Genetik Die Mendelschen Gesetze der Vererbung Was wir heute über den Bau der Gene und ihre Vererbung wissen, ist das Ergebnis von mehr als hundert Jahren Forschung. Die Grundlagen dafür lieferte der Augustinerpater und Hobbygärtner Johann Gregor Mendel (1822–1884), der in den Klostergärten Kreuzungsversuche mit Erbsenpflanzen durchführte. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse fasste er in den drei Gesetzen der Vererbung zusammen, die heute als die drei Mendelregeln bekannt sind. Als Mendel seine Forschungsergebnisse der Öffentlichkeit präsentierte, stieß er auf Unverständnis. Niemand interessierte sich dafür. Im Zentrum der wissenschaftlichen Diskussionen stand damals gerade Charles Darwin, der 1858 erstmals seine Theorie zur Evolution veröffentlicht hatte. Erst 17 Jahre nach Mendels Tod wurde die Bedeutung seiner Forschungen erkannt. Heute gilt Johann Gregor Mendel als „Begründer der Vererbungslehre“. 1. Mendelregel: Uniformitätsregel und Entdeckung der Dominanz Mendel kreuzte rotblühende mit weißblühenden Erbsenpflanzen. Die Nachkommen (Tochtergeneration) der Ausgangspflanzen (Elterngeneration) waren rot. Mendel zog daraus den Schluss, dass bei Erbsenpflanzen die rote Blütenfarbe über die weiße Blütenfarbe dominiert. Das Merkmal „Weiß“ wird also unterdrückt, es ist rezessiv. In Abbildung 9 ist das entsprechende Kreuzungsschema abgebildet. „R“ steht hier für das dominierende Allel (rote Blütenfarbe). „r“ steht hier für das rezessive Allel (weiße Blütenfarbe). In seinen Experimenten beobachtete Mendel, dass immer ein Merkmal dominierte. Zum Beispiel waren glatte gegenüber runzeligen Samen dominant und gelbe waren dominant gegenüber grünen. Mendel formulierte die Ergebnisse seiner Versuche mit der Uniformitätsregel ( Abb. 11). Die Wunderblume ( Abb. 10) kommt u.a. in rot- und in weißblühenden Sorten vor. Im Unterschied zu den Erbsenpflanzen dominiert hier Rot nicht über Weiß. Der Erbgang ist intermediär. Die F1 ist daher rosablühend. Erstelle ein Kreuzungsschema mit Blütenzeichnungen wie in Abb. 9 (R = Allel für rote Blütenfarbe, W = Allel für weiße Blütenfarbe). Du bist dran! Johann Gregor Mendel wurde in Österreichisch-Schlesien (heute Teil von Tschechien) geboren. Kreuzungsversuche Bei Erbsenpflanzenblüten erfolgt Selbstbestäubung. Um dies zu verhindern entfernte Mendel die Staubgefäße der unreifen Blüten. Dann bestäubte er die Narben mit Pollen der gewünschten Pflanzen. Tochtergeneration Nachkommen der beiden Ausgangsformen; die erste Tochtergeneration wird als F1 bezeichnet, die Nachkommen der ersten Tochtergeneration als F2 u.s.w. Elterngeneration Generation der Ausgangsformen, wird als P bezeichnet, da die Elterngeneration auch als Parentalgeneration bezeichnet wird; parentes (lat.) = Eltern Kreuzungsschema Die Vererbung von Merkmalen kann mithilfe eines Kreuzungsschemas dargestellt werden ( Abb. 9). Rezessive Allele werden mit kleinem, dominante Allele mit großem Buchstaben dargestellt, meist geschieht dies mit demselben Buchstaben. Uniformitätsregel uniformis (lat.) = gleichförmig 8 Johann Gregor Mendel 9 Kreuzungsschema zur 1. Mendelregel 10 Wunderblume 11 Erste Mendelregel: Uniformitätsregel Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal voneinander unterscheiden und in Bezug auf dieses Merkmal reinerbig sind, sind alle Nachkommen in diesem Merkmal untereinander gleich. Nachkommen F1 reinerbig Körperzellen Keimzellen RR Rr Rr Rr Rr rr Nachkommen Erscheinungsbild Alle Nachkommen sind mischerbig und blühen rot Eltern P R R r r Seite 114: Erbsenblüten Seite 114: Erbsenblüten Seite 114: Erbsenblüten Seite 114: Erbsenblüten Seite 114: Erbs blüten S ite 114: Erbs blüten f6979g Animation Mendelregeln 112 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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