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Fokus Nachhilfe

Meiose: Phasen und Ablauf

Die Meiose ist die Zellteilung, die Keimzellen bildet: Aus einer diploiden Zelle entstehen in zwei Teilungen vier haploide Zellen. Dabei werden die Erbanlagen von Mutter und Vater neu gemischt.

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  • 1. Jahr Gymnasium - 2. Jahr Gymnasium
  • Gymnasium
Zwei Jugendliche legen mit ihrem Biologielehrer rote und blaue Chromosomen-Modelle in gezeichnete Zellen auf einem grossen Bogen Papier.
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Das musst du wissen

Erklärung

Die Meiose ist die Zellteilung, die Keimzellen bildet, also Eizellen und Spermien. In zwei Teilungen macht sie aus einer diploiden vier haploide Zellen. Am Schluss kannst du die Phasen beschreiben und in jeder Chromosomen und Chromatiden zählen.

Wozu es die Meiose braucht

Deine Körperzellen haben 46 Chromosomen, je 23 von Mutter und Vater. Je zwei mit denselben sind ein Paar, die homologen Chromosomen (ausser X und Y beim Mann).

Eine Zelle mit zwei Chromosomensätzen ist diploid (2n=46). Eine Keimzelle bekommt nur einen Satz, sie ist haploid (n=23).

Nach der Befruchtung sind es so wieder 46, nicht 92.

MerkeMeiose halbiert, Befruchtung verdoppelt: So bleibt die Chromosomenzahl von Generation zu Generation gleich.

Chromosom und Chromatid

Vor der Meiose wird die verdoppelt. Danach besteht jedes Chromosom aus zwei gleichen Chromatiden, die an einer Einschnürung zusammenhängen, dem . So entsteht die bekannte X-Form.

Ein Chromosom bleibt ein Chromosom, ob mit einem oder zwei Chromatiden. Chromosomen zählst du an den Zentromeren, Chromatiden an den einzelnen Strängen.

MerkeEin Zentromer = ein Chromosom. Zwei Chromatiden am selben Zentromer heissen Schwesterchromatiden.

Prophase I: die Paare legen sich zusammen

Die Chromosomen verdichten sich und werden sichtbar, die Kernhülle löst sich auf. Homologe Chromosomen legen sich der Länge nach aneinander.

Ein solches Paar mit zusammen vier Chromatiden heisst Bivalent (auch Tetrade). Jetzt findet das Crossing-over statt: Chromatiden der beiden Partner tauschen Stücke aus.

Metaphase I bis Telophase I: die Paare trennen sich

Metaphase I: Die Bivalente liegen in der Zellmitte, der Äquatorialebene. Die Fasern des Spindelapparats setzen an den Zentromeren an.

Anaphase I: Die homologen Chromosomen wandern zu den Polen, jedes mit beiden Chromatiden.

Telophase I: Die Zelle teilt sich. Beide Tochterzellen sind haploid, ihre Chromosomen haben noch zwei Chromatiden.

MerkeMeiose I ist die Reduktionsteilung: Sie trennt die Paare und halbiert so die Chromosomenzahl.

Meiose II: die Chromatiden trennen sich

Vor der Meiose II wird die DNA nicht verdoppelt. In der Prophase II entsteht ein neuer Spindelapparat. In der Metaphase II liegen die Chromosomen einzeln in der Mitte, nicht mehr in Paaren.

In der Anaphase II teilen sich die Zentromere, die Schwesterchromatiden wandern zu den Polen. Nach der Telophase II gibt es vier haploide Zellen.

MerkeMeiose II ist die Äquationsteilung: Sie läuft ab wie eine , trennt die Chromatiden, und die Chromosomenzahl bleibt gleich.

Zählen durch alle Phasen

Beim Menschen (2n=46), pro Zelle:

Zeitpunkt Zellen Chromosomen Chromatiden
vor der Verdoppelung 1 46 46
Prophase I, Metaphase I 1 46 92
nach Telophase I 2 23 46
nach Telophase II 4 23 23

Die Chromosomenzahl halbiert sich in der Meiose I, die Chromatidenzahl pro Zelle in beiden Teilungen.

Zufällige Verteilung der Paare

In der Metaphase I liegt bei jedem Bivalent zufällig das Chromosom der Mutter oder das des Vaters auf einer Seite. Jedes Paar ordnet sich unabhängig von den anderen.

Beim Menschen mit 23 Paaren ergibt das 223, also rund 8.4 Millionen verschiedene Keimzellen.

Crossing-over: Gene neu gemischt

In der Prophase I überkreuzen sich Chromatiden homologer Chromosomen und tauschen Stücke aus. Die Kreuzungsstelle heisst Chiasma.

Danach trägt ein Chromosom eine neue Mischung aus Genen der Mutter und des Vaters. Zufällige Verteilung und Crossing-over zusammen heissen .

MerkeDarum gleicht keine Keimzelle der anderen: Crossing-over in der Prophase I und zufällige Verteilung der Paare in der Meiose I.

Meiose: Phasen und Ablauf: Übersicht mit Tabelle Zählen durch alle Phasen.
Meiose: Phasen und Ablauf auf einen Blick: Zählen durch alle Phasen als Tabelle.

Häufige Fehler

  • ✕In der Meiose II wird die Chromosomenzahl halbiert.

    ✓Halbiert wird in der Meiose I, wenn sich die homologen Chromosomen trennen. In der Meiose II trennen sich nur die Chromatiden; die Zahl der Chromosomen bleibt gleich.

  • ✕Vor der Meiose II wird die DNA noch einmal verdoppelt.

    ✓Zwischen Meiose I und II gibt es keine Verdoppelung. Die Chromosomen bestehen nach der Meiose I ja noch aus zwei Chromatiden.

  • ✕Beim Crossing-over tauschen die beiden Schwesterchromatiden Stücke aus.

    ✓Das Crossing-over geschieht zwischen Chromatiden der beiden homologen Chromosomen, also zwischen mütterlichem und väterlichem Chromosom. Ein Tausch zwischen identischen Schwesterchromatiden würde nichts neu mischen.

  • ✕Haploid heisst, dass jedes Chromosom nur ein Chromatid hat.

    ✓Haploid heisst: nur ein Chromosomensatz (n). Die Zellen nach der Meiose I sind schon haploid, obwohl ihre Chromosomen noch aus zwei Chromatiden bestehen.

Begriffe zum Nachschlagen
Meiose
Zellteilung in zwei Schritten, die aus einer diploiden Zelle vier haploide Keimzellen macht.
Chromosom
Aufgewickelte DNA mit vielen Genen. Nach der Verdoppelung besteht es aus zwei Chromatiden, die am Zentromer zusammenhängen.
Chromatid
Eine der beiden gleichen Hälften eines verdoppelten Chromosoms.
homologe Chromosomen
Ein Chromosom von der Mutter und eines vom Vater mit denselben Genen an denselben Stellen. Ausnahme: X und Y beim Mann.
diploid
Mit zwei Chromosomensätzen (2n), wie die Körperzellen. Beim Menschen 46 Chromosomen.
haploid
Mit nur einem Chromosomensatz (n), wie die Keimzellen. Beim Menschen 23 Chromosomen.
Keimzelle
Eizelle oder Spermium. Keimzellen sind haploid und verschmelzen bei der Befruchtung.
Bivalent
Zwei homologe Chromosomen, die in der Prophase I aneinanderliegen, mit zusammen vier Chromatiden. Auch Tetrade genannt.
Crossing-over
Stückaustausch zwischen Chromatiden homologer Chromosomen in der Prophase I. Er mischt mütterliche und väterliche Gene neu.
Spindelapparat
Feine Fasern, die sich an die Zentromere heften und Chromosomen oder Chromatiden zu den Polen der Zelle ziehen.

Noch unsicher? Zuerst lernen:Zelle: Aufbau und ZellorganellenMitose und Meiose im Vergleich

So geht's

Beispiele Schritt für Schritt

Beispiel 1Chromosomen und Chromatiden zählen

Die Fruchtfliege hat 2n=8 Chromosomen. Wie viele Chromosomen und Chromatiden hat eine Zelle in der Metaphase I, nach der Telophase I und nach der Telophase II?

Lösung Schritt für Schritt
  1. Vor der Meiose wird die DNA verdoppelt. In der Metaphase I hat die Zelle also 8 Chromosomen mit je zwei Chromatiden, zusammen 16 Chromatiden in 4 Bivalenten.8·2=16
  2. In der Anaphase I trennen sich die homologen Chromosomen. Jede Tochterzelle bekommt 4 Chromosomen, jedes noch mit zwei Chromatiden.4·2=8
  3. In der Anaphase II trennen sich die Chromatiden. Jede der vier Zellen hat 4 Chromosomen aus je einem Chromatid.

Metaphase I: 8 Chromosomen, 16 Chromatiden. Nach Telophase I: 4 Chromosomen, 8 Chromatiden. Nach Telophase II: 4 Chromosomen, 4 Chromatiden.

Beispiel 2Phasen unter dem Mikroskop erkennen

Ein Schüler schaut im Biologiezimmer durch ein Mikroskop, neben ihm liegen Lilienblüten und ein Skizzenheft.

Im Biologie-Praktikum in Aarau untersucht Noah ein Präparat aus den Staubbeuteln einer Lilienknospe. In Zelle A liegen Chromosomen paarweise in der Mitte der Zelle. In Zelle B liegen halb so viele Chromosomen einzeln in der Mitte. In Zelle C wandern einzelne, dünne Chromatiden zu den Polen. Welche Phasen sieht er?

Lösung Schritt für Schritt
  1. Paare von Chromosomen in der Mitte gibt es nur in der Meiose I. Zelle A ist also in der Metaphase I.
  2. Einzelne Chromosomen in der Mitte und nur halb so viele: Die Zelle ist schon haploid. Zelle B ist in der Metaphase II.
  3. Wandern Chromatiden statt ganzer Chromosomen zu den Polen, sind die Zentromere schon geteilt. Zelle C ist in der Anaphase II.

Zelle A: Metaphase I. Zelle B: Metaphase II. Zelle C: Anaphase II.

Beispiel 3Warum Geschwister verschieden sind

Ein Mädchen und ihr Bruder mit unterschiedlicher Haarfarbe stehen mit ihren Eltern auf einer Seepromenade, im Hintergrund Berge.

Lina und ihr Bruder Jonas aus Luzern haben dieselben Eltern und sehen doch ganz verschieden aus. Wie viele verschiedene Keimzellen kann ein Elternteil allein durch die zufällige Verteilung der Chromosomen bilden? Wie viele Kombinationen ergibt das für ein Kind?

Lösung Schritt für Schritt
  1. Der Mensch hat 23 Chromosomenpaare. Bei jedem Paar kommt in der Anaphase I zufällig das mütterliche oder das väterliche Chromosom in eine Keimzelle: 2 Möglichkeiten pro Paar.
  2. Die Paare verteilen sich unabhängig voneinander. Die Möglichkeiten werden multipliziert.223=8'388'608
  3. Für ein Kind kombinieren sich eine Eizelle und ein Spermium. Das sind rund 8.4 Millionen mal 8.4 Millionen Möglichkeiten, also rund 70 Billionen.223·223=246≈7·1013
  4. Das Crossing-over mischt zusätzlich innerhalb der Chromosomen. Darum gleichen sich Geschwister nie ganz, ausser eineiige Zwillinge.

Ein Elternteil kann rund 8.4 Millionen verschiedene Keimzellen bilden, ein Kind hat rund 70 Billionen mögliche Kombinationen, ohne das Crossing-over.

Beispiel 4Fehlverteilung: Trisomie 21

In der Anaphase I trennen sich die beiden Chromosomen 21 nicht, sondern wandern zum selben Pol. Welche Chromosomenzahlen haben die vier Keimzellen? Was geschieht, wenn eine davon mit einer normalen Keimzelle verschmilzt?

Lösung Schritt für Schritt
  1. Nach der Meiose I hat eine Zelle beide Chromosomen 21, also 24 Chromosomen. Der anderen Zelle fehlt das Chromosom 21: Sie hat 22.
  2. Die Meiose II trennt nur die Chromatiden. Aus der Zelle mit 24 werden zwei Keimzellen mit 24, aus der Zelle mit 22 zwei mit 22.
  3. Verschmilzt eine Keimzelle mit 24 Chromosomen mit einer normalen (23), hat die befruchtete Eizelle 47 Chromosomen, davon dreimal das Chromosom 21.24+23=47
  4. Das ist die Trisomie 21 (Down-Syndrom). Eine solche Fehlverteilung heisst Non-Disjunction.

Zwei Keimzellen mit 24 und zwei mit 22 Chromosomen. Mit einer normalen Keimzelle entsteht eine Zygote mit 47 Chromosomen: Trisomie 21.

Jetzt du

Übungen mit Lösungen

Fang beim Einstieg an. Klapp die Lösung erst auf, wenn du selbst gerechnet hast. Steckst du fest, gibt Fox dir einen Tipp.

  1. 1

    Wie viele Zellen entstehen bei der Meiose aus einer Zelle? Wie viele Chromosomen hat jede davon beim Menschen?

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    Ergebnis: 4 Zellen mit je 23 Chromosomen

    1. Die Meiose besteht aus zwei Teilungen: Aus 1 Zelle werden 2, aus 2 werden 4.
    2. Die Chromosomenzahl halbiert sich von 46 auf 23.
  2. 2

    Was heisst diploid, was haploid? Gib je die Chromosomenzahl beim Menschen an.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Diploid: zwei Chromosomensätze, 46 Chromosomen. Haploid: ein Chromosomensatz, 23 Chromosomen.

    1. Körperzellen haben einen Satz von der Mutter und einen vom Vater: diploid, 2n=46.
    2. Keimzellen haben nur einen Satz: haploid, n=23.
  3. 3

    In welcher Phase der Meiose findet das Crossing-over statt?

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    Ergebnis: In der Prophase I

    1. Für das Crossing-over müssen die homologen Chromosomen dicht aneinanderliegen.
    2. Das tun sie nur in der Prophase I, wenn sie Bivalente bilden.
  4. 4

    Was wird in der Anaphase I getrennt, was in der Anaphase II?

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    Ergebnis: Anaphase I: die homologen Chromosomen. Anaphase II: die Schwesterchromatiden.

    1. In der Anaphase I wandert von jedem Paar ein ganzes Chromosom zu einem Pol.
    2. In der Anaphase II teilen sich die Zentromere, und die beiden Chromatiden eines Chromosoms wandern auseinander.
  5. 5

    Warum müssen Keimzellen haploid sein?

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    Ergebnis: Damit die befruchtete Eizelle wieder genau zwei Chromosomensätze hat und sich die Chromosomenzahl nicht mit jeder Generation verdoppelt.

    1. Bei der Befruchtung verschmelzen Eizelle und Spermium.
    2. Mit n+n=2n entsteht wieder eine diploide Zelle mit 46 Chromosomen.
  1. 6

    Bring die Phasen in die richtige Reihenfolge: Metaphase II, Prophase I, Telophase II, Anaphase I, Metaphase I.

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    Ergebnis: Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Metaphase II, Telophase II

    1. Erst kommt die ganze Meiose I, dann die Meiose II.
    2. Innerhalb jeder Teilung gilt die Folge Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.
  2. 7

    Die Erbse hat 2n=14 Chromosomen. Wie viele Chromosomen, Chromatiden und Bivalente hat eine Zelle in der Metaphase I?

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    Ergebnis: 14 Chromosomen, 28 Chromatiden, 7 Bivalente

    1. Die DNA ist verdoppelt: 14 Chromosomen mit je zwei Chromatiden ergeben 28 Chromatiden.
    2. Je zwei homologe Chromosomen bilden ein Bivalent: 14:2=7.
  3. 8

    Der Hund hat 2n=78 Chromosomen. Wie viele Chromosomen und Chromatiden hat eine Zelle direkt nach der Telophase I, wie viele eine fertige Keimzelle?

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    Ergebnis: Nach Telophase I: 39 Chromosomen, 78 Chromatiden. Keimzelle: 39 Chromosomen, 39 Chromatiden.

    1. Die Meiose I halbiert die Chromosomenzahl: 78:2=39. Jedes Chromosom hat noch zwei Chromatiden, also 78.
    2. Die Meiose II trennt die Chromatiden: 39 Chromosomen aus je einem Chromatid.
  4. 9

    Nenne zwei Gründe, warum die vier Zellen nach der Meiose genetisch nicht gleich sind.

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    Ergebnis: Zufällige Verteilung der homologen Chromosomen in der Meiose I und Crossing-over in der Prophase I

    1. In der Metaphase I liegt jedes Bivalent zufällig mit dem mütterlichen oder dem väterlichen Chromosom auf einer Seite.
    2. Beim Crossing-over tauschen Chromatiden homologer Chromosomen Stücke aus; so sind auch die Schwesterchromatiden danach nicht mehr ganz gleich.
  5. 10

    Ein Lebewesen hat 2n=12. In einer Zelle liegen 6 Chromosomen einzeln in der Äquatorialebene, jedes aus zwei Chromatiden. In welcher Phase ist die Zelle?

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    Ergebnis: Metaphase II

    1. Mit 6 Chromosomen hat die Zelle nur einen Satz: Sie ist haploid, die Meiose I ist vorbei.
    2. Die Chromosomen liegen einzeln in der Mitte und haben noch zwei Chromatiden: Das ist die Metaphase II.
  1. 11

    Ein Lebewesen hat 2n=6, also 3 Chromosomenpaare. Wie viele verschiedene Keimzellen kann es ohne Crossing-over bilden?

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    Ergebnis: 8

    1. Pro Paar gibt es 2 Möglichkeiten: mütterliches oder väterliches Chromosom.
    2. Bei 3 unabhängigen Paaren: 23=8.
  2. 12

    Beim Menschen trennen sich in einer der beiden Zellen der Meiose II die Chromatiden eines Chromosoms nicht. Welche Chromosomenzahlen haben die vier Keimzellen?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: 23, 23, 24 und 22

    1. Die Meiose I lief normal: zwei Zellen mit je 23 Chromosomen.
    2. Die eine Zelle teilt sich normal in zwei Keimzellen mit 23.
    3. In der anderen wandern beide Chromatiden zum selben Pol: eine Keimzelle mit 24, eine mit 22.
  3. 13

    Ist eine Zelle direkt nach der Telophase I haploid oder diploid? Begründe.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Haploid, weil sie nur noch einen Chromosomensatz hat.

    1. In der Anaphase I hat sich jedes homologe Paar getrennt; von jedem Paar ist nur ein Chromosom in der Zelle.
    2. Dass jedes Chromosom noch zwei Chromatiden hat, ändert daran nichts: haploid zählt Sätze, nicht Chromatiden.
  4. 14

    Eine Körperzelle einer Tierart enthält vor der Verdoppelung der DNA 10 Einheiten DNA. Wie viel DNA hat eine Zelle in der Prophase I, eine Zelle nach der Telophase I und eine Keimzelle?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Prophase I: 20 Einheiten, nach Telophase I: 10 Einheiten, Keimzelle: 5 Einheiten

    1. Vor der Meiose wird die DNA verdoppelt: 20 Einheiten.
    2. Jede Teilung verteilt die DNA auf zwei Zellen: nach der Meiose I 10, nach der Meiose II 5.
  5. 15

    Pferde haben 64 Chromosomen, Esel 62. Ihr Nachwuchs, das Maultier, hat 63 und ist fast immer unfruchtbar. Erkläre mit der Meiose.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Die Chromosomen von Pferd und Esel finden in der Prophase I keine passenden Partner. Die Meiose misslingt, es entstehen kaum funktionsfähige Keimzellen.

    1. Das Maultier bekommt 32 Chromosomen vom Pferd und 31 vom Esel: 32+31=63.
    2. Die Chromosomen der beiden Arten sind nicht vollständig homolog, und mit 63 bleibt mindestens eines ohne Partner.
    3. Ohne saubere Paarung können sich die Chromosomen in der Anaphase I nicht richtig verteilen.

Bringst du Meiose I und II, Chromosomen und Chromatiden noch durcheinander, zeichnet eine Lehrperson die Phasen mit dir Schritt für Schritt, bis du sie sicher erklärst. Biologie-Nachhilfe am Gymnasium

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Trainer: Meiose, Phasen und Ablauf

So funktioniert der Trainer

Immer neue Fragen zur Meiose: Du klickst die richtige Antwort an. Stufe 1 übt die Begriffe, Stufe 2 die Phasen, Stufe 3 Zahlen, Vielfalt und Fehlverteilungen.

Wie heisst die Stelle, an der die beiden Chromatiden eines Chromosoms zusammenhängen?

Löse die Aufgabe und drück «Prüfen» (oder Enter).

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Für Eltern und Lehrpersonen

Einordnung

Typische Klasse
1. Jahr Gymnasium - 2. Jahr Gymnasium
Stufe
Gymnasium
Fach
Biologie

Am Gymnasium meist im 1. oder 2. Jahr in Biologie, nach Zellaufbau und Mitose und vor der Vererbung nach Mendel.

Gut zu wissen

Häufige Fragen

In welcher Klasse lernt man die Meiose?

Meist im 1. oder 2. Jahr am Gymnasium in Biologie, nach der Mitose. In der Sek kommt die Meiose oft nur kurz vor, ohne die einzelnen Phasen.

Was ist der Unterschied zwischen Mitose und Meiose?

Die Mitose macht aus einer Zelle zwei erbgleiche diploide Zellen, für Wachstum und Ersatz. Die Meiose macht aus einer Zelle vier haploide Keimzellen, die sich genetisch unterscheiden. Dafür braucht sie zwei Teilungen.

Muss man die Unterphasen der Prophase I kennen?

Das hängt von der Schule ab. Manche Lehrpersonen verlangen die fünf Abschnitte Leptotän, Zygotän, Pachytän, Diplotän und Diakinese. Wichtig ist vor allem: Die homologen Chromosomen paaren sich, und dabei findet das Crossing-over statt.

Wann findet die Meiose beim Menschen statt?

Beim Mann ab der Pubertät laufend in den Hoden. Bei der Frau beginnt die Meiose schon vor der Geburt in den Eierstöcken und hält in der Prophase I an. Ab der Pubertät beendet jeweils eine Eizelle vor dem Eisprung die Meiose I und wartet in der Metaphase II. Die Meiose II endet erst, wenn ein Spermium sie befruchtet.

Stand 08.11.2026. Alle Erklärungen und Aufgaben hat Fokus Nachhilfe selbst geschrieben, nach dem Lehrplan 21 der Deutschschweiz. Trainer und Lösungen rechnet ein Programm, nicht eine KI. Fehler gefunden?