Grundlagen der Genetik und Sexuellen Fortpflanzung
Sexuelle Fortpflanzung und Keimzellen
Die sexuelle Fortpflanzung basiert auf der Vereinigung von zwei spezialisierten, haploiden Zellen, den Gameten (Keimzellen). Diese Gameten übertragen die vererbbaren Merkmale.
Arten von Gameten
- Weibliche Gameten: Bei Pflanzen die Oosphäre, bei Tieren die Eizelle.
- Männliche Gameten: Bei Tieren die Spermatozoide, bei Pflanzen die Antherozoide.
Die Gameten werden in den Keimdrüsen gebildet: Hoden (männlich) und Eierstöcke (weiblich).
Geschlechtsformen
- Getrenntgeschlechtliche Individuen (Gonochorismus): Es gibt zwei unterschiedliche Individuen: männliche und weibliche. Der Unterschied im äußeren Erscheinungsbild zwischen den Geschlechtern wird als Sexualdimorphismus bezeichnet.
- Zwitter (Hermaphroditen): Jedes Individuum produziert sowohl männliche als auch weibliche Gameten.
Grundlagen der Genetik
Genetik
Die Wissenschaft, die die Mechanismen und Gesetzmäßigkeiten der Vererbung untersucht.Locus
Die feste Position eines Gens auf einem Chromosom.Allele
Spezifische Ausprägungen eines Gens, die ein bestimmtes Merkmal steuern.Homozygot
Ein Individuum besitzt zwei identische Allele für ein Gen.Heterozygot
Ein Individuum besitzt zwei unterschiedliche Allele für ein Gen.Genotyp
Der gesamte Satz von Genen, der von den Eltern vererbt wurde.Phänotyp
Die Menge der sichtbaren Merkmale oder Eigenschaften eines Organismus.Mendelsche Regeln und Vererbungsmuster
Die Mendelschen Gesetze
1. Uniformitätsregel
Kreuzt man zwei reinerbige (homozygote) Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so sind die Nachkommen der ersten Generation (F1) uniform.
2. Spaltungsregel
Kreuzt man die Individuen der F1-Generation untereinander, so spalten sich die Allele bei der Gametenbildung und die Merkmale erscheinen in der F2-Generation in bestimmten Zahlenverhältnissen.
3. Unabhängigkeitsregel
Werden zwei oder mehr Merkmale betrachtet, die unabhängig voneinander vererbt werden, so werden die Allele getrennt und nach dem Zufallsprinzip kombiniert.
Weitere Vererbungsmuster
- Intermediäre Vererbung: Beide Allele beeinflussen den Phänotyp gleichermaßen, sodass die heterozygoten Nachkommen eine Mischform (intermediären Phänotyp) der elterlichen Merkmale aufweisen.
- Kodominanz: Beide Allele treten gleichzeitig in Erscheinung, sodass beide elterlichen Merkmale im Phänotyp der Nachkommen sichtbar sind.
Zwillingsarten und Geschlechtsgebundene Vererbung
Zwillingsarten
Monozygote Zwillinge (Eineiig)
Entstehen aus einer einzigen, befruchteten Eizelle (Zygote), die sich frühzeitig teilt. Die resultierenden Embryonen sind genetisch identisch und haben immer das gleiche Geschlecht.
Dizygote Zwillinge (Zweieiig)
Entstehen aus zwei separaten Eizellen, die jeweils von unterschiedlichen Spermien befruchtet werden. Die Embryonen sind genetisch nicht identisch und können unterschiedliche Geschlechter haben.
Hinweis zur Geschlechtsgebundenen Vererbung
Die folgenden Notationen beziehen sich auf Kreuzungen, bei denen Gene auf den Geschlechtschromosomen (X und Y) liegen. Diese Muster zeigen oft spezifische Verhältnisse und können geschlechtsabhängige Merkmale oder Krankheiten erklären:
x ? y und d ? d xy nicht x x x nicht ? D x und D ?
und x ? h ? XX und XY ? Nein nein nein x x H x H x H ? ? wird nicht geboren