Arbeitsblatt: Meiose (Lernaufgabe)

Meiose Aufgabe 1: Lies die folgenden zwei Abschnitte gründlich durch und unterstreiche alle neuen Begriffe! Als die winzigen Spermien das erste Mal unter dem Mikroskop beobachtet wurden, dachte man, es seien Bakterien. Später stellte sich heraus, dass ohne Spermien kein neuer Mensch entstehen kann. Allgemein werden die Geschlechtszellen – die Spermien beim Mann und die Eizellen bei der Frau auch als Keimzellen bezeichnet, weil aus Ihnen neues Leben keimt. Die Keimzellen entstehen durch den Vorgang der sogenannten Meiose. Die Geschlechtszellen sind genetisch grundsätzlich verschieden zu allen andern Zellen des Körpers: sie haben nur einen einfachen Chromosomensatz, d.h. jedes der 23 Chromosomen liegen nicht doppelt sondern nur ‚in Einzelausführung vor. Man nennt eine solche Zelle auch eine haploide Zelle. Bei der Befruchtung von Eizelle und Spermium ‚fusionieren die beiden Zellen, wobei auch das Erbgut beider Zellen sich vereinigt. So hat die befruchtete Zelle wieder einen doppelten Chromosomensatz; die 23 Chromosomen liegen zweifach vor, insgesamt also 46 Chromosomen. Eine solche Zelle wird als diploid bezeichnet. Aus dieser einen Zelle entsteht durch Mitose und Zellspezialisierung ein neuer Mensch. Aufgabe 2: Schau nun die unterstrichenen Begriffe im obigen Text nochmals an. Versuche sie für dich im Kopf zu erklären. Falls du noch nicht ganz alle erklären kannst, kein Problem, lies den Text nochmals und erkläre dir die Begriffe noch einmal. Nun lernen wir kennen, wie die Meiose abläuft. Grundsätzlich einmal sehr ähnlich wie die Mitose. Du weißt schon, was das Ziel bei der Mitose ist: nämlich aus einer diploiden Zelle zwei identische Zellen (auch diploide) zu bilden. Ziel bei der Meiose ist hingegen: aus einer diploiden Zelle haploide Zellen zu bilden. Grob gesagt passiert bei der Meiose Folgendes: 1. Verdoppelung des Chromosomensatzes einer diploiden Zelle, 2. Aufteilung der Chromosomen, 3. Teilung der Zelle, 4. Aufteilung der Chromosomen, 5. Teilung der Zellen. Das Resultat aus zwei Teilungen: 4 Zellen. Aufgabe 3: Schreibe in folgende Darstellung, wie viele Chromosomen in den Zellen vorkommen. (Kreise sollen Zellen darstellen, die Nummern bei den Pfeilen entsprechen der Nummerierung vom Grobablauf von oben). 1 2 3 4 5 Übrigens: die erste Teilung der Zellen nennt man 1. meiotische Teilung, die zweite Teilung dementsprechend 2. meiotische Teilung. Schreibe diese Begriffe noch in die obige Zeichnung! Hast du Aufgabe 3 selbständig gelöst? Vergleiche deine Resultate mit deiner Banknachbarin. Diskutiert allfällige Unterschiede, so dass ihr beide die gleichen Zahlen habt. Jetzt aber noch etwas genauer: Ausgangszelle ist eine Zelle mit doppeltem/diploidem Chromosomensatz. In einem ersten Schritt werden die Chromosomen verdoppelt. D.h. alle 46 Chromosomen werden repliziert, jedes Chromosom hat nun 2 Chromatiden. Dann gibt es auch wieder Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, doch diese Begriffe sind vorerst nicht so wichtig. Sehr wichtig ist aber Folgendes: Bei der 1. meiotischen Teilung werden nicht die identischen Chromatiden getrennt, sondern die homologen Chromosomen! D.h. die beiden DoppelChromosomen eines Chromosomenpaars werden voneinander getrennt. Im Gegensatz dazu werden bei der zweiten meiotischen Teilung die Chromatiden voneinander getrennt. Aufgabe 4: Zeichne auf der untenstehenden Skizze die Chromosomen gemäss Beschreib im obigen Abschnitt in die Zellen hinein. Am besten folgendermassen: Zeichne nur 3 Chromosomen ein. Gib ihnen die Namen 1, 2 und 3. Zeichne rote und blaue Chromosomen, je von der Mutter und vom Vater. In die erste Zelle kommen also je eine rote und eine blaue 1, eine rote und ein blaue 2, eine rote und eine blaue 3. Dann gehts weiter. Die Chromosomen werden verdoppelt. Tipp: Zeichne verdoppelte Chromosomen so: 1 2 1 2 Verfahre dieser Methode entsprechend weiter, bis am Schluss der Meiose 4 haploide Zellen entstanden sind. Löse diese Aufgabe alleine! 1 2 3 4 5 Vergleiche deine Resultate von Aufgabe 4 mit den Resultaten von Aufgabe 3. Gibt es Unterschiede? Beachte aber: Bei Aufgabe 3 haben wir mit 23 Chromosomenpaaren, bei Aufgabe 4 mit nur drei Chromosomenpaaren gearbeitet! Dann vergleiche Aufgabe 4 wieder mit deinem Pultnachbar! Habt ihr die gleichen Resultate? Müssen sie genau gleich sein oder darf es auch unterschiedlich heraus kommen? Gratuliere! Du hast es geschafft. Du hast nun gelernt, wie die Meiose funktioniert!