Vererbung – Teil 4

Kurzfassung

Zusammenfassung

Der Artikel erklärt die 3. Mendelsche Regel, auch Unabhängigkeitsregel genannt. Diese besagt, dass bei dihybriden Kreuzungen die Vererbung der Merkmale unabhängig voneinander erfolgt, solange die Gene nicht auf demselben Chromosom nahe beieinander liegen. Beispiele aus der Erbsenzucht und Sittichzucht zeigen das Auftreten neuer Merkmalskombinationen im Verhältnis 9:3:3:1.

Kernaussagen

Die 3. Mendelsche Regel beschreibt unabhängige Vererbung von Merkmalen.

Dihybride Kreuzungen führen zu vier möglichen Merkmalskombinationen.

Die Regel gilt nur für weit voneinander entfernte oder auf verschiedenen Chromosomen liegende Gene.

Das typische Verhältnis der Ausprägungen in F2-Generationen ist 9:3:3:1.

Beispiele aus Erbsen- und Sittichzucht veranschaulichen verschiedene Kombinationsmöglichkeiten.

Im Teil 4 der „Grundlagen der Vererbung“ möchte ich euch die zweite Mendelsche Regel erklären – die sogenannte Unabhängigkeitsregel.

Definition

„Es findet eine Kreuzung von Eltern statt, die sich in zwei Merkmalen (dihybrider Erbgang/Dihybridenkreuzung) unterscheiden, für die sie jeweils reinerbig sind. Dabei
werden die jeweiligen Erbanlagen frei und unabhängig voneinander an die Nachkommen vererbt.“

Mendelsche Regel Nr. 3 (Unabhängigkeitsregel)

Erklärung

Die dritte Mendelsche Regel sagt kurz gesagt aus, dass sich jedes Merkmal unabhängig von den anderen Merkmalen weitervererbt. So können sich die unterschiedlichen Merkmale beliebig kombinieren. Sie sind in der Vererbung nicht aneinander gebunden.

Aber wichtig: Die 3. Mendelsche Regel gilt nur für Gene, die sich auf verschiedenen Chromosomen oder auf demselben Chromosom weit voneinander entfernt befinden.

In beiden Fällen kann während der Meiose (eine Form der Kerntrennung, die bei der Fortpflanzung stattfindet) eine Trennung stattfinden. Wenn die Gene nahe beieinander liegen (also quasi gekoppelt sind), können sie nur gemeinsam vererbt werden.

Auch diese Regel lässt sich wieder an Mendels Erbsen erklären.

Dominant-rezessiver Erbgang

Im „Lehrbuch-Beispiel“ werden wieder Erbsen gekreuzt, die sich voneinander unterscheiden.

Dabei nahm Mendel einmal Erbsen mit den dominanten Merkmalen gelbe Samenfarbe (G) und glatter Form (R).

Die zweite Erbse war grün (g) mit runzliger Schale (r), wobei hier beide Merkmale rezessiv sind. Um das Ganze vereinfacht darzustellen, werde ich das Kombinationsquadrat nutzen.

Wie man sieht, greift hier die 1. Mendelsche Regel. Alle Nachkommen in der F1-Generation sind im Geno- und Phänotypen gleich.

Ergebnis:

Genotyp = GgRr
Phänotyp = gelb mit glatter Schale

Wenn man jetzt das Beispiel anhand der 2. Mendelschen Regel weiter durchspielt, sieht man, dass nun neue Kombinationen der einzelnen Merkmale entstehen.

Neben gelb/glatt und grün/runzlig entstehen nun gelb/runzlig und grün/glatt.

Und genau das ist die Aussage der Unabhängigkeitsregel.

Dabei entstehen die Kombinationen im Verhältnis 9:3:3:1.

gelb/glatt (9)
gelb/runzlig (3)
grün/glatt (3)
grün/runzlig (1)

Beispiele bei Sittichen

Ein wunderbares Beispiel für die 3. Mendelsche Regel beim dominant-rezessiven Erbgang unter den Sittichen ist die Kombination der beiden Mutationen graugrün (Misty) und dominant gescheckt (Pied) beim Ziegensittich.

Wenn man nun die F1-Generation der Verpaarung¹ miteinander verpaart (⇒ PpMm × PpMm), kann man folgendes Kombinationsquadrat erstellen.

Dabei entsteht wieder die Kombinationen im Verhältnis 9:3:3:1.

gescheckt / graugrün (9)
gescheckt / wildfarbig (3)
einfarbig / graugrün (3)
einfarbig / wildfarbig (1)

Allerdings spalten sich in diesem Beispiel die 9 graugrünen Schecken (Misty) in verschiedene Ausführungen auf:

EF gescheckt & EF graugrün (4)
DF gescheckt & DF graugrün (1)
DF gescheckt & EF graugrün (2)
EF gescheckt & DF graugrün (2)

EF: einfaktorig / DF: doppelfaktorig

Begriffe & Grundlagen der Vererbung

Häufige Fragen

Was beschreibt die dritte Mendelsche Regel?

Die dritte Mendelsche Regel sagt, dass sich jedes Merkmal unabhängig von anderen Merkmalen vererbt. Das bedeutet: Farbe und Zeichnung eines Sittichs können sich frei kombinieren, solange die beteiligten Gene nicht eng auf demselben Chromosom liegen.

Wann gilt die Unabhängigkeitsregel nicht?

Die Unabhängigkeitsregel gilt nur, wenn die Gene entweder auf verschiedenen Chromosomen oder weit voneinander entfernt auf demselben Chromosom liegen. Liegen sie nah beieinander, sind sie gekoppelt und werden meist gemeinsam vererbt.

Was ist eine dihybride Kreuzung?

Bei einer dihybriden Kreuzung unterscheiden sich die Eltern in zwei Merkmalen und sind für beide Merkmale reinerbig. Beide Merkmale werden dann frei und unabhängig an die Nachkommen vererbt, wenn die Voraussetzungen der dritten Mendelschen Regel erfüllt sind.

Welches Verhältnis entsteht typischerweise in der F2-Generation?

Bei einer klassischen dihybriden Kreuzung entsteht in der F2-Generation meist das Verhältnis 9:3:3:1 der verschiedenen Merkmalskombinationen. Es treten also vier Phänotypen auf, von denen einer neunmal, zwei jeweils dreimal und einer einmal vorkommt.

Wie zeigt sich die Regel am Beispiel der Erbsen?

Mendel kreuzte gelbe, glatte Erbsen mit grünen, runzligen Erbsen. In der F2-Generation traten die Kombinationen gelb/glatt, gelb/runzlig, grün/glatt und grün/runzlig im Verhältnis 9:3:3:1 auf. So wird sichtbar, dass Farbe und Form unabhängig vererbt werden.

Gibt es ein Beispiel mit Sittichen?

Ja, ein Beispiel ist die Kombination der Mutationen graugrün (Misty) und dominant gescheckt (Pied) beim Ziegensittich. Verpaart man zwei Tiere der F1-Generation (PpMm × PpMm), entstehen wieder vier Phänotypen im Verhältnis 9:3:3:1: gescheckt/graugrün, gescheckt/wildfarbig, einfarbig/graugrün und einfarbig/wildfarbig.

Was bedeutet EF- und DF-Ausprägung in diesem Beispiel?

EF steht für einfaktorig, DF für doppelfaktorig. Die neun graugrünen Schecken teilen sich in verschiedene Kombinationen aus EF und DF bei Scheckung und graugrün auf, etwa EF gescheckt & EF graugrün oder DF gescheckt & DF graugrün. Diese genaueren Aufteilungen zeigen, wie vielfältig die unabhängige Vererbung sein kann.

Quellen

Mendelsche Regeln (StudiFlix)

3. Mendelsche Regel (StudiFlix)