Biologie · Mittelstufe · Klasse 9–10 (Vertiefung Oberstufe)
Zellteilung: Mitose und Meiose
Wie aus einer Zelle zwei identische Zellen werden (Mitose) und wie Keimzellen mit halbem Chromosomensatz entstehen (Meiose).
🎯 Lernziele
Nach diesem Thema kannst du …
- den Bau eines Chromosoms beschreiben
- die Phasen der Mitose in der richtigen Reihenfolge beschreiben
- den Zellzyklus mit Interphase und Verdopplung der DNA erklären
- Mitose und Meiose vergleichen und die Bedeutung der Meiose für die Vielfalt erklären
💡 Erklärung
Die Erbinformation liegt in den Chromosomen im Zellkern. Menschliche Körperzellen sind diploid (2n = 46): Sie enthalten 23 Chromosomenpaare, je eines von Mutter und Vater (homologe Chromosomen). Vor einer Teilung wird jedes Chromosom verdoppelt und besteht dann aus zwei identischen Chromatiden, die am Zentromer zusammenhängen.
Der Zellzyklus besteht aus der Interphase und der Teilung. In der Interphase wächst die Zelle, und in der S-Phase wird die DNA verdoppelt (Replikation). Die Mitose läuft in vier Phasen ab: In der Prophase verdichten sich die Chromosomen, der Spindelapparat bildet sich, die Kernhülle löst sich auf. In der Metaphase ordnen sich die Chromosomen in der Äquatorialebene an. In der Anaphase werden die Chromatiden zu den Zellpolen gezogen. In der Telophase bilden sich neue Kernhüllen, danach teilt sich die Zelle (Cytokinese). Ergebnis: zwei erbgleiche diploide Tochterzellen – für Wachstum und Erneuerung.
Die Meiose bildet Keimzellen (Eizellen, Spermien). In der Meiose I werden die homologen Chromosomen getrennt – die Zahl halbiert sich (Reduktionsteilung). In der Meiose II werden wie bei der Mitose die Chromatiden getrennt. Ergebnis: vier haploide Zellen (n = 23) mit unterschiedlicher Erbinformation.
Die Meiose schafft genetische Vielfalt: Welche homologen Chromosomen in welche Zelle kommen, ist zufällig (zufällige Verteilung, beim Menschen 2²³ Möglichkeiten), und beim Crossing-over tauschen homologe Chromosomen Stücke aus. Fehler bei der Verteilung können zu veränderten Chromosomenzahlen führen, z. B. Trisomie 21.
Eine Hautwunde heilt durch Mitose: Die Zellen am Wundrand teilen sich, und jede neue Zelle enthält dieselbe Erbinformation. Geschwister dagegen sehen sich nur ähnlich, aber nicht gleich (außer eineiigen Zwillingen): Durch die Meiose der Eltern hat jede Keimzelle eine andere Kombination.
📘 Fachbegriffe
- Chromosom
- Träger der Erbinformation; DNA mit Proteinen verpackt.
- Chromatide
- Eine der beiden identischen Hälften eines verdoppelten Chromosoms.
- diploid / haploid
- Doppelter (2n) / einfacher (n) Chromosomensatz.
- homologe Chromosomen
- Gleich gebaute Chromosomen von Mutter und Vater mit denselben Genorten.
- Mitose
- Kernteilung zu zwei erbgleichen Tochterkernen.
- Meiose
- Reifeteilung; bildet haploide Keimzellen.
- Crossing-over
- Stückaustausch zwischen homologen Chromosomen in der Meiose I.
⚠️ Typische Fehler
- Chromosomen und Chromatiden verwechseln.
- Glauben, in der Mitose werde der Chromosomensatz halbiert – das passiert nur in der Meiose I.
- Die Verdopplung der DNA in die Mitose legen – sie findet vorher in der Interphase statt.
✏️ Übungen
Aufgabe 1 · leicht: Ordne die Mitosephasen: Anaphase, Prophase, Telophase, Metaphase.
Lösung anzeigen
Prophase → Metaphase → Anaphase → Telophase.
Aufgabe 2 · mittel: Eine Körperzelle eines Hundes hat 78 Chromosomen. Wie viele Chromosomen haben die Tochterzellen nach einer Mitose, wie viele eine Keimzelle?
Lösung anzeigen
Mitose: 78 (diploid, erbgleich). Keimzelle nach Meiose: 39 (haploid).
Aufgabe 3 · anspruchsvoll: Vergleiche Mitose und Meiose in vier Kriterien.
Lösung anzeigen
Anzahl der Teilungen: 1 / 2. Tochterzellen: 2 / 4. Chromosomensatz: bleibt diploid / wird haploid. Erbinformation: identisch / verschieden (zufällige Verteilung, Crossing-over). Funktion: Wachstum, Regeneration / Bildung von Keimzellen.
✅ Selbsttest
🧾 Zusammenfassung
- Mitose: zwei erbgleiche diploide Zellen (Pro-, Meta-, Ana-, Telophase).
- DNA-Verdopplung in der S-Phase der Interphase.
- Meiose: vier haploide, genetisch verschiedene Keimzellen.
- Vielfalt durch zufällige Verteilung und Crossing-over.
👩 Frag CELINA zu „Zellteilung: Mitose und Meiose“
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