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Chromosomen – Bau und Funktion

Erfahre alles über die Träger der Erbinformation, die Chromosomen. Sie bestehen aus DNA und Proteinen, befinden sich im Zellkern und sind entscheidend für Wachstum und Vererbung. Möchtest du mehr über den genauen Aufbau, die Funktionen und die Herkunft der Chromosomen erfahren? Interessiert? Dies und vieles mehr findest du hier!

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Chromosomen – Bau und Funktion
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse - 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Chromosomen – Bau und Funktion Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Chromosomen – Bau und Funktion kannst du es wiederholen und üben.
  • Ergänze den Lückentext zum Aufbau der Chromosomen.

    Tipps

    Die kompakte Form des Chromosoms entsteht unter anderem durch den Austritt von Wasser.

    Eu kommt aus dem Altgriechischem und bedeutet echt.

    Lösung

    Chromosomen sind hoch kondensierte Formen der DNA, die nur bei den Eukaryoten vorkommen. Sie bestehen aus zwei Chromatiden, auch Schwesterchromatiden genannt, die über das Centromer miteinander verbunden sind. Liegt das Centromer genau mittig zwischen den Armen der Chromatiden, so bezeichnet man das Chromosom als metazentrisches Chromosom. Die Lage des Centromers kann je nach Chromosom variieren. Damit das Chromosom stabil bleibt und sich die DNA-Strangteile nicht voneinander abstoßen, sind zwischen den DNA-Strangteilen Proteine eingelagert. Diese Proteine bezeichnet man als Histone, wobei es aber noch weitere Proteine gibt, die das Chromosom stabilisieren.

  • Gib an, ob die Aussagen bezüglich der Chromosomen korrekt sind.

    Tipps

    Der Ackerschachtelhalm besitzt mehr als 200 Chromosomen. Pflanzen haben häufig eine große Anzahl an Chromosomen.

    In der Mitosphase des Zellzykluses liegen die Chromosomen in kondensierter Form vor.

    Es gibt auch Polyploidie größer als 2.

    Lösung

    Der Mensch besitzt weniger Chromosomen als eine Kartoffel. Die Anzahl der Chromosomen gibt also keine Auskunft über den Entwicklungsstand eines Organismus.

    So hat der Ackerschachtelhalm sogar 200 Chromosomen. Wie man dem Karyogramm eines Mannes ansehen kann, hat der Mensch 23 Chromosomen, die jeweils in doppelter Ausführung (diploider Chromosomensatz) vorhanden sind. Dennoch gibt es Organismen, die ihre Chromosomen sogar in dreifacher und mehrfacher Ausführung tragen. Die Diploidie ist also keine Regel.

  • Ordne die Eigenschaften den entsprechenden Strukturen zu.

    Tipps

    Männer und Frauen besitzen unterschiedliche Geschlechtschromosomen.

    Bei der Anaphase der Mitose werden die Chromosomen am Centromer in zwei Chromatiden aufgeteilt.

    Lösung

    Das Centromer von Chromosomen kann mittig (metazentrisch), mittig versetzt (submetrazentrisch), oder auch an den Enden der Chromatiden (akrozentrisch) liegen.

    Die Geschlechtschromosomen ausgenommen, liegt jedes Chromosom beim Menschen in zweifacher Ausführung vor. Diese Chromosomenpaare bezeichnet man als homologe Chromosomen. Bei den Geschlechtschromosomen des Mannes ist das nicht so. X- und Y-Chromosomen unterscheiden sich voneinander und werden deshalb als heterologe Chromosomen bezeichnet.

    Wenn in der Mitose die Chromosomen während der Anaphase am Centromer in zwei Chromatiden aufgeteilt werden, so hat man zwei Ein-Chromatid-Chromosomen vorliegen.

    Nicht jeder Organismus besitzt Chromosomen. Nur die Eukaryoten, wie zum Beispiel Menschen oder die Kartoffel, besitzen Chromosomen. Prokaryoten, wie das Bakterium E. coli, besitzen keine Chromosomen.

  • Ordne die Abbildungen nach dem Grad der Kondensation.

    Tipps

    Wenn man ein Handtuch an zwei Enden entgegengesetzt dreht, dann zwirbelt es sich. Dreht man weiter, dreht sich das gezwirbelte Handtuch in sich selbst erneut. Ähnliche Abläufe erfolgen auch bei der Kondensation.

    Die jeweils größere Einheit tritt immer mit sich selbst in Wechselwirkung und zieht sich so zusammen.

    Histone und andere Proteine stabilisieren die DNA.

    Lösung

    Zu Beginn liegt die DNA als Doppelstrang vor. Damit sich die Doppelstrangelemente beim Kompaktieren nicht abstoßen, werden sie um das Protein Histon gewickelt. Damit werden die Wechselwirkungen verhindert. In der Kette aus DNA und Histonen finden sich so wenige Abstoßungsprozesse, dass diese Kette selbst einen noch kompakteren Zustand erreichen kann. Dieses Prinzip kannst du dir wie bei einem Handtuch vorstellen, das du zwirbelst. Irgendwann erreichst du den Punkt, an dem das gezwirbelte Handtuch sich selbst erneut zwirbelt. Probiere es doch einmal aus.

    Damit die kompakte Form noch dichter werden kann, kommt ein weiteres Hilfsprotein hinzu, das die Kette durch die Verhinderung von Abstoßungen stabilisiert. Außerdem kommen viele weitere stabilisierende Proteine hinzu. Am Ende der Kondensation ist das kondensierte Chromosom sichtbar.

  • Bestimme, um welchen Teil des Chromosoms es sich handelt.

    Tipps

    Ein Chromosom besteht aus zwei Chromatiden.

    Der Wortstamm telo stammt aus dem Griechischem und bedeutet Ende.

    Lösung

    Ein Chromosom besteht aus zwei Chromatiden. Diese zwei Chromatiden werden auch als Schwesterchromatiden bezeichnet, da sie identische Kopien voneinander sind. Verbunden sind sie über das Centromer in der Mitte des Chromosom. Die Position des Centromers kann aber dennoch je nach Chromosom variieren. Nicht nur die Chromatiden gibt es in doppelter Ausführung, sondern auch jedes Chromosom liegt zweimal vor. Dabei ist eines der Chromosomen von der Mutter, das andere vom Vater. Diese beiden Chromosomen bezeichnet man als homologe Chromosomen, ausgenommen sind die Geschlechtschromosomen. Die Spitzen eines jeden Chromosoms bezeichnet man als Telomere.

  • Gib an, welche Aussagen zum Karyogramm korrekt sind.

    Tipps

    Anhand der Anzahl der Chromosomenpaare lässt sich bestimmen, um welchen Organismus es sich handelt. Die Anzahl der Paare gibt jedoch keine Auskunft über den Entwicklungsstand des Organismus.

    Männer besitzen ein X- und ein Y-Chromosom. Frauen besitzen zwei X-Chromosomen.

    Homologe Chromosomen besitzen dieselbe Form.

    Lösung

    Am letzten Chromosomenpaar, den Geschlechtschromosomen, lässt sich das Geschlecht bestimmen. Frauen besitzen zwei X-Chromosomen. Männer hingegen besitzen nur ein X-Chromosom und ein Y-Chromosom. An der Abbildung erkennst du, dass die Geschlechtschromosomen nicht identisch sind. Dem kannst du entnehmen, dass es sich um ein X- und ein Y-Chromosom handeln muss und es sich folglich um einen männlichen Chromosomensatz handelt.

    Die Centromere der Chromosomen können je nach Chromosomenpaar an unterschiedlichen Stellen liegen. Beim ersten Chromosomenpaar liegen sie beispielsweise mittig, also metazentrisch.

    Eine Trisomie 21, also dass das 21. Chromosom in dreifacher Ausführung vorliegt, ist nicht zu beobachten. So etwas passiert, wenn bei der Fortpflanzung von einem Elternteil durch einen Fehler nicht nur ein Chromosom, sondern gleich zwei Chromosomen weitergegeben werden. Mit dem Chromosom der Mutter lägen dann drei Chromosomen vor: Trisomie 21.