Die Mendelschen Regeln: Grundlagen der Vererbungslehre

Die Mendelschen Regeln bilden das Fundament der klassischen Genetik und dienen der Vorhersage von Phänotypen- und Genotypenverhältnissen bei monogenen Erbgängen. Bei diploiden Organismen wird die Ausprägung eines Merkmals durch mindestens ein Gen gesteuert, das auf beiden Chromosomen eines homologen Chromosomenpaars vorkommt.

Vocabulary: Allele sind verschiedene Zustandsformen eines Gens, die durch Mutation entstanden sind.

Definition: Der Phänotyp ist die Ausprägung des Merkmals im Erscheinungsbild eines Individuums, während der Genotyp die Allelkombination ist, die zu einem bestimmten Phänotyp führt.

Die Mendelschen Regeln finden Anwendung bei der Untersuchung von Erbkrankheiten, wobei zwischen autosomaler und gonosomaler Vererbung unterschieden wird.

Example: Bei der 1. Mendelschen Regel (Uniformitätsregel) sind bei der Kreuzung zweier homozygoter Eltern mit unterschiedlichen Merkmalsausprägungen alle Nachkommen in der F₁-Generation im Phänotyp gleich.

Highlight: Die 2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel) besagt, dass bei der Kreuzung von Individuen der F₁-Generation in der F₂-Generation sowohl Merkmalsausprägungen der F₁- als auch der P-Generation in bestimmten Zahlenverhältnissen auftreten.

Quote: "Die 3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel) beschreibt, dass sich bei einem dihybriden dominant-rezessiven Erbgang die Merkmalsausprägungen der F₂-Generation im Zahlenverhältnis 9:3:3:1 aufspalten, wobei die Gene unabhängig voneinander neu kombiniert werden."

Monohybride und Dihybride Erbgänge

Die Mendelschen Regeln finden ihre Anwendung in verschiedenen Arten von Erbgängen, wobei zwischen monohybriden und dihybriden Erbgängen unterschieden wird. Diese Erbgänge zeigen die grundlegenden Prinzipien der Vererbung und helfen, die Verteilung von Merkmalen in Nachkommengenerationen zu verstehen.

Definition: Ein monohybrider Erbgang untersucht die Vererbung eines einzelnen Merkmals, während ein dihybrider Erbgang die Vererbung zweier voneinander unabhängiger Merkmale betrachtet.

Monohybrider intermediärer Erbgang

Bei einem monohybriden intermediären Erbgang, wie er bei Wunderblumen beobachtet werden kann, zeigt sich eine Mischung der elterlichen Merkmale in der F₁-Generation.

Example: Kreuzt man reinerbige rotblühende mit reinerbigen weißblühenden Wunderblumen, entstehen in der F₁-Generation ausschließlich rosablühende Pflanzen. Dies demonstriert die Uniformitätsregel mit codominanter Wirkung der Allele für die Blütenfarbe.

Highlight: In der F₂-Generation eines intermediären Erbgangs erwartet man ein Verhältnis von 1:2:1 (rot:rosa:weiß), was die Spaltungsregel veranschaulicht.

Dihybrider Erbgang

Der dihybride Erbgang untersucht die gleichzeitige Vererbung zweier unabhängiger Merkmale und demonstriert die 3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel).

Example: Bei der Kreuzung homozygoter Erbsen mit gelben, runden Samen und homozygoter Erbsen mit grünen, runzligen Samen ergibt sich in der F₂-Generation ein charakteristisches Verhältnis von 9:3:3:1 für die verschiedenen Merkmalskombinationen.

Vocabulary:

• Allel für gelbe Farbe: G
• Allel für grüne Farbe: g
• Allel für runde Form: R
• Allel für runzlige Form: r

Die Verwendung von Kombinationsquadraten hilft bei der Visualisierung und Berechnung der erwarteten Genotypen und Phänotypen in der F₂-Generation.

Highlight: Das Verhältnis von 9:3:3:1 in der F₂-Generation eines dihybriden Erbgangs zeigt die unabhängige Neukombination der Gene und bestätigt die Unabhängigkeitsregel Mendel.