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Das Crossing Over, auch interchromosomale Rekombination genannt, ist ein wichtiger Prozess, der während der Meiose stattfindet und für die genetische Vielfalt zuständig ist.
Hier erklären wir dir, wie dieser Prozess abläuft, welche Funktion er hat, in welcher Phase er stattfindet und vieles mehr.
Legen wir los!
Crossing Over – Schnell erklärt
Crossing Over ist ein Prozess während der Meiose, bei dem homologe Chromosomen Teile ihrer DNA austauschen und so neue genetische Kombinationen entstehen.
Das heißt, dass ein Chromosom von der Mutter und eins vom Vater sich überkreuzen und somit Gene ausgetauscht werden. Dadurch wird die genetische Vielfalt gefördert, was bedeuten kann, dass du blaue Augen hast, dein Bruder aber braune Augen hat.
Crossing Over Meiose – In welcher Phase findet es statt?
Das Crossing Over findet während der ersten Phase der Meiose (Prophase I) statt. Dabei werden durch die Rekombination der homologen Chromosomen neue Chromosomen gebildet, die eine Mischung aus den Genen beider Eltern sind.
Die Meiose ist ein spezieller Vorgang der Zellteilung, der zur Bildung von Keimzellen, wie Spermien und Eizellen führt.
Crossing Over Ablauf
Hier sind die allgemeinen Schritte, die während des Crossing overs durchgeführt werden:
Funktion des Crossing Overs
Die Hauptfunktion des Crossing Overs besteht darin, genetische Vielfalt zu erzeugen. Die genetische Vielfalt ist für die Anpassungsfähigkeit und Evolution von Populationen und Arten sehr wichtig.
Sie erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass einige Individuen in der Population genetische Variationen aufweisen, die ihnen einen Überlebensvorteil in sich verändernden Umweltbedingungen bieten können.
Daher spielt das Crossing Over eine wichtige Rolle in der Lebensdauer von Organismen.
Der synaptonemale Komplex
Der synaptonemale Komplex spielt eine große Rolle im Crossing Over Prozess, weil er die physische Verbindung zwischen den homologen Chromosomen bildet.
Der synaptonemale Komplex hilft den Chromosomen, sich präzise auszurichten und zu verbinden, sodass die Genabschnitte, die ausgetauscht werden, genau übereinstimmen. Dieser Prozess der Verbindung und Ausrichtung wird als Synapsis bezeichnet.
Genkopplung & Kopplungsbruch
Je näher zwei gekoppelte Gene beim Crossing over beieinander sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Gene zusammenbleiben. Dadurch werden die Gene auf den Chromosomen zusammen vererbt. Hierbei spricht man von einer Genkopplung.
Sind die Gene weit weg voneinander, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass sie durch das Crossing over getrennt werden. Das heißt, dass die Gene nicht gemeinsam vererbt werden. In diesem Fall spricht man von einem Kopplungsbruch.
Mutationen beim Crossing over
Beim Crossing Over kann es zu Fehlern kommen, was zu Mutationen führt. Dies kann negative, neutrale oder auch positive Auswirkungen haben und sorgt ebenfalls für eine größere Variabilität aller Organismen.
Es gibt verschiedene Arten von Mutationen. Hier sind 4 Beispiele von relevanten Mutationen:
Deletion
Bei der Deletion geht ein Stück des Chromosoms verloren. Dies kann geschehen, wenn das Crossing over ungleichmäßig stattfindet und ein Gen auf dem Chromosom fehlt.
Duplikation
Während der Duplikation wird ein Gen verdoppelt, indem ein Abschnitt eines Chromosoms in das andere Chromosom eingefügt wird, ohne dass ein entsprechender Abschnitt entfernt wird.
Inversion
Hierbei wird ein Abschnitt des Chromosoms umgedreht und in umgekehrter Reihenfolge wieder eingefügt. Dies kann passieren, wenn das Crossing over innerhalb eines einzelnen Chromosoms stattfindet.
Translokation
Eine Translokation liegt vor, wenn ein Abschnitt eines Chromosoms entfernt und an einer anderen Stelle im Genom wieder eingefügt wird. Der Grund für eine Translokation könnte sein, dass das Crossing over zwischen zwei nicht-homologen Chromosomen stattfindet.
FAQ
Hier findest du alle Antworten auf die häufig gestellten Fragen:
Das Crossing Over ist ein Prozess während der Meiose, bei dem homologe Chromosomen paarweise aneinander legen und Teile ihrer DNA austauschen, was zu einer Rekombination der Gene führt.
Es findet ausschließlich in der Meiose in der Prophase I statt.
Es sorgt für eine neue Kombination von Merkmalen, da sich die Chromosomen der Mutter und die des Vaters überkreuzen, wodurch sich die Gene auf den Chromosomen vermischen.
Ob eine Genkopplung stattfindet oder nicht, hängt vom Abstand zwischen den Genen auf den homologen Chromosomen ab.
Ist der Abstand zu groß, ist es wahrscheinlich, dass das Crossing Over die Chromosomen wieder trennt. Hierbei spricht man von einem Kopplungsbruch.
Sind die Gene nah beieinander, ist es wahrscheinlich, dass eine Genkopplung stattfindet.
Quiz
Um dich abschließend selbst zu testen, kannst du gerne unser Quiz ausprobieren und dein Wissen anwenden!
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