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Gene

Gene sind als spezifische Bereiche auf den Chromosomen identifizierbar. Sie sind auf den Chromosomen linear angeordnet, wobei jedes Gen einen ganz bestimmten Platz (Genort, Genlocus) belegt. Sie bestimmen die Ausbildung spezifischer Merkmale.

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Die Gene bestimmen in Wechselwirkung mit der Umwelt die Ausbildung der sichtbaren Merkmale, den Phänotyp. Die Gesamtheit aller Gene eines Organismus bildet das Genom.
Die Reihenfolge der Gene auf den Chromosomen kann in genetischen Karten erfasst werden.

In Strukturgenen sind die Informationen für den Aufbau von Struktur- und Enzymeiweißen sowie von RNS (RNA) festgelegt. Als Struktureiweiße sind Eiweiße z. B. am Aufbau von Haaren, Federn, Knochen, Haut, Struktur der roten Blutzellen beteiligt. Als Enzymeiweiße steuern Eiweiße zahlreiche Prozesse. So steuern z. B. die Verdauungsenzyme die Verdauungsprozesse.

Funktionsgene enthalten Informationen für den korrekten Ablauf der Eiweißsynthese (z. B. Start, Ende).

Beispiel für die Anordnung von Erbanlagen

Auf dem Chromosomenpaar 1 liegen die Erbanlagen für die Ausbildung des Rh-Faktors.

Auf dem Chromosomenpaar 9 befinden sich Bereiche, die für die Blutgruppenvererbung verantwortlich sind.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Gene." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/biologie/artikel/gene (Abgerufen: 24. May 2025, 23:29 UTC)

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Chromosomenkarten

Das 1988 ins Leben gerufene HUMAN GENOME PROJECT befasste sich unter anderem mit der Identifizierung der menschlichen Gene und der Entschlüsselung ihrer Funktion.
Dazu musste das Genom in kleine Stücke zerlegt und deren Position auf den Chromosomen bestimmt werden. Zur Orientierung im menschlichen Genom wurden zwei verschiedene Chromosomenkarten entwickelt, die genetische und die physikalische Karte.
Genetische Karten liefern Informationen über die relative Lage von Genen, auf der Grundlage, wie häufig sie gemeinsam vererbt werden.
Physikalische Karten lokalisieren Gene auf den Chromosomen in Bezug zu bereits bekannten Nukleotidsequenzen bzw. Genen.

Die Gene als Träger der Erbinformation geben den Forschern bis heute Rätsel auf. Zwar gilt das menschliche Genom (Gesamtheit der Gene) seit April 2003 im Rahmen des Humangenomprojekts (Human Genome Project) als vollständig entschlüsselt – das heißt, die exakte Reihenfolge der Nukleotide ist bekannt –, doch die Bedeutung und Funktion einzelner Sequenzen sind in vielen Fällen noch unklar. Aktuelle Forschungsprojekte widmen sich dieser Entschlüsselung und versuchen vor allem, mithilfe der Proteomforschung der Entstehung von Erbkrankheiten auf die Spur zu kommen, um wirksame Heilverfahren zu entwickeln.

Ausbildung von Merkmalen

Die Ausbildung von Merkmalen ist durch eine spezifische Basenfolge in der DNA genetisch bedingt und nur durch Stoffwechselvorgänge überhaupt möglich. Stoffwechselvorgänge werden mithilfe von Enzymen gesteuert.

Meiose

Die Meiose ist die Form der Kern- und Zellteilung, bei der aus einer diploiden Zelle vier Tochterzellen mit haploidem Chromosomensatz entstehen. Die Meiose tritt bei der Bildung von Geschlechtszellen auf. Durch die Meiose wird die artspezifische Chromosomenzahl bei der geschlechtlichen Fortpflanzung erhalten.

Fortpflanzung

Die Erhaltung der Artmerkmale und der individuellen Merkmale eines Organismus ist nur im Zusammenhang mit seiner Fortpflanzung möglich. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung werden genetische Informationen auf Zellen übertragen, aus denen sich ein Lebewesen entwickeln kann. Es vereinen sich die Geschlechtszellen zur befruchteten Eizelle (Zygote), aus der sich dann ein neues arttypisches Lebewesen entwickelt.

Mitose

Die Mitose ermöglicht es, aus einer einzigen Zelle ein komplexes Lebewesen, z. B. den Menschen, zu erschaffen. Dabei entstehen aus einer Mutterzelle immer zwei identische Tochterzellen, die sich dann wiederum teilen. Dabei ist ein enormes Wachstum der Zellen erkennbar. Danach können sich Zellen zu Gruppen zusammenschließen und Gewebe oder Organe bilden. Aufgrund der Mitose wachsen auch im hohen Alter noch Haare oder Nägel, z. B. Fingernägel.

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