Genetik: Konzepte und Mendelsche Gesetze

Grundlegende Konzepte der Genetik

• Genetik: Wissenschaft, die die Übertragung von Erbeigenschaften zwischen Eltern und Nachkommen untersucht.
• Genom: Gesamtheit der Gene eines Lebewesens.
• Genotyp: Gesamtheit der Gene eines Organismus.
• Phänotyp: Äußeres Erscheinungsbild des Genotyps; Gesamtheit der beobachtbaren Merkmale eines Organismus.
• Gen: DNA-Fragment, das Informationen für ein Merkmal enthält.
• Allel: Eine der Varianten eines Gens.
• Locus (Singular) / Loci (Plural): Die Position eines Gens auf einem Chromosom.
• Haploid: Zustand, bei dem jedes Gen aus einer einzigen Information besteht.
• Diploid: Zustand, bei dem für jedes Merkmal zwei Gene oder gleiche Informationen vorhanden sind (diese können gleich oder verschieden sein).
• Homozygot (reinerbig): Organismus, der zwei gleiche Allele für ein oder mehrere Merkmale hat.
• Heterozygot (mischerbig): Individuum, das zwei verschiedene Allele für ein Merkmal hat.
• Dominantes Merkmal: Merkmal, das sich immer manifestiert und das andere maskiert.
• Rezessives Merkmal: Merkmal, das sich nicht manifestiert, wenn ein dominantes Allel vorhanden ist.
• Kodominante Allele: Beide Allele werden mit gleicher Intensität exprimiert, was zu einem hybriden Phänotyp führt.
• Homologe Chromosomen: Chromosomen, die in diploiden Organismen die gleichen Loci aufweisen. Bei Menschen gibt es für jeden Chromosomentyp ein homologes Paar.
• Heterologe Chromosomen: Chromosomen, die nicht die gleichen Loci aufweisen.
• Letale Allele: Allele, die Informationen für ein Merkmal liefern, das so wichtig ist, dass das Fehlen desselben zum Tod führt.
• Gekoppelte Gene: Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden und tendenziell gemeinsam vererbt werden.

Spezielle genetische Situationen

• Dihybride: Individuen, die heterozygot für zwei Genpaare sind.
• Polyhybride: Individuen, die heterozygot für viele Genpaare sind.
• Rückkreuzung: Die Kreuzung eines Individuums unbekannten Genotyps mit einem homozygot rezessiven Individuum.
• Geschlechtsgebundene Merkmale: Merkmale, deren Gene sich auf den Geschlechtschromosomen befinden (normalerweise auf dem X-Chromosom). Frauen sind Trägerinnen, Männer leiden darunter.
• Künstliche Selektion: Auswahl der stärksten Individuen und deren Kreuzung, um Nachkommen mit reinen Rassen zu erhalten.

Wahrscheinlichkeit in der Genetik

• Wahrscheinlichkeit: Das Verhältnis zwischen den positiven Fällen und der Gesamtzahl der Fälle.
• Wahrscheinlichkeit sich nicht gegenseitig ausschließender Ereignisse (A und B): Wird durch Multiplikation der Wahrscheinlichkeit des ersten Ereignisses mit der Wahrscheinlichkeit des zweiten Ereignisses berechnet.
• Wahrscheinlichkeit sich ausschließender Ereignisse (A oder B): Wird durch Addition der Wahrscheinlichkeit des ersten Ereignisses mit der Wahrscheinlichkeit des zweiten Ereignisses berechnet.

Mendelsche Gesetze

1. Gesetz der Uniformität: Wenn zwei reinerbige Rassen gekreuzt werden, sind alle Nachkommen der ersten Generation gleich.
2. Gesetz der Segregation: Die beiden Faktoren, die für dasselbe Merkmal vererbt werden, vermischen sich nicht, sondern trennen sich während der Gametenbildung.
3. Gesetz der unabhängigen Vererbung: Die Vererbung verschiedener Merkmale erfolgt unabhängig voneinander.

Arten der Vererbung

• Dominante Vererbung: Ein Allel (das dominante) wird exprimiert und verhindert die Expression des anderen (des rezessiven).
• Intermediäre Vererbung: Beide Allele werden mit gleicher Intensität exprimiert, was zu einem Phänotyp führt, der eine Mischung aus den beiden reinerbigen Rassen darstellt.
• Kodominante Vererbung: Die Hybriden weisen die Merkmale beider reinerbiger Rassen gleichzeitig auf.