Grundbegriffe der Genetik: Allele, Vererbung und Zellteilung
Grundbegriffe der Genetik
Allele sind alternative Formen eines Gens, die am gleichen Genort auf homologen Chromosomen liegen und für unterschiedliche Merkmalsausprägungen verantwortlich sind.
Ein solches Allel kann tödlich wirken und den Tod des homozygoten Individuums verursachen, das es besitzt.
Rezessive Allele werden im heterozygoten Zustand nicht exprimiert.
Multiple Allele liegen vor, wenn ein Gen durch mehr als zwei Allele vertreten ist.
Fortpflanzung und Vererbung
Autofertilisation (Selbstbefruchtung) bezeichnet die Befruchtung, bei der die Gameten vom selben Individuum stammen. Sie kommt überwiegend bei Pflanzen vor.
Codominanz ist eine Form der Dominanz, bei der beide Allele getrennt voneinander Produkte exprimieren, z. B. Enzyme. Dadurch entsteht im heterozygoten Zustand ein eigener Phänotyp.
Chromosomen sind Strukturen aus Nukleoproteiden, die sich im Zellkern befinden und während der Zellteilung als Einheiten beobachtet werden können.
Prüfverfahren und Dominanzformen
Der Testkreuzung dient dazu, einen unbekannten Genotyp zu identifizieren oder zu überprüfen, ob ein Individuum homozygot ist, sowie die Segregation von zwei oder mehr Genen zu belegen.
Vollständige Dominanz ist eine allelische Interaktion, bei der der heterozygote Phänotyp dem homozygot dominanten Phänotyp entspricht.
Unvollständige Dominanz ist eine allelische Interaktion, bei der der heterozygote Phänotyp zwischen den Phänotypen der beiden Homozygoten liegt.
Befruchtung und Inzucht
Die Doppelbefruchtung ist ein reproduktiver Vorgang der Blütenpflanzen: Das Pollenkorn teilt sich in zwei Zellen. Eine befruchtet die Eizelle zur Bildung des Embryos, die andere verschmilzt mit den polaren Kernen zur Bildung des Endosperms.
Inzucht ist ein Phänomen, bei dem durch die Paarung verwandter Individuen ein Kraftverlust auftritt. Die maximale Inzucht tritt bei der Autofertilisation auf.
Bei der allelischen Epistasie handelt es sich um eine nicht-allelische Interaktion, bei der die Expression eines Gens durch ein anderes Gen gehemmt wird.
Generationen
F1 bezeichnet die erste Generation aus der Paarung homozygoter Vorfahren.
F2 bezeichnet die zweite Generation, die aus der Selbstbefruchtung oder Kreuzung von Individuen der F1-Generation hervorgeht.
Phänotyp und Genotyp
Der Phänotyp ist die alternative Form der Ausprägung einer Funktion und ergibt sich aus Genotyp und Umwelt.
Als rezessiver Phänotyp bezeichnet man die Merkmalsausprägung von Individuen, die homozygot für ein rezessives Allel sind.
Gameten sind reproduktive Zellen, die in der Regel die Hälfte der zwei charakteristischen Chromosomensätze einer Art enthalten.
Der Genotyp ist die genetische Konstitution eines Individuums.
Letale Gene sind Gene mit einem besonderen Verhalten: Einige von ihnen können zum Tod des Individuums führen, das sie besitzt.
Heterozygote Individuen besitzen verschiedene Allele eines Gens.
Homozygote Individuen besitzen zwei identische Allele eines Gens.
Genetische Interaktionen
Die allelische und nicht-allelische Interaktion ist die genetische Wechselwirkung zweier oder mehrerer Gene bei der Produktion eines charakteristischen Merkmals.
Die kombinierte allelische Interaktion beschreibt die Wirkung zweier Allele eines Gens, die gemeinsam die Expression des heterozygoten Phänotyps beeinflussen.
Mendel und die Meiose
Mendel gab dem Verfahren seinen Namen, mit dem er die Merkmalsvererbung, die unabhängige Segregation und die Verteilung der Merkmale erklärte.
Die Meiose (Reifeteilung) ist der Prozess, der für die Bildung der Gametenzellen verantwortlich ist. Sie ist durch eine Reduktion der Chromosomenzahl gekennzeichnet, sodass nur die Hälfte übrig bleibt.
Mitose ist der Prozess, der für die Vermehrung somatischer Zellen in Geweben verantwortlich ist. Dabei entstehen zwei Tochterzellen, die der Mutterzelle identisch sind.
Mutation
Eine Mutation ist der Prozess, der für die Entstehung neuer Allele (De-novo-Allele) verantwortlich ist, und zwar durch eine Veränderung der Basensequenz der DNA.