Vererbung – Teil 1

Kurzfassung

Zusammenfassung

Der Artikel führt in die Grundlagen der Vererbung ein und stellt die wichtigsten Fachbegriffe vor. Er erklärt die geschichtlichen Hintergründe, benennt Gregor Mendel als Entdecker der Mendelschen Regeln und beschreibt, welche Regeln zur Weitergabe von Merkmalen aufgestellt wurden. Zudem werden Begriffe wie Chromosom, Genotyp, Allele, dominant und rezessiv klar definiert.

Kernaussagen

Gregor Mendel formulierte drei grundlegende Vererbungsregeln.

Er führte Kreuzungen an Erbsenpflanzen durch und wertete die Ergebnisse statistisch aus.

Die Mendelschen Regeln gelten nur bei diploiden Zellen und nicht bei Merkmalen mit mehreren Genen.

Mendels Erkenntnisse wurden erst lange nach seinen Versuchen anerkannt.

Wichtige Begriffe der Vererbungslehre werden knapp erklärt.

Im Teil 1 der „Grundlagen der Vererbung“ ein bisschen Hintergrundwissen und eine Erklärung der wichtigsten Begriffe.

Geschichte

Entdecker der Vererbungsgesetze war Gregor Johann Mendel¹, auf den auch die sogenannten „Mendelschen Regeln“ zurückgehen.

Mendel führte im Klostergarten über viele Jahre hinweg Kreuzungen verschiedener Erbsenpflanzen durch, die unterschiedliche äußere Merkmale hatten.

Seine Ergebnisse wertete er statistisch aus und leitete davon seine drei Regeln ab.

Lange Zeit wurden seine Ergebnisse nicht verstanden. Erst 1900 entdeckten Wissenschaftler, die übereinstimmende Resultate erzielt hatten, seine Ergebnisse wieder.

Begriffe

In der Vererbungslehre werden verschiedene Begriffe verwendet, die ich hier kurz erklären möchte:

Chromosom: Chromosomen sind die Träger der Erbinformationen eines Organismus. Sie liegen im Zellkern einer jeden Zelle.
Diploid: Zellen mit doppeltem Chromosomensatz (z.B. Zellen der Haut oder Haare) werden als diploide Zellen bezeichnet.
Haploid: Zellen mit einfachem Chromosomensatz (z.B. Keimzellen) werden als haploide Zellen bezeichnet.
Genotyp: Der Genotyp beschreibt die Kombination aus zwei Erbanlagen, die ein bestimmtes Merkmal hervorbringen. Den Genotypen sieht man einem Lebewesen nicht an.
Dominant: Setzt sich bei heterozygoten Genotypen eine Erbanlage im Phänotypen durch, wird sie als dominant bezeichnet. Dominante Allele werden im Genotypen stets mit einem Großbuchstaben bezeichnet.
Rezessiv: Allele, die im Phänotypen von der dominanten Erbanlage „unterdrückt“ werden, bezeichnet man als rezessiv. Rezessive Allele sind nur erkennbar, wenn sie homozygot vorliegen. Im Genotypen werden sie als Kleinbuchstabe dargestellt.
Parentalgeneration: Als Parentalgeneration (auch mit P abgekürzt) wird die Elterngeneration bezeichnet.
Filialgeneration: Als Filialgenerationen werden alle weiteren Generationen bezeichnet. Die erste Filialgeneration wird mit F1 abgekürzt, die zweite mit F2 und so weiter.
Phänotyp: Der Phänotyp beschreibt das Aussehen eines Lebewesens – also die äußerliche Ausprägung der Erbanlagen.
Gene: Die Kombination von zwei Allelen, die für die Merkmalsausprägung zuständig sind.
Allele: Allele sind die Erbanlagen für Merkmale.
Homozygot: Stimmen beide Erbanlagen (Allele) eines Merkmals überein, wird der Genotyp als homozygot bezeichnet (= reinerbig).
Heterozygot: Stimmen die Allele eines Merkmals nicht überein, spricht man von heterozygot (= mischerbig).

Grundlagen

Die Mendelschen Regeln beschreiben die Weitergabe (Vererbung) von Merkmalen von Lebewesen an deren Nachkommen.

Es gibt drei Regeln:

Die einzelnen Regeln werden in separaten Beiträgen erklärt.

Anwendbar sind die „Mendelschen Regeln“ nur bei diploiden Zellen. Außerdem gelten sie nicht für Merkmale, an deren Ausprägung mehrere Gene beteiligt sind.

Häufige Fragen

Wer war Gregor Mendel?

Gregor Johann Mendel war ein Mönch und Naturforscher, der im 19. Jahrhundert im Klostergarten Kreuzungen mit Erbsenpflanzen durchgeführt hat. Er untersuchte dabei systematisch verschiedene äußere Merkmale, zum Beispiel Blütenfarbe oder Form der Samen. Aus seinen Beobachtungen entwickelte er die später sogenannten Mendelschen Regeln der Vererbung. Diese Regeln beschreiben, wie Eigenschaften von Eltern auf ihre Nachkommen übertragen werden.

Was sind die Mendelschen Regeln?

Die Mendelschen Regeln sind drei grundlegende Gesetzmäßigkeiten zur Vererbung von Merkmalen. Sie beschreiben, wie Eigenschaften von den Eltern in den folgenden Generationen auftreten und sich verteilen. Mendel hat diese Regeln aus vielen Kreuzungsversuchen mit Erbsenpflanzen abgeleitet. Jede Regel wird in einem eigenen Beitrag erklärt.

Was bedeutet „Chromosom“?

Chromosomen sind die Träger der Erbinformationen eines Organismus. Sie liegen im Zellkern jeder Zelle. Auf den Chromosomen sitzen die Gene, also die Abschnitte, die für bestimmte Merkmale zuständig sind. Ohne Chromosomen könnten die Erbanlagen nicht gespeichert und weitergegeben werden.

Was ist der Unterschied zwischen diploid und haploid?

Diploid bedeutet, dass eine Zelle einen doppelten Chromosomensatz besitzt, zum Beispiel typische Körperzellen wie Haut- oder Haarzellen. Haploid bedeutet, dass eine Zelle nur einen einfachen Chromosomensatz hat, wie Keimzellen (Ei- und Samenzellen). Die Mendelschen Regeln gelten nur für diploide Zellen.

Was ist ein Genotyp?

Der Genotyp beschreibt die Kombination aus zwei Erbanlagen (Allelen), die zusammen ein bestimmtes Merkmal hervorbringen. Man kann den Genotyp einem Lebewesen von außen nicht direkt ansehen. Sichtbar ist nur der Phänotyp, also die äußere Ausprägung der Erbanlagen.

Was bedeutet Phänotyp?

Der Phänotyp ist das äußere Erscheinungsbild eines Lebewesens. Er beschreibt, wie sich die Erbanlagen im Aussehen zeigen, zum Beispiel Gefiederfarbe oder Körperform. Der Phänotyp entsteht aus dem Zusammenspiel von Genotyp und Umweltbedingungen. Im Text wird der Phänotyp als „Aussehen eines Lebewesens“ erklärt.

Was ist der Unterschied zwischen dominant und rezessiv?

Ein dominantes Allel setzt sich bei einem mischerbigen (heterozygoten) Genotyp im äußeren Erscheinungsbild durch. Es wird im Genotyp mit einem Großbuchstaben dargestellt. Ein rezessives Allel wird von einem dominanten unterdrückt und ist nur zu sehen, wenn es reinerbig (homozygot) vorliegt. Rezessive Allele werden mit Kleinbuchstaben dargestellt.

Was bedeuten homozygot und heterozygot?

Homozygot bedeutet, dass beide Erbanlagen für ein Merkmal gleich sind; man nennt dies auch reinerbig. Heterozygot bedeutet, dass die beiden Allele für ein Merkmal unterschiedlich sind; das ist mischerbig. Ob ein dominantes oder rezessives Allel im Phänotyp sichtbar wird, hängt davon ab, ob der Genotyp homozygot oder heterozygot ist.

Was sind Gene und Allele?

Gene sind Abschnitte auf den Chromosomen, die zusammen mit zwei Allelen für die Ausprägung eines Merkmals zuständig sind. Allele sind die konkreten Erbanlagen für eine bestimmte Merkmalsvariante, zum Beispiel Farbe A oder Farbe a. Ein Gen besteht also aus der Kombination von zwei Allelen.

Wann gelten die Mendelschen Regeln nicht?

Die Mendelschen Regeln gelten nur für Organismen mit diploiden Zellen. Außerdem sind sie nicht anwendbar auf Merkmale, an deren Ausprägung mehrere Gene beteiligt sind. Bei solchen komplexen Merkmalen ist die Vererbung komplizierter und folgt nicht den einfachen Mustern, die Mendel beschrieben hat.

Quellen

Mendelsche Regeln (StudiFlix)

Uniformitätsregel