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 $F<em>1$-Generation untereinander, spalten sich die Merkmale der Nachkommen in der zweiten Filialgeneration ($F</em>2$) 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.