Vererbung des Geschlechts
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Grundlagen zum Thema Vererbung des Geschlechts
Inhalt
- Die Vererbung des Geschlechts – Biologie
- Chromosomen der Körperzellen
- Bildung der Geschlechtszellen
- Der Befruchtungsvorgang
- Kreuzungsschema zur Vererbung des Geschlechts
- Ist das Geschlecht vererbbar?
- Wie werden Chromosomen vererbt?
- Gesamtüberblick zur Geschlechtsvererbung
Die Vererbung des Geschlechts – Biologie
Wieso ist mein Körper männlich oder weiblich? Hast du dir schon einmal diese Frage gestellt? Um dir diese Frage zu beantworten, bist du hier genau richtig. Du erfährst das Zusammenspiel der Chromosomen und wie bei einem neu entstehenden Leben das biologische Geschlecht bestimmt wird.
Chromosomen der Körperzellen
Beginnen wir in den Zellen unseres Körpers, den Somazellen. In jeder dieser Zellen befinden sich 46 Chromosomen. Diese unterteilen wir in 44 Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen, sogenannte Gonosomen. Die Gonosomen gibt es in zwei Ausprägungen: X-Chromosomen und Y-Chromosomen. Diese Gonosomen bestimmen das Geschlecht des Individuums. In weiblichen Zellen sind die Gonosomen durch die Paarung XX und in männlichen Zellen durch die Paarung XY gegeben.
Die Somazellen besitzen einen doppelten Chromosomensatz, sie sind diploid (2n). Dabei liegen die 44 Autosomen als 22 homologe Paare vor. Die beiden Autosomen in einem Paar haben den gleichen Grundaufbau und haben die gleiche Abfolge von Genen. Sie sind aber nicht identisch, sondern haben unterschiedlich ausgeprägte Gene, denn eines kommt von der Mutter und eines vom Vater. Genauere Informationen dazu findest du im Video zum Thema interchromosomale Rekombination.
Lediglich die Gonosomen sind als XX- oder XY-Kombination unpaarig in der Zelle.
Bildung der Geschlechtszellen
Wie genau kommt aber nun ein Mädchen oder ein Junge zustande? In den Geschlechtsorganen der Eltern werden die Geschlechtszellen, Gameten oder Keimzellen genannt, gebildet. Diese haben einen haploiden (n) Chromosomensatz mit 23 Chromosomen, bestehend aus 22 Autosomen und einem Gonosom.
Im Detail werden haploide Geschlechtszellen bei Frauen und Männern aus einer diploiden Urkeimzelle gebildet. Der ablaufende Vorgang heißt Meiose. Bei Frauen entstehen aus einer Urkeimzelle eine Eizelle und drei Polkörper, die Polkörper sterben ab. Die Eizelle trägt ein
Der Befruchtungsvorgang
Trifft ein Spermium auf eine Eizelle, verschmelzen beide zu einer diploiden Zygote. Aus der Zygote entwickelt sich der Embryo und später das Baby. Dabei ist das Spermium geschlechtsbestimmend. Trifft ein Spermium mit einem
Fassen wir noch einmal zusammen, wie die Chromosomensätze der Zygoten aussehen:
- Weibliche Zygote: 44 Autosomen + zwei Gonosomen (XX)
- Männliche Zygote: 44 Autosomen + zwei Gonosomen (XY)
Kreuzungsschema zur Vererbung des Geschlechts
Das Kreuzungsschema wird in der Illustration dargestellt. Daraus lässt sich auch die Wahrscheinlichkeit, ob es ein Junge oder ein Mädchen wird, ableiten.
Ist das Geschlecht vererbbar?
Jede Geschlechtszelle enthält ein Gonosom. Das Geschlecht wird bei der Befruchtung bestimmt. Das enthaltene Gonosom im Spermium bestimmt, ob sich aus der befruchteten Eizelle ein Mädchen oder ein Junge entwickelt. Eine gezielte Geschlechtsvererbung kann nur im Labor stattfinden.
Wie werden Chromosomen vererbt?
Wie in dem Befruchtungsvorgang dargestellt enthalten die weiblichen und männlichen Gameten je einen haploiden Chromosomensatz. Durch die Befruchtung erhält die Zygote einen haploiden Chromosomensatz der Mutter und des Vaters. Das daraus entstehende Baby erbt somit von beiden Elternteilen genetische Informationen. Da sich die Kombination der Chromosomen in den einzelnen Gameten eines Menschen unterscheidet, haben Geschwister unterschiedliches Erbgut.
Gesamtüberblick zur Geschlechtsvererbung
In den Somazellen (Körperzellen) besitzt der Mensch 46 Chromosomen als diploiden Satz (2n). Dieser setzt sich zusammen aus 44 Autosomen (jeweils 22 homologe Paare) und zwei Gonosomen. Bei weiblichen Zellen sind es
Die Geschlechtszellen sind dagegen haploid (1n) mit 23 Chromosomen. Die weiblichen Geschlechtszellen sind die Eizellen und tragen 22 Autosomen und ein
Die Erkenntnisse zur Anzahl der Chromosomen und ihrem paarigen Vorliegen werden in der Chromosomentheorie der Vererbung verdeutlicht. Ausschlaggebend waren die Forschungen von Herrn Mendel und die Aufstellung der mendelschen Regeln.
Du interessierst dich für den genauen Befruchtungsvorgang der Zellen? Dann sind die Videos Befruchtung, Spermium verschmilzt mit Eizelle und weibliche Keimzellen das Richtige für dich.
Mit dem Arbeitsblatt zum Thema Vererbung des Geschlechts und den interaktiven Übungen kannst du dein neu erworbenes Wissen testen.
Transkript Vererbung des Geschlechts
Hallo. Willkommen zum Video zum Thema “Vererbung des Geschlechts”. Wird es ein Junge oder ein Mädchen werden? Diese Frage stellen sich viele werdende Eltern. Doch wie kommt es eigentlich dazu, dass entweder ein Mädchen oder ein Junge entsteht? Genau damit befassen wir uns in diesem Video. Zunächst besprechen wir die Chromosomen in den menschlichen Körperzellen. Danach wird erläutert, wie die Bildung der Geschlechtszellen abläuft und der Befruchtungsvorgang. Und letztendlich wie es zur Ausbildung des Geschlechts des Kindes kommt. Kommen wir zuerst auf die Chromosomen in den menschlichen Körperzellen zu sprechen. Normale Somazellen des Menschen enthalten 46 Chromosomen. Es handelt sich dabei um 44 Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen, die auch Gonosomen genannt werden. Weibliche Zellen haben 44 Autosomen und als Geschlechtschromosomen zwei X-Chromosomen. Männliche Zellen haben hingegen 44 Autosomen sowie ein X- und ein Y-Chromosom. Die Autosomen liegen dabei jeweils als homologe Chromosomenpaare vor, die die gleiche Erbinformation tragen. Man spricht von einer diploiden Zelle mit einem doppelten Chromosomensatz. Hierfür schreibt man 2n. Dies entspricht zwei mal 22 Autosomen, da diese doppelt vorliegen und dazu zwei Geschlechtschromosomen. Das ergibt also die Gesamtzahl 46. Die Geschlechtszellen werden in den Geschlechtsorganen gebildet. Sie werden auch als Gameten oder Keimzellen bezeichnet. Sie unterscheiden sich von den restlichen Körperzellen, also den Somazellen, in ihrer Chromosomenzahl. Sie enthalten 23 Chromosomen, nämlich 22 Autosomen und ein Geschlechtschromosom. Frauen tragen in ihren Eizellen 22 Autosomen und ein X-Chromosom. Männer tragen in den Spermien 22 Autosomen und ein X- oder 22 Autosomen und ein Y-Chromosom. Die Geschlechtszellen sind haploid. Das heißt, sie weisen einen einzelnen Chromosomensatz auf. Dieser wird mit n abgekürzt. Die Bildung der Geschlechtszellen läuft folgendermaßen ab: Bei der Mutter entstehen aus der diploiden Urkeimzelle, die also 46 Chromosomen hat, durch die Zellteilung Meiose eine Eizelle und drei unfruchtbare Polkörperchen, die rasch absterben. Durch die Meiose wurde die Chromosomenzahl halbiert. Die Eizelle ist nun haploid und hat 22 Autosomen und ein X-Chromosom. Beim Vater entstehen aus der diploiden Urkeimzelle vier Spermien. Diese sind ebenfalls haploid und enthalten 22 Autosomen und ein X- oder 22 Autosomen und ein Y-Chromosom. Bei der Befruchtung fusioniert die Eizelle der Mutter mit dem Spermium des Vaters. 50 Prozent der Spermien tragen neben den 22 Autosomen ein X- und die anderen 50 Prozent ein Y-Chromosom. Bei der Befruchtung wird die sogenannte Zygote gebildet. Fusioniert eine Eizelle mit ihren 22 Autosomen und ihrem X-Chromosom mit einem Spermium, das ein Y trägt, so hat die Zygote 44 Autosomen und XY und ist somit diploid. Im anderen Fall wird die Eizelle von einem Spermium mit einem X-Chromosom befruchtet und die Zygote enthält 44 Autosomen und XX. Die Hälfte der Zygoten ist also männlich, die andere Hälfte weiblich. Das sich im Spermium befindende Geschlechtschromosom bestimmt also das Geschlecht des Kindes. Fassen wir zusammen, was du in diesem Video gelernt hast: Als Erstes haben wir die Chromosomen der Körperzellen besprochen. Somazellen sind diploid, mit 2n = 46. Frauen haben zwei X-Chromosomen und Männer haben ein X- und ein Y-Chromosom. Die Geschlechtszellen sind haploid mit n = 23. Danach haben wir die Bildung der Geschlechtszellen besprochen. Eizellen haben 22 Autosomen und ein X. Spermien haben 22 Autosomen und ein X oder ein Y. Du hast gelernt, dass beim Befruchtungsvorgang eine Eizelle mit einem Spermium fusioniert und dabei die Zygote bildet. Diese ist diploid und hat somit 46 Chromosomen. Außerdem hast du dir gemerkt, dass das Geschlechtschromosom im Spermium das Geschlecht des Kindes bestimmt. Danke für deine Aufmerksamkeit! Tschüss, bis zum nächsten Video!
Vererbung des Geschlechts Übung
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Vergleiche den Chromosomensatz der Somazellen und der Gameten.
TippsSomazellen nennt man auch Körperzellen.
Gameten sind die Geschlechtszellen, auch Keimzellen genannt.
LösungDie Somazellen, auch Körperzellen genannt, sind diploid. Das bedeutet sie haben einen doppelten Chromosomensatz. Insgesamt sind das beim Menschen 46 Chromosomen, davon sind 44 Autosomen und 2 Gonomosmen, die Geschlechtschromosomen.
Die Gameten sind dagegen nur haploid. Sie haben also nur einen einfachen Chromosomensatz. Sie werden auch Geschlechtszellen, oder Keimzellen genannt und besitzen einen halben Chromosomensatz. Also 22 Autosomen und 1 Gonosom.
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Beschreibe, wie bei der Befruchtung das Geschlecht festgelegt wird.
TippsDie Eizelle ensteht aus einer weiblichen Urkeimzelle und die besitzen nur X-Chromosomen.
Im Allgemeinen besitzen Frauen 2 X-Chromosomen und Männer ein X- und ein Y- Chromosom.
LösungWelches Geschlecht ein Embryo entwickelt, wird durch die Verteilung der Chromosomen während der Befruchtung festgelegt, in der Eizelle und Spermium verschmelzen.
Alle Eizellen besitzen ein X-Chromosom. Dagegen hat die Hälfte der Spermien ein X-Chromosom und die andere Hälfte ein Y-Chromosom. Je nachdem welches Spermium die Eizelle erreicht, eins mit einem X- oder eins mit einem Y-Chromosom, entwickelt sich entweder ein männlicher oder ein weiblicher Embryo.
Die Wahrscheinlichkeit für einen Jungen oder ein Mädchen sind also ca. 50:50. Allerdings können bei der Meiose auch Fehler auftreten, wodurch es zu anderen, ungewöhnlichen Kombinationen kommt. Das ist aber sehr selten.
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Ermittle den Ablauf der Meiose.
TippsChromatiden sind die zwei verschiedenen „Arme“ eines Chromosoms, die in der Mitte miteinander verbunden sind.
LösungDurch die Meiose entstehen die Gameten, von denen je zwei, eine Eizelle und ein Spermium, in der Befruchtung kombiniert werden.
Die Meiose setzt sich aus zwei Zellteilungen zusammen. In der ersten Teilung werden die homologen Chromosomenpaare auf die beiden neuen Zellen verteilt. In der zweiten Teilung werden dagegen die Schwesterchromatiden getrennt und auch wieder auf jeweils zwei neue Zellen verteilt. Insgesamt entstehen vier haploide Gameten.
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Erkläre den Begriff Trisomie.
TippsDer Wortteil „Tri“ steht für drei. Auf was könnte sich wohl der Wortteil „som“ aus „Trisomie“ beziehen?
Die für das Downsyndrom verantwortliche Veränderung des Erbguts, ist sehr gut in einem Karyogramm zu erkennen.
Das hier ist das Karyogramm eines Menschen, der das Downsyndrom hat.
LösungBei der Trisomie 21, die das Downsyndrom verursacht, handelt es sich um eine Veränderung des Chromosomensatzes. Das Wort Trisomie deutet darauf hin. Denn „Tri“ steht für drei und „som“ kommt auch in Chromosom vor. Es handelt sich also um drei Chromosomen des 21. Chromosoms, anstatt zwei.
Eine Trisomie ist eine besonders schwere Form eines Fehlers während der Meiose. An den meisten Chromosomenpaaren führt eine Trisomie dazu, dass der Embryo nach der Befruchtung nicht lebensfähig ist. Bei einer Chromosomenmutation des 21. Chromosomenpaares sind die Betroffenen zwar eingeschränkt, aber können trotzdem ein normales Leben führen.
Im Gegensatz zu Chromosomenmutationen kommen Vervielfachungen von Genen oder den Basen in den Genen sehr viel häufiger vor. Die Folgen einer solchen Veränderung sind sehr vielfältig und reichen von gar keinen Folgen bis zu nicht lebensfähigen Embryonen. Die Vervielfältigung des gesamten Genoms, also dass ein Genom zum Beispiel dreimal vorliegt, ist extrem selten und ist eine so starke Veränderung, dass Individuen nicht überleben können. Interessanterweise finden sich aber Hinweise darauf, dass in der Evolutionsgeschichte, zum Beispiel der Fische, irgendwann mal so eine Genomduplikation stattgefunden hat. Diese muss also mehr Vorteile für die frühen Fischen gehabt haben als Nachteile.
Lust auf noch eine kleine Zusatzaufgabe? Welches Geschlecht besitzt der Mensch von dem das Karyogramm im Bild stammt?
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Gib wieder, was die Begriffe diploid und haploid bedeuten.
TippsEine Eselsbrücke für haploid und diploid ist, dass haploid die gleichen Anfangsbuchstaben wie halb hat.
Die menschlichen Körperzellen besitzen alle 46 Chromosomen.
LösungDie menschlichen Körperzellen, auch Somazellen genannt, besitzen 46 Chromosomen. Das sind 23 Chromosomenpaare. Diese Zellen sind diploid. In der Meiose werden die Chromosomenpaare getrennt, die Zahl der Chromosomen halbiert sich dadurch. Die enstehende Zellen, die Gameten, sind haploid und besitzen 23 Chromosomen.
Von den 23 Chromosomenpaaren ist genau ein Paar, also zwei Chromosomen, für das Geschlecht zuständig. Auch dieses Chromosomenpaar wir in der Meiose getrennt. Diploide Zellen haben also zwei Gonosomen, auch Geschlechtschromosomen genannt, während haploide Zellen, die Gameten, nur ein Gonosom besitzen.
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Arbeite heraus, wie ein Chromosom aufgebaut ist und woraus es besteht.
TippsDie Chromosomen enthalten die Erbinformationen.
Es finden sich zwei verschiedene Sorten von biologischen Makromolekülen in einem Chromosom.
Das Molekül, das die genetischen Informationen enthält, ist um ein Protein gewickelt.
LösungEin Chromosom besteht aus zwei Schwesterchromatiden, die an einem Centromer miteinander verbunden sind. Innerhalb des Chromosoms befindet sich die DNA. Sie ist um viele einzelne Proteine, die Histone gewickelt.
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deine Videos sind irgendwie die Besten finde ich :)
sehr gutes video!!
Hallo Monika,
bei der Meiose, welche sich in zwei Teilungsschritten vollzieht, kommt es bei der ersten Reifeteilung zu der Aufteilung der ganzen Chromosomen auf zwei Tochterzellen. In der zweiten Reifeteilung der Meiose, die wie eine Mitose verläuft, werden dann vier Gameten gebildet, die bei der Frau 22 Autosomen und ein X-Chromosom tragen (nur einer der vier reift vollständig zur Eizelle) und beim Mann neben den 22 Autosomen entweder ein X- oder ein Y-Chromosom tragen können.
Zum besseren Verständnis und zur vollständigen Beantwortung deiner Frage solltest du dir die Vorgänge während der Meiose noch einmal genauer anschauen. Anbei ein Link zu einem anderen Video:
http://www.sofatutor.com/biologie/videos/meiose-keimzellenbildung
Bei der meiose wird die urspermienzelle geteilt die vorher Diplod war . Woher kommt dann die die auf jedes spermium verteilte x oder y Chromosom her ?! Können diese sich auch teilen ?!