Telekolleg - Biologie


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Grundlagen der Genetik 4. Mendelsche Erbgänge

Wie kommt es, dass die Merkmale eines Elternteils beim Kind stärker ausgeprägt sind als die des anderen Elternteils? Das hat vor langer Zeit Mendel herausgefunden …

Stand: 12.03.2019 | Archiv

Vererbung nach Mendel | Bild: BR

Der Augustinermönch Gregor Mendel war der erste, der sich statistisch bereits 1856 mit der Vererbungslehre beschäftigte. Sein Untersuchungsobjekt war jedoch nicht der Mensch, sondern die Gartenerbse. Er züchtete reinerbige Linien von Gartenerbsen, die über mehrere Generationen immer nur weiße Blüten hervorbrachten oder solche, die purpurrote trugen.

Mendels Versuche

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Durch künstliche Bestäubung befruchtete er nun die weißen mit den purpurroten Gartenerbsen und umgekehrt. Die Samen der gekreuzten Eltern brachte er aus und wartete ab, welche Blütenfarbe sie hätten. Alle Nachkommen hatten purpurrote Blüten!

Daraus schloss Mendel zweierlei:

1 Die rote Blütenfarbe ist dominant über die weiße.

2 Alle Nachkommen von reinerbigen Eltern sehen bezüglich eines Merkmals gleich, also uniform aus.

Uniformitätsregel nach Mendel

Die Nachkommen in erster Generation von zwei Elternteilen, die sich in einem Merkmal unterscheiden und in diesem Merkmal jeweils reinerbig sind, tragen alle das gleiche Merkmal.

Weiße und rote Erbsenblüten

Das lässt sich so erklären: Jedes Merkmal wird von einem Gen bestimmt. Jedes Gen kommt zwei Mal in der DNA vor, nämlich auf jedem der homologen Chromosomen. Die Ausprägung des Gens - in diesem Fall ob weiß oder rot - ist jedoch abhängig von der Basenabfolge in diesem Gen. Reinerbige Eltern haben auf beiden Genen dieselbe Ausprägung des Gens. Bei der roten Blütenfarbe ist dies R/R und bei der weißen, die nicht dominant sondern rezessiv ist, r/r.

Vererbung im Überblick

Bilden die Eltern Keimzellen, enthalten der Pollen und die Eizelle im Fruchtknoten jeweils nur ein Gen, da der Chromosomensatz in der Meiose halbiert wird. Die Pflanze mit den roten Blüten bringt deshalb nur Pollen und Eizellen mit R hervor, die Pflanze mit den weißen Blüten nur r.

Die Nachkommen erhalten von den Eltern jeweils ein R und ein r. Da R dominant ist gegenüber r, sind alle Nachkommen rot: Ihr Phänotyp (= das, was nach außen sichtbar ist) ist rot, doch man kann der Pflanze nicht ansehen, ob sie reinerbig (homozygot, also RR) oder mischerbig (heterozygot, also Rr) ist.

Kreuzt man nun die erste Generation miteinander, gibt es neben roten auch weiße Nachkommen. Aus nebenstehendem Bild ist ersichtlich, warum das so ist. Es entstehen homozygote Pflanzen (RR),  heterozygote (Rr und rR) sowie homozygote (rr). Da R dominant ist, ist der Phänotyp der Pflanzen, die mindestens ein R haben, rot. Bei rr kommt das rezessive Merkmal weiß wieder zum Vorschein.

Spaltungsregel nach Mendel

Bei einem dominant-rezessivem Erbgang erhält man in der zweiten Tochtergeneration immer ein Phänotyp-Verhältnis von 3:1.

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