Eine Schürfwunde heilt
AFB I–IINach einem Sturz ist die Haut am Knie aufgeschürft. Zellen am Wundrand teilen sich in den nächsten Tagen häufig. Nach etwa zwei Wochen ist die Wunde verheilt; die neue Haut hat dieselbe Farbe wie vorher.
- Beschreibe , wie sich Chromosomenzahl und Zahl der Chromatiden je Chromosom im Zellzyklus einer Hautzelle ändern (2n = 46).
- Erkläre , warum die neuen Hautzellen erbgleich mit den alten sind.
- Berechne , wie viele Zellen aus einer Zelle nach 12 Teilungsrunden entstehen.
- Erläutere , warum aus Hautzellen wieder Hautzellen und keine Muskelzellen werden, obwohl alle Zellen dieselben Gene haben.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
G1: 46 Chromosomen mit je 1 Chromatid. Ab der S-Phase: 46 Chromosomen mit je 2 Chromatiden (G2, Prophase, Metaphase). Anaphase: Trennung der Chromatiden, an jedem Pol 46 Ein-Chromatid-Chromosomen. Jede Tochterzelle: 46 Chromosomen mit je 1 Chromatid.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
In der S-Phase wird jeder DNA-Faden identisch verdoppelt. In der Anaphase erhält jeder Pol von jedem Chromosom genau eine der beiden identischen Chromatiden. Beide Tochterzellen haben so dieselbe Erbinformation wie die Mutterzelle.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
212 = 4096 Zellen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Alle Körperzellen besitzen alle Gene, nutzen aber nur einen Teil davon. Hautzellen geben ihr Muster an genutzten Genen bei der Teilung weiter; deshalb entstehen wieder Hautzellen.
Eine Teilung geht schief
AFB II–IIIBei einer Mitose in einer Zellkultur wandern die beiden Chromatiden von Chromosom 18 gemeinsam zum selben Pol. Alle anderen Chromosomen werden normal verteilt.
- Ermittle die Chromosomenzahlen der beiden Tochterzellen.
- Zeichne eine vereinfachte Skizze der Anaphase dieser Teilung für eine Zelle mit 2n = 4.
- Vergleiche das Ergebnis mit einer normalen Mitose.
- Beurteile , ob eine solche Fehlverteilung für den ganzen Menschen gefährlicher ist, wenn sie in einer Hautzelle oder in der Zygote passiert.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Eine Tochterzelle hat 47 Chromosomen (Chromosom 18 dreimal), die andere 45 (Chromosom 18 nur einmal).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Skizze: zwei Pole; an einen Pol wandern 3 einzelne Chromatiden plus zusätzlich das Partnerchromatid eines Chromosoms (5 Chromatiden), an den anderen nur 3. Beschriftung Pol, Spindelfasern, Chromatiden.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Normal: zwei Tochterzellen mit je 46 Chromosomen und gleicher Erbinformation. Hier: 47 und 45 Chromosomen — die Tochterzellen sind weder untereinander noch mit der Mutterzelle erbgleich.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
In einer Hautzelle betrifft der Fehler nur die Nachkommen dieser einen Zelle; sie sterben oft ab oder werden ersetzt. In der Zygote wird der Fehler durch alle folgenden Mitosen an jede Körperzelle weitergegeben — das betrifft den ganzen Menschen und ist deshalb viel folgenreicher.