MINT lernen

Gene auf den Chromosomen

Zwei Meter DNA passen in einen Zellkern, der nur wenige Tausendstel Millimeter misst — wie ist das organisiert?

1

Die DNA – Speicher der Erbinformation

Chromosomen bestehen aus einem sehr langen, dicht aufgewickelten Faden: dem Molekül DNA.

  • DNA:Desoxyribonukleinsäure; zusammen mit Proteinen bildet sie die Chromosomen.
  • Doppelhelix:zwei Stränge, schraubig umeinander gewunden — wie eine verdrehte Strickleiter.
  • Holme:abwechselnd Zucker (Desoxyribose) und Phosphat.
  • Sprossen:je zwei gepaarte Basen; es gibt vier Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G), Cytosin (C).
  • Nukleotid:ein Baustein aus Zucker, Phosphat und einer Base — die DNA ist eine Kette aus Millionen Nukleotiden.
  • Basenpaarung:Die Basen passen nur in festen Paaren zusammen. Die beiden Stränge sind deshalb komplementär: Der eine legt den anderen fest.
Merke

Basenpaarung: A paart immer mit T, G immer mit C.

Herleitung:
\(A + T + G + C = 100\ \%\)
Ansatz

Beispiel: Eine DNA enthält 30 % Adenin. Alle vier Basen zusammen ergeben 100 %.

\(30\ \% + 30\ \% + G + G = 100\ \%\)
| T = A, C = G

Jedes A hat ein T als Partner, jedes G ein C — also gleich viele.

\(2 \cdot G = 40\ \%\)
| − 60 %

Die beiden bekannten Anteile abziehen.

\(G = C = 20\ \%\)
Ergebnis

Guanin und Cytosin machen je 20 % aus.

2

Das Gen – ein Abschnitt der DNA

Die DNA eines Chromosoms ist in viele Abschnitte gegliedert, die je eine Bauanleitung enthalten.

  • Gen:Abschnitt der DNA mit der Information für ein Merkmal — genauer: die Bauanleitung für ein Protein (2.1.2).
  • Basensequenz:Die Information steckt in der Reihenfolge der Basen — wie die Bedeutung eines Wortes in der Folge seiner Buchstaben.
  • Genort:Jedes Gen liegt an einer festen Stelle eines bestimmten Chromosoms, z. B. das Gen TYR für die Pigmentbildung auf Chromosom 11.
  • Homologe Chromosomen:tragen dieselben Gene an denselben Genorten — eins stammt von der Mutter, eins vom Vater.
  • Allele:verschiedene Varianten desselben Gens, z. B. ein Allel für normale und eines für fehlende Pigmentbildung.
  • Größenordnung:Der Mensch hat rund 20 000 Gene; die DNA eines Zellkerns wäre ausgestreckt etwa 2 m lang.
Merke

Gen: ein Abschnitt der DNA an einem festen Genort; seine Basensequenz ist die Erbinformation.

Zoome mit dem Regler von der Zelle bis zu den Basenpaaren. Du kannst auch das orange markierte Feld anklicken — es führt eine Stufe tiefer. Achte darauf, wo das Gen TYR auf jeder Stufe steckt.

Zoom bis zum Gen

Halte fest: Zelle → Zellkern → Chromosom → DNA → Basenpaare. Ein Gen ist kein eigenes Bauteil, sondern ein Abschnitt des DNA-Fadens im Chromosom.

3

Allgemeine Hinweise

Gen ist nicht Chromosom

Ein Chromosom trägt sehr viele Gene — Chromosom 11 über 1000. Das Gen ist nur ein Abschnitt seines DNA-Fadens.

Den Gegenstrang ableiten

Schreibe zu jeder Base ihren Partner: Aus ATGC wird TACG. Probe: A und T sowie G und C kommen gleich oft vor.

Buchstaben sind Basen

A, T, G und C sind Abkürzungen für Basen — nicht für Gene. Ein einziges Gen umfasst Tausende Basenpaare.

Videos