MINT lernen

Zellzyklus und Mitose

Zwei Aufgaben: ein Präparat der Zwiebelwurzelspitze und die Wirkung eines Pflanzengifts.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Die Zwiebelwurzelspitze

AFB I–II

In der Wurzelspitze einer Küchenzwiebel teilen sich viele Zellen. Mia färbt ein Quetschpräparat an und zählt 300 Zellen:

Interphase 255 · Prophase 24 · Metaphase 9 · Anaphase 5 · Telophase 7

Ein Zellzyklus dauert in der Wurzelspitze etwa 20 Stunden.

  1. Beschreibe , woran man Metaphase und Anaphase im Mikroskop erkennt.
  2. Berechne den Anteil der Zellen in der Mitose und die ungefähre Dauer der Mitose.
  3. Deute , dass die Prophase am häufigsten gefunden wird.
  4. Erläutere , warum man für das Präparat die Wurzelspitze und nicht ein älteres Wurzelstück verwendet.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Lage der Chromosomen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Zellen in allen vier Mitosephasen addieren.
Hinweis zu Aufgabe c)
Häufigkeit ≈ Dauer.
Hinweis zu Aufgabe d)
Wo wächst die Wurzel?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Metaphase: Die Chromosomen liegen in einer Ebene quer durch die Zellmitte. Anaphase: Zwei Gruppen V-förmiger Chromatiden wandern auseinander zu den Polen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

24 + 9 + 5 + 7 = 45 Zellen = 15 % von 300. Die Mitose dauert etwa 15 % von 20 h = 3 h.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Je länger eine Phase dauert, desto mehr Zellen trifft man darin an. Die Prophase ist die längste Phase der Mitose (Verdichten, Abbau der Kernhülle, Aufbau der Spindel).

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Wurzel wächst an der Spitze: Nur dort teilen sich die Zellen häufig. In älteren Teilen sind die Zellen ausdifferenziert und teilen sich kaum noch — man fände fast nur Interphase-Zellen.

2

Das Gift der Herbstzeitlosen

AFB II–III

Die Herbstzeitlose enthält Colchicin. Der Stoff verhindert, dass sich Spindelfasern bilden. Behandelt man teilende Zellen damit, findet man nach einigen Stunden sehr viele Zellen mit gut sichtbaren, stark verdichteten Chromosomen, aber keine Zellen in der Anaphase.

  1. Nenne die Aufgabe der Spindelfasern.
  2. Erkläre die Beobachtungen nach der Colchicin-Behandlung.
  3. Erläutere , wie Colchicin bei der Erstellung von Karyogrammen hilft.
  4. Stelle eine Vermutung auf, warum Colchicin für Menschen stark giftig ist.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Was ziehen sie wohin?
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Phase kann nicht beendet werden?
Hinweis zu Aufgabe c)
Wann sind Chromosomen am besten zu sehen?
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Gewebe teilen sich ständig?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Die Spindelfasern setzen an den Zentromeren an und ziehen in der Anaphase die Schwesterchromatiden zu den Zellpolen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Ohne Spindel können die Chromosomen nicht getrennt werden; die Zellen bleiben in der Metaphase stehen. Neue Zellen treten weiter in die Mitose ein, deshalb häufen sich Metaphasen mit verdichteten Chromosomen; Anaphasen fehlen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

In der Metaphase sind die Chromosomen am stärksten verdichtet und einzeln erkennbar. Colchicin hält viele Zellen genau in diesem Zustand fest — ideal zum Fotografieren und Ordnen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Colchicin blockiert alle Mitosen. Besonders betroffen sind Gewebe mit vielen Teilungen, z. B. Darmschleimhaut und Knochenmark: Darmzellen und Blutzellen werden nicht mehr ersetzt.