Genetik Flashcards
Autosomen
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Zellen ohne diploiden Chromosomensatz
Eurozythen
Keimzellen
Aufbau Chromosomen
Gene
Mehrere Replikationsursprünge
Centromer
Zwei Telomere
Homologe Chromosomenpaare
Ausnahme Geschlechtschromosomen Mann (XY)
Struktur Chromatin
dynamisch, Chromatinumformungskomplexe
Vorraussetzungen Mendel´sche Regeln
- Diploider Organismus mit haploiden Keimzellen
- Einfacher Erbgang: nur ein Gen codiert für das Merkmal
- Homozygote Organismen
- Nur Merkmale können untersucht werden, die aussen sichtbar sind
Mendel´sche Regeln
- Uniformitätsregel
- Spaltungsregel
- Unabhängigkeitsregel
Uniformitätsregel
homozygot x homozygot
Kreuzt man zwei Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, aber jeweils reinerbig sind, dann sind alle Nachkommen uniform
z.B. Grüne und gelbe Erbsen
dominant rezessiver Erbgang
das dominante Merkmal setzt sich gegen das rezessiv ausgepräge Gen durch
intermediärer Erbgang
- kein Gen ist dem anderen über dominant
- Mischform entsteht
- z.B. Blütenfarbe
Kodominanter Erbgang
- beide sind gleichbereichtigt und unabhängig
- beide Merkmale prägen sich in der ersten Tochtergeneration seperat aus
- z.B. Blutgruppen (A+B=AB)
Spaltungsregel
- kreuzt man zwei Mischlinge unter sich, so spalten sich die Enkelgenerationen in Genotyp 1:2:1 und im Phänotyp 3:1 auf
- beim intermediären und kodominanten Erbgang 1:2:1
- Nachkommen sind nicht mehr uniform, spalten sich in Geno- und Phänotyp
Unabhängigkeitsregel
- Bei Kreuzung von zwei reinerbigen Individuen, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, werden diese unabhängig voneinander vererbt
- diese Regel gilt nur für Gene, die weit genug entfernt auf dem Chromosom angesiedelt sind
- in der zweiten Tochtergeneration treten neue, reinerbige Kombinationen auf 9:3:3:1
homozygot/reinerbig
2 gleiche Allele
heterozygot/mischerbig
2 verschiedene Allele
Teilungsrate und Proliferation
- Knochenmark- und Haarzellen teilen sich schnell
- Neurona nach ihrer Differenzierung teilen sich nicht mehr
Zellteilung Prokaryoten
Chromosom haftet an Zellmembran und nach dessen Verdopplung kommt es zur Einschnürung
Mitose
- nicht geschlechtlich
- aus einer Mutterzelle entstehen zwei genetisch identische diploide Tochterzellen
- Zuerst Zellkernteilung, danach Zytoplasmateilung
Meiose
- geschlechtlich
- Reduktion des Chromosomensatzes: Aus einer Mutterzelle entstehen 4 haploide Chromosomensatz (für genetische Vielfalt)
- läuft in Gonaden/Keimdrüsen ab, die Keimzellen und Sexualhormone produzieren. Mann= Hoden, Frau= Eierstöcke
- man nennt die entstehenden Zellen Keimzellen (1n1c). Verschmelzen zwei Keimzellen, ensteht eine neue diploide Zelle, eine Zygote (2n2c)
Interphase
- Verdopplung Chromosomensatzes, längste Phase
- G1
- G0
- S
- G2
G1-Phase
- Ein Chromatid-Chromosomensatz
- dekondensiert
- Wachstum der Zelle
- Ergänzung von Zellbestandteilen
- Trennung Zentriolen
G0 Phase
- Ruhephase, Einstellung der Teilungsaktivität
- optional
- Nerven- oder Muskelzellen
S Phase
- DNA Replikation: DNA wird verdoppelt, zwei Chromatide pro Chromosom
- Histone, Nukleotide wandern vermehrt in den Zellkern, Zentriolen verdoppeln sich
- Sollten bei der DNA Replikation Fehler unterlaufen, kann der Zellzyklus in der S-Phase durch das Protein p21 unterbrochen werden und in die Apoptose überführt werden
G2 Phase
- Massephase
- Aufnahme von Flüssigkeiten aus der Zelle
- MPhase Förderfaktor leitet Mitose ein
Mitose
- Gleich bei Vielzellern und Einzellern
Ablauf Mitose
- Prophase
- Prometerphase
- Metaphase
- Anaphase
- Telophase
- Zytokinese
Prophase (Mitose)
- Verdoppelte DNA im Zellkern wird in Histone zu X-förmigen Chromosomen kondensiert und im Karyogramm sichtbar
- Während Kondensierung dissoziiert durch Phosphorilierung der grösste Teil des Proteinkomplexes von den Chromosomenarmen
- Zentromere halten Schwesterchromatide zusammen und wandern zu entgegemgesetzten Polen der Zelle mithilfe von Motorproteinen
- Motorproteine regulieren den aus Mikrotubuli bestehenden Spindelapparat, der ebenfalls in der Prophase ausgebildet wird
Prometaphase (Mitose)
- Membran des Zellkerns löst sich auf
- Spindelapparat kann an den Zentromeren der Chromosomen ansetzen
Metaphase (Mitose)
- Spindelfasern haben Chromosomen an Zentromeren erfasst
- Anordnung Chromosomen in Äquatorialebene
Anaphase (Mitose)
- Schwesterchromatide werden im Bereich des Zentromers durch den Spindelapparat getrennt
- Spindelapparat zieht Chromatin in die jeweilige Hälfte der Zelle
- Vollständiger Chromosomensatz in beiden Hälften der Zelle
Telophase (Mitose)
- Auflösung Spindelapparat
- Chromatiden dekondensieren
- Entstehung neuer Kernhülle, Entstehung neuer Arbeitskern
Zytokinese
- Gesamte Zelle wird geteilt
- Zytoplasma/organellen werden mithilfe von kontaktilem Ring aus Aktin und Myosin in zwei Hälften geteilt und auf zwei Tochterzellen verteilt
Spermatogenese und Oogenese
- Spermatogenese: vier gleich große haploide Zellen
- Oogenese: Eine Eizelle und drei Polkörperchen, die nicht mehr benötigtes, haploides Material enthalten
Ablauf Meiose
Meiose 1 - Reduktionsteilung 1. S Phase 2. Prophase 1 3. Prometaphase 1 4. Metaphase 1 5. Anaphase 1 6. Telophase 1 Zytokinese --> haploide 2 Chromatiden Meiose 2 - Äquationsteilung 7. Prophase 2 8. Prometaphase 2 9. Metaphase 2 10. Anaphase 2 11. Telophase 2 Zytokinese -->ein-Chromatid Chromosomensatz
Prophase 1
- Leptotän
- Zygotän
- Pachytän
- Diplotän
- Diakinese
- Ersten vier Schritte im Zellkern, Diakinese in Zelle
heterozygot
heterozygot “Rb” und “Rb”. Beide haben also exakt die gleichen Allele, sind aber heterozygot
Crossing Over
Als Crossing-over wird eine kreuzweise Überlagerung zweier Chromatiden mit anschließendem Austausch von Abschnitten bezeichnet, wie er bei der Meiose (Paarung der homologen Chromosomen in der Prophase I) häufig auftritt.
Spindelapparat
Der Spindelapparat wird während Mitose und Meiose von Mikrotubuli ausgebildet
Genkopplung
Als Genkopplung bezeichnet man das Phänomen, dass räumlich nahe beieinander liegende Gene gemeinsam vererbt werden können. Dabei gilt, je näher die räumliche Position zweier Gene zueinander ist, desto seltener werden sie während der Meiose getrennt. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass Gene, die häufig gemeinsam vererbt werden, nahe beieinander liegen.
homozygot- heterozygot
Homozygot bedeutet, dass das Erbgut zwei identische Allele eines Gens auf den beiden Chromosomen aufweist. Heterozygot bedeutet, dass das Erbgut zwei verschiedene Allele eines Gens auf den beiden Chromosomen aufweist.
Mendel’sche Regeln
Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, das beide Individuen reinerbig (homozygot) aufweisen, so sind die Individuen der F1 Generation im betrachteten Merkmal gleich (Uniformitätsregel). Die Spaltungsregel besagt, dass sich im Falle einer Kreuzung zweier gleichartig heterozygoter Individuen, die F1 Generation in unterschiedliche Phänotypen aufspaltet.
Leptotän
Chromosomen sind in fadenförmiger Struktur sichtbar und kondensation beginnt
Zygotän
Annäherung und schlussendlich Paarung der homologen Chromosomenpaare. Ein homologes Chromosomenpaar besteht aus mütterlichem und väterlichen Chromosom
Pachytän
Austausch homologer Chromosomenabschnitte durch Crossing over. Hier erfolgt Rekombination von mütterlichem und väterlichem Erbgut
Diplotän
Trennung der Chromosomen
bleiben an Chiasmata verbunden
Diakinese
Kondensation ist vollendet
Kernmembran wird aufgelöst
Prometaphase 1
- Ausbildung Spindelapparat
- Chromosomen wandern in Richtung Äquatorialebene
Metaphase 1
- Metaphasenplatte ist ausgeprägt
Anaphase 1
- Chromosomen von Spindelapparat zu Chromosomen gezogen
- vollständige Teilung der homologen Chromosomenpaare durch Spindelapparat
Telophase 1 und Zytokinese
- haploider Chromosomensatz an jedem Pol
- Spindelapparat verschwindet
- Neubildung Zellkern und Zellkernmembran
- Einschnürung Plasmamembran, sodass zwei haploide Tochterzellen entstehen.
- Zytokinese beschreibt Teilung des Zellplasmas einer Zelle