Zellteilungs-Kino

Unter dem Mikroskop siehst du von einer Zellteilung immer nur Momentaufnahmen. Im Zellteilungs-Kino laufen Mitose und Meiose als Film ab: Du kannst jederzeit anhalten, zurückspulen und in jeder Phase Chromosomen, Chromatiden und DNA-Gehalt ablesen.

Das lernst du hier

Du beschreibst die Phasen von Mitose und Meiose in der richtigen Reihenfolge.
Du gibst für jede Phase Chromosomenzahl, Chromatidenzahl und DNA-Gehalt an.
Du vergleichst Mitose und Meiose und erklärst, warum die Meiose genetisch verschiedene Keimzellen hervorbringt.
Du erkennst Teilungsphasen an typischen Merkmalen.

Übersicht

So funktioniert das Kino

Film wählenOben schaltest du zwischen Mitose (erbgleiche Teilung von Körperzellen) und Meiose (Bildung von Keimzellen) um.
Abspielen oder Schritt für SchrittMit der Wiedergabetaste läuft der Film, mit den Pfeiltasten springst du eine Phase vor oder zurück. Über die Zeitleiste spulst du frei. Ist das Bild ausgewählt, funktionieren auch Leertaste und Pfeiltasten der Tastatur.
Zähler beobachtenRechts neben dem Film stehen für jede Phase Chromosomenzahl, Chromatidenzahl und DNA-Gehalt – pro Zelle bzw. pro Tochterzelle.
Beschriftungen nutzenAm Ende jeder Phase erscheinen Beschriftungen wie Spindelpol oder Äquatorialebene. Du kannst sie ausblenden, um dich selbst zu testen.
Quiz startenIm Quiz siehst du Standbilder ohne Beschriftung und bestimmst die Phase. Hast du Mitose und Meiose ganz angesehen und das Quiz bestanden (mindestens 5 von 6), zählt das Kino in deinem Forscher-Pass.

Zellteilungs-KinoMitose und Meiose bei 2n = 4

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So liest du das Modell

Die Modellzelle hat 2n = 4 Chromosomen: ein langes und ein kurzes Paar homologer Chromosomen. Homologe Chromosomen tragen dieselben Gene, stammen aber von verschiedenen Eltern – im Film rot von der Mutter, blau vom Vater. Der Mensch hat 2n = 46, das Prinzip ist dasselbe.

Der DNA-Gehalt wird in C angegeben: 1C ist die DNA-Menge eines einfachen (haploiden) Chromosomensatzes. Eine Körperzelle hat nach der Teilung 2C, nach der Verdopplung in der S-Phase 4C. Wichtig: Die Zahl der Chromosomen zählst du an den Centromeren – ein Zwei-Chromatid-Chromosom ist ein Chromosom, nicht zwei. Mehr dazu findest du auf den Seiten zur Mitose und zur Meiose.

Vergleich	Mitose	Meiose
Aufgabe	Wachstum, Erneuerung, Reparatur	Bildung von Keimzellen
Kernteilungen	eine	zwei (Meiose I und II)
Ergebnis	2 Zellen, diploid (2n)	4 Zellen, haploid (n)
Paarung der Homologen	nein	ja, in der Prophase I
Crossing-over	nein	ja, in der Prophase I
Tochterzellen genetisch	identisch mit der Mutterzelle	verschieden voneinander

Merke

In der Anaphase I der Meiose werden homologe Chromosomen getrennt, in der Anaphase der Mitose und in der Anaphase II dagegen Schwesterchromatiden. Nur so entstehen in der Meiose Zellen mit halbem Chromosomensatz.

Typische Fehler

„Vor der Meiose II wird die DNA noch einmal verdoppelt.“ Falsch – zwischen Meiose I und II findet keine Replikation statt.
„Die Äquatorialebene verbindet die beiden Pole.“ Falsch – sie liegt in der Mitte zwischen den Polen und steht senkrecht zur Spindelachse.
Chromatiden als Chromosomen zählen: In der Metaphase hat eine menschliche Körperzelle 46 Chromosomen, aber 92 Chromatiden.

Fachbegriffe

Homologe Chromosomen: Ein mütterliches und ein väterliches Chromosom mit denselben Genorten.
Schwesterchromatiden: Die beiden identischen Hälften eines verdoppelten Chromosoms, verbunden am Centromer.
Bivalent (Tetrade): Gepaarte homologe Chromosomen in der Prophase I – zusammen vier Chromatiden.
Crossing-over: Austausch von Abschnitten zwischen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen.
Äquatorialebene: Ebene in der Zellmitte, senkrecht zur Spindelachse, in der sich die Chromosomen in der Metaphase anordnen.
DNA-Gehalt (C): DNA-Menge, gemessen in Vielfachen eines einfachen Chromosomensatzes (1C).

Arbeitsaufträge

AFB I: wiedergebenAFB II: anwendenAFB III: beurteilen

AFB INenne die Phasen der Meiose I in der richtigen Reihenfolge und je ein typisches Merkmal, das du im Kino erkennst.
Lösung anzeigen
Prophase I: Homologe paaren sich zu Bivalenten, Crossing-over. Metaphase I: Bivalente liegen in der Äquatorialebene. Anaphase I: Homologe Chromosomen (mit je zwei Chromatiden) wandern zu den Polen. Telophase I: zwei Zellen mit je n = 2 Zwei-Chromatid-Chromosomen.
AFB IIÜbertrage die Zähler des Kinos auf den Menschen (2n = 46). Gib für die Mitose Chromosomen, Chromatiden und DNA-Gehalt in der G1-Phase, der Metaphase, der Anaphase und in einer Tochterzelle an.
Lösung anzeigen
G1: 46 / 46 / 2C. Metaphase: 46 / 92 / 4C. Anaphase: 92 / 92 / 4C (die getrennten Chromatiden zählen als Chromosomen, die Zelle ist noch ungeteilt). Tochterzelle: 46 / 46 / 2C.
AFB IIVergleiche das Standbild der Metaphase (Mitose) mit dem der Metaphase I (Meiose).
Lösung anzeigen
Mitose: Vier einzelne Zwei-Chromatid-Chromosomen liegen in der Äquatorialebene, jedes ist mit beiden Polen verbunden. Metaphase I: Zwei Bivalente liegen in der Äquatorialebene; jedes homologe Chromosom ist nur mit einem Pol verbunden, das Paar liegt beiderseits der Ebene.
AFB IIErkläre anhand der vier Zellen am Ende der Meiose, wie genetische Vielfalt entsteht. Berechne, wie viele Chromosomenkombinationen ohne Crossing-over bei 2n = 4 und beim Menschen möglich sind.
Lösung anzeigen
Zwei Mechanismen: die zufällige Verteilung der Homologen in der Metaphase I und das Crossing-over, das neue Kombinationen innerhalb eines Chromosoms schafft. Ohne Crossing-over gibt es 2ⁿ Kombinationen: bei n = 2 sind es 4, beim Menschen (n = 23) 2²³ ≈ 8,4 Millionen pro Elternteil.
AFB IIIIn der Anaphase I wird ein homologes Paar nicht getrennt (Nondisjunktion). Erläutere die Folgen für die Keimzellen und beurteile, was bei einer Befruchtung geschehen kann.
Lösung anzeigen
Beide Homologen gelangen in dieselbe Zelle: Zwei Keimzellen haben ein Chromosom zu viel (n + 1), zwei eines zu wenig (n − 1). Nach der Befruchtung entsteht eine Zygote mit 47 oder 45 Chromosomen. Meist ist die Entwicklung dann nicht möglich; manche Abweichungen sind lebensfähig, etwa die Trisomie 21. Deren Risiko steigt mit dem Alter der Mutter.
AFB IIIDas Kino ist ein Modell. Beurteile, in welchen Punkten es die Wirklichkeit vereinfacht, und begründe, warum es trotzdem nützlich ist.
Lösung anzeigen
Vereinfachungen: nur vier Chromosomen, zweidimensional statt räumlich, glatte Umrisse, Prometaphase und Interkinese nicht einzeln gezeigt, nur ein Crossing-over pro Paar, feste Zeitverhältnisse; Zellen von Blütenpflanzen haben keine Centriolen und bilden bei der Zytokinese eine Zellplatte statt einer Einschnürung. Nützlich ist das Modell, weil es das Wesentliche zeigt: welche Strukturen wann getrennt werden und wie sich Chromosomen- und Chromatidenzahl ändern.

Hinweise für Lehrkräfte

Zeitbedarf: Mitose mit Zählern etwa 20 Minuten, Meiose mit Vergleich etwa 30 Minuten, Quiz 10 Minuten. Mit allen Arbeitsaufträgen eine Doppelstunde.

Differenzierung: Basis (Kl. 9/10): Mitose, Aufgaben 1–3, Beschriftungen eingeschaltet. Erweiterung und Oberstufe: Meiose, DNA-Gehalt in C, Aufgaben 4–6 und Quiz ohne Beschriftungen. Für den Beamer eignet sich das Tempo 0,5×.

Technik: Das Kino ist auch auf den Themenseiten Mitose und Meiose eingebettet. Es ist per Tastatur bedienbar; ist auf dem Gerät „Bewegung reduzieren“ eingestellt, läuft es als ruhige Bildfolge statt als Animation. Der Fortschritt wird nur lokal im Browser gespeichert.

Hintergrund & Weiterlernen

Die ZellteilungDer Zellzyklus im Überblick: G1, S, G2 und Mitose. MitoseAus einer Zelle werden zwei genetisch gleiche. Ablauf der MitoseDie Phasen unter dem Mikroskop erkennen. MeioseWie Keimzellen mit halbem Chromosomensatz entstehen.

Quellen & Stand

Alberts, B. u. a.: Molecular Biology of the Cell, 7. Auflage, W. W. Norton 2022, Kapitel 17 (Zellzyklus).
Campbell Biologie, 11. Auflage, Pearson 2019, Kapitel 12 (Zellzyklus) und 13 (Meiose und geschlechtliche Fortpflanzung).
NHGRI Talking Glossary: Mitosis, Meiosis, Crossing Over.

Stand: Oktober 2026.