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Die Meiose

Zwei Aufgaben zur Meiose — mit Chromosomenzahlen und einer Eizelle.

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Chromosomenzahlen im Vergleich

AFB I–II

Die Tabelle zeigt die Chromosomenzahlen in Körperzellen verschiedener Lebewesen.

LebewesenKörperzelle (2n)
Mensch46
Schimpanse48
Kartoffel48
Fruchtfliege8
  1. Gib für jedes Lebewesen die Chromosomenzahl einer Keimzelle an.
  2. Beschreibe den Ablauf der Meiose I bei der Fruchtfliege.
  3. Erkläre , warum Keimzellen haploid sein müssen.
  4. Ermittle die Chromosomenzahl der Fruchtfliegen nach drei Generationen, wenn ihre Keimzellen diploid wären.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Keimzellen sind haploid.
Hinweis zu Aufgabe b)
Paaren, anordnen, trennen — und was dann in den Zellen liegt.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was passiert bei der Befruchtung mit den Chromosomen?
Hinweis zu Aufgabe d)
Mit jeder Befruchtung würde sich die Zahl verdoppeln.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Mensch 23, Schimpanse 24, Kartoffel 24, Fruchtfliege 4.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die verdoppelten Chromosomen (je zwei Chromatiden) legen sich als homologe Paare zusammen und ordnen sich in der Zellmitte an. Spindelfasern ziehen die Partner jedes Paares zu verschiedenen Polen. Es entstehen zwei Zellen mit je 4 Chromosomen aus zwei Chromatiden.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Bei der Befruchtung verschmelzen zwei Keimzellen. Nur wenn beide haploid sind, hat die Zygote wieder 2n Chromosomen — so bleibt die Chromosomenzahl der Art über die Generationen gleich.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

1. Generation: 8 + 8 = 16, 2. Generation: 32, 3. Generation: 64 Chromosomen — die Zahl würde sich jedes Mal verdoppeln.

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Eizelle und Polkörperchen

AFB II–III

Bei der Frau beginnt die Meiose schon vor der Geburt. Aus einer Urkeimzelle entstehen eine große Eizelle und drei kleine Polkörperchen, die zugrunde gehen. Beim Mann entstehen aus einer Urkeimzelle vier gleich große Spermienzellen.

  1. Vergleiche die Bildung von Eizellen und Spermienzellen.
  2. Erläutere den Vorteil der ungleichen Teilung bei der Eizellbildung.
  3. Weise mit der Chromosomenzahl nach, dass ein Polkörperchen keine Körperzelle sein kann.
  4. Beurteile die Aussage: „Die Meiose ist nichts anderes als zwei Mitosen hintereinander.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Zahl der Zellen, Größe, Chromosomenzahl.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was braucht die Zygote in den ersten Tagen?
Hinweis zu Aufgabe c)
Zähle die Chromosomen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Was geschieht in der Meiose I, was in keiner Mitose vorkommt?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Gemeinsam: Beide entstehen durch Meiose, alle Zellen sind haploid (23 Chromosomen). Unterschiede: Beim Mann entstehen vier gleich große, befruchtungsfähige Spermienzellen; bei der Frau nur eine große Eizelle und drei kleine Polkörperchen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Fast das ganze Zellplasma mit Nährstoffen bleibt in einer Zelle. Die Eizelle ist dadurch groß und kann den frühen Keim versorgen, bis er sich in der Gebärmutter eingenistet hat.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Ein Polkörperchen entsteht in der Meiose und enthält wie die Eizelle nur 23 Chromosomen. Körperzellen sind diploid und haben 46 Chromosomen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist falsch. Die Meiose II ähnelt zwar einer Mitose, aber in der Meiose I paaren sich homologe Chromosomen und werden getrennt — das gibt es in der Mitose nicht. Zudem fehlt vor der Meiose II die DNA-Verdopplung; das Ergebnis sind haploide, nicht erbgleiche Zellen.