Meiose als Reduktionsteilung: Ablauf und Phasen
Die Meiose halbiert in zwei aufeinanderfolgenden Teilungen den Chromosomensatz: Meiose I trennt die homologen Chromosomen, Meiose II die Schwesterchromatiden.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Meiose (Reduktions- oder Reifeteilung) besteht aus Meiose I und II und halbiert die Chromosomenzahl pro Zelle.
- Aus einer diploiden Zelle entstehen in der Regel vier haploide Tochterzellen, bei der Mitose dagegen zwei diploide.
- Die Homologen paaren sich in der Prophase I, danach löst sich die Kernhülle auf.
- In der Metaphase I setzen die Spindelfasern aus Mikrotubuli nur einseitig am Zwei-Chromatid-Chromosom an.
- In der Anaphase I werden die homologen Chromosomen getrennt, in der Anaphase II die Schwesterchromatiden.
- Nach Telophase I bestehen die Chromosomen aus zwei Chromatiden, nach Telophase II aus einer Chromatide.
Worum es geht
Die Meiose halbiert den Chromosomensatz und liefert so Keimzellen und Sporen. Sie ist die Grundlage der Vererbungsregeln. Sie erklärt auch, wie Fehlverteilungen von Chromosomen entstehen, etwa bei einer Trisomie.
Grundbegriffe
Für die Meiose braucht man zwei Zählweisen. Man zählt Chromosomensätze und man zählt Chromatiden je Chromosom.
Eine diploide Zelle (2n) enthält jedes Chromosom doppelt, als Paar homologer Chromosomen von Mutter und Vater. Eine haploide Zelle (n) enthält nur einen einfachen Satz. Beim Menschen sind das 46 beziehungsweise 23 Chromosomen.
Vor jeder Teilung verdoppelt die Zelle ihre DNA in der S-Phase. Danach besteht jedes Chromosom aus zwei identischen Schwesterchromatiden, die am Centromer zusammenhängen. Man spricht vom Zwei-Chromatid-Chromosom. Nach der Trennung bleibt je ein Ein-Chromatid-Chromosom.
Die Mitose trennt nur Schwesterchromatiden. Sie liefert zwei genetisch gleiche diploide Zellen. Die Meiose trennt zusätzlich die Homologen voneinander.
Reduktionsteilung
Die Meiose heißt auch Reduktionsteilung oder Reifeteilung. Sie verringert die Chromosomenzahl pro Zelle. Dazu folgen zwei Teilungen aufeinander, Meiose I und Meiose II, ohne erneute Replikation dazwischen.
Meiose I ist die eigentliche Reduktion. Aus einem diploiden Kern gehen zwei haploide Kerne hervor. Meiose II verläuft wie eine Mitose und verdoppelt die Zahl der Kerne noch einmal. Am Ende stehen aus einer diploiden Mutterzelle in der Regel vier haploide Tochterzellen.
Die Namen Reduktions- und Reifeteilung gehören allein zur Meiose. Der normale Zellzyklus mit Mitose erhält die Chromosomenzahl und ist daher keine Reduktionsteilung.
Eine Teilung, zwei Tochterzellen, Ploidie bleibt gleich (2n → 2n).
Zwei Teilungen, vier Tochterzellen, Ploidie halbiert (2n → n).
Phasen der Meiose I
In der Prophase I kondensieren die Chromosomen. Erst jetzt paaren sich die Homologen und bilden Bivalente, in der Interphase noch nicht. In diesen Paaren kann Crossing-over stattfinden. Gegen Ende der Prophase I löst sich die Kernhülle auf. Sie bleibt also nicht bis zum Ende der ersten Reifeteilung erhalten.
In der Metaphase I ordnen sich die Bivalente in der Äquatorialebene an. Die Spindelfasern bestehen aus Mikrotubuli, Bausteinen des Cytoskeletts. Anders als in der Mitose setzen sie an jedem Zwei-Chromatid-Chromosom nur von einer Seite an. Beide Kinetochoren eines Homologen zeigen zum selben Pol, wie die Abbildung zeigt.
In der Anaphase I zieht der Spindelapparat die Chromosomen zu den Polen der künftigen Tochterzellen. Getrennt werden dabei die homologen Chromosomen. Die Schwesterchromatiden bleiben am Centromer verbunden. Die Chromosomen bleiben kondensiert, denn entspiralisieren können sie sich erst in der Telophase.
Wird im Examen gerne gefragt: In der Anaphase I trennt der Spindelapparat die homologen Chromosomen, nicht die Schwesterchromatiden. Achte auch darauf, dass das Einordnen in die Äquatorialebene zur Metaphase gehört, nicht zur Anaphase.
Meiose II und Chromatidenzustand
Nach der Telophase I liegt jedes Chromosom nur noch einfach vor. Es besteht aber weiterhin aus zwei Chromatiden. Meiose II trennt nun wie eine Mitose diese Schwesterchromatiden, und zwar in der Anaphase II.
| Zeitpunkt | Chromosomensatz | Chromatiden je Chromosom |
|---|---|---|
| Nach S-Phase, vor Meiose I | diploid (2n) | 2 |
| Nach Telophase I | haploid (n) | 2 |
| Nach Telophase II | haploid (n) | 1 |
Am Ende der Telophase II enthält jeder der vier Kerne einen haploiden Satz aus Ein-Chromatid-Chromosomen. Welche Organismen wo im Lebenszyklus meiotisch teilen, behandelt der Kernphasenwechsel.
Meiose I trennt die Paare, Meiose II trennt die Schwestern.
Quiz
Aussage 1
Am Ende der Telophase I liegt jedes Chromosom einfach vor, besteht aber noch aus zwei Chromatiden.
Meiose I trennt nur die Homologen. Die Schwesterchromatiden bleiben bis zur Anaphase II verbunden.
Aussage 2
In der Anaphase I zieht der Spindelapparat die Schwesterchromatiden jedes Chromosoms zu entgegengesetzten Polen.
In der Anaphase I werden die homologen Chromosomen getrennt. Die Schwesterchromatiden trennen sich erst in der Anaphase II.
Aussage 3
Die homologen Chromosomen paaren sich schon während der Interphase zu Bivalenten.
Die Paarung der Homologen findet in der Prophase I statt, nicht in der Interphase.
Aussage 4
Bereits die Meiose I macht aus einem diploiden Kern zwei haploide Kerne.
Meiose I ist die eigentliche Reduktion. Meiose II verläuft wie eine Mitose und ändert die Ploidie nicht mehr.
Fehler entdeckt oder eine Idee? Wir verbessern die Inhalte laufend. Melde es uns gerne über dieses Formular ❤️
Teile der Inhalte wurden mithilfe von KI-Systemen erstellt und werden fortlaufend redaktionell geprüft. Trotz Sorgfalt können Fehler enthalten sein. Wichtige Informationen bitte anhand offizieller Quellen prüfen. Relaxed ins Stex ist ein unabhängiges Angebot und steht in keiner Kooperation mit dem IMPP. Das Angebot ist weder vom IMPP autorisiert noch mit diesem verbunden.