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Das Genetische Resultat der Meiose

Menschen und andere komplexe mehrzellige Organismen pflanzen sich sexuell fort, weil dadurch die genetische Variation in der Population gewährleistet ist. Da die Gameten durch Meiose und nicht durch Mitose erzeugt werden, erbt der Nachwuchs die richtige Anzahl von Chromosomen, sobald Spermium und Ei bei der Befruchtung verschmelzen. Dadurch wird auch sichergestellt, dass jede Keimzelle einzigartig ist.

Jede Gamete ist genetisch einzigartig aufgrund der zufälligen Auswahl von väterlichen und mütterlichen Homologen und aufgrund der Rekombination von mütterlichen und väterlichen Chromosomensegmenten - mit ihren jeweiligen Gensätzen -, die während des Crossovers stattfindet (Abbildung 1).

Es werden vier Möglichkeiten der Chromosomenanordnung bei einem Satz von zwei Chromosomen gezeigt. Die erste Möglichkeit zeigt die Metaphase eins und zwei, die zu vier Gameten führen, von denen zwei zwei väterliche Chromosomen haben, die als generische Anordnung 1 bezeichnet werden. Weiters die anderen beiden, die zwei mütterliche Chromosomen haben, die als generische Anordnung 2 bezeichnet werden. Die zweite Möglichkeit zeigt die Metaphase eins und zwei, aus denen vier Gameten hervorgehen, von denen zwei ein erstes mütterliches und ein zweites väterliches Chromosom haben, die als generische Anordnung 3 bezeichnet werden, und von denen die anderen beiden ein erstes väterliches und ein zweites mütterliches Chromosom haben, die als generische Anordnung 4 bezeichnet werden.

Abbildung 1: Nehmen wir ein Beispielbild mit zwei Chromosomen (n=2), die in der Metaphase I 1 eine unabhängige Selektion durchlaufen. In diesem Fall gibt es zwei mögliche Anordnungen: Das väterliche und das mütterliche Chromosom könnten sich unabhängig voneinander trennen, wie im oberen Feld zu sehen, oder das mütterliche und das väterliche Chromosom könnten sich vermischen, wie im unteren Feld zu sehen ist. Das bedeutet, dass es letztlich vier mögliche Anordnungen gibt. Stell dir nun vor, wie viele Möglichkeiten es bei 23 Chromosomen gibt (n=23).

Zur Veranschaulichung des Zufalls, der unabhängigen Auswahl in der Metaphase I1, betrachten wir eine Zelle mit n = 2. In diesem Fall gibt es zwei mögliche Anordnungen in der Äquatorialebene in der Metaphase I1, wie in der oberen Zelle jedes Feldes dargestellt. Diese beiden möglichen Anordnungen führen zur Bildung genetisch unterschiedlicher Gameten. Je mehr Chromosomen vorhanden sind, desto größer ist die Zahl der möglichen Anordnungen.