Begegnungen mit der Natur 8, Schulbuch

48 Vererbung und Humangenetik M Arbeitsheft Seite 18 Die Neukombination von Chromosomen durch Crossing-over Thomas Hunt Morgan und Frans Alfons Janssens erkannten bei Kreuzungs­ versuchen mit Fruchtfliegen ( Drosophila ), dass homologe Chromosomen wäh­ rend der Meiose Stücke austauschen können (intrachromosomale Rekombina­ tion) und damit auch gekoppelte Gene manchmal unabhängig voneinander vererbt werden. Dazu überkreuzen sich die Chromatiden der homologen Chromosomen. Nach einem Bruch der DNA-Stränge an den Überkreuzungsstellen ( Chiasmata ) ver­ wachsen die Chromatidenbruchstücke „über Kreuz“ ( Abb. 25). Morgan bezeichnete diesen Vorgang als Crossing-over . Anschließend werden die Chro­ matiden durch die Kernspindel voneinander getrennt. So führt nicht nur die interchromosomale Rekombination, sondern auch das Crossing-over zu einer Neukombination des genetischen Materials. Aufgrund von Crossing-over lassen sich Genkarten anlegen Morgan folgerte, dass Gene, die nahe auf einem Chromosom beisammen lie­ gen seltener durch Crossing-over getrennt werden als solche, die weiter von­ einander entfernt liegen. Damit machte Morgan eine wichtige Entdeckung: Beobachtet man in der Nachkommenschaft einer großen Zahl von Organismen, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, wie oft Gene, die auf einem Chromosom liegen, durch Crossing-over getrennt werden, kann man ihre relative Lage zueinander bestimmen und damit „Genkarten“ anlegen. Für seine Arbeiten erhielt Morgan im Jahr 1933 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.  Thomas Hunt Morgan (1866–1945) US-amerikanischer Zoologe und Genetiker  Frans Alfons Janssens (1863–1924) belgischer Priester und Naturwissenschafter  homologe Chromosomen Chromosomen einer diploiden Zelle, die jeweils aus mütterlichem und väter­ lichem Erbgut stammen und in Gestalt und Abfolge der Gene einander ent­ sprechen  Chromatiden Längshälften eines Chromosoms  Chiasmata (EZ = Chiasma) chiasma (griech.) = Kreuzung  Crossing-over Austausch von DNA-Bereichen zwischen homologen Chromosomen 24  Fruchtfliege Angenommen im Erbgut einer fik­ tiven Schmetterlingsart liegen die Gene für die Flügelgröße, die Flü­ gelfarbe, die Fühlerlänge und die Farbe der Augen unmittelbar hin­ tereinander auf einem Chromo­ som. Ein im Bezug auf diese Merkmale heterozygotes Exem­ plar trägt auf einem Chromosom die Allele für große, braune Flügel, lange Fühler und rote Augen, auf dem homologen Chromosom die Allele für kleine, gelbe Flügel, kur­ ze Fühler und schwarze Augen. Ermittle, ob bei einer Kreuzung dieses Schmetterlings mit einem Exemplar, das kleine gelbe Flügel, kurze Fühler und schwarze Augen hat, das Auftreten großflügeliger, schwarzäugiger Nachkommen oder das von Schmetterlingen mit großen gelben Flügeln wahr­ scheinlicher ist. Begründe deine Antwort. Selbst aktiv! 25  Crossing-over (Schema); die Buchstaben A, B, C bzw. a, b, c bezeichnen Gene Paarung der homologen Chromosomen Chromatiden überkreuzen rekombinierte Chromatiden nicht rekombinierte Chromatiden Chiasma G Allele für große und kleine Flügel g F Allele für braune und gelbe Flügelfarbe f T Allele für langen und kurzen Fühlertypus t A Allele für rote und schwarze Augen a g Allele für kleine Flügel g f Allele für gelbe Flügelfarbe f t Allele für kurzen Fühlertypus t a Allele für schwarze Augen a Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv