MENDEL untersuchte in seinen Kreuzungsexperimenten nicht nur das Merkmal Farbe bei Erbsensamen (grün und gelb), sondern auch verschiedene Samenformen (rund bzw. runzlig), unterschiedliche Sprossachsenabschnitte (kurz bzw. lang) sowie verschiedene Formen und Farben der Früchte (Hülsen). MENDELs Beobachtungen und Ergebnisse der Kreuzungsexperimente werden in den mendelschen Regeln zusammengefasst.
Grundbegriffe zum Verständnis
der mendelschen Regeln
Der Genotyp (Erbbild) ist die
Gesamtheit der Erbanlagen eines Organismus. Der Phänotyp
(Erscheinungsbild) ist das sich aus der Gesamtheit der Merkmale ergebende
äußere Erscheinungsbild eines Organismus. Er entsteht im Ergebnis
des Zusammenwirkens von Erbanlagen (Genotyp) mit der Umwelt.
Ein Gen ist ein Abschnitt auf den Chromosomen, der für die Ausbildung eines Merkmals verantwortlich ist.
Jedes Gen existiert in zwei Allelen.
Dominant (lat. dominare = herrschen): Ein Allel ist stärker an der Ausbildung eines Merkmals beteiligt als das andere. Das Merkmal bestimmende Allel ist dominant.
Rezessiv (lat. recedere =
zurücktreten): Das Merkmal unterlegene (unterdrückte)
Allel wird als rezessiv bezeichnet.
Kennzeichnung des homozygoten
Gens für rote Blütenfarbe
Gen: rote Blütenfarbe (phänotypisch sichtbar)
R: mütterliches Allel für rote Blütenfarbe
R: väterliches Allel für rote Blütenfarbe
Kennzeichnung des heterozygoten
Gens für rote Blütenfarbe
Gen: rote Blütenfarbe (phänotypisch sichtbar)
w: mütterliches Allel für weiße Blütenfarbe (rezessiv)
R: väterliches Allel für rote Blütenfarbe (dominant)
Die Erbgänge können in einem Kreuzungsschema dargestellt werden.
Symbole für die Darstellung von
Erbgängen:
P = Elterngeneration (Parentalgeneration)
= 1. Tochtergeneration
(Filialgeneration)
= 2. Tochtergeneration
x = Kreuzung von 2 Individuen
großer Buchstabe = dominantes (Merkmal bestimmendes) Allel
kleiner Buchstabe = rezessives (Merkmal unterlegenes) Allel.
Es werden Erbgänge mit dominant-rezessiver Merkmalsausbildung (dominant-rezessiver Erbgang) und Erbgänge (intermediärer Erbgang) mit intermediärer Merkmalsausbildung unterschieden.
Eine dominant-rezessive Merkmalsausbildung liegt vor, wenn bei Individuen das dominante Allel eines Gens allein die Ausprägung des Erscheinungsbilds (Phänotyps) bestimmt.
Eine intermediäre
Merkmalsausbildung liegt vor, wenn bei Individuen beide Allele eines
Gens gleichwertig an der Ausprägung des Erscheinungsbilds beteiligt
sind. Es liegt zwischen den beiden elterlichen Erscheinungsbildern.
Dritte mendelsche Regel
Betrachtet man das Kombinationsquadrat, so fällt auf,
dass Erbsen entstanden sind, deren Merkmalskombinationen weder in der
Elterngeneration noch in der 1. Tochtergeneration auftraten, nämlich
gelb und runzlig sowie grün und rund. Die Erbanlagen
(Gene) müssen also neu kombiniert und unabhängig voneinander vererbt worden
sein. Aus diesem Grund wird die 3. mendelsche Regel auch als Unabhängigkeitsregel
oder Regel
von der Neukombination der Gene bezeichnet.
Werden zwei reinerbige Eltern gekreuzt, die sich in mehreren Merkmalen
unterscheiden, so werden die Erbanlagen (Gene) frei kombiniert und unabhängig
voneinander vererbt. In der -Generation treten sämtliche Merkmalskombinationen der Elterngeneration
auf. Es können reinerbige Individuen mit neu
kombinierten Erbanlagen entstehen.
Die Gültigkeit der 3. mendelschen Regel wird immer dann eingeschränkt,
wenn die bei der Kreuzung betrachteten Anlagen für bestimmte Merkmale
auf demselben Chromosom liegen, also Kopplungsgruppen bilden. In diesen
Fällen können die Anlagen nicht unabhängig voneinander
weitergegeben werden.