am Puls Biologie 8, Schulbuch

42 Mehr als ein halbes Jahrhundert nach Mendel konnte Thomas Hunt Morgan 1 neue Erkenntnisse zur Vererbung gewinnen. Morgan und seine Arbeitsgruppe arbeitete mit der Taufliege Droso­ phila melanogaster 2 . Für ihre Zuchtversuche wählten sie Fliegen aus, die in ihrem Äußeren von dem normalen Wildtyp abwichen. Diese Mutanten hatten zB: •• Schwarze Körper (Allel b) statt hellbraune (B) •• Raue Beborstung (s) statt normal glatter (S) •• Helle rote Augen (c) statt normal roten (C) •• Verkümmerte Flügel (v) statt normalen (V) Diese Mutanten kreuzten sie untereinander, bis sie homozygote Linien erhielten (also mit den Genotypen bb, ss, cc, vv). Durch eine so genannte Rückkreuzung 3 konnten sie überprüfen, ob Fliegen mit normaler Merkmalsausprägung homo- oder heterozygot waren ( k Abb. 9). So erhielten Morgan und sein Team homozygote Taufliegen für ihre Experimente. Mit diesen Tieren konnten sie Mendels 1. und 2. Regel bestä- tigen. Es gab aber auch Ergebnisse, die Mendel überrascht hätten: Es gibt Merkmale, die nicht unabhängig voneinander, sondern gekoppelt vererbt werden. Sie folgen also nicht der 3. Men- del’schen Regel, sondern verhalten sich fast wie ein einziges Merkmal ( k Abb. 10). Stimmt Mendels 3. Regel nun? Ja, wenn Gene auf unterschiedlichen Chromosomen liegen. Liegen zwei Gene dagegen auf einem Chromosom (wie die Gene für Beborstung und Flügelform), wer- den sie bei Meiose und Befruchtung gemeinsam bzw. gekoppelt vererbt. Liegen Gene auf einem Chromosom, werden sie ge­ koppelt vererbt und folgen nicht der 3. Mendel’schen Regel Abb. 9: Rückkreuzung bei Drosophila : Durch Rückkreu- zung lassen sich homo- und heterozygote Träger eines dominanten Merkmals unterscheiden. Allele : V (normal), v (verkümmert) Merkmal: Flügelform oder normale Flügel verkümmerte Flügel Genotyp Keimzellen Ist der getestete Merk- malsträger homozygot , liefert die Rückkreu- zung nur den dominan- ten Phänotyp. getesteter Merkmalsträger Ist der getestete Merkmals- träger heterozygot , liefert die Rückkreuzung dominante und rezessive Phänotypen im Zahlenverhältnis 1 : 1. V V v × homozygot homozygot oder oder oder heterozygot V V v v v v VV Vv Vv Vv vv vv Abb.10: Genkopplung bei Drosophila : Liegen zwei Gene auf demselben Chromosom, werden sie nicht nach der 3. Mendel’schen Regel vererbt. Allele : S (glatt) s (rau) V (normal) v (verkümmert) Merkmal: Beborstung Flügelform SV Phänotyp normale Beborstung normale Flügel normale Beborstung normale Flügel normale Beborstung normale Flügel raue Beborstung verkümmerte Flügel Genotyp Keimzellen 1 : 2 : 1 3 : 1 Aufspaltung der Phänotypen Aufspaltung der Genotypen × × S und V bzw. s und v werden gekoppelt vererbt, weil sie auf dem gleichen Chromosom liegen. SSVV SsVv SSVV SsVv ssvv ssvv SsVv SsVv sv sv sv SV SV Glossar 1 Thomas Hunt Morgan (1866 bis 1945): US-amerikanischer Genetiker, der für seine Arbeit mit Drosophila 1933 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt. 2 Taufliege (Drosophila melanogaster): Modellorganismus für genetische Forschung, da sie einfach und billig zu züchten ist, sich sehr schnell vermehrt und sie viele, leicht er- kennbare Genmutationen aufweist. Dir ist die Taufliege eventuell als Besucherin von über- reifem Obst bekannt. 3 Rückkreuzung: Bei einer Rückkreuzung werden Individuen der F 1 mit homozygoten Vertretern der P gekreuzt, um herauszu­ finden, ob die Individuen hetero- oder homo- zygot sind. Aufgabe E 1 Kreuzungsversuche: Saatgut wird als „reinerbig rot blühend“ verkauft. Dabei ist die rote Blütenfarbe (R) dominant gegenüber der weißen (r). Durch Kreuzung mit einer reiner- big weißen Pflanze soll überprüft werden, ob das Saatgut wirklich „reinerbig“ ist. Stelle ein Kreuzungsschema auf und zeige, ob damit die Reinerbigkeit überprüft werden kann. Gekoppelte Gene Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv