer Variation durch den Prozess der Rekombination.


Was ist weibliche Meiose?
Antworten: Der Prozess der Meiose bei Frauen wird Oogenese genannt, da er Eizellen und schließlich reife Eizellen (Eier) produziert. Das männliche Gegenstück ist die Spermatogenese, die Produktion von Spermien.


Was ist während der Meiose anders?
Antworten: Homologe Zellpaare sind in der Meiose I vorhanden und divergieren vor der Meiose II in Chromosomen. Bei der Meiose II werden diese Chromosomen weiter in Schwesterchromatiden getrennt.


Was sind die beiden Hauptfunktionen der Meiose?
Antworten: Die beiden Hauptfunktionen der Meiose bestehen darin, den DNA-Gehalt zu halbieren und das genetische Material des Organismus zu verändern, um zwischen Frühgeburten genetische Vielfalt zu erzeugen.


Wie lange tritt die Meiose bei menschlichen Frauen auf?
Antworten: Ungefähr 74 Stunden
Der Prozess der vollständigen Meiose beim Menschen dauert etwa 74 Stunden. Die Spermatogenese beginnt normalerweise im Alter von 12/81113 Jahren und dauert das ganze Leben lang. Mehrere hundert Millionen Samenzellen werden täglich von gesunden jungen erwachsenen Männern produziert. Bei jeder Ejakulation werden typischerweise 200 und 600 Millionen Samenzellen freigesetzt.


Wie kommt es beim Menschen zur Meiose?
Antworten: Meiose beim Menschen ist der Prozess, bei dem Samenzellen und Eierstöcke produziert werden. Beim Mann tritt die Meiose nach der Pubertät auf. Die diploiden Zellen innerhalb des Hodens durchlaufen eine Meiose, um haploide Samenzellen mit 23 Chromosomen zu bilden. Eine einzelne diploide Zelle produziert durch Meiose vier haploide Samenzellen.


Wie viele Chromosomen gibt es bei der Meiose?
Antworten: Während der Meiose verringert sich die Anzahl der Chromosomen von 46 (23 Paare) auf 23. Da Körperzellen die Hälfte ihrer gesamten Chromosomen haben, werden sie als haploid (n) bezeichnet. Eine menschliche Eizelle oder ein Spermium hat 23 Chromosomen, von denen eines X oder Y ist.


Was ist die einfache Erklärung der Meiose?
Antworten: Meiose ist ein Prozess, bei dem sich eine einzelne Zelle zweimal teilt, um vier Zellen zu produzieren, die die Hälfte der genetischen Information enthalten. Diese Zellen sind unsere Geschlechtszellen – Spermien bei Männern, Eizellen bei Frauen.


Können haploide Zellen eine Meiose eingehen?
Antworten: Kurz gesagt, haploide Zellen können keine Meiose durchlaufen, weil Sie eine Zelle mit 23 Chromosomen nicht teilen können und diese DNA, während sie eine haploide Zelle nachahmt, in eine Tochterzelle übersetzt wird, die die haploiden Zellen sind. Mit dem gleichen Genom verhindert genetische Variation.


Was wäre ohne Meiose?
Antworten: Ohne Meiose können sich Organismen nicht effektiv vermehren. Wenn Organismen keine Mitose durchlaufen, können sie nicht wachsen und die beschädigten Zellen ersetzen. Sie sind zwei der wichtigsten zellulären Prozesse, die es gibt.


In welchem ​​Alter tritt Meiose auf?
Antworten: Bei Männern tritt die Meiose nach der Pubertät auf. Die diploiden Zellen innerhalb des Hodens durchlaufen eine Meiose, um haploide Samenzellen mit 23 Chromosomen zu bilden. Eine einzelne diploide Zelle produziert durch Meiose vier haploide Samenzellen. Bei Frauen beginnt die Meiose im Embryonalstadium, wenn eine Reihe von diploiden Zellen in die Meiose eintreten.


Was sind die 5 Unterschiede zwischen Mitose und Meiose?
Antworten: Zwei Tochterzellen entstehen nach der Mitose und zytoplasmatischen Teilung, während vier Tochterzellen nach der Meiose entstehen. Tochterzellen, die aus der Mitose resultieren, sind diploid, während Zellen, die aus der Meiose stammen, haploid sind.


Warum teilen sich Zellen bei der Meiose viermal statt zweimal?

Meiose:
DNA repliziert, dann teilt sich die Zelle
Die 2 neuen Zellen teilen sich wieder ohne Replikation
Jede der 4 Tochterzellen hat die Hälfte der normalen Chromosomenzahl (im Vergleich zu einer Körperzelle). Diese werden Gameten (oder Geschlechtszellen) genannt.

Eine Tochterzelle bedeutet nur die durch Replikation erzeugte Zelle. dh. eine Zelle teilt sich in zwei Tochterzellen

Bei der Meiose erfolgt die Teilung zweimal, sodass jede Zelle die Hälfte der Chromosomenzahl haben kann. Denn wenn sich zwei Gameten bei der Befruchtung verbinden, entsteht eine Zelle mit einem vollständigen Chromosomensatz, die sich schließlich in einen Embryo teilt

Haha, ich studiere das gerade. Was für ein Zufall.
Es gibt ZWEI DIVISIONEN in der Meiose NICHT VIER.
Es gibt VIER ZELLEN, DIE ALS ERGEBNIS DER MEIOSE HERGESTELLT WERDEN.

Dies liegt daran, dass die Meiose Gameten (Geschlechtszellen) in den Eierstöcken und Hoden, die die Hälfte der üblichen Anzahl von 46 Chromosomen haben, also 23 Chromosomen. Wenn also das Sperma die Eizelle befruchtet (beachten Sie, dass Sperma und Eizellen Gameten) das Zygote was der Name für eine befruchtete Eizelle ist, wird jetzt kombinieren beide 23 Chromosomen aus den Spermien und 23 aus den Eierstöcken, um 46 Chromosomen zu produzieren. Welcher ALLE KÖRPERZELLEN ENTHALTEN.

Es mag anfangs etwas verwirrend sein, aber gehen Sie es einfach durch und stellen Sie gerne weitere Fragen! ^-^

Sie müssen sich vermehren, damit sie DNA-Abschnitte mit anderen Chromosomen austauschen können, um den halben DNA-Satz in Gameten zu variieren. Andernfalls wären die beiden Kinder genetisch identisch, wenn dieselben beiden Eltern ein Kind hätten.


Ich denke, dies sollte helfen, Ihre Frage zu beantworten, denn wenn sie sich nur einmal teilen würden, um zwei Gameten zu bilden, gäbe es keine Möglichkeit, die DNA-Abschnitte auszutauschen, um Variationen in der DNA in jedem Gameten zu erzielen

Stellen Sie mir konkrete Fragen zu dem, was ich gesagt habe, wenn es für Sie übrigens keinen Sinn ergibt

(Originalpost von Nayzar)
In ganz einfachen Worten:

Mitose:
DNA repliziert, dann teilt sich die Zelle
Jede Tochterzelle hat eine normale Anzahl von Chromosomen

Meiose:
DNA repliziert, dann teilt sich die Zelle
Die 2 neuen Zellen teilen sich wieder ohne Replikation
Jede der 4 Tochterzellen hat die Hälfte der normalen Chromosomenzahl (im Vergleich zu einer Körperzelle). Diese werden Gameten (oder Geschlechtszellen) genannt.

Eine Tochterzelle bedeutet nur die durch Replikation erzeugte Zelle. dh. eine Zelle teilt sich in zwei Tochterzellen

Bei der Meiose erfolgt die Teilung zweimal, sodass jede Zelle die Hälfte der Chromosomenzahl haben kann. Denn wenn sich zwei Gameten bei der Befruchtung verbinden, entsteht eine Zelle mit einem vollständigen Chromosomensatz, die sich schließlich in einen Embryo teilt

(Originalpost von tereziscool)
Haha, ich studiere das gerade gerade. Was für ein Zufall.
Es gibt ZWEI DIVISIONEN in der Meiose NICHT VIER.
Es gibt VIER ZELLEN, DIE ALS ERGEBNIS DER MEIOSE HERGESTELLT WERDEN.

Dies liegt daran, dass die Meiose Gameten (Geschlechtszellen) in den Eierstöcken und Hoden, die die Hälfte der üblichen Anzahl von 46 Chromosomen haben, also 23 Chromosomen. Wenn also das Sperma die Eizelle befruchtet (beachten Sie, dass Sperma und Eizellen Gameten) das Zygote was der Name für eine befruchtete Eizelle ist, wird jetzt kombinieren beide 23 Chromosomen aus den Spermien und 23 aus den Eierstöcken, um 46 Chromosomen zu produzieren. Welcher ALLE KÖRPERZELLEN ENTHALTEN.

Es mag anfangs etwas verwirrend sein, aber gehen Sie es einfach durch und stellen Sie gerne weitere Fragen! ^-^

(Originalpost von Longshot100)
Sie müssen sich vermehren, damit sie DNA-Abschnitte mit anderen Chromosomen austauschen können, um den halben DNA-Satz in Gameten zu variieren. Andernfalls wären die beiden Kinder genetisch identisch, wenn dieselben beiden Eltern ein Kind hätten.


Ich denke, dies sollte helfen, Ihre Frage zu beantworten, denn wenn sie sich nur einmal teilen würden, um zwei Gameten zu bilden, gäbe es keine Möglichkeit, die DNA-Abschnitte auszutauschen, um Variationen in der DNA in jedem Gameten zu erzielen

Stellen Sie mir konkrete Fragen zu dem, was ich gesagt habe, wenn es für Sie übrigens keinen Sinn ergibt

Sie unterscheiden sich, weil der Austausch von genetischem Material zufällig ist. Dies geschieht übrigens bei einem alleinerziehenden Elternteil. Wenn wir also von mütterlichen und väterlichen Chromosomen sprechen, meinen wir die Chromosomen, die von den Großeltern des resultierenden Babys stammen, wenn dies sinnvoll ist.

Abgesehen davon, dass diese Variation erzeugt wird, kann diese zweiteilungen notwendig sein, um die Chromosomen richtig auszurichten, damit Sie tatsächlich alle 23 Chromosomen in jeder Zelle erhalten. Aber wie gesagt, es gibt vieles, was wir nicht wissen, wie die Meiose funktioniert.

Das Vertauschen von Abschnitten bedeutet, dass die Gameten variiert werden. Das gleiche passiert beim anderen Elternteil.

Wenn sich also dieselben beiden Menschen wieder reproduzieren, werden die Gameten, die verschmelzen, nicht die gleichen sein wie die, die zum ersten Kind verschmolzen, sehen Sie?

Stellen Sie sich also vor, Sie hätten ein Kind mit Ihrem Partner und Ihre Gameten haben während der Meiose keine DNA-Abschnitte ausgetauscht. Alle Ihre Gameten hätten eine begrenztere Kombination von DNA-Abschnitten, wenn sie die Abschnitte nicht austauschen würden.

Nehmen wir an, Sie entscheiden sich für ein weiteres Kind mit demselben Partner. Ohne eine richtige Meiose hätte das Kind eine gute Chance, mit dem ersten identisch (oder sehr ähnlich) zu sein, während es bei einer richtigen Meiose sehr schwer wäre, genetisch extrem ähnlich zu sein.

Wegen des Unterschieds würde in der rauen Welt da draußen das erste Kind zumindest überleben, wenn das erste Kind nicht fit genug war. Wenn beide gleich wären, würde keiner überleben.

TLDR – die Art und Weise, wie die Meiose auftritt, bedeutet, dass die Gameten mehr Variation aufweisen, was mehr Variation bei den Nachkommen bedeutet.
Mehr Variation bei den Nachkommen = bessere Überlebenschance einiger Ihrer Nachkommen = bessere Überlebenschance der Rasse aufgrund von Variation.

Es tut mir leid, wenn ich am Ende einige der Dinge, die ich zuvor gesagt habe, wiederhole oder umschreibe.

(Originalpost von Longshot100)
Das Vertauschen von Abschnitten bedeutet, dass die Gameten variiert werden. Das gleiche passiert beim anderen Elternteil.

Wenn sich also dieselben beiden Menschen wieder reproduzieren, werden die Gameten, die verschmelzen, nicht dieselben sein wie die, die zum ersten Kind verschmolzen, sehen Sie?

Stellen Sie sich also vor, Sie hätten ein Kind mit Ihrem Partner und Ihre Gameten haben während der Meiose keine DNA-Abschnitte ausgetauscht. Alle Ihre Gameten hätten die gleiche DNA-Kombination oder höchstens zwei verschiedene Kombinationen.
Nehmen wir an, Sie entscheiden sich für ein weiteres Kind mit demselben Partner. Ohne eine richtige Meiose wäre das Kind mit dem ersten identisch, während es bei einer richtigen Meiose anders wäre.

Wegen des Unterschieds würde in der rauen Welt da draußen das erste Kind zumindest überleben, wenn das erste Kind nicht fit genug war. Wenn beide gleich wären, würde keiner überleben.

TLDR – die Art und Weise, wie die Meiose auftritt, bedeutet, dass die Gameten mehr Variation aufweisen, was mehr Variation bei den Nachkommen bedeutet.
Mehr Variation bei den Nachkommen = bessere Überlebenschance einiger Ihrer Nachkommen = bessere Überlebenschance der Rasse aufgrund von Variation.

Es tut mir leid, wenn ich einige der Dinge, die ich zuvor gesagt habe, wiederhole oder paraphrasiere.

Oh ja, darüber habe ich mir nie Gedanken gemacht. Vielen Dank. Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich es jetzt verstehe

(Originalpost von Longshot100)
Das Vertauschen von Abschnitten bedeutet, dass die Gameten variiert werden. Das gleiche passiert beim anderen Elternteil.

Wenn sich also dieselben beiden Menschen wieder reproduzieren, werden die Gameten, die verschmelzen, nicht dieselben sein wie die, die zum ersten Kind verschmolzen, sehen Sie?

Stellen Sie sich also vor, Sie hätten ein Kind mit Ihrem Partner und Ihre Gameten haben während der Meiose keine DNA-Abschnitte ausgetauscht. Alle Ihre Gameten hätten die gleiche DNA-Kombination oder höchstens zwei verschiedene Kombinationen.
Nehmen wir an, Sie entscheiden sich für ein weiteres Kind mit demselben Partner. Ohne die richtige Meiose wäre das Kind mit dem ersten identisch, während es bei einer richtigen Meiose anders wäre.

Wegen des Unterschieds würde in der rauen Welt da draußen, wenn das erste Kind nicht fit genug war, zumindest das zweite überleben. Wenn beide gleich wären, würde keiner überleben.

TLDR – die Art und Weise, wie die Meiose auftritt, bedeutet, dass die Gameten mehr Variation aufweisen, was mehr Variation bei den Nachkommen bedeutet.
Mehr Variation bei den Nachkommen = bessere Überlebenschance einiger Ihrer Nachkommen = bessere Überlebenschance der Rasse aufgrund von Variation.

Es tut mir leid, wenn ich einige der Dinge, die ich zuvor gesagt habe, wiederhole oder paraphrasiere.


7.2 Meiose

Die sexuelle Fortpflanzung erfordert die Befruchtung, eine Vereinigung von zwei Zellen aus zwei einzelnen Organismen. Wenn diese beiden Zellen jeweils einen Chromosomensatz enthalten, enthält die resultierende Zelle zwei Chromosomensätze. Die Anzahl der Chromosomensätze in einer Zelle wird als Ploidieebene bezeichnet. Haploide Zellen enthalten einen Chromosomensatz. Zellen mit zwei Chromosomensätzen werden als diploid bezeichnet. Wenn der Fortpflanzungszyklus fortgesetzt werden soll, muss die diploide Zelle irgendwie ihre Anzahl der Chromosomensätze reduzieren, bevor eine erneute Befruchtung stattfinden kann, oder es kommt zu einer ständigen Verdoppelung der Anzahl der Chromosomensätze in jeder Generation. Neben der Befruchtung beinhaltet die sexuelle Fortpflanzung also eine Kernteilung, bekannt als Meiose, die die Anzahl der Chromosomensätze reduziert.

Die meisten Tiere und Pflanzen sind diploid und enthalten zwei Chromosomensätze in jeder Körperzelle (die nicht reproduktiven Zellen eines vielzelligen Organismus), der Kern enthält zwei Kopien jedes Chromosoms, die als homologe Chromosomen bezeichnet werden. Somatische Zellen werden manchmal als „Körperzellen“ bezeichnet. Homologe Chromosomen sind übereinstimmende Paare, die Gene für dieselben Merkmale an identischen Stellen entlang ihrer Länge enthalten. Diploide Organismen erben eine Kopie jedes homologen Chromosoms von jedem Elternteil zusammen, sie werden als vollständiger Chromosomensatz betrachtet. Bei Tieren werden haploide Zellen, die eine einzelne Kopie jedes homologen Chromosoms enthalten, nur innerhalb von Gameten gefunden. Gameten verschmelzen mit anderen haploiden Gameten zu einer diploiden Zelle.

Die Kernteilung, die haploide Zellen bildet, die als Meiose bezeichnet wird, steht im Zusammenhang mit der Mitose. Wie Sie erfahren haben, ist die Mitose Teil eines Zellreproduktionszyklus, der zu identischen Tochterkernen führt, die auch genetisch mit dem ursprünglichen Elternkern identisch sind. Bei der Mitose enthalten sowohl der Eltern- als auch der Tochterkern die gleiche Anzahl von Chromosomensätzen – diploid für die meisten Pflanzen und Tiere. Die Meiose verwendet viele der gleichen Mechanismen wie die Mitose. Der Ausgangskern ist jedoch immer diploid und die am Ende einer meiotischen Zellteilung entstehenden Kerne sind haploid. Um die Reduzierung der Chromosomenzahl zu erreichen, besteht die Meiose aus einer Runde Chromosomenduplikation und zwei Runden der Kernteilung. Da die Ereignisse, die während jedes der Teilungsstadien auftreten, den Ereignissen der Mitose analog sind, werden die gleichen Stadiennamen zugewiesen. Da es jedoch zwei Teilungsrunden gibt, sind die Etappen mit einem „I“ oder „II“ gekennzeichnet. Somit ist die Meiose I die erste Runde der meiotischen Teilung und besteht aus Prophase I, Prometaphase I und so weiter. Meiose I reduziert die Anzahl der Chromosomensätze von zwei auf eins. Während dieser Teilung wird auch die genetische Information gemischt, um einzigartige rekombinante Chromosomen zu schaffen. Meiose II , bei der die zweite Runde der meiotischen Teilung ähnlich der Mitose abläuft, umfasst Prophase II, Prometaphase II usw.

Zwischenphase

Der Meiose geht eine Interphase voraus, die aus dem G . besteht1, S und G2 Phasen, die nahezu identisch mit den Phasen vor der Mitose sind. Das G1 Phase ist die erste Phase der Interphase und konzentriert sich auf das Zellwachstum. In der S-Phase wird die DNA der Chromosomen repliziert. Endlich im G2 Phase durchläuft die Zelle die letzten Vorbereitungen für die Meiose.

Während der DNA-Duplikation der S-Phase setzt sich jedes Chromosom aus zwei identischen Kopien zusammen (sog. Schwesterchromatiden), die am Zentromer zusammengehalten werden, bis sie während der Meiose II auseinandergezogen werden. In einer tierischen Zelle replizieren sich auch die Zentrosomen, die die Mikrotubuli der meiotischen Spindel organisieren. Dies bereitet die Zelle auf die erste meiotische Phase vor.

Meiose I

Zu Beginn der Prophase I sind die Chromosomen mikroskopisch deutlich zu erkennen. Wenn die Kernhülle zu zerfallen beginnt, bringen die mit homologen Chromosomen assoziierten Proteine ​​das Paar nahe aneinander. Die enge Paarung der homologen Chromosomen wird Synapse genannt. Bei der Synapse sind die Gene auf den Chromatiden der homologen Chromosomen genau aufeinander ausgerichtet. Ein Austausch von Chromosomensegmenten zwischen nicht-schwesterhomologen Chromatiden findet statt und wird als Crossing-Over bezeichnet. Dieser Vorgang zeigt sich nach dem Austausch visuell als Chiasmata (Singular = Chiasma) (Abbildung 7.3).

Mit fortschreitender Prophase I beginnt die enge Assoziation zwischen homologen Chromosomen aufzubrechen und die Chromosomen kondensieren weiter, obwohl die homologen Chromosomen an den Chiasmata miteinander verbunden bleiben. Die Anzahl der Chiasmata variiert je nach Art und Länge des Chromosoms. Am Ende der Prophase I werden die Paare nur noch an den Chiasmata zusammengehalten (Abb. 7.3) und werden Tetraden genannt, weil jetzt die vier Schwesterchromatiden jedes Paares homologer Chromosomen sichtbar sind.

Die Crossover-Ereignisse sind die erste Quelle genetischer Variation, die durch Meiose erzeugt wird. Ein einziges Crossover-Ereignis zwischen homologen Nicht-Schwesterchromatiden führt zu einem reziproken Austausch äquivalenter DNA zwischen einem mütterlichen und einem väterlichen Chromosom. Wenn nun dieses Schwesterchromatid in einen Gameten bewegt wird, trägt es etwas DNA von einem Elternteil des Individuums und etwas DNA von dem anderen Elternteil. Das rekombinante Schwesterchromatid weist eine Kombination von mütterlichen und väterlichen Genen auf, die vor dem Crossover nicht existierten.

Das Schlüsselereignis in der Prometaphase I ist die Anlagerung der Spindelfasermikrotubuli an die Kinetochorproteine ​​an den Zentromeren. Die aus Zentrosomen an gegenüberliegenden Zellpolen zusammengesetzten Mikrotubuli wachsen zur Zellmitte hin. Am Ende der Prometaphase I ist jede Tetrade an Mikrotubuli von beiden Polen angebracht, wobei ein homologes Chromosom an einem Pol und das andere homologe Chromosom am anderen Pol befestigt ist. Die homologen Chromosomen werden bei Chiasmata noch zusammengehalten. Außerdem ist die Kernmembran vollständig aufgebrochen.

Während der Metaphase I sind die homologen Chromosomen im Zentrum der Zelle angeordnet, wobei die Kinetochore entgegengesetzten Polen gegenüberliegen. Die Orientierung jedes homologen Chromosomenpaares im Zentrum der Zelle ist zufällig.

Diese Zufälligkeit, die als unabhängiges Sortiment bezeichnet wird, ist die physikalische Grundlage für die Erzeugung der zweiten Form der genetischen Variation bei Nachkommen. Bedenken Sie, dass die homologen Chromosomen eines sich sexuell fortpflanzenden Organismus ursprünglich als zwei separate Sätze vererbt werden, einer von jedem Elternteil. Am Beispiel des Menschen ist ein Satz von 23 Chromosomen in der von der Mutter gespendeten Eizelle vorhanden. Der Vater liefert den anderen Satz von 23 Chromosomen im Spermium, das die Eizelle befruchtet. In der Metaphase I reihen sich diese Paare in der Mitte zwischen den beiden Polen der Zelle auf. Da eine Mikrotubulusfaser mit gleicher Wahrscheinlichkeit auf ein mütterlich oder väterlich vererbtes Chromosom trifft, ist die Anordnung der Tetraden an der Metaphaseplatte zufällig. Jedes mütterlicherseits vererbte Chromosom kann jedem Pol gegenüberliegen. Jedes väterlicherseits vererbte Chromosom kann auch einem der Pole zugewandt sein. Die Orientierung jeder Tetrade ist unabhängig von der Orientierung der anderen 22 Tetraden.

In jeder Zelle, die eine Meiose durchmacht, ist die Anordnung der Tetraden unterschiedlich. Die Anzahl der Variationen hängt von der Anzahl der Chromosomen ab, die einen Satz bilden. Es gibt zwei Orientierungsmöglichkeiten (für jede Tetrade), somit ist die mögliche Anzahl der Ausrichtungen gleich 2 n wo n ist die Anzahl der Chromosomen pro Satz. Der Mensch hat 23 Chromosomenpaare, was zu über acht Millionen (2 23 ) Möglichkeiten führt. Diese Zahl beinhaltet nicht die Variabilität, die zuvor in den Schwesterchromatiden durch Crossover erzeugt wurde. Angesichts dieser beiden Mechanismen ist es höchst unwahrscheinlich, dass zwei aus der Meiose resultierende haploide Zellen die gleiche genetische Zusammensetzung aufweisen (Abbildung 7.4).

Um die genetischen Konsequenzen der Meiose I zusammenzufassen: Die mütterlichen und väterlichen Gene werden durch Crossover-Ereignisse, die auf jedem homologen Paar während der Prophase I auftreten, rekombiniert Weg in die Gameten.

In der Anaphase I ziehen die Spindelfasern die verknüpften Chromosomen auseinander. Die Schwesterchromatiden bleiben am Zentromer fest miteinander verbunden. Es sind die Chiasma-Verbindungen, die in Anaphase I unterbrochen werden, wenn die an den fusionierten Kinetochoren befestigten Fasern die homologen Chromosomen auseinander ziehen (Abbildung 7.5).

In der Telophase I kommen die getrennten Chromosomen an entgegengesetzten Polen an. Der Rest der typischen Telophase-Ereignisse kann je nach Spezies auftreten oder nicht. Bei einigen Organismen dekondensieren die Chromosomen und Kernhüllen bilden sich um die Chromatiden in der Telophase I.

Die Zytokinese, die physikalische Trennung der zytoplasmatischen Komponenten in zwei Tochterzellen, erfolgt ohne Neubildung der Kerne in anderen Organismen. Bei fast allen Arten trennt die Zytokinese den Zellinhalt entweder durch eine Spaltfurche (bei Tieren und einigen Pilzen) oder eine Zellplatte, die schließlich zur Bildung von Zellwänden führt, die die beiden Tochterzellen (bei Pflanzen) trennen. An jedem Pol gibt es nur ein Mitglied jedes Paares der homologen Chromosomen, so dass nur ein vollständiger Satz der Chromosomen vorhanden ist. Aus diesem Grund gelten die Zellen als haploid – es gibt nur einen Chromosomensatz, obwohl es doppelte Kopien des Satzes gibt, da jedes Homolog immer noch aus zwei Schwesterchromatiden besteht, die noch aneinander gebunden sind. Obwohl die Schwesterchromatiden einst Duplikate desselben Chromosoms waren, sind sie in diesem Stadium aufgrund von Überkreuzungen jedoch nicht mehr identisch.

Konzepte in Aktion

Sehen Sie sich an dieser Stelle den Prozess der Meiose an und beobachten Sie, wie sich die Chromosomen ausrichten und wandern.

Meiose II

In der Meiose II werden die in den haploiden Zellen der Meiose I verbleibenden verbundenen Schwesterchromatiden in vier haploide Zellen gespalten. Bei einigen Spezies treten Zellen in eine kurze Interphase oder Interkinese ein, der eine S-Phase fehlt, bevor sie in die Meiose II eintreten. Chromosomen werden während der Interkinese nicht dupliziert. Die beiden in der Meiose I produzierten Zellen durchlaufen die Ereignisse der Meiose II synchron. Insgesamt ähnelt die Meiose II der mitotischen Teilung einer haploiden Zelle.

In der Prophase II kondensieren die Chromosomen, wenn sie in der Telophase I dekondensiert sind, wieder. Wenn Kernhüllen gebildet wurden, zerfallen sie in Vesikel. Die während der Interkinese duplizierten Zentrosomen entfernen sich voneinander zu entgegengesetzten Polen, und neue Spindeln werden gebildet. In der Prometaphase II sind die Kernhüllen vollständig abgebaut und die Spindel vollständig ausgebildet. Jedes Schwesterchromatid bildet ein individuelles Kinetochor, das sich von entgegengesetzten Polen an Mikrotubuli anheftet. In Metaphase II sind die Schwesterchromatiden maximal kondensiert und im Zentrum der Zelle ausgerichtet. In der Anaphase II werden die Schwesterchromatiden von den Spindelfasern auseinandergezogen und bewegen sich zu entgegengesetzten Polen.

In der Telophase II kommen die Chromosomen an entgegengesetzten Polen an und beginnen zu dekondensieren. Um die Chromosomen bilden sich Kernhüllen. Die Zytokinese trennt die beiden Zellen in vier genetisch einzigartige haploide Zellen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Kerne in den neu produzierten Zellen beide haploid und haben nur eine Kopie des einzelnen Chromosomensatzes. Die produzierten Zellen sind genetisch einzigartig aufgrund der zufälligen Ansammlung väterlicher und mütterlicher Homologe und wegen der Rekombination von mütterlichen und väterlichen Chromosomenabschnitten – mit ihren Gensätzen –, die während des Crossovers auftritt.

Vergleich von Meiose und Mitose

Mitose und Meiose, beides Formen der Kernteilung in eukaryontischen Zellen, haben einige Gemeinsamkeiten, weisen aber auch deutliche Unterschiede auf, die zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Mitose ist eine einzelne Kernteilung, die zu zwei Kernen führt, die normalerweise in zwei neue Zellen aufgeteilt werden. Die aus einer mitotischen Teilung resultierenden Kerne sind genetisch identisch mit dem Original. Sie haben die gleiche Anzahl von Chromosomensätzen: einen bei haploiden Zellen und zwei bei diploiden Zellen. Auf der anderen Seite besteht die Meiose aus zwei Kernteilungen, die zu vier Kernen führen, die normalerweise in vier neue Zellen unterteilt sind. Die aus der Meiose resultierenden Kerne sind niemals genetisch identisch und enthalten nur einen Chromosomensatz – das ist die Hälfte der ursprünglichen Zelle, die diploid war (Abbildung 7.6).

Die Unterschiede in den Ergebnissen von Meiose und Mitose sind auf Unterschiede im Verhalten der Chromosomen während jedes Prozesses zurückzuführen. Die meisten dieser Unterschiede in den Prozessen treten bei der Meiose I auf, einer ganz anderen Kernteilung als der Mitose. In der Meiose I werden die homologen Chromosomenpaare miteinander assoziiert, miteinander verbunden, erfahren Chiasmata und Crossover zwischen Schwesterchromatiden und reihen sich entlang der Metaphasenplatte in Tetraden mit Spindelfasern von gegenüberliegenden Spindelpolen an jedem Kinetochor eines Homologen auf eine Tetrade. Alle diese Ereignisse treten nur in der Meiose I auf, niemals in der Mitose.

Homologe Chromosomen bewegen sich während der Meiose I zu entgegengesetzten Polen, so dass die Anzahl der Chromosomensätze in jedem zukünftigen Kern von zwei auf einen reduziert wird. Aus diesem Grund wird die Meiose I als Reduktionsteilung bezeichnet. Es gibt keine solche Verringerung des Ploidieniveaus bei der Mitose.

Meiose II ist einer mitotischen Teilung viel analoger. In diesem Fall reihen sich duplizierte Chromosomen (nur ein Satz davon) in der Mitte der Zelle mit geteilten Kinetochoren an Spindelfasern von entgegengesetzten Polen an. Während der Anaphase II, wie bei der mitotischen Anaphase, teilen sich die Kinetochore und ein Schwesterchromatid wird an einen Pol und das andere Schwesterchromatid an den anderen Pol gezogen. Hätte es nicht Crossover gegeben, wären die beiden Produkte jeder Teilung der Meiose II identisch wie bei der Mitose, sie sind unterschiedlich, weil es immer mindestens einen Crossover pro Chromosom gegeben hat. Meiose II ist keine Reduktionsteilung, denn obwohl es in den resultierenden Zellen weniger Kopien des Genoms gibt, gibt es immer noch einen Chromosomensatz, wie es am Ende der Meiose I der Fall war.

Durch Mitose produzierte Zellen funktionieren in verschiedenen Teilen des Körpers als Teil des Wachstums oder ersetzen tote oder beschädigte Zellen. Sie können bei einigen Organismen sogar an der asexuellen Fortpflanzung beteiligt sein. Zellen, die durch Meiose in einem diploid-dominanten Organismus wie einem Tier produziert werden, nehmen nur an der sexuellen Fortpflanzung teil.


Was ist Meiose?

Die Meiose [1] ist eine Art der Zellteilung, bei der die Anzahl der elterlichen Chromosomen um die Hälfte reduziert und folglich vier haploide Tochterzellen gebildet werden. Dieser Prozess ist sehr wichtig in der Bildung der Spermien und Eizellen, die für die sexuelle Fortpflanzung notwendig sind. Wenn das haploide Spermium und die Eizelle verschmelzen, erhält der resultierende Nachwuchs die wiederhergestellte Anzahl von Chromosomen.

Meiose ist bei Eukaryoten weit verbreitet, da sie sowohl in einzelligen Organismen wie Hefe als auch in mehrzelligen Organismen wie dem Menschen auftreten kann.

Der Prozess der Meiose ist sehr wichtig, um die genetische Vielfalt [2] durch sexuelle Fortpflanzung zu gewährleisten.

Beim Menschen werden zwei verschiedene Arten von Tochterzellen von Männchen und Weibchen produziert (Sperma- bzw. Eizellen).


  • Erhaltung der Chromosomenzahl in Organismen: Beim Menschen enthält jede Zelle typischerweise 46 Chromosomen, die in 23 Paaren organisiert sind. Um die Chromosomenzahl Generation für Generation aufrechtzuerhalten, sollten die aus der meiotischen Teilung gebildeten Gameten die Hälfte der Chromosomenzahl (23 Chromosomen) wie die Elternzelle enthalten. Wenn die Geschlechtszellen zu einer Zygote verschmelzen, wird die übliche Chromosomenzahl von 46 Chromosomen im neuen Individuum wiederhergestellt. Wenn der Chromosomenreduktionsprozess nicht aufrechterhalten wird, kann dies zu einer genetischen Anomalie beim Kind führen.
  • Schafft genetische Vielfalt: Der Austausch genetischer Informationen zwischen den homologen Chromosomenpaaren ermöglicht die genetische Variation innerhalb der Population. Diese Variationen bilden die Grundlage des evolutionären Prozesses.
  • Repariert genetische Defekte: Der Prozess des Mischens von Chromosomen bei der Meiose, allgemein bekannt als Rekombination, hilft bei der Reparatur genetischer Anomalien bei Individuen, die durch Meiose entstanden sind. Wenn ein Elternteil einen genetischen Defekt hat, kann die Rekombination durch Meiose diese Anomalie in der nächsten Generation ersetzen und die Bildung eines gesunden Individuums ermöglichen.

Antwort Da die Meiose durch die Vereinigung von Geschlechtszellen oder Gameten auftritt, kann sie nicht asexuell erfolgen.

Antwort. Nicht-Disjunktion ist ein Fehler in der Meiose, wenn sich ein Chromosomenpaar in der Anaphase nicht getrennt hat. In solchen Fällen haben beide Chromosomenpaare an dieselbe Tochterzelle weitergegeben.


Mitose

Mitose ist eine Form der eukaryotischen Zellteilung, die zwei Tochterzellen mit der gleichen genetischen Komponente wie die Mutterzelle produziert. Während der S-Phase replizierte Chromosomen werden so aufgeteilt, dass jede Tochterzelle eine Kopie jedes Chromosoms erhält. Bei aktiv teilenden tierischen Zellen dauert der gesamte Vorgang etwa eine Stunde.

Die replizierten Chromosomen werden an einen „mitotischen Apparat“ befestigt, der sie ausrichtet und dann die Schwesterchromatiden trennt, um eine gleichmäßige Aufteilung des genetischen Materials zu erreichen. Diese Trennung des genetischen Materials in eine mitotische Kernteilung (oder Karyokinese) is followed by a separation of the cell cytoplasm in a cellular division (or Zytokinese) um zwei Tochterzellen zu produzieren.

Bei einigen einzelligen Organismen bildet die Mitose die Grundlage für die ungeschlechtliche Fortpflanzung. Bei diploiden vielzelligen Organismen beinhaltet die sexuelle Fortpflanzung die Verschmelzung von zwei haploiden Gameten, um eine diploide Zygote zu erzeugen. Mitotische Teilungen der Zygote und Tochterzellen sind dann für das spätere Wachstum und die Entwicklung des Organismus verantwortlich. Im erwachsenen Organismus spielt die Mitose eine Rolle beim Zellersatz, der Wundheilung und der Tumorbildung.

Die Mitose, obwohl ein kontinuierlicher Prozess, wird üblicherweise in fünf Phasen unterteilt: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase.

Prophase

Prophase nimmt mehr als die Hälfte der Mitose ein. Die Kernmembran zerfällt in eine Reihe kleiner Vesikel und der Nukleolus zerfällt. Eine Struktur, die als bekannt ist Zentrosom verdoppelt sich, um zwei Tochterzentrosomen zu bilden, die zu entgegengesetzten Enden der Zelle wandern. Die Zentrosomen organisieren die Produktion von Mikrotubuli, die die Spindelfasern bilden, die die mitotische Spindel. Die Chromosomen verdichten sich zu kompakten Strukturen. Jedes replizierte Chromosom besteht nun aus zwei identischen Chromatiden (oder Schwesterchromatiden) zusammengehalten durch eine Struktur, die als bekannt ist Zentromer.

Prometaphase

The chromosomes, led by their centromeres, migrate to the equatorial plane in the mid-line of the cell - at right-angles to the axis formed by the centrosomes. Diese Region der mitotischen Spindel wird als bezeichnet Metaphasenplatte. Die Spindelfasern binden an eine Struktur, die mit dem Zentromer jedes Chromosoms verbunden ist, das Kinetochor genannt wird. Einzelne Spindelfasern binden an a Kinetochor Struktur auf jeder Seite des Zentromers. Die Chromosomen verdichten sich weiter.

Metaphase

Die Chromosomen richten sich entlang der Metaphaseplatte des Spindelapparates aus.

Anaphase

Das kürzeste Stadium der Mitose. Die Zentromere teilen sich, und die Schwesterchromatiden jedes Chromosoms werden auseinander gezogen – oder „trennen“ sich – und bewegen sich zu den gegenüberliegenden Enden der Zelle, gezogen von Spindelfasern, die an den Kinetochor-Regionen befestigt sind. Die getrennten Schwesterchromatiden werden jetzt als bezeichnet Tochterchromosomen. (Es ist die Ausrichtung und Trennung in Metaphase und Anaphase, die wichtig ist, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle eine Kopie jedes Chromosoms erhält.)

Telophase

Das letzte Stadium der Mitose und eine Umkehrung vieler der während der Prophase beobachteten Prozesse. Die Kernmembran bildet sich um die an jedem Pol der Zelle gruppierten Chromosomen neu, die Chromosomen entrollen sich und werden diffus, und die Spindelfasern verschwinden.

Zytokinese

Die letzte Zellteilung, um zwei neue Zellen zu bilden. Bei Pflanzen bildet sich eine Zellplatte entlang der Linie der Metaphasenplatte, bei Tieren kommt es zu einer Einschnürung des Zytoplasmas. Die Zelle tritt dann in die Interphase ein - das Intervall zwischen mitotischen Teilungen.


Meiosis in humans [ edit | Quelle bearbeiten]

In females, meiosis occurs in precursor cells known as oogonia that divide twice into oocytes. These stem cells stop at the diplotene stage of meiosis I and lay dormant within a protective shell of somatic cells called the follicle. Follicles begin growth at a steady pace in a process known as folliculogenesis, and a small number enter the menstrual cycle. Menstruated oocytes continue meiosis I and arrest at meiosis II until fertilization. The process of meiosis in females is called oogenesis.

In males, meiosis occurs in precursor cells known as spermatogonia that divide twice to become sperm. These cells continuously divide without arrest in the seminiferous tubules of the testicles. Sperm is produced at a steady pace. The process of meiosis in males is called spermatogenesis.


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