Mitose und Meiose: der Unterschied
Vertiefung zum ThemaZellteilung
„Vergleiche Mitose und Meiose“ – diese Aufgabe steht in fast jeder Klausur zur Zellteilung. Wer hier nur „Mitose: 2 Zellen, Meiose: 4 Zellen“ schreibt, verschenkt Punkte. Hier findest du den Unterschied zwischen Mitose und Meiose so aufbereitet, dass du ihn kriterienbezogen begründen und auf jeder Abbildung erkennen kannst.
Einfach erklärt
Diese Seite vertieft das Thema Zellteilung. Sie vergleicht zwei Arten von Kernteilung. Die Mitose macht aus einer Zelle zwei gleiche Zellen. Beide haben die volle Zahl an Chromosomen. Die Mitose dient dem Wachstum und der Erneuerung.
Die Meiose bildet Keimzellen, also Eizellen und Spermien. Sie hat zwei Teilungen hintereinander. Davor kopiert die Zelle ihre Erbinformation nur einmal. Deshalb haben die vier neuen Zellen nur halb so viele Chromosomen. Bei der Befruchtung entsteht wieder die volle Zahl.
Nur in der Meiose finden sich die homologen Chromosomen zu Paaren. Das sind die zwei gleich gebauten Chromosomen von Mutter und Vater. Sie tauschen dabei Stücke aus. Dieser Austausch heißt Crossing-over. Deshalb gleicht keine Keimzelle der anderen.
Merke: Mitose macht zwei gleiche Zellen, Meiose macht vier verschiedene Keimzellen.
Kurz gesagt
Der Unterschied zwischen Mitose und Meiose: Die Mitose ist eine erbgleiche Kernteilung. Aus einer Zelle entstehen zwei genetisch identische Zellen mit unverändertem Chromosomensatz (2n → 2n). Die Meiose besteht aus zwei Teilungen nach nur einer DNA-Verdopplung. Sie halbiert den Chromosomensatz (2n → n) und mischt die Erbanlagen neu, sodass vier genetisch verschiedene Keimzellen entstehen. Mitose dient Wachstum und Erneuerung, Meiose der geschlechtlichen Fortpflanzung.
Das lernst du hier
- Mitose und Meiose anhand fester Kriterien vergleichen, mit Gemeinsamkeiten und Unterschieden,
- in Abbildungen erkennen, ob eine Mitose, eine Meiose I oder eine Meiose II vorliegt,
- erklären, warum nur die Meiose genetische Vielfalt erzeugt,
- typische Fehlvorstellungen beurteilen und richtigstellen.
Unterschied Mitose Meiose: die große Vergleichstabelle
Mitose und Meiose sind die beiden Formen der Kernteilung, mit denen bei Tieren, Pflanzen und Pilzen eine Zellteilung beginnt. Beiden geht eine S-Phase voraus, in der die DNA verdoppelt wird. Wie dieser Vorlauf im Zellzyklus abläuft, ist für beide Teilungen gleich. Danach trennen sich die Wege. Die Tabelle vergleicht die Teilungen nach den Kriterien, die in Klausuren am häufigsten gefragt sind:
| Kriterium | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Wo? (Mensch) | in fast allen Geweben mit Zellteilung, z. B. Haut, Darm, Knochenmark | nur in Hoden und Eierstöcken, bei der Bildung der Keimzellen |
| Wozu? | Wachstum, Erneuerung, Wundheilung, ungeschlechtliche Vermehrung | Keimzellen für die geschlechtliche Fortpflanzung |
| DNA-Verdopplung | einmal vorher (S-Phase) | einmal vorher, keine zwischen Meiose I und II |
| Zahl der Teilungen | eine | zwei (Meiose I und Meiose II) |
| Paarung homologer Chromosomen | nein | ja, in der Prophase I (Tetraden) |
| Crossing-over | nein | ja, zwischen Chromatiden homologer Chromosomen |
| Anordnung in der Metaphase | einzelne Chromosomen in der Zellmitte | Meiose I: Chromosomenpaare; Meiose II: einzelne Chromosomen |
| Was wird getrennt? | Schwesterchromatiden | Meiose I: homologe Chromosomen; Meiose II: Schwesterchromatiden |
| Zahl der Tochterzellen | 2 | 4 (bei der Frau: 1 Eizelle und kleine Polkörperchen) |
| Chromosomensatz | bleibt gleich: 2n → 2n | wird halbiert: 2n → n |
| Zustand der Tochterzellen | 2n2c (Mensch: 46 Chromosomen) | 1n1c (Mensch: 23 Chromosomen) |
| Erbinformation der Tochterzellen | identisch untereinander und mit der Mutterzelle | verschieden, neu kombiniert |
| Dauer beim Menschen | M-Phase etwa 1 Stunde | viel länger: Spermienbildung insgesamt rund zwei Monate, Eizellen pausieren bis zu Jahrzehnte |
| Folgen einer Fehlverteilung | betrifft nur die Nachkommen der fehlerhaften Zelle im Körper | kann alle Zellen eines Kindes betreffen, z. B. Trisomie 21 |
Die Angaben n und c in der Tabelle beschreiben Chromosomensätze und DNA-Menge. Wie du sie für jede Phase bestimmst, übst du auf der Seite n und c: Chromosomensatz und DNA-Gehalt.
Drei Unterschiede, auf die es wirklich ankommt
Die Tabelle ist lang, doch fast alle Zeilen folgen aus drei Grundunterschieden. Wenn du diese drei verstanden hast, kannst du den Rest herleiten:
- Nur in der Meiose finden sich die homologen PartnerHomologe Chromosomen sind die beiden gleich gebauten Chromosomen eines Paares, eines von der Mutter, eines vom Vater. In der Mitose bewegt sich jedes Chromosom für sich. In der Prophase I der Meiose legen sich die Partner dagegen der Länge nach aneinander. Erst diese Paarung macht es möglich, sie in der Meiose I gezielt zu trennen und dabei Stücke auszutauschen.
- Zwei Teilungen nach nur einer VerdopplungDie Mitose verteilt eine verdoppelte DNA-Menge auf zwei Zellen: Jede erhält wieder genau den Ausgangszustand. Die Meiose teilt zweimal hintereinander, ohne die DNA dazwischen erneut zu kopieren. Deshalb endet sie mit halb so vielen Chromosomen. Bei der Befruchtung verschmelzen zwei solcher Zellen, und der volle Satz ist wieder hergestellt.
- Gleich gegen neu gemischtDie Mitose liefert Kopien. Die Meiose mischt auf zwei Wegen: Die Chromosomenpaare ordnen sich in der Metaphase I zufällig an, und beim Crossing-over werden Abschnitte zwischen mütterlichen und väterlichen Chromatiden getauscht. Deshalb gleicht keine Keimzelle der anderen.
Zum Vergleich gehören aber auch die Gemeinsamkeiten: Beide Teilungen setzen eine DNA-Verdopplung voraus, nutzen einen Spindelapparat aus Mikrotubuli und laufen in Pro-, Meta-, Ana- und Telophase ab. Die Meiose II gleicht im Ablauf einer Mitose, denn in beiden werden Schwesterchromatiden getrennt. Der Unterschied: Die Zellen der Meiose II sind bereits haploid. Die einzelnen Phasen beschreiben die Seiten Mitose und Meiose genauer.
Merke
Mitose: 1 Teilung, 2 gleiche Zellen, 2n → 2n. Meiose: 2 Teilungen, 4 verschiedene Zellen, 2n → n. Meiose I trennt die Homologen (Reduktionsteilung), Meiose II die Schwesterchromatiden (Äquationsteilung, wie bei der Mitose). Paarung der Homologen und Crossing-over gibt es nur in der Meiose.
Mitose oder Meiose? So erkennst du es auf Abbildungen
In Klausuren musst du oft eine Zeichnung oder ein Mikroskopbild zuordnen. Am sichersten gelingt das in der Metaphase. Zähle zuerst die Chromosomen und überlege, wie viele Paare die Art hat. Dann prüfe, wie die Chromosomen in der Zellmitte liegen:
| Was du siehst (Beispiel 2n = 4) | Zuordnung | Begründung |
|---|---|---|
| 4 Zwei-Chromatid-Chromosomen, einzeln in einer Reihe | Metaphase der Mitose | volle Chromosomenzahl, keine Paarung |
| 2 Paare aus je zwei Zwei-Chromatid-Chromosomen, Partner liegen nebeneinander | Metaphase I der Meiose | Homologe sind gepaart (Tetraden) |
| 2 Zwei-Chromatid-Chromosomen, ungleich lang, einzeln in einer Reihe | Metaphase II der Meiose | nur ein Chromosomensatz, aber noch zwei Chromatiden |
| Zwei Gruppen ganzer Zwei-Chromatid-Chromosomen wandern auseinander | Anaphase I | Homologe werden getrennt, Chromatiden bleiben zusammen |
Ein starkes Indiz ist eine ungerade Chromosomenzahl in der Metaphase einer Art mit gerader Zahl im Körper: Dann ist die Zelle haploid und befindet sich in der Meiose II. Auch das Ergebnis verrät viel. Zwei Zellen mit vollem Satz sprechen für Mitose, vier Zellen mit halbem Satz für Meiose. Liegt nur ein Zwischenzustand vor, hilft die Frage: Welche Partner wurden gerade getrennt, Homologe oder Schwesterchromatiden?
Typische Fehler
- „Die Meiose ist einfach eine doppelte Mitose.“ Die Meiose I ist etwas völlig anderes: Hier werden Homologe getrennt, nicht Chromatiden. Nur die Meiose II ähnelt einer Mitose.
- „Mitose findet in Körperzellen statt, Meiose in Keimzellen.“ Ungenau: Die Meiose läuft in Keimbahnzellen ab und erzeugt erst die Keimzellen. Fertige Eizellen und Spermien teilen sich nicht mehr.
- „Bei der Meiose entstehen 4 Eizellen.“ Bei der Frau entsteht pro Meiose nur eine Eizelle, der Rest landet in Polkörperchen. Vier Spermien pro Meiose gibt es beim Mann.
- „Nach der Mitose hat jede Zelle die Hälfte der Chromosomen.“ Halbiert wird die DNA-Menge der verdoppelten Zelle, nicht die Chromosomenzahl. Jede Tochterzelle hat wieder 46 Chromosomen.
Vertiefung Oberstufe: Wenn „Meiose = Keimzellen“ nicht passt
Beim Menschen und bei allen Tieren sind die Produkte der Meiose direkt die Keimzellen. Bei Pflanzen ist das anders. In den Staubbeuteln einer Blütenpflanze entstehen durch Meiose zunächst haploide Sporen. Aus jeder Spore wird ein Pollenkorn, in dem durch Mitosen die eigentlichen Spermazellen gebildet werden. Auch im Fruchtknoten entsteht durch Meiose eine Spore, aus der durch weitere Mitosen der Embryosack mit der Eizelle hervorgeht. Keimzellen entstehen bei Pflanzen also durch Mitose, aus haploiden Zellen.
Daraus folgt eine wichtige Einsicht: Die Mitose ist nicht an diploide Zellen gebunden. Sie erhält einfach den Chromosomensatz, den eine Zelle gerade hat. Bei Moosen ist die grüne Moospflanze sogar haploid und wächst durch Mitosen. Die diploide Generation ist dort nur die kleine Sporenkapsel. Dieser Wechsel zwischen einer haploiden und einer diploiden Generation heißt Generationswechsel. Bei manchen Algen wie der Grünalge Chlamydomonas ist sogar nur die Zygote diploid: Sie macht direkt nach der Befruchtung eine Meiose, und alle übrigen Zellen sind haploid.
Für den Vergleich heißt das: Der Kern des Unterschieds liegt nicht im Ort, sondern in der Leistung. Die Mitose erhält den Chromosomensatz und erzeugt genetisch gleiche Zellen. Die Meiose halbiert ihn und kombiniert die Erbanlagen neu. Wo im Lebenszyklus das geschieht, unterscheidet sich zwischen Tieren, Pflanzen und Pilzen.
Fachbegriffe
- homologe Chromosomen
- Die beiden gleich gebauten Chromosomen eines Paares, eines von der Mutter, eines vom Vater.
- Tetrade (Bivalent)
- Gepaartes Homologenpaar aus vier Chromatiden in der Prophase I der Meiose.
- Reduktionsteilung
- Meiose I: Trennung der homologen Chromosomen, der Chromosomensatz wird halbiert.
- Äquationsteilung
- Teilung, die Schwesterchromatiden trennt und den Chromosomensatz erhält: Mitose und Meiose II.
- Rekombination
- Neukombination von Erbanlagen durch zufällige Verteilung der Chromosomen und Crossing-over.
- diploid / haploid
- Mit zwei Chromosomensätzen (2n) bzw. mit einem Chromosomensatz (n).
Aufgaben
AFB I Wissen wiedergeben AFB II Anwenden AFB III Beurteilen
- AFB INenne vier Unterschiede und zwei Gemeinsamkeiten von Mitose und Meiose.
Lösung anzeigen
Unterschiede, zum Beispiel: eine gegenüber zwei Teilungen; 2 gegenüber 4 Tochterzellen; Chromosomensatz bleibt gleich gegenüber halbiert; Paarung der Homologen und Crossing-over nur in der Meiose; Tochterzellen identisch gegenüber verschieden. Gemeinsamkeiten: vorherige DNA-Verdopplung; Spindelapparat; Phasenfolge Pro-, Meta-, Ana-, Telophase; Trennung von Schwesterchromatiden (Mitose und Meiose II).
- AFB IIOrdne zu: Eine Art hat 2n = 6. Du siehst drei Zellen in der Metaphase: Zelle A zeigt 3 Zwei-Chromatid-Chromosomen in einer Reihe, Zelle B 6 Zwei-Chromatid-Chromosomen einzeln in einer Reihe, Zelle C 3 Paare nebeneinanderliegender Zwei-Chromatid-Chromosomen. Begründe jeweils.
Lösung anzeigen
A: Metaphase II der Meiose. Die Zelle ist haploid (3 = n), die Chromosomen bestehen aber noch aus zwei Chromatiden. B: Metaphase der Mitose. Volle Chromosomenzahl (6 = 2n), keine Paarung. C: Metaphase I der Meiose. Die homologen Chromosomen liegen als Paare (Tetraden) in der Zellmitte.
- AFB IIErkläre, warum die Meiose II einer Mitose ähnelt, aber trotzdem keine Mitose ist.
Lösung anzeigen
Ähnlich ist der Ablauf: Einzelne Zwei-Chromatid-Chromosomen ordnen sich in der Zellmitte an, die Schwesterchromatiden werden getrennt, der Chromosomensatz bleibt erhalten. Unterschiede: Die Zellen sind bereits haploid; vorher findet keine DNA-Verdopplung statt; die Schwesterchromatiden sind nach einem Crossing-over oft nicht mehr identisch; die Meiose II ist fest an die Meiose I gekoppelt und dient der Keimzellbildung.
- AFB IIErläutere, warum eine Fehlverteilung von Chromosomen in der Meiose für einen Menschen schwerwiegendere Folgen haben kann als eine Fehlverteilung in einer Mitose der Haut.
Lösung anzeigen
Ein Fehler in der Meiose betrifft eine Keimzelle. Wird sie befruchtet, stammen alle Zellen des Kindes von dieser Zygote ab und tragen die falsche Chromosomenzahl, z. B. bei Trisomie 21. Ein Fehler in einer Mitose der Haut betrifft nur die Zelle und ihre Nachkommen. Meist gehen solche Zellen zugrunde oder bleiben auf ein kleines Gewebestück beschränkt; der übrige Körper ist nicht betroffen.
- AFB IIIBeurteile die Aussage: „Erdbeerpflanzen, die aus Ausläufern einer Mutterpflanze entstehen, sind genetisch völlig identisch, weil sie nur durch Mitose entstehen.“
Lösung anzeigen
Im Kern ist die Aussage richtig: Ausläufer entstehen durch Mitosen, ohne Meiose und Befruchtung. Die Pflanzen sind daher ein Klon mit dem Erbgut der Mutterpflanze. „Völlig identisch“ ist aber zu streng. Bei jeder Replikation können selten Mutationen entstehen, die dann in einem Teil der Zellen oder Pflanzen weitergegeben werden. Außerdem können sich die Pflanzen durch Umwelteinflüsse im Aussehen unterscheiden. Genauer wäre: „weitgehend erbgleich“.
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Quellen & Stand
- Cooper, G. M.: The Cell: A Molecular Approach, 2. Auflage, Sinauer 2000, Kapitel Meiosis and Fertilization (NCBI Bookshelf).
- NHGRI Talking Glossary: Meiosis.
- Campbell Biologie, 11. Auflage, Pearson 2019, Kapitel 12 (Zellzyklus) und 13 (Meiose und Lebenszyklen).
Stand: Oktober 2026.