MENDELSCHE GESETZE

Der Augustinermönch Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) entdeckte die nach ihm benannten Mendelschen Gesetze, indem er systematische Kreuzungsversuche mit Erbsen durchführte, ohne die Begriffe Gene und Chromosomen zu kennen. Er wird als "Begründer der Vererbungslehre" bezeichnet.
 

Grundlagen:

Ein Gen kann verschiedene Zustandsformen (Allele) besitzen, die ein äußeres Merkmal direkt beeinflussen. Z.B. wird die Blütenfarbe Rot oder Weiß durch zwei Zustandsformen eines einzelnen Gens bestimmt. Sind diese Allele identisch, nennt man den Organismus reinerbig (homozygot), sind sie dagegen verschieden, so nennt man den Organismus mischerbig (heterozygot).

• Der Phänotyp ist das äußere Erscheinungsbild eines Organismus.
• Der Genotyp ist die Gesamtheit der Erbfaktoren (Gene) eines Organismus.

Die Zustandsformen des Gens können dominant (lat. herrschen; merkmalsbestimmend sein) oder rezessiv (lat. zurückgehen; unterlegen sein) sein. Ist in einem Organismus ein Allel dominant und das andere rezessiv, so wird der Phänotyp ganz allein durch das dominante Allel bestimmt und das rezessive Allel bleibt wirkungslos. Das äußere Erscheinungsbild des Organismus ist nicht von einem dominanten reinerbigen Organismus zu unterscheiden.

• Die Elterngeneration der Pflanzen nennt man Parentalgeneration oder auch P-Generation.
• Die Kinder der Elterngeneration nennt man 1. Tochtergeneration oder 1. Filialgeneration oder auch F1-Generation.
• Die Enkel der Elterngeneration nennt man 2. Tochtergeneration oder 2. Filialgeneration oder auch F2-Generation.

Einen Erbgang, bei dem Organismen untersucht werden, die sich in nur einem Merkmal unterscheiden, nennt man monohybrid. Entsprechend heißt ein Erbgang, bei dem Organismen untersucht werden, die sich in 2 (3 oder vielen) Merkmalen unterscheiden, dihybrid (trihybid oder polyhybrid).

Bei der schematischen Darstellung der Erbgänge wählt man für die Gene Buchstaben. Dominante Allele bekommen den Großbuchstaben, rezessive den Kleinbuchstaben (Im intermediären Fall nimmt man nur Kleinbuchstaben).
 

1. Mendelsche Regel (auch Uniformitätsregel oder Reziprozitätsregel genannt)

RR x ww R   R   w Rw Rw w Rw Rw

Wenn ein dominanter reinerbiger Organismus (RR, wobei R = dominant rotblütig bedeutet) mit einem rezessiven reinerbigen Organismus (ww, wobei w = rezessiv weißblütig bedeutet) gekreuzt wird (dominant-rezessiver Erbgang), sind alle Nachkommen in der F1-Generation mischerbig (Rw). Sie sehen alle gleich aus (Uniformitätsregel) und unterscheiden sich phänotypisch nicht von ihrem dominant reinerbigen Vorfahren (RR).

rr x ww r   r   w rw rw w rw rw

Wenn zwei rezessive reinerbige Organismen (rr, wobei r = rezessiv rotblütig bedeutet) und (ww, wobei w = rezessiv weißblütig bedeutet) miteinander gekreuzt werden (intermediärer Erbgang), sind auch alle Nachkommen in der F1-Generation mischerbig (rw). Auch sie sehen alle gleich aus (Uniformitätsregel), aber sie unterscheiden sich phänotypisch von ihren reinerbigen Vorfahren (rr) und (ww). Ihre Merkmale sind eine Mischung der beiden Elternmerkmale.

Bei den beiden oben genannten Erbgängen spielt es keine Rolle, welches der Merkmale von der Mutter und welches vom Vater vererbt wird (reziproke Kreuzung).
 

2. Mendelsche Regel (auch Spaltungsregel genannt)

Rw x Rw R   w   R RR Rw w Rw ww

Werden beim dominant-rezessiven Erbgang die mischerbigen Nachkommen in der F1-Generation (Rw) untereinander gekreuzt (Rw x Rw), so tritt in der F2-Generation neben dem dominanten reinerbigen Phänotyp (RR) sowie den mischerbigen Phänotypen (Rw) der rezessive reinerbige Phänotyp (ww) wieder auf. Es findet eine phänotypische Aufspaltung im Verhältnis 3:1 statt.

rw x rw r   w   r rr rw w rw ww

Werden beim intermediären Erbgang die mischerbigen Nachkommen in der F1-Generation (rw) untereinander gekreuzt (rw x rw), so treten in der F2-Generation neben den mischerbigen Phänotypen (rw) die rezessiven reinerbigen Phänotypen (rr) und (ww) wieder auf. Es findet eine phänotypische Aufspaltung im Verhältnis 1:2:1 statt.

3. Mendelsche Regel (auch Unabhängigkeitsregel oder Neukombinationsregel genannt)

Mendels dritte Regel beschreibt die freie Mischbarkeit verschiedener Gene. Die einzelnen Erbanlagen können unabhängig voneinander vererbt und neu kombiniert werden. Die dritte Mendelsche Regel gilt nicht bei monohybriden Erbgängen.

GTGT x nznz GT   GT   nz GnTz GnTz nz GnTz GnTz

Kreuzt man einen reinerbigen Organismus, der dominante Gen-Zustandsformen für zwei Merkmale besitzt (GGTT, wobei G = dominant gelbfarbig und T = dominant glattrandig bedeuten) mit einem reinerbigen Organismus, der rezessive Zustandsformen für dieselben Merkmale besitzt (nnzz, wobei n = rezessiv grünfarbig und rezessiv z = runzlig bedeuten), so ist auch diese F1-Generation uniform gestaltet (GnTz). Alle Nachkommen haben den gleichen Genotyp und sind äußerlich nicht vom mischerbig dominanten Elternteil zu unterscheiden.

GnTz x GnTz GT   Gz   nT   nz   GT GGTT GGTz GnTT GnTz Gz GGTz GGzz GnTz Gnzz nT GnTT GnTz nnTT nnTz nz GnTz Gnzz nnTz nnzz

Kreuzen wir diese F1-Generation wiederum untereinander, erhalten wir - neben dem dominanten reinerbigen Phänotyp (GGTT) und dem rezessiven reinerbigen Phänotyp (nnzz) sowie den mischerbigen Phänotypen (GnTz) - in überraschender Weise neue bisher nicht aufgetretene Kombinationen der Merkmale. Alle Phänotypen erscheinen in einem Verteilungsmuster von 9:3:3:1 (9 x GT, 3 x Gz, 3 x nT, 1 x nz).

   Generative Vermehrung

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