Obwohl wir alle einzigartig sind, gibt es oft offensichtliche Ähnlichkeiten innerhalb von Familien. Vielleicht hast du die gleiche Nase wie dein Bruder oder rote Haare wie deine Mutter? Familienähnlichkeiten treten auf, weil wir Merkmale von unseren Eltern erben (in Form der Gene, die zu den Merkmalen beitragen).

Diese Weitergabe von Genen von einer Generation zur nächsten wird Vererbung genannt. Einfache Organismen geben Gene weiter, indem sie ihre genetische Information duplizieren und dann spalten, um einen identischen Organismus zu bilden. Komplexere Organismen, einschließlich des Menschen, produzieren spezialisierte Geschlechtszellen (Gameten), die die Hälfte der genetischen Information tragen, und kombinieren diese dann zu neuen Organismen. Der Prozess, der Gameten produziert, wird Meiose genannt.

Meiose macht Spermien und Eier

Während der Meiose beim Menschen durchläuft 1 diploide Zelle (mit 46 Chromosomen oder 23 Paaren) 2 Zyklen der Zellteilung, aber nur 1 Runde der DNA-Replikation. Das Ergebnis sind 4 haploide Tochterzellen, die als Gameten oder Ei- und Samenzellen bekannt sind (jeweils mit 23 Chromosomen – 1 von jedem Paar in der diploiden Zelle).

Bei der Empfängnis verbinden sich eine Eizelle und eine Samenzelle zu einer Zygote (46 Chromosomen oder 23 Paare). Dies ist die 1. Zelle eines neuen Individuums. Die Halbierung der Chromosomenzahl in Gameten stellt sicher, dass Zygoten von Generation zu Generation die gleiche Chromosomenzahl haben. Dies ist entscheidend für eine stabile sexuelle Fortpflanzung über aufeinanderfolgende Generationen hinweg.

Die Phasen der Meiose beim Menschen

Die genetische Variation wird durch Meiose erhöht

Während der Befruchtung verbindet sich 1 Gamete von jedem Elternteil zu einer Zygote. Aufgrund der Rekombination und des unabhängigen Sortiments in der Meiose enthält jeder Gamet einen anderen DNA-Satz. Dies erzeugt eine einzigartige Kombination von Genen in der resultierenden Zygote.

Rekombination oder Kreuzung erfolgt während der Prophase I. Homologe Chromosomen – 1 von jedem Elternteil geerbt – paaren sich entlang ihrer Länge Gen für Gen. Brüche treten entlang der Chromosomen auf, und sie verbinden sich wieder und tauschen einige ihrer Gene aus. Die Chromosomen haben jetzt Gene in einer einzigartigen Kombination.

Unabhängiges Sortiment ist der Prozess, bei dem sich die Chromosomen während der Meiose zufällig zu getrennten Polen bewegen. Ein Gamet wird nach der Meiose 23 Chromosomen haben, aber ein unabhängiges Sortiment bedeutet, dass jeder Gamet 1 von vielen verschiedenen Kombinationen von Chromosomen hat.Diese Ummischung von Genen in einzigartige Kombinationen erhöht die genetische Variation in einer Population und erklärt die Variation, die wir zwischen Geschwistern mit denselben Eltern sehen.