Genetik

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Humangenetik und medizinische Genetik	Die Erforschung des menschlichen Genoms und sich die daraus entwickelten Möglichkeiten bilden einen Schwerpunkt der biologischen Forschungen.
Genetischer Fingerabdruck	Die Analyse von kurzen Stücken der DNA spielt in der Kriminologie und Vaterschaftsnachweisen eine wichtige Rolle. Für die Identifizierung benötigt man Blut, Sperma, Speichel, Gewebereste, Knochen oder Haare.
Gentechnik	Die Gentechnik beschäft sich mit der Charakterisierung, Isolierung und Veränderung von Genen, sowie mit der Übertragung von Genen auf andere Organismen. Dies dient z.B. zur Herstellung von Medikamenten.
Vererbung und Variabilität	Die wichtigste Eigenschaften es Lebendigen ist die Fähigkeit der Organismen, Nachkommen ihrer eigenen Art hervorzurufen.
Vererbung	Die Eltern geben ihren Nachkommen verschlüsselte Informationen in Form von Erbeinheiten weiter, die Gene. Gene sind Abschnitte eines DNA-Moleküls. Die meisten Gene programmieren die Zelle für den Aufbau bestimmter Enzyme und Proteine. Durch das Zusammenwirken dieser Proteine kommt es zur Ausprägung bestimmter Merkmale.
Variabilität	Der Mechanismus der Vererbung hängt mit der Verteilung der Chromosomen auf die Keimzellen zusammen. Vater und Mutter geben ihn ihren Keimzellen nur eine Auswahl und Kombination ihrer Gene weiter. Diese bestimmte, einzigartige Kombination, von Chromosomen bestimmt die genetische Ausstattung.
Aseuxelle Reproduktion	Lebewesen, die sich asexuell vermehren, erzeugen Klone. Dabei entstehen die Nachkommen durch sich mitotisch teilende Zellen.
Die biologischen Aufgaben des Erbmaterials	1. Genaues Kopieren der Erbinformation während der Zellverdoppelung. 2. Speicherung des gesamten notwendigen biologischen Funktionen. 3. Weitergabe der Information an die Zelle. 4. Aufrechterhaltung der Struktur, um Erbänderungen zu minimieren.
Halbierung und Verdopplung der Chromosomenzahl	Wären in den Keimzellen ebenfalls 46 Chromosomen vorhanden, würden sie sich bei jeder Befruchtung verdoppeln. Deshalb wird dies durch die Meiose verhindert. Jede Geschlechtszelle (Gamet) trägt 22 Chromosomen und ein Gonosom. Zelle mit einfachen Chromosomensatz: Haploid. Durch Befruchtung kommt es zu einer diploiden Zygote.
Diplonten	Mensch, Tier, Blütenpflanzen. Gameten sind die einzigen haploiden Zellen. Mitose läuft während der Bildung von Keimzellen ab. Diploide Zygote entwickelt sich zum vielzelligen diploiden Organismus oder Diplonten.
Haplonten	Viele Pilze, Algen, Moose, Malariaerreger. Der haploide Organismus oder Haplont bildet die Keimzelle durch Mitosen und nicht durch Meiose. Das einzige diploide Stadium ist die Zygote.
Diplo-Haplonten	Viele Sporenpflanzen, Algen. Es gibt sowohl vielzellige diploide (Sporophyt) als auch vielzellige haploiden Stadien (Gameophyt). Durch Meiose entsteht im Sporophyten haploiden Zellen, die Sporen.
Merkspruch: Genetische Variabilität	Die genetische Variabilität bei sexueller Fortpflanzung ist nahe zu grenzenlos. Das wird durch die Teilung der Chromosome während der Meiose (zufällige Rekombination der Chromosomen, Crossing-Over) und durch die Zufälligkeit der Befruchtung garantiert.
Meiose 1	Der Zufall bestimmt, welches der beiden homologen Chromosomen in die Tochterzelle wandert. Jede menschliche Keimzelle enthält eine von 8 Millionen möglichen Neukombinationen von väterlichen und mütterlichen Chromosomen.
Crossing-Over in der Prophase der Meiose 1	Bei diesem Vorgang werden Stücke homologer Chromosomen ausgetauscht. Es entstehen rekombinante Chromosomen, in denen Gene mütterlichen und väterlichen Ursprungs kombiniert sind.
Zufälligkeit der Befruchtung	Nachdem jede Zelle/Spermium eine von ~8 Millionen verschiedenen Kombinationen von Chromosomen enthält und es völlig dem Zufall überlassen bleibt, welches Spermium bei der Befruchtung auf welche Eizelle trifft, ergeben sich für die Zygote ungefähr 70 Billionen mögliche Rekombinationen von Chromosomen. Zahl erhöht sich durch Crossing-Over.
Merkspruch: Geschichte der Vererbung	Bis zur Mitte des 19 Jht gab es Genetik als Wisschenschaft nicht. Es war unklar, ob Vererbung gemäß der Misch- oder Teilchenhypothese funktioniert. Mendel begründete mit Experimenten und quantitiven Auswertungen bei Züchtungen mit Garten-Erbsen die moderne Genetik.
Bezüglich der Vererbung gab es zwei Hypothesen	1. Mischhypothese: Die Erbanlagen der Eltern werden bei den Nachkommen vermischt. Kreuzung blauer und gelber Wellensittiche müssten grüne Nachkommen haben. 2. Teilchehypothese: Die Erbanlagen der Eltern werden als abgegrenzte Erbeinheiten weitergegeben.
Mendel: Kontrolle der Befruchtung	Er wollte eine unkontrollierte Fremdbestäubung ausschließen. Deshalb entfernte er aus den noch nicht vollständig entwickelten Blütenknospen die Staubbeutel. Anschließend wurden die Narben dieser Mutterpflanze künstlich mittels Pinsel bestäubt. Auf diese Weise waren die Elternpflanzen und Merkmale bekannt.
Mendel: Eindeutigkeit der Merkmale und Merkmalsformen	Er verließ sich auf Merkmale, die sich mit 'entweder-oder' charakterisieren lassen.
Mendel: Reinerbigkeit der Ausgangspflanzen	Mendel begann seine Experimente mit reinerbigen Pflanzen. Das bedeutet, dass alle Nachkommen die selben Merkmale besitzen. Eine violette Pflanze ist reinerbig, wenn ihre aus Selbstbefruchtung hervorgegangen Samen ausschließlich Pflanzen mit violetter Farbe hervorbringen.
Mendel: Quantitive Auswertung	Mendel beobachtete eine große Anzahl von Versuchspflanzen und wertete das zahlenmäßige Auftreten von Merkmalen statistisch aus. Insgesamt waren es 13000 Kreuzungsversuche in 8 Jahren.
Mendel: Schlussfolgerung 1	Mendel kreuzte reinerbige Erbsenpflanzen (P-Generation). Diese Kreuzungen zweier Individuen mit unterschiedlichen Merkmalen wird Hybridisierung genannt. Unterscheiden sich die Individuen nur durch ein Merkmal, ist der Erbgang monohybrid. Die Hybriden der ersten Tochter-Generation (F1) kreuzte Mendel und erhielt die F2 Generation.

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