Meiose, Kernphasenwechsel
Wie die Meiose den Chromosomensatz halbiert, dabei Erbanlagen neu kombiniert und wie sich haploide und diploide Phasen im Lebenszyklus abwechseln.
Die Mitose liefert zwei genetisch identische Tochterzellen. Für die sexuelle Fortpflanzung reicht das nicht: Verschmelzen zwei Keimzellen, würde sich der Chromosomensatz mit jeder Generation verdoppeln. Die Meiose löst dieses Problem, indem sie aus einer diploiden Zelle haploide Zellen macht. Die Befruchtung stellt den doppelten Satz anschließend wieder her. Halbierung und Wiedervereinigung bilden zusammen den Kernphasenwechsel, der jeden sexuellen Lebenszyklus prägt.
Zuerst geht es um den Ablauf der Meiose selbst, also darum, wie zwei aufeinanderfolgende Teilungen homologe Chromosomen und Schwesterchromatiden trennen. Darauf baut die Frage auf, warum Geschwister sich trotz gleicher Eltern unterscheiden: Beim Crossing-over werden Abschnitte zwischen homologen Chromosomen ausgetauscht, und die Allele verteilen sich nach Regeln, die Mendel an Erbsen beobachtet hat. Zum Schluss rückt der gesamte Lebenszyklus in den Blick. Je nach Organismus ist entweder die haploide oder die diploide Phase die dominierende Lebensform.
Für die Pharmazie ist der Generationswechsel der Samenpflanzen das wichtigste Beispiel. Wer versteht, dass ein Pollenkorn eine stark reduzierte haploide Generation darstellt, kann Blüte, Samen und Frucht als Arzneipflanzenorgane sicher einordnen. Die Mendelschen Regeln führen außerdem direkt zur Humangenetik und zu erblich bedingten Unterschieden im Arzneistoffwechsel.
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Kernphasenwechsel und Lebenszyklustypen