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Chromosomenmutationen

Ein Chromosom zu viel oder ein Stück zu wenig — wie können Fehler bei der Keimzellbildung ein ganzes Leben prägen?

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Ein Chromosom zu viel

Mutationen sind dauerhafte Veränderungen des Erbguts — manche betreffen ganze Chromosomen.

  • Genommutation:Die Zahl der Chromosomen ist verändert, z. B. Trisomie 21: Das Chromosom 21 liegt dreimal vor — 47 statt 46 Chromosomen.
  • Non-Disjunction:In der Meiose werden zwei homologe Chromosomen (Meiose I) oder zwei Chromatiden (Meiose II) nicht getrennt. Eine Keimzelle erhält 24, eine andere 22 Chromosomen.
  • Alter der Mutter:Eizellen verharren seit der Geburt in der Meiose I; mit steigendem Alter der Mutter steigt das Risiko für Non-Disjunction.
  • Nachweis:Das Karyogramm zeigt Zahl und Form aller Chromosomen.
Herleitung:
\(23 + 1 = 24\)
| Non-Disjunction

Eine Keimzelle erhält beide Chromosomen 21.

\(24 + 23 = 47\)
| Befruchtung

Verschmilzt sie mit einer normalen Keimzelle, hat die Zygote 47 Chromosomen.

\(2n + 1 = 47\)
Ergebnis

Trisomie 21: Das Chromosom 21 liegt in jeder Körperzelle dreimal vor.

Merke

Genommutation: Chromosomenzahl verändert — Trisomie 21: \(2n + 1 = 47\), Ursache Non-Disjunction in der Meiose

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Die Struktur ist verändert

Bei Chromosomenmutationen im engeren Sinn stimmt die Zahl, aber ein Chromosom ist umgebaut.

  • Deletion:Ein Stück fehlt — z. B. beim Katzenschrei-Syndrom ein Stück von Chromosom 5.
  • Duplikation:Ein Stück liegt doppelt vor.
  • Inversion:Ein Stück ist herausgebrochen und umgedreht wieder eingebaut.
  • Translokation:Ein Stück ist auf ein anderes, nicht homologes Chromosom verlagert.
  • Folgen:Fehlende oder zusätzliche Gene verändern die Menge der Genprodukte; Bruchstellen können Gene zerstören.
Merke

Chromosomenmutation: Struktur verändert — Deletion, Duplikation, Inversion, Translokation

Baue Chromosom 1 um: Markiere ein oder mehrere benachbarte Stücke (Klick oder Enter, mit ←/→ wanderst du) und wähle darunter einen Eingriff. Erzeuge jede der vier Mutationen einmal — das Readout benennt, was du gebaut hast.

Chromosomen umbauen

Halte fest: Deletion — ein Stück fehlt; Duplikation — ein Stück ist doppelt; Inversion — ein Stück ist umgedreht; Translokation — ein Stück sitzt auf einem anderen Chromosom. Die Zahl der Chromosomen bleibt dabei gleich.

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Allgemeine Hinweise

Erst zählen, dann Bänder prüfen

Stimmt die Chromosomenzahl nicht, liegt eine Genommutation vor. Stimmt sie, vergleiche die Abschnitte der Chromosomen.

Meist neu entstanden

Trisomie 21 entsteht fast immer neu bei der Keimzellbildung — die Eltern haben in der Regel normale Karyogramme.

Translokation ist kein Crossing-over

Beim Crossing-over tauschen homologe Chromosomen gleichwertige Stücke. Bei der Translokation landet ein Stück auf einem nicht homologen Chromosom.

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