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Rekombination

Warum sehen Geschwister verschieden aus, obwohl sie dieselben Eltern haben?

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Das Erbgut wird neu gemischt

Keine zwei Keimzellen eines Menschen sind gleich.

  • Rekombination:Neukombination der vorhandenen Erbanlagen bei der Keimzellbildung und bei der Befruchtung.
  • Zufällige Verteilung:In der Meiose I ordnen sich die homologen Paare zufällig an — ob das mütterliche oder das väterliche Chromosom eines Paares in eine Keimzelle gelangt, ist bei jedem Paar Zufall (interchromosomale Rekombination).
  • Crossing-over:Bei der Paarung tauschen homologe Chromosomen Stücke ihrer Chromatiden aus — auf einem Chromosom entstehen neue Kombinationen (intrachromosomale Rekombination).
  • Zufällige Befruchtung:Welche von Millionen Spermienzellen die Eizelle erreicht, ist ebenfalls Zufall.
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Wie viele Keimzellen sind möglich?

Die Paare werden unabhängig voneinander verteilt.

Herleitung:
\(1 \text{ Paar: } 2\)
| Start

Mütterliches oder väterliches Chromosom — zwei Keimzellsorten.

\(2 \text{ Paare: } 2 \cdot 2 = 2^{2} = 4\)
| · 2

Jede Möglichkeit des ersten Paares lässt sich mit beiden des zweiten kombinieren.

\(3 \text{ Paare: } 2 \cdot 2 \cdot 2 = 2^{3} = 8\)
| · 2

Jedes weitere Paar verdoppelt die Zahl.

\(\text{Keimzellsorten} = 2^{\,n}\)
Ergebnis

n ist die Zahl der Chromosomenpaare.

  • Mensch:\(2^{23} \approx 8{,}4\) Millionen Keimzellsorten — ohne Crossing-over.
  • Befruchtung:\(2^{23} \cdot 2^{23} = 2^{46} \approx 70\) Billionen mögliche Kombinationen in der Zygote.
  • Folge:Außer eineiigen Zwillingen ist jeder Mensch genetisch einmalig.
Merke

Rekombination: Anzahl verschiedener Keimzellen \(= 2^{\,n}\) (n = Zahl der Chromosomenpaare) — Crossing-over erhöht die Vielfalt zusätzlich.

Klicke ein Chromosomenpaar an (oder Tab und Enter), um es umzudrehen. Mit „Keimzelle bilden“ wandern die oberen Chromosomen in eine Keimzelle. Finde alle verschiedenen Keimzellen — erst mit 2, dann mit 3 Paaren.

Alle Keimzellen finden

Halte fest: Jedes Paar hat zwei Möglichkeiten. Mit 2 Paaren gibt es 4, mit 3 Paaren 8 verschiedene Keimzellen — jedes weitere Paar verdoppelt die Zahl.

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Allgemeine Hinweise

Paare zählen

In \(2^{\,n}\) steht die Zahl der Paare: beim Menschen 23, nicht 46.

Nichts Neues erfunden

Rekombination mischt vorhandene Erbanlagen neu. Neue Erbanlagen entstehen nur durch Mutation.

Zufall statt Plan

Welche Chromosomen in eine Keimzelle kommen, ist reiner Zufall — es gibt keine „besseren“ Keimzellen, die bevorzugt entstehen.

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