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Wir haben bereits die allgemeine Idee, die hinter
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Mitose und Meiose steht, besprochen.
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Es ist eine gut Idee, in diesem Video
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ein bisschen mehr ins Detail zu gehen.
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Ich habe bereits ein Video zu Mitose gemacht und in diesem hier
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werden wir auf die Einzelheiten der Meiose eingehen.
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Als kurze Erinnerung, die Mitose beginnt mit einer diploiden Zelle und
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endet mit zwei diploiden Zellen.
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Im Grunde verdoppelt sie sich.
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Formal ist die Mitose ein Prozess
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der Verdopplung des Kerns, aber normalerweise endet sie
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mit zwei ganzen Zellen.
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Die Cytokinese findet statt.
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Das ist die Mitose.
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Es gibt ein Video, in welchem ich auf die Details der Phasen eingehe:
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Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
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Die MItose tritt in mehr oder weniger allen somatischen Zellen auf,
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wenn sich unsere Hautzellen replizieren und unsere Haarzellen und alle
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Zellen im Gewebe in unserem Körper, während sie sich
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vervielfältigen, findet Mitose statt.
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Die Meiose findet in den Keimzellen statt
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und wird im Wesentlichen dazu benutzt, Gameten herzustellen,
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um die geschlechtliche Fortpflanzung zu erleichtern.
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Wenn ich also mit einer diploiden Zelle beginne, und das ist meine
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diploide Zelle genau hier, würde dies eine Keimzelle sein.
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Es ist nicht irgendeine Zelle im Körper.
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Es ist eine Keimzelle.
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Sie könnte durch Mitose mehr Keimzellen zu produzieren,
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aber wir besprechen wie Keimzellen entstehen.
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Tatsächlich gibt es zwei Durchläufe.
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Sie sind kombiniert und werden Meiose genannt, aber die erste Runde
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kann Meiose I genannt werden, ich werde sie M1 nennen.
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Ich spreche hier nicht über den Geldumlauf.
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In der ersten Rund der Meiose wird im wesentlichen
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diese diploide Zelle in zwei Hälften geteilt.
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Also, wenn wir mit 46 Chromosomen gestartet haben,
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23 Chromosomen in jeder, oder man kann es fast so sehen, als ob man
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23 Paare hat, jedes Paar hat zwei Chromosomen,
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dies Paare werden in dieser Phase voneinander getrennt.
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Und dann, in Meiose 2, werden sie in einem der Mitose ähnlichen Mechanismus
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voneinander getrennt.
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Wir werden das sehen, wenn wir tatsächlich
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durch diese Phasen gehen.
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Genau genommen, Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase
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passieren auch in jeder dieser Phasen der Meiose.
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So, lasst mich gerade das Endprodukt zeichnen.
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Als Endprodukt gibt es vier Zellen und jede davon
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ist haploid.
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Und man kann bereits sehen, genau hier im Verlauf,
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werden die Chromosomen getrennt, weil
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man mit der Hälfte in jedem endet, aber hier wird mit N begonnen
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und man endet mit zwei Chromosonen, die beide N haben, es ist also
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sehr ähnlich zu dem.
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Man bewahrt die Anzahl der Chromosomen.
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Also lasst uns eingehende mit den Details befassen wie all dies passiert.
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Alle Zellen verbringen die meiste Zeit in der Interphase.
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Interphase ist die Zeit in der eine Zelle lebt,
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trankribiert und das tut, was nötig ist.
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Aber so wie in der Mitose geschieht ein Kernsatz während der Interphase
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Tatsächlich geschieht es in der selben Phase,
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in der S Phase der Interphase.
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Wenn das meine Zelle ist, ist direkt hier mein Nukleus.
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Und ich werde es als Chromosomen zeichnen, aber ihr müsst
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euch daran erinnern, dass außerhalb der Mitose oder Meiose
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alle Cromosomen abgewickelt sind und als Chromatin existieren,
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worüber wir zuvor schone geredet haben.
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Es ist eine Art abgewickelter Zustand der DNA.
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Aber ich werde sie aufgedreht zeigen, weil ich zeigen muss,
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dass sie sich verdoppeln.
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Jetzt werde ich sehr sorgfältig sein.
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In dem Mitose Video hatte ich nur zwei Chromosomen.
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Sie haben sich verdoppelt und dann geteilt.
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Wenn wir über Meiose sprechen, müssen wir sehr sorgfältig zeigen,
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dass es homologe Paare sind.
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Sagen wir ich habe zwei homologe Paare.
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Sagen wir ich habe - lasst es mich in angemessen Farben zeichnen.
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Das ist die eine, die ich von meinem Vater bekommen habe.
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Diese habe ich von meiner Mutter.
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Sie sind homolog.
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Und sagen wir ich habe noch eine,
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die ich von meine Vater habe.
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Lasst es mich in blau zeichnen.
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Vielleicht sollte ich alle von meinem Vater
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in dieser Farbe machen.
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Vielleicht ist es ein wenig länger.
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Ihr versteht die Idee.
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Und dann ein homologes von meiner Mutter,
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das ist auch ein wenig länger.
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Jetzt, während der S Phase der Interphase -- und das ist genau
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was in der Mitose geschieht, so ihr könnt es fast als das ansehen,
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was immer während der Interphase passiert.
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Es passiert sowohl in der Meiose als auch in der Mitose.
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Ihr habe eine Replikation eurer DNA.
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Also jedes dieser homologen Paare --
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und vergesst nicht, homologe Paare meint, dass sie nicht identische Chromosomen sind,
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aber sie kodieren
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für dieselben Gene.
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Sie können verschiedene Versionen oder verschiedene Allele
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für ein Gen oder für ein bestimmtes Merkmal haben,
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aber eigentlich kodieren für die selbe Eigenschaft.
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Nun, die Replikation dieser, jeder dieser Chromosomen
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in diesem Paar, werden repliziert.
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Also, dieses Chromosom von meine Vater wird folgendermaßen repliziert,
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es verdoppelt sich und ist an einem Zentromer verbunden
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und das Chromosom meiner Mutter verdoppelt sich so und ist mit eine Zentromer verbunden, ungefähr so,
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und dann das andere ebenso.
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Das ist das kürzere.
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Nein, es ist eigentlich das längere.
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Das ist das längere.
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Ich sollte ein wenig deutlicher sein,
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welche länger und welch kürzer sind.
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Das Chromosom meiner Mutter macht genau dasselbe.
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Das ist in der S Phase der Interphase.
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WIr haben noch nicht mit der eigentlichen Zellteilung begonnen.
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Und dasselbe trifft auf die Zentrosome zu
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auch wenn es ein wenig auf dem Nebenschauplatz stattfindet.
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Wir haben im Mitose Video gesehen, dass sie daran beteiligt sind,
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letztendlich die Strukturen der Mikrotubuli zu erstellen
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indem sie alles auseinanderziehen, ihre werdet eine Zentrosom haben,
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das sich hier herumtreibt und sich dann seine eigene Replikation ermöglicht,
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so dass ihr dann zwei Zentrosomen habt.
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Das alles geschieht während der Interphase,
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besonders in der S Phase der Interphase,
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nicht in der Wachstumsphase.
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Aber sobald dies geschieht sind wir fertig für
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entweder Mitose oder Meiose, aber wir werden uns nun
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mit der Meiose beschäftigen.
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Dies ist eine Keimzelle.
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Wir gelangen zur Prophase I.
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Lasst es mich aufschreiben,
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ich denke nämlich es ist wichtig.
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In der Mitose gibt es Prophase, Metaphase,
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Anaphase und Telophase.
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Ich werde Phase nicht jedes Mal aufschreiben.
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PMAT. Probier mal Ananas Tee.
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Während der Meiose, ihr erlebt es in jedem dieser Abschnitte,
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es gibt Prophase I, gefolgt von Metaphase I, gefolgt von
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Anaphase I, gefolgt von Telophase I.
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Dann, nachdem ihr Meiose I einmal durchlaufen seid, geschieht alles noch einmal.
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Es gibt Prophase II, gefolgt von Metaohase II, gefolgt von
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Anaphase II, gefolgt von Telophase II.
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Wenn ihr nur die Namen auswendig lernen wollt,
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was ihr leider tun müsst, besonders wenn ihr
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einen Test darin haben werdet, auch wenn es nicht so
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wichtig ist, das Konzept davon zu verstehen,
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was passiert, müsst ihr euch nur merken:
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Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase und das wird
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alles abdecken.
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Ihr müsst euch nur daran erinnern, dass in der Meiose alles zwei Mal geschieht.
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Und was geschieht ist ein wenig anders
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und das ist, worauf ich mich konzentrieren möchte.
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Beginnen wir mit der Prophase I in Meiose I
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Lasst es mich Prophase I nennen.
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Was wird geschehen?
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Genau wie in der Prophase der Mitose, ein paar Dinge
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beginnen zu geschehen.
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Die Kernhülle beginnt zu verschwinden.
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Die Zentromere -- Entschuldigung, nicht Zentromere.
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Ich bin ein wenig verwirrt.
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Die Zentromere.
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Die Zentromere verbinden die
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Schwesterchromatiden.
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Die Zentrosomen hingegen erleichtern die Entwicklung
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der Spindeln, und sie beginnen sich ein wenig
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von den Spindeln auseinander zu schieben.
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Sie drücken sich voneinander weg und gehen zu den gegenüberliegenden Seiten der
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Chromosomen.
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Und das ist das wirklich Wichtige in Prophase I.
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Und tatsächlich, ich werde dieses Argument vortragen.
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Denken Sie daran, in der Interphase, auch wenn ich es auf diese Weise gezeichnet habe,
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existieren die echten Chromosomen nicht in diesem Zustand.
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Es gibt sie eher in einem Chromatin Zustand.
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Also, wenn ich es der Wirklichkeit entsprechend zeichnen würde, sähe es etwa so aus.
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Die Chromosomen, wären überall
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tatsächlich wäre es sehr schwierig, sie
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in einem Mikroskop zu sehen.
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Es wäre nur ein großes Durcheinander von Proteinen und von Histonen,
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welche ebenfalls Proteine sind, und der richtigen DNA.
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Und das ist es, was eigentlich als Chromatin bezeichnet wird.
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Jetzt, in der Prophase, beginnen sich die Chromosomen zu formen.
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Es beginnt ein bisschen Struktur zu haben,
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es ist vergleichbar zu dem,
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was in der Prophase der Mitose geschieht.
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Das Interessanteste, was passiert ist,
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dass sich die homologen Paare einheitlich anordnen.
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Und tatsächlich, ich habe es ganz ähnlich hier drüben gezeichnet,
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vielleicht sollten ich es gerade ausschneiden und hier einfügen.
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Lasst mich das gerade machen.
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Wenn ich es ausschneide und einfüge... obwohl ich sagte,
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dass der Kern verschwindet, also lasse ich noch gerade den Kern verschwinden.
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Das habe ich bereits gesagt.
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Der Kern verschwindet langsam.
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Die Proteine fallen während dieser Prophase I auseinander.
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Ich werde nicht die ganze Zelle zeichen, denn das was interessant ist,
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geschieht im Nukleus, oder was einmal die
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Kernebene war.
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Das Interessant dabei, was sich von der Mitose unterscheidet
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ist, dass sich die homologen Paare nebeneinander aufreihen.
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Chromatiden voneinander getrennt.
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Das ist nicht der Fall während Anaphase I hier in der Meiose.
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Also, wenn die Anaphase I beginnt, trennen sich nur die homologen
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Paare. Die Chromatiden bleiben bei ihren
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Schwesterchromatiden.
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Also auf dieser Seite habt ihr diese Beiden.
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Während ich das Grün anhabe, versuche ich das mal
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vernünftig zu malen.
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Jetzt mit lila.
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Diese Version ist etwas kürzer.
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Er einen grünen Stummel an dem Ende.
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Dieses Kerlchen hat einen lila Stummel.
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Und dann das längere lila Chromosom hier.
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Dies ist Anaphase I.
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Sie werden auseinander gezogen
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aber die homologen Paare werden auseinander gezogen, nicht die
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eigentlichen Chromosomen, nicht die Chromatiden.
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Lasst mich das einfach zeichnen.
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Hier sind die Mikrotubuli.
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Einige sind an die Kinetochoren gebunden.
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Hier sind die Zentromere.
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Natürlich findet dies alles in der Zelle statt
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und sie werden auseinander gezogen.
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Es ist also analog der Anaphase der Mitose, aber der entscheidende Unterschied
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ist, dass homologe Paare auseinander gezogen werden.
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Die Chromosomen werden nicht in ihre Chromatiden
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zerteilt, und das ist hier wichtig.
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Wenn Du das vergessen hast, kannst Du es im Mitose-Video
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nochmal nachschauen. Das also ist Anaphase I.
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Und wie Du Dir dann vielleicht vorstellen kannst, ist Telophase I im Wesentlichen:
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Wenn diese Kerlchen erstmal an ihren jeweiligen Enden der Zelle angekommen sind
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- Es wird anstrengend, die alle immer wieder neu zu zeichnen,
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aber ich nehme an, das gibt Euch Zeit, alles zu verarbeiten.
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Also diese Kerlchen sind jetzt auf der linken Seite der Zelle und diese
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Kerlchen sind jetzt am rechten Ende der Zelle.
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Jetzt beginnen die Mikrotubuli auseinander zufallen.
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Sie sind vielleicht noch ein bisschen da, aber
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sie zerlegen sich langsam selbst.
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Die Zentromere sind aber immer noch da
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und sie sind an entgegengesetzten Polen.
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Und zu einem gewissen Grad drücken sie im frühen Teil der Telophase
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immer noch die Zelle auseinander.
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Gleichzeitig findet Zytokinese statt.
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Also am Ende der Telophase ich - hier seht ihr das Zytoplasma,
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das sich während der Spaltung während der Telophase aufteilt, hier,
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und die Kernhülle bildet sich.
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Man kann es fast als Gegenteil der Prophase sehen.
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Die Kernhülle wird gebildet, und bis zum Ende der
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Telophase I, werden sie sich komplett getrennt haben.
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Das ist also Telophase I.
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Also, beachtet bitte: Wir haben mit einer diploiden Zelle angefangen, oder?
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Sie hatte zwei Paare homologer Chromosomen,
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aber es hatte vier Chromosomen.
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Jetzt hat jede Zelle nur zwei Chromosomen.
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Also hat jeder Zelle je eins von jedem dieser beiden
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homologen Paare erhaltee, das ist aber zufällig geschehen, und dadurch
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wird ein großer Teil der Variation eingeführt.
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Wenn wir erstmal in diesem Stadium sind,
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durchläuft jede dieser Zellen nun Meiose II, die eigentlich
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der Mitose sehr ähnlich ist.
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Und manchmal gibt es tatsächlich ein Zwischenstadium
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genannt Interphase II, wo die Zelle eine Art Ruhephase durchläuft
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Und eigentlich müssen die Zentromeren jetzt
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wieder dupliziert werden.
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Also diese beiden Zellen - ich habe sie separat gezeichnet -
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Schauen wir mal was als nächstes passiert.
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Also sagen wir mal, dass das Zentromer - eigentlich hätte
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hätte ich das Zentromer nicht innerhalb
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Kerns zeichnen dürfen.
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Das Zentromer außerhalb des Zellkerns, außerhalb
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des neu gebildeten Zellkerns hier und da.
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Und dann repliziert sich zu diesem Zeitpunkt
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das Zentromer auch.
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Also haben wir jetzt zwei Zellen.
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Lasst mich das kurz kopieren.
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Also wir haben hier das Chromosom
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mit diesem kleinen, grünen Stummel dort und dann noch
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das längere grüne Chromosom hier.
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Nun, dieses Kerlchen, er ist diesen kleinen lila Stummel hier.
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Lasst mich dieses komplett lila Chromosom hier zeichnen.
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Und dieses Kerlchen hat ein Chromatid hier so und ein
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Chromatid hier.
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Wenn wir jetzt also in Prophase II einsteigen,
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was glaubst Du wird passieren?
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Nun, genau wie vor, haben wir die Kernhülle,
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die in Telophase I gebildet wurde.
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Die ist sozusagen nur vorübergehend.
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Sie beginnt wieder zu zerfallen.
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Und dann sind hier die Zentromere.
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Sie beginnen sich Auseinanderdrücken. Also, ich hatte jetzt zwei Zentromere.
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Sie wurden repliziert, und jetzt fangen sie an, sich auseinander zu schieben,
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während sie ihren kleinen Spindelapparat bilden.
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Sie drücken sich in entgegengesetzte Richtungen auseinander.
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Das passiert jetzt natürlich in zwei Zellen.
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Sie bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen, während sie
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ihre Spindelfasern erzeugen.
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Und ich möchte wirklich betonen, dass wir von
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zwei Zellen reden.
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Das ist Eine von ihnen und das ist die Zweite.
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Jetzt beginnt Metaphase II,
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die analog ist zu Metaphase I, oder Metaphase der Mitose,
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während der die Chromosomen aufgereiht werden.
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Lass es mich es so zeichnen.
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Also sind jetzt die Zentromeren
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zu den Polen der Zelle gewandert.
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Das sind also meine Zentromeren.
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Hier sind alle meine Spindelfasern.
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Oh Entschuldigung, habe ich Zentromere gesagt?
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Das sind die Zentrosomen.
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Ich weiß jetzt nicht, wie lange ich sie Zentromere genannt habe.
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Das sind Zentrosomen und mein Gehirn verwechselt die immer.
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Die Zentromere - vielleicht hilft Dir das ja, nicht den Fehler
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zu machen, den ich gerade gemacht habe - die Zentromere sind die Dinger, die
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zwei Schwesterchromatiden verbinden
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Das sind die Zentromere.
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Zentrosomen erzeugen
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den Spindelapparat.
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Die Chromosomen werden währen der Metaphase ausgerichtet
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Die Metaphase beinhaltet immer die Ausrichtung der Chromosomen
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also diese - lass es mich kurz zeichnen.
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Also dieses Chromosom.
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Hier auch ein lila Chromosom.
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Ein langes lila Kerlchen und
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ein kleiner Stummel an dem anderen.
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Dann bei dieser ein langes grünes und hier ein
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kleiner grüner Stummel und hier ist das
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kurze grüne Kerlchen.
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Und sie werden natürlich ausgerichtet.
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Einige dieser Spindelfasern sind an
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die Zentromere oder die Kinetochoren gebunden.
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Diese sind auf den Zentromeren, die diese zwei
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Schwesterchromatiden verbinden.
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Und natürlich haben wir jetzt keine Kernhülle mehr
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und das sind natürlich zwei getrennte Zellen.
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Jetzt könnt ihr ahnen, was in Anaphase II passiert.
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Die ist wie die Anaphase der Mitose.
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Diese Dinger werden von den Microtubuli der
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Kinetochoren auseinander gezogen, währen die anderen Microtubuli
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wachsen und diese zwei Dinger auseinander drücken.
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Lass es mich zeigen.
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Das ist wichtig: Das ist der Unterschied
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zwischen Anaphase II und Anaphase I.
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In Anaphase I wurden die homologen Paare getrennt, aber die
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Chromosomen selbst nicht.
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Jetzt in Anaphase II haben wir homologe Paare.
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Wir haben Chromatidpaare, Schwesterchromatiden.
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Die werden jetzt getrennt, ähnlich
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wie in der Anaphase der Mitose.
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Also dieses Kerlchen wird in diese Richtung gezogen,
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das sich also ungefähr so aus.
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Zeichnen ist das schwierigste an diesem Video.
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Also er wird hier rüber gezogen.
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Er hat einen kleinen grünen Stummel.
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Und der grüne wird in diese Richtung gezogen.
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Der mit dem längeren Chromosom.
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Und der andere Lange in
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diese Richtung. Alles wird vermittelt durch
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diese Microtubuli, verbunden mit der Kinteochorstruktur
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durch ein Zentrosom, das das sozusagen koordiniert.
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Es wird alles auseinandergezogen
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Anaphase beeinhaltet immer das Auseinanderziehen der
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Chromosomen oder das Auseinanderziehen von irgendwas.
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Lass es mich so sagen.
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Und das passiert auf dieser Seite der Zelle auch.
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Das ist natürlich alles in einer Zelle.
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Wie in der Mitose: Wenn die Schwesterchromatiden
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getrennt sind, werden sie Chromosomen
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oder Schwesterchromosomen genannt.
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Das passiert natürlich zweimal
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Das passiert auch in der anderen Zelle.
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Die andere Zelle ist ein bisschen ordentlicher.
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Da gab es dieses crossing over nicht.
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Also hier das lange lila Chromosom.
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Das wird in zwei Chromatiden aufgespalten,
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die wir jetzt Chromosomen oder Schwesterchromosomen nennen.
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Und dieses Kerlchen hier wird getrennt in dieses
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kurze grüne und hier - lass es mich so machen -
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dieses kurze grüne, mit ein bisschen lila
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an dem Stummel hier.
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Und es wird natürlich genauso auseinander gezogen
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von den Zentrosomen.
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Ich möchte wirklich darauf achten, dass ich das richtig sage.
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Ich fürchte ich habe "Zentromer" die
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erste Hälfte des Videos falsch eingesetzt. Ich hoffe,
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meine Verwirrung hilft Dir, weil Du dann vielleicht
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merkst, wie schnell man sich da vertun kann.
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Das ist also die Anaphase
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Alles wird auseinander gezogen.
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Vielleicht kannst Du Dir jetzt vorstellen, was Telophase II ist.
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Ich werde es auch nicht nochmal zeichnen.
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In Telophase II werden diese Dinger noch weiter auseinander gezogen.
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Das ist Telophase II
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Sie werden noch weiter auseinander gezogen.
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Die Zelle streckt sich.
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Man hat diese Spaltung genau hier.
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Also gleichzeitig, während diese hier auseinander
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gezogen werden, findet Cytokinese statt.
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Die Microtubuli zerfallen
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und ein Kern bildet sich hier.
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Also was ist das Resultat von all dem?
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Also diese Zelle bildet einen Kern
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mit diesem lila Kerlchen mit dem kleinen grünen Stummel
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und einem langen grünen, die bekommen ihre Kernhülle
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und der Rest der Zelle
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ist natürlich mit Cytoplasma gefüllt.
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Die andere Person, die ja sozusagen der Partner
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in der Meisoe II war, wird ein kurzes
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lila und ein langes grünes Kerlchen erhalten.
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Sie hat natürlich auch eine Kernhülle
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und Cytoplasma darum herum.
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Und auf dieser Seite
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findet etwas ähnliches statt.
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Du siehst also diese Zelle vom Anfang
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hat zwei lange lila Kerlchen.
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Die werden getrennt.
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Also, mal sehen, Du hast ein langes lila Kerlchen in der Zelle
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und ein anderes in dieser Zelle.
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Und hier oben, ist ein kurzes grünes,
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und hier unten ist ein kurzes grünes, das ein bisschen
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von meinem Vater abgekriegt hat. Ein homologes Teil
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des Chromosoms meines Vaters.
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Und die haben natürlich Kernhüllen.
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und natürlich Cytoplasma
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im Rest der Zelle.
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Wir werden darüber noch mehr lernen.
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Also, was wir sehen ist, dass wir von einer diploiden
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Zelle starten - wo sind wir gestartet?
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Wir sind hier mit einer diploiden Keimzelle gestartet
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und haben zwei Teilungen vollzogen.
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In der ersten Teilung werden homologe Paare getrennt,
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aber es begannt mit dem Crossing over, mit diesen
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Neukombination, die eine Schlüsselaufgabe der Meiose sind,
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die viel Variation in eine Art oder einen Genpool einbringt.
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In der zweiten Phase werden die Schwesterchromatiden
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getrennt, wie in der Mitose.
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Und wir enden mit vier haploiden Zellen
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weil sie nur den halben Chromosomensatz haben.
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Diese werden Gameten genannt.
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