am Puls Biologie 8, Schulbuch

39 Vererbungsregeln und Humangenetik Auch bei anderen Merkmalen, die Mendel unter- suchte (Samenfarbe, Blütenfarbe und Wuchs- form) fand er, dass immer eine phänotypische Variante des jeweiligen Merkmals dominant ge- genüber einer anderen war. Auch die quantitati- ven Ergebnisse stimmten überein: In der F 1 gab es immer nur die dominante Ausprägungsform. In der F 2 tauchte auch die rezessive wieder auf, wobei die beiden Ausprägungsformen im Ver- hältnis von 3 : 1 auftraten ( k Abb. 3). Daraus schloss Mendel auf folgende Regeln: 1. Uniformitätsregel : Kreuzt man zwei homozy­ gote Eltern, die sich in einem Merkmal voneinan- der unterscheiden, so erhält man in der F 1 Nach- kommen, die in ihrem Aussehen gleich (uniform) sind. 2. Spaltungsregel : Kreuzt man die Individuen der F 1 untereinander, gehen aus dieser Kreuzung Nachkommen in der F 2 hervor, deren Merkmale in einem bestimmten Zahlenverhältnis (3 : 1 oder 9 : 3 : 3 : 1) aufspalten. Kreuzungsversuche ergaben, dass sich die Vererbung von Merkmalspaaren durch zwei einfache Regeln beschreiben lässt Merkmal F 1 -Generation F 2 -Generation Abb. 3: Mendels Ergebnisse für verschiedene Merkmale von Erbsenpflanzen machen die Uniformitätsregel und die Spaltungsregel deutlich. Die Allele werden mit Buchstaben bezeichnet; Großbuchstaben stehen für dominante Allele, Kleinbuchstaben für rezessive. Samenfarbe gelb ( G ) grün ( g ) alle gelb 6022 :2001 (3,01 :1) Samenform rund ( R ) runzelig ( r ) alle rund 5474 :1850 (2,96 :1) Blütenfarbe violett ( V ) weiß ( v ) alle violett 705 :224 (3,15 :1) Wuchsform hoch( H ) niedrig ( h ) alle hoch 787 :277 (2,84:1) Samenfarbe gelb ( G ) grün ( g ) alle gelb 6022 :2001 (3,01 :1) Samenform rund ( R ) runzelig ( r ) alle rund 5474 :1850 (2,96 :1) Blütenfarbe violett ( V ) weiß ( v ) alle violett 705 :224 (3,15 :1) uchsfor hoch( H ) niedrig ( h ) alle hoch 787 :277 (2,84:1) f r l ( ) r ( ) lle gelb 6022 :20 1 (3,01 :1) f r r ( ) r z li ( r ) alle rund 5474 :1850 (2,96 :1) l t f r violett ( V ) weiß ( v ) alle vi lett 7 : ( ,15 :1) Wuchsform c ( ) i ri ( ) alle hoch 787 :277 ( , :1) a far l ( ) r ( g ) alle gelb 6022 :2001 (3,01 :1) a f r ru ( ) r z lig ( r ) all r 5474 :1850 (2,96 :1) l t farbe vi l tt ( ) i ( v ) all vi lett 705 :224 (3,15 :1) c sf r c ( ) niedri ( ) ll c 787 :277 (2,84:1) Die 1. und die 2. Mendel’sche Regel: Uniformitätsregel und Spaltungsregel Die 3. Mendel’sche Regel: die Unabhängigkeitsregel Mendel untersuchte auch Kreuzungen, in denen er zwei Merkmale beobachtete, zB Samenfarbe und Samenform ( k Abb. 4). Hier konnte er die ersten beiden Regeln bestätigen, fand aber neue Merkmalskombinationen in der F 2 . Daraus formu- lierte er folgende Regel: 3. Unabhängigkeitsregel (Regel der freien Kombi- nierbarkeit): Kreuzt man die Individuen, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, so gelten für jedes Merkmal unabhängig voneinander Uni- formitäts- und Spaltungsregel. Aufgrund dessen entstehen in der F 2 auch Individuen mit ganz neu kombinierten Erbanlagen. Als Mendel seine Ergebnisse veröffentlichte, fehl- ten ihm und seinen Zeitgenossen jegliches Wis- sen über Gene, Chromosomen oder zellbiologi- sche Vorgänge. Umso verblüffender war es für Biologinnen und Biologen des frühen 20. Jahr- hunderts, wie genau Mendels Regeln zum Ver- halten von Chromosomen während der Meiose und der Befruchtung passen. Die 3. Mendel’sche Regel gilt jedoch nicht in al- len Fällen: Liegen die Gene für die betrachteten Merkmale auf demselben Chromosom, werden sie gemeinsam vererbt ( k S. 42). Unterschiedliche Merkmale folgen jedes für sich den ersten beiden Men- delregeln, werden aber voneinander unabhängig vererbt. Abb. 4: Unabhängigkeitsregel: Aus einer Kreuzung von Individuen mit zwei Merkmalspaaren gehen F 2 -Nach- kommen mit neu kombinierten Merkmalen hervor. GGrr GgRr GgRr GGRr GgRR ggRR ggRr GGRR GGRr GgRR GgRr Ggrr Ggrr ggRr ggrr GR GR gR gR Gr Gr gr gr GGRR GR ggrr gr GgRr GgRr GgRr F 2 -Generation Phänotypen Zahlenverhältnis Allele : G (gelb), g (grün) R (rund), r (runzelig) Merkmale : Samenfarbe Samenform P-Generation Phänotyp Genotyp Keimzellen F 1 -Generation In der F 2 -Generation gibt es Merkmals- kombinationen, die weder in der P- noch in der F 1 -Generation auftauchen. 9 : 3 : : 3 1 × × Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv