Aufgaben 46 Mehr als ein halbes Jahrhundert nach Mendel konnte Thomas Hunt Morgan1 neue Erkenntnisse zur Vererbung gewinnen. Morgan und seine Arbeitsgruppe arbeitete mit der Taufliege Drosophila melanogaster2. Für ihre Zuchtversuche wählten sie Fliegen aus, die in ihrem Äußeren vom 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) (In der modernen Fachliteratur wird die Bezeichnungen der Allele meist nach den rezessiven Mutanten gewählt. So wird zB das dominante Allel für hellbraunen Körper mit B bezeichnet, das rezessive mit b – für „black“, also die schwarze Farbe der Mutante mit rezessiven Allelen.) Diese Mutanten kreuzten sie untereinander, bis sie homozygote Linien erhielten (also mit den Genotypen bb, ss, cc, vv). Durch eine so genannte Rückkreuzung konnten sie überprüfen, ob Fliegen mit normaler Merkmalsausprägung homo- oder heterozygot waren (kAbb. 9). So erhielten Morgan und sein Team homozygote Taufliegen für ihre Experimente. Mit diesen Tieren konnten sie Mendels 1. und 2. Regel bestätigen. 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. Mendelschen Regel, sondern verhalten sich fast wie ein einziges Merkmal (kAbb. 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), werden sie bei Meiose und Befruchtung gemeinsam bzw. gekoppelt vererbt. 1 Thomas Hunt Morgan: 1866–1945; 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 erkennbare Genmutationen aufweist; Taufliegen besuchen gerne überreifes Obst und werden auch als Essigfliegen oder Fruchtfliegen bezeichnet. Liegen Gene auf einem Chromosom, werden sie gekoppelt vererbt und folgen nicht der 3. Mendelschen Regel Abb.9: Rückkreuzung bei Drosophila: Durch Rückkreuzung 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 Merkmalsträger homozygot, liefert die Rückkreuzung nur den Phänotyp mit dem dominanten Merkmal. getesteter Merkmalsträger Ist der getestete Merkmalsträger heterozygot, liefert die Rückkreuzung Phänotypen mit dem dominanten bzw. rezessiven Merkmalen 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. Mendelschen 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 1 E Saatgut wird als „reinerbig rot blühend“ verkauft. Dabei ist die rote Blütenfarbe (R) dominant gegenüber der weißen (r). Durch Kreuzung mit einer reinerbig 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
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==