Ein Homolog ist ein Chromosom, das Eigenschaften mit einem anderen Chromosom teilt, das von einem anderen Elternteil geerbt wurde. Während der Meiose, wenn sich Chromosomen paaren, um sich zu verdoppeln, verbinden sich die Homologen. Der Mensch hat 23 homologe Chromosomenpaare in seinem Körper, die aus 23 Chromosomen bestehen, die von jedem Elternteil geerbt werden.
Die Chromosomen in einem Paar sind gleich lang und haben die gleichen Allele, um für verschiedene Merkmale zu kodieren, die sich entlang ihrer Länge an den gleichen Positionen befinden. Die Allele können jedoch unterschiedlich sein. Eine Person kann beispielsweise ein Allel für blondes und eines für braunes Haar haben. Je nachdem, was dominant ist, wird nur ein Merkmal ausgedrückt. Manche Menschen erben zwei identische Allele, eines von jedem Elternteil, in diesem Fall hat das Homologpaar identische Kopien.
Jedes Homolog ist in der Lage, das passende Chromosom zu finden und sich während der Meiose zu paaren. Die genetische Information beider Chromosomen wird kopiert, um neue Zellen zu bilden. Menschen, die Genetik studieren, nummerieren die Paare der Einfachheit halber und wenn die Chromosomen analysiert werden, besteht einer der ersten Schritte darin, alle Homologen zu paaren, um zu bestätigen, dass jemand die erwartete Anzahl von Chromosomen hat, und nach offensichtlichen Anzeichen für ein Problem zu suchen.
Eine besondere Ausnahme von der Regel, dass Homologe in der Regel gleich lang sind, sind die Geschlechtschromosomen. Während die X-Chromosomen bei genetischen Frauen die gleiche Größe haben, ist das Y-Chromosom bei Männern tatsächlich kürzer als das X-Chromosom. Diese beiden Chromosomen bilden ein Homologpaar, bei dem die Hälften des Paares unterschiedlich groß sind. Die Variation in der Struktur der X- und Y-Chromosomen ist ein Spiegelbild der menschlichen Evolution.
Bei Menschen mit bestimmten genetischen Störungen können Chromosomenpaare in irgendeiner Weise gestört sein. Manchmal haben Chromosomen fehlende Informationen, was dazu führt, dass Nicht-Geschlechtschromosomen unterschiedliche Größen haben, bei manchen Menschen fehlen bestimmte Chromosomen vollständig und bei anderen Menschen haben zu viele Chromosomen. Dies kann in einem Karyotyp identifiziert werden, einem Bild der Chromosomen, das mit Hilfe von Färbung und Mikroskopie erstellt wurde.
Der Begriff „Homolog“ wird in der Biologie auch in einem anderen Sinne verwendet, um Merkmale zu beschreiben, die von gemeinsamen Vorfahren an Organismen weitergegeben wurden. Viele Organismen haben gemeinsame physische Merkmale, die ihr gemeinsames genetisches Erbe widerspiegeln, wie die Vorderbeine, die bei Säugetieren vom Pferd bis zur Hauskatze zu sehen sind. Wenn eine evolutionäre Divergenz auftritt und sich physikalische Eigenschaften für neue Zwecke und auf unterschiedliche Weise entwickeln, werden sie als analog bezeichnet.