Meiose

OberschuleBiologieEine deterministische diploide Meiose mit einer vorangegangenen DNA-Replikation, unabhängiger Ausrichtung homologer Chromosomen und einem optionalen Crossing-over zwischen zwei Chromatiden

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Über dieses Experiment

Richten Sie homologe Chromosomenpaare aus und vergleichen Sie die Produkte zweier aufeinanderfolgender Teilungen. Bei der ersten Teilung werden die Homologen getrennt, bei der zweiten die Schwesterchromatiden. Ein optionales Crossing-over zwischen zwei gekoppelten Genorten zeigt, wie rekombinante Chromatiden neben elterlichen Chromatiden entstehen können, ohne dass eine zusätzliche DNA-Replikationsrunde stattfindet.

Lernziele

  • Unterscheiden Sie die Trennung homologer Chromosomen von der Trennung der Schwesterchromatiden.
  • Berücksichtigen Sie die DNA-Menge während einer Replikation und zweier Teilungen.
  • Setze die Orientierung homologer Chromosomen und ein festgelegtes Crossing-over mit den Allelsequenzen der Gameten in Beziehung.

Anleitung

  1. 1Untersuche die Prophase I nach der Replikation und wähle für jedes homologe Chromosomenpaar eine Orientierung aus.
  2. 2Aktiviere ein Crossing-over im AB/ab-Paar und gehe dann bis zur ersten Teilung weiter.
  3. 3Fahre durch die Meiose II fort und untersuche alle vier Endprodukte.
  4. 4Wiederhole den Vorgang mit deaktiviertem Crossing-over und einer anderen Paarorientierung; notiere die Allelsequenzen.

Das Modell

DNA-Verteilung während der beiden Teilungen
Unabhängige Ausrichtungsentscheidungen für n homologe Chromosomenpaare

Annahmen

  • Die DNA-Replikation ist im ersten Schnappschuss bereits abgeschlossen. Die gesamte DNA-Menge im verfolgten System beträgt durchgehend 4C, wobei auf jedes haploide Endprodukt 1C entfällt.
  • Das erste Paar trägt AB und ab. Bei einem ausgewählten Crossing-over wird der distale Locus zwischen einem Chromatid jedes homologen Chromosoms ausgetauscht, wodurch zwei rekombinante Chromatiden entstehen. Andere Paare tragen C/c und D/d.
  • Das Orientierungsmuster ist deterministisch und bietet für jedes Paar zwei Möglichkeiten. Chromosomenverlust, Mutation, Genkonversion und mehrfache Crossing-over-Ereignisse sind ausgeschlossen. Das ausgewählte Crossing-over ist ein Ereignis und keine gemessene Rekombinationswahrscheinlichkeit.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum gibt es zwischen der ersten und der zweiten meiotischen Teilung keine S-Phase?
  2. Q2Warum ist bei einem Crossing-over nur zwei der vier Chromatiden eines homologen Chromosomenpaares beteiligt?

Häufig gestellte Fragen

Bedeutet 2ⁿ, dass diese eine Meiose so viele Zellen hervorbringt?

Nein. Es zählt die möglichen Muster der Ausrichtung homologer Chromosomen über mehrere Durchläufe hinweg. Eine modellierte Meiose bringt vier Produkte hervor.

Warum gibt es nach einem Crossing-over zwei elterliche und zwei rekombinante AB-Produkte?

Nur zwei Nicht-Schwesterchromatiden tauschen das ausgewählte Segment aus. Die anderen beiden behalten ihre ursprünglichen Kombinationen.