Mendel

Grundbegriffe der Genetik

  • Gen: Eine Erbanlage für ein bestimmtes Merkmal.

  • Allel: Unterschiedliche Varianten eines Gens, die an einem bestimmten Genort auf einem Chromosom liegen. Sie werden meist mit Buchstaben wie A (dominant) oder a (rezessiv) gekennzeichnet.

  • Genotyp: Die Gesamtheit der Gene eines Organismus, also die zugrunde liegende genetische Ausstattung.

  • Phänotyp: Das äußere Erscheinungsbild eines Organismus, das durch das Zusammenwirken von Genotyp und Umweltfaktoren entsteht.

  • Homozygot (reinerbig): Organismen, die für ein bestimmtes Merkmal zwei identische Allele besitzen (z. B. AA oder aa).

  • Heterozygot (mischerbig): Organismen, die für ein bestimmtes Merkmal zwei unterschiedliche Allele besitzen (z. B. Aa).

Die drei Mendelschen Regeln

  1. 1. Mendelsche Regel: Uniformitätsregel

    • Kreuzt man zwei reinerbige (homozygote) Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so sind die Nachkommen der ersten Filialgeneration (F_1) untereinander gleich (uniform).

    • Beispiel: Die Kreuzung von reinerbigen Pflanzen mit violetten (AA) und weißen (aa) Blüten führt in der F_1 zu ausschließlich violetten Pflanzen (Aa).

  2. 2. Mendelsche Regel: Spaltungsregel

    • Kreuzt man die Individuen der F1-Generation untereinander, spalten sich die Merkmale der Nachkommen in der zweiten Filialgeneration (F2) in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf.

    • Bei einem dominant-rezessiven Erbgang beträgt das Verhältnis im Phänotyp 3:1 (drei Individuen mit dem dominanten Merkmal zu einem mit dem rezessiven Merkmal).

    • Im Genotyp liegt ein Verhältnis von 1:2:1 vor (1x AA, 2x Aa, 1x aa).

  3. 3. Mendelsche Regel: Unabhängigkeitsregel (Neukombinationsregel)

    • Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt, sofern die Gene auf verschiedenen Chromosomen liegen. Dabei können in der F_2-Generation neue Merkmalskombinationen auftreten.

    • Bei einer dihybriden Kreuzung (z. B. Farbe und Form von Erbsen) ergibt sich in der F_2 ein Phänotyp-Verhältnis von 9:3:3:1.

Keimzellen und Rekombinationsquadrat

  • Alleltrennung: Während der Keimzellbildung (Meiose) werden die Allelpaare getrennt. Jede Keimzelle erhält nur ein Allel.

  • Rekombinationsquadrat: Ein Instrument zur Visualisierung der möglichen Allelkombinationen bei der Befruchtung.

    • Beispiel Erbsen:

    • Gelbe Farbe (G), grüne Farbe (g)

    • Runde Form (R), runzlige Form (r)

    • Kreuzung GgRr x GgRr führt zu neuen Kombinationen wie grün-rund oder gelb-runzlig.

Besonderheiten und Ausnahmen

  • Intermediärer Erbgang: Heterozygote Individuen zeigen eine Mischform beider Merkmale (z. B. rosa Blüten bei Kreuzung von Rot und Weiß).

  • Kodominanz: Beide Allele werden nebeneinander im Phänotyp ausgeprägt (z. B. Blutgruppen beim Menschen oder Punktmuster bei Blüten).

  • Polygenie: Ein Merkmal wird durch das Zusammenwirken mehrerer Gene beeinflusst.

  • Pleiotropie: Ein einzelnes Gen hat Einfluss auf mehrere phänotypische Merkmale.