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Rekombination der Chromosomen – Entstehung vielfältiger Individuen

Erfahre, warum Kinder verschiedener aussehen können! Die Chromosomen-Rekombination teilt sich in inter- und intrachromosomale Prozesse. Entdecke, wie sie die genetische Vielfalt beeinflusst und lerne den Unterschied zwischen ihnen. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text.

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Was beschreibt die Rekombination in der Genetik?

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Sabine Basine
Rekombination der Chromosomen – Entstehung vielfältiger Individuen
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Grundlagen zum Thema Rekombination der Chromosomen – Entstehung vielfältiger Individuen

Intrachromosomale und interchromosomale Rekombination – Biologie

Hast du dich schon einmal gefragt, warum Kinder von den gleichen Eltern so verschieden aussehen können? Der Grund dafür wird in der Biologie Rekombination des Erbguts genannt. Die Rekombination des Erbguts unterscheidet sich in die interchromosomale Rekombination und die intrachromosomale Rekombination. Diese beiden Formen der Rekombination haben ein entscheidendes Merkmal: Sie laufen zufällig ab. Allerdings gibt es zwischen der intrachromosomalen und der interchromosomalen Rekombination auch Unterschiede.

Rekombination – Definition

In der Biologie, genauer gesagt in der Genetik, beschreibt die Rekombination die Neuverteilung von genetischem Material. Die Rekombination ist damit ein entscheidender Faktor der Evolution, wodurch die Variabilität von Erbinformationen einer Art garantiert wird.

Interchromosomale Rekombination – Erklärung

Jeder Mensch besitzt für gewöhnlich 46 Chromosomen, die sich in 23 homologen Chromosomenpaaren zusammenfinden. In der Biologie wird das als diploider Chromosomensatz bezeichnet. Die Paare setzen sich aus je einem mütterlichen und einem väterlichen Chromosom zusammen. Von jedem deiner Elternteile hast du somit 23 Chromosomen erhalten.
Die interchromosomale Rekombination findet in der Metaphase 1 der Meiose statt. In dieser Phase ordnen sich die homologen Chromosomen nebeneinander zu Paaren in der sogenannten Äquatorialebene an. Wenn die Chromosomenpaare nun in der Anaphase 1 durch die Mikrotubuli zu einem der beiden Zellpole gezogen werden, werden diese Paare aufgetrennt. Zu dem einen Pol wird das mütterliche Chromosom und zu dem anderen das väterliche Chromosom gezogen. Welches Chromosom dabei zu welchem Pol geht, ist zufällig, da sich die homologen Chromosomenpaare beliebig in der Äquatorialebene anordnen. In der Telophase 1 teilt sich die Zelle und es entstehen zwei neue Tochterzellen mit nur noch 23 Chromosomen. Der Chromosomensatz der Tochterzelle ist nur noch haploid.

Merke: Bei der interchromosomalen Rekombination handelt es sich um eine Neukombination von (mütterlichen und väterlichen) Chromosomen im Chromosomensatz.

Intrachromosomale Rekombination – Erklärung

Auch bei der intrachromosomalen Rekombination ist die Anordnung der homologen Chromosomenpaare wichtig. Während dieser Zusammenlagerung kann es nämlich auch zum Genaustausch, dem sogenannten Crossing-over, innerhalb des homologen Chromosomenpaares kommen. Dabei überkreuzen sich entsprechende Chromatiden der homologen Chromosomen. Die Chromatiden werden an den Überkreuzungspunkten, den sogenannten Chiasmata (singular: Chiasma), aufgebrochen und an dem jeweils anderen Chromosom neu angeknüpft. So kommt es zum Austausch ganzer Genabschnitte.

Austausch genetischen Materials beim Crossing-over

Merke: Bei der intrachromosomalen Rekombination handelt es sich um eine Neukombination von (mütterlichen und väterlichen) Allelen innerhalb der Chromosomen.

Bedeutung

Die Rekombinationen von Erbmaterial sorgen für eine größere Variabilität der Genotypen, welche wiederum Auswirkungen auf den Phänotyp eines Individuums haben. Das sorgt unter anderem dafür, dass die Kinder von den gleichen Eltern manchmal völlig verschiedene Eigenschaften haben. Das hat eine große Bedeutung für die Evolution und die Variabilität von Merkmalen einer Art.

Zusammenfassung – Rekombination der Chromosomen

Die interchromosomale Rekombination zeichnet sich also durch eine zufällige Verteilung der homologen Chromosomen auf die Tochterzellen aus und die intrachromosomale Rekombination durch die Neukombination von Genabschnitten zwischen zwei homologen Chromosomen. Bedeutend ist die Rekombination vor allem für die Evolution und die genetische Variabilität einer Art.

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Das Video Rekombination der Chromosomen

In diesem Video lernst du die interchromosomale und die intrachromosomale Rekombination kennen. Du erfährst, wann genau während der Meiose beide Arten der chromosomalen Rekombination stattfinden und worin sie sich unterscheiden. Im Anschluss an das Video kannst du dein neu gewonnenes Wissen mit interaktiven Übungsaufgaben und einem Arbeitsblatt testen.

Transkript Rekombination der Chromosomen – Entstehung vielfältiger Individuen

Hallo, mein Name ist Sabine und in diesem Film möchte ich dir die Rekombination erklären. Nehmen wir mal an, du hast eine Schwester. Von euren Eltern habt ihr beide das gleiche genetische Material erhalten. 23 Chromosomen von eurem Vater und 23 von eurer Mutter. Das macht dann 46 Chromosomen für jeden. Wie kommt es dann, dass ihr euch äußerlich so unterscheidet? Verantwortlich hierfür ist die Rekombination, die bei der Meiose stattfindet, und das schauen wir uns jetzt an. Jedes deiner Chromosomen kommt praktisch 2 Mal vor. Die eine Variante ist von deinem Vater, die andere von deiner Mutter. Diese homologen Chromosomenpaare liegen in der Äquatorialebene vor, in der Metaphase I, in der Meiose. Die Kernhülle hat sich aufgelöst und die Mikrotubuli des Spindelapparates greifen an den einzelnen Chromosomen an. In der Anaphase I werden die Chromosomenpaare nach und nach voneinander getrennt. In der Telophase I teilt sich die Zelle zum ersten Mal. Aber stopp! Die Chromosomen können sich doch auch noch mal ganz anders anordnen. Die mütterlichen Chromosomen sind rot und die väterlichen Chromosomen sind bei mir schwarz. So können sie sich zum Beispiel anordnen, oder so, oder so, oder so, oder auch so, oder so, oder so. Durch diese verschiedenen Arten der Anordnung der väterlichen und mütterlichen Chromosomen kommt es zu einer Durchmischung des Erbmaterials. Dadurch entstehen neue Genotypen und dieses Phänomen nennt man interchromosomale Rekombination. Es gibt noch eine weitere Art, wie Rekombination stattfinden kann. Diese bezeichnet man als intrachromosomal. Während die Chromosomen als bivalent beziehungsweise Tetrade zusammenliegen, kann es zum Stückaustausch kommen. Die mütterlichen und väterlichen Chromatiden nennt man Nicht-Schwester-Chromatiden. An einer Stelle brechen diese Chromatiden und die Bruchstücke tauschen die Plätze. Diesen Prozess nennt man Crossing-over und die Bruchstellen heißen Chiasmata, Einzahl ist Chiasma. Gehen wir noch einmal auf den Anfang zurück. Warum unterscheidest du dich von deiner Schwester? Zum einen können sich die mütterlichen und väterlichen Chromosomen während der Meiose zufällig verteilt haben. Das nennt man interchromosomale Rekombination. Es kann aber auch ein Stückaustausch zwischen mütterlichen und väterlichen Chromosomen stattgefunden haben, ein Crossing-over. Das nennt man dann intrachromosomale Rekombination. Durch Rekombination entstehen neue Genotypen, somit neue Merkmale und damit verschiedene Geschwister. Und das ist ja, ehrlich gesagt, auch gar nicht so schlimm. Wichtig über Rekombinationen zu wissen ist, dass sie zufällig ablaufen und unwillkürlich sind. Sie sind ein wichtiger Evolutionsfaktor, da Rekombinationen die Variabilität zwischen Individuen einer Art garantieren. Und falls du schon von Darwin gehört hast: Der geht ja davon aus, dass Nachkommen im Überfluss produziert werden, diese sich voneinander unterscheiden und sie dann in Konkurrenz treten. Und nur die bestangepasstesten Individuen überleben dann. Das heißt, durch Rekombination entstehen neue Merkmale, die dann zur Evolution einer Art beitragen. Ich hoffe, ich konnte dir mit diesem Video beim Lernen helfen. Vielen Dank für's Zusehen und bis bald, Sabine.

14 Kommentare
  1. Sabine war sich teilweise echt unsicher😬

    Von Mefe6407, vor mehr als 4 Jahren
  2. crossing over passiert nut in der prophase 1 nicht in metaphase

    Von farah k., vor mehr als 8 Jahren
  3. Hallo,
    da sich die homologen Chromosomen in der Prophase I "paaren", indem sie sich nach der Länge aneinanderlegen, kann es bereits in dieser Phase schon zum Crossing over kommen. In der Metaphase folgt die Auflösung der Kernmembran und die Ausbildung der Kernspindel. :)
    LG

    Von Serpil K., vor mehr als 9 Jahren
  4. Super, danke. Aber jetzt in der Metaphase oder Prophase 1 ? das verwirrt mich jetzt. Ich dachte nämlich auch Prophase.

    Von Juliane G., vor mehr als 9 Jahren
  5. Krossing-owa xD

    Von Bdeurope, vor mehr als 10 Jahren
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