Chromosomen
Chromosomen befinden sich im Zellkern als lang ausgestreckte Perlenketten. Die Perlen sind Proteinkomplexe, um welche die DNA gewunden ist. Am Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Bedeutung der Chromosomen bei der Vererbung erkannt. Seitdem spielen Chromosomen in der Genetik eine wichtige Rolle.
Entdeckung der Chromosomen für die Vererbung
1880 wurden in Zellen von teilungsfähigem Gewebe stark anfärbbare, fadenförmige Gebilde, die Chromosomen, entdeckt. CARL ERICH CORRENS (1864–1933) vermutete bereits 1900, dass die Chromosomen die Erbträger seien. 1903 wurde durch den Deutschen THEODOR BOVERI (1862–1915) und den Amerikaner WALTER STANBOROUGH SUTTON (1876–1916) unabhängig voneinander die Chromosomentheorie der Vererbung begründet. Sie sagt aus, dass die Chromosomen die stofflichen Träger der Erbanlagen sind. Die Erbanlagen nennt man Gene. Sie sind in linearer Reihenfolge in den Chromosomen angeordnet.
Bedeutung und Bau der Chromosomen
In den angefärbten Chromosomen des Menschen sind die Informationen zur Ausbildung aller Merkmale gespeichert.
Die Chromosomen können geordnet und jene Bereiche gekennzeichnet werden, auf denen bekannte Erbanlagen (Gene) lokalisiert sind. Auf dem Chromosom 1 liegt z. B. die Erbanlage (das Gen) für die Vererbung des Rh-Faktors und auf dem Chromosom 9 befindet sich ein Abschnitt, der für die Blutgruppenvererbung verantwortlich ist. Die dunkel dargestellten Bereiche sind die Gene. Sie enthalten die Erbinformationen.
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Verteilung von Genen
Jedes Chromosom besteht aus zwei Chromosomenhälften (Halbchromosom) oder Chromatiden, die an dem Centromer miteinander verbunden sind.
Anzahl (Chromosomenzahl), Größe und Form der Chromosomen sind in allen Körperzellen eines Lebewesens gleich. Sie sind artspezifisch.
Die Gesamtheit aller Chromosomen einer Zelle ist der Chromosomensatz. In den Körperzellen der meisten Organismen sind die Chromosomen paarweise vorhanden. Diese Zellen haben einen doppelten (diploiden) Chromosomensatz. Körperzellen sind diploide Zellen.
Gleichen sich die zwei Chromosomen eines jeden Paars in Größe und Form, dann sind es homologe Chromosomen.
Die Geschlechtszellen, die Ei- und Samenzellen, besitzen nur die halbe Anzahl von Chromosomen der Körperzelle. Diese Zellen haben einen einfachen (haploiden) Chromosomensatz. Geschlechtszellen sind haploide Zellen.
| Chromosomenzahlen von Zellen einiger Tiere und Pflanzen | ||
| Organismen | Chromosomenzahlen | |
| in Körperzellen | in Geschlechtszellen | |
| Spulwurm | 2 | 1 |
| Amöbe | 6 | 3 |
| Fruchtfliege | 8 | 4 |
| Stubenfliege | 12 | 6 |
| Frosch | 26 | 13 |
| Regenwurm | 32 | 16 |
| Maus | 40 | 20 |
| Kaninchen | 44 | 22 |
| Mensch | 46 | 23 |
| Schimpanse | 48 | 24 |
| Pferd | 64 | 32 |
| Hund | 78 | 39 |
| Karpfen | 104 | 52 |
| Krabbe | 254 | 127 |
| Champignon | 8 | 4 |
| Erbse | 14 | 7 |
| Erdbeere | 14 | 7 |
| Zwiebel | 16 | 8 |
| Pfirsich | 16 | 8 |
| Kohl | 18 | 9 |
| Mais | 20 | 10 |
| Möhre | 22 | 11 |
| Tomate | 24 | 12 |
| Wein | 38 | 19 |
| Weizen | 42 | 21 |
| Kartoffel | 48 | 24 |
| Tabak | 48 | 24 |
| Farn | 512 | 256 |
Die Weitergabe der Chromosomen mit den Genen erfolgt bei der geschlechtlichen und ungeschlechtlichen Fortpflanzung von Zellgeneration zu Zellgeneration. Dieser Lebensprozess wird Vererbung genannt. Die Weitergabe der Erbsubstanz erfolgt durch zwei Formen der Kernteilung, die Mitose und die Meiose.
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Aufbau eines Chromosoms
© Duden Learnattack GmbH
Das Karyogramm
(Chromosomenkarte)
Um die Chromosomen genau untersuchen zu können, zum Beispiel auf Erbkrankheiten, erstellt man ein Karyogramm. Die Chromosomen sind aber nur während der Kernteilung sichtbar, wenn sie als stark verdichtete Zwei-Chromatid-Chromosomen vorliegen. Zunächst muss verhindert werden, dass sich die Zwei-Chromatid-Chromosomen trennen, das erreicht man durch Chemikalien. Anschließend wird die Zelle zum Platzen gebracht, sodass die Chromosomen ausgebreitet unter dem Mikroskop liegen. Dann kann man sie fotografieren, ausschneiden und nach homologen Paaren ordnen.
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Chromosomenkarte des Menschen
