Mutationen: Veränderungen im Erbgut
Das Erbgut kann sich verändern. Du lernst die Arten von Mutationen und ihre Folgen kennen.
Das lernst du heute
- Ich kann Mutationen erklären.
- Ich kann Gen-, Chromosomen- und Genommutation unterscheiden.
- Ich kann die Folgen einer Basenänderung bestimmen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Vom Gen zum Protein: die Proteinbiosynthese, Proteine bestimmen Merkmale
Eine Mutation ist eine Veränderung des Erbguts. Sie geschieht zufällig und ist zunächst weder gut noch schlecht.
Man unterscheidet drei Arten:
Genmutation: Die Basenfolge eines Gens verändert sich. Eine Base kann ausgetauscht, eingefügt oder weggelassen werden.
Chromosomenmutation: Der Bau eines Chromosoms verändert sich. Ein Stück kann fehlen, doppelt sein oder an eine andere Stelle wandern.
Genommutation: Die Zahl der Chromosomen verändert sich, zum Beispiel bei der Trisomie 21.
Bei Genmutationen gibt es unterschiedliche Folgen. Wir betrachten die mRNA AUG AAA GCU UGG UAA (Met–Lys–Ala–Trp–Stopp):
Austausch ohne Folge: Ein Austausch kann dieselbe Aminosäure ergeben. Aus AAA wird AAG, beides ist Lysin. Man merkt nichts.
Austausch mit Folge: UGG wird zu UGA. Das ist ein Stoppcodon. Das Protein bricht ab: Met–Lys–Ala. Es ist zu kurz und oft funktionslos.
Verlust einer Base: Fehlt eine Base, verschiebt sich das Ablesen aller folgenden Codons. Fällt das erste A des Lysin-Codons weg, wird aus AUG AAA GCU UGG UAA die Folge AUG AAG CUU GGU AA. Aus Met–Lys–Ala–Trp wird Met–Lys–Leu–Gly. Das Protein ist ab dort ganz anders.
Mutationen in Körperzellen werden nicht an Nachkommen weitergegeben. Mutationen in Keimzellen können vererbt werden.
| Art | Was ändert sich? | Beispiel |
|---|---|---|
| Genmutation | Basen eines Gens | Basenaustausch |
| Chromosomenmutation | Bau eines Chromosoms | Stück fehlt |
| Genommutation | Zahl der Chromosomen | Trisomie 21 |
Folgen eines Austauschs bestimmen
- Original: AUG UUU GGC UAA = Met–Phe–Gly–Stopp.
- Mutation: UUU wird zu UUC.
- UUC codiert ebenfalls Phe.
- Das Protein bleibt gleich: eine stille Mutation.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Mutation heißt: Das Erbgut ändert sich.
Manchmal ändert sich das Protein gar nicht.
Manchmal ändert es sich stark.
Ein Beispiel
Wenn in einem Rezept ein Buchstabe vertauscht wird, merkt man es oft nicht. Fehlt ein Buchstabe, verschiebt sich der ganze Satz.
Schritt für Schritt
Wir untersuchen einen Basenverlust.
- Original: AUG AAA GCU UGG UAA = Met–Lys–Ala–Trp–Stopp.
- Das erste A des Lysin-Codons fällt weg.
- Neu: AUG AAG CUU GGU AA.
- Die Codons sind verschoben: Met–Lys–Leu–Gly.
Mit einem Bild erklärt
| Original | AUG | AAA | GCU | UGG | UAA |
|---|---|---|---|---|---|
| Protein | Met | Lys | Ala | Trp | Stopp |
| nach Verlust | AUG | AAG | CUU | GGU | AA |
| Protein | Met | Lys | Leu | Gly | – |
Zur Grundlage zurück
- Vom Gen zum Protein: die Proteinbiosynthese – Du kannst mit dem Code umgehen.
- Proteine bestimmen Merkmale – Du weißt, dass Proteine Merkmale bestimmen.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Welche Aminosäure codieren UUU und UUC?
Lösung ansehen
Lösung: eine Mutation ohne Folge für das Protein
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Zeig mir den ersten Schritt
Schlage UGA in der Codontabelle nach.
Lösung ansehen
Lösung: ein Stoppcodon
Tipp: Prüfe bei einer Mutation drei Dinge: Welche Base hat sich geändert? Welche Aminosäure entsteht? Ist es ein Stoppcodon?
Merksatz: Eine Mutation ist eine zufällige Veränderung des Erbguts. Ihre Folgen reichen von keiner Wirkung bis zu einem funktionslosen Protein.
Typischer Fehler: Man denkt, jede Mutation sei schädlich. Viele haben keine Wirkung, manche sind sogar von Vorteil.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Die Zahl der Chromosomen ist verändert.
Lösung ansehen
Lösung: eine Mutation in einer Keimzelle
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Lösung: Das Leseraster verschiebt sich.
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Lösung: Stimmt nicht
Geschafft
Es gibt Gen-, Chromosomen- und Genommutationen. Eine Genmutation verändert die Basenfolge und kann das Protein verändern. Vererbt werden nur Mutationen in Keimzellen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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