Grundlagen der Genetik und Mendelsche Vererbung

Grundlagen der Genetik

Wichtige Begriffe

Genetik

Der Zweig der Biologie, der für die Übertragung der Erbanlagen von einer Generation zur nächsten verantwortlich ist.

Gen

Ein Fragment von DNA-Informationen, das ein Merkmal bestimmt. Genauer gesagt, produziert es ein Protein, das für die Bestimmung eines Merkmals verantwortlich ist, wie z.B. die Augenfarbe oder Haarfarbe.

Allele

Allele sind die verschiedenen Varianten eines Gens.

Dominante Vererbung

Wenn ein Gen mehr Kraft hat, sich zu zeigen, als ein anderes Gen.

Dominantes Gen

Ein dominantes Gen ist eines, das sich stärker manifestiert.

Rezessives Gen

Ein rezessives Gen ist eines, das sich weniger stark manifestiert.

Intermediäre Vererbung

Die Vererbung, bei der beide Gene die gleiche Kraft haben, sich zu manifestieren.

Homozygoter Organismus (reinerbig)

Ein homozygoter Organismus (reinerbig) ist einer, bei dem die beiden Allele, die ein Merkmal bestimmen, identisch sind.

Heterozygoter Organismus (mischerbig)

Ein heterozygoter Organismus (mischerbig) ist einer, bei dem die beiden Allele, die ein Merkmal bestimmen, nicht gleich sind.

Genotyp

Die Gesamtheit der Gene eines Organismus, unabhängig davon, ob diese Gene exprimiert werden oder nicht.

Phänotyp

Die Gesamtheit der Merkmale eines Organismus, die sich äußerlich manifestieren.

Gregor Mendel und die Vererbungslehre

Gregor Mendel gilt als der Vater der Genetik. Er kreuzte Erbsenpflanzen, die gelbe Früchte trugen, mit anderen, die ebenfalls gelbe Früchte trugen, und erhielt gelbe Nachkommen. Diese Nachkommen kreuzte er erneut und erhielt wieder gelbe Nachkommen.

Mendelsche Gesetze der Vererbung

1. Gesetz der Uniformität

Dies bedeutet, dass beim Kreuzen zweier reinerbiger (homozygoter) Organismen für ein bestimmtes Merkmal alle Nachkommen heterozygot sind.

GG x gg = Gg

2. Gesetz der Spaltung

Dies bedeutet, dass, wenn man zwei Organismen der F1-Generation kreuzt, in der F2-Generation Phänotypen erscheinen können, die in der F1-Generation nicht vorhanden waren.

3. Gesetz der unabhängigen Vererbung

Dies bedeutet, dass jedes Merkmal unabhängig von anderen vererbt wird.

Spezielle Vererbungsformen

Rückkreuzung

Beispiel: Schwarz ~> Weiß

Bei einer Kreuzung eines Organismus, dessen Genotyp wir nicht kennen, mit einem homozygot rezessiven Organismus gilt:

• Wenn ein Kind rezessiv ist (z.B. weiß), ist der unbekannte Elternteil heterozygot.
• Wenn alle Kinder das dominante Merkmal zeigen (z.B. schwarz), ist der unbekannte Elternteil homozygot.

Geschlechtsgebundene Vererbung

Der Mensch hat 46 Chromosomen, davon sind 44 Autosomen, die bei Frauen und Männern gleich sind. Die anderen beiden sind die Geschlechtschromosomen. Frauen haben XX, Männer haben XY. Beide X-Chromosomen sind gleich, aber das Y-Chromosom ist viel kleiner.

Beispiele für geschlechtsgebundene Merkmale

Hämophilie (rezessiv)

Eine Störung der Blutgerinnung.

Frauen:

• XX - Normal
• X¹X - Normal, aber Trägerin
• X¹X¹ - Erkrankt

Männer:

• XY - Normal
• X¹Y - Erkrankt

Daltonismus (rezessiv)

Rot-Grün-Sehschwäche.

Frauen:

• XX - Normal
• X¹X - Normal, aber Trägerin
• X¹X¹ - Erkrankt

Männer:

• XY - Normal
• X¹Y - Erkrankt

Rachitis (dominant)

Frauen:

• XX - Normal
• X¹X - Rachitisch
• X¹X¹ - Rachitisch

Männer:

• XY - Normal
• X¹Y - Rachitisch

Blutgruppen und Vererbung

Agglutinogen

Ein Protein im Blut.

Spender

Personen, die bestimmte Agglutinogene (Antigene) auf der Oberfläche ihrer roten Blutkörperchen besitzen.

Empfänger

Personen, die bestimmte Agglutinine (Antikörper) im Blutplasma besitzen.