Mendelsche Genetik: Grundlagen der Vererbung

Mendelsche Genetik: Genetik: Der Teil der Biologie, der die Vererbung und die Mechanismen untersucht, mit denen biologische Merkmale von Generation zu Generation übertragen werden.

Gen: Ein DNA-Fragment, das die Information für die Synthese eines Proteins enthält. Dieser Begriff wurde erstmals von Johannson verwendet.

Allel: Jede der verschiedenen Formen eines Gens. Locus: Die Position eines Gens auf einem Chromosom. In einem Chromosom gibt es viele Loci.

Genotyp: Die Gesamtheit der Gene, die ein Individuum erbt.

Genom: Eine Gruppe von Genen, die eine Art präsentiert.

Phänotyp: Die äußere Manifestation des Genotyps, die Gesamtheit der in einer Person beobachtbaren Merkmale. Der Genotyp ist in allen Zellen eines Individuums gleich, während der Phänotyp variieren kann, da er vom Genotyp und der Umwelt abhängt.

Ein weiterer Umstand, der berücksichtigt werden muss, ist, dass in diploiden Individuen jedes Zeichen durch zwei homologe Chromosomen repräsentiert wird. Jedes Chromosom stammt von Vater und Mutter. Wir können von homozygoten Individuen oder einer reinen Linie sprechen, wenn die beiden Allele identisch sind. Heterozygote Individuen oder Hybride weisen zwei verschiedene Allele auf.

Wir unterscheiden drei Arten der Vererbung:

• Dominante Vererbung: Wenn sich von zwei Allelen eines Individuums nur eines manifestiert, wird dieses Allel als dominantes Allel bezeichnet, während das nicht manifestierte Allel als rezessives Allel bezeichnet wird.
• Intermediäre Vererbung: Der Hybrid zeigt einen intermediären Charakter der beiden Allele, die als equipotente Allele bezeichnet werden.
• Die Hybriden manifestieren Codominanz beider Allele. Dies tritt in Blutzellen auf.

Mendel und seine Experimente

Mendel wurde in Österreich geboren und trat 1843 dem Augustinerorden bei. Sein Interesse an der Vererbung begann mit Experimenten, die er ab 1856 mit der Erbsenpflanze durchführte. Mendel führte im Kloster in Brünn Tausende von Kreuzungen durch.

Mendels Erfolgsfaktoren:

1. Die Wahl des Materials: Erbsen waren in reinen Rassen bekannt. Erbsen wurden zwei Jahre lang kultiviert, um sicherzustellen, dass sie reinerbig waren. Sie waren einfach zu züchten und zu manipulieren und hatten klar definierte, gegensätzliche Merkmale: glatt - rau, grün - gelb. Es gab keine Zweifel. Die Erbse war von Natur aus selbstbefruchtend, wodurch eine Kontamination mit Pollen anderer Pflanzen vermieden wurde. Sie war leicht zu handhaben und eine künstliche Befruchtung konnte leicht durchgeführt werden.
2. Anwendung einer strengen experimentellen Methodik, die eine spätere statistische Analyse erleichterte. Er begann mit der Kreuzung zweier reinerbiger Tiere, die sich in einem Merkmal unterschieden. Diese nannte er die Elterngeneration. Aus der Keimung der Samen dieser Kreuzung entstand eine Anzahl von Individuen, die die erste Tochtergeneration (F1) darstellten. Die Ergebnisse wurden analysiert, dann wurden zwei Individuen der F1 gekreuzt, um die zweite Tochtergeneration (F2) zu erhalten. Die Ergebnisse wurden analysiert, und daraus wurden die Gesetze über die Übertragung von Merkmalen abgeleitet, um das Ergebnis neuer Kreuzungen vorherzusagen.

Im Jahr 1900 erkannten drei Botaniker, dass das, was sie entdeckt hatten, bereits geschrieben war, und entdeckten Mendels Werk wieder.

Chromosomentheorie der Vererbung

Mendels Ergebnisse wurden 1866 in Zeitschriften veröffentlicht, fanden aber wenig Beachtung. Im Jahr 1900 gelangten De Vries, Correns und Tschermak unabhängig voneinander zu den gleichen Schlussfolgerungen wie Mendel und veröffentlichten ihre Arbeiten als Wiederentdeckung von Mendels Werk. Von diesem Zeitpunkt an wurde Mendel seine Anerkennung zuteil.

Im Jahr 1902 beobachteten Sutton und Bovery ebenfalls unabhängig voneinander Parallelen zwischen der Vererbung von Erbanlagen und dem Verhalten der Chromosomen während der Meiose und Befruchtung. Sie sagten, dass sich erbliche Faktoren in den Chromosomen befinden. Dies ist die Chromosomentheorie der Vererbung. Alles, was mit der Vererbung zusammenhing, war aus der Zytologie bekannt. Im Jahr 1909 führte er den Begriff Gen ein, um sich auf erbliche Faktoren zu beziehen. Morgan bestätigte diese Theorie mit der Fruchtfliege.

Variationen in den Mendelschen Proportionen

Es gibt Fälle, in denen die Mendelschen Gesetze scheinbar nicht gelten:

• Alelismo múltiple: Dies bedeutet, dass es mehrere Varianten desselben Gens gibt. Beispiel: Blutgruppen. Es gibt ein Gen mit drei Formen (IA, IB, i). Die Gene IA und IB sind kodominant und dominant über i. Diese Gene bestimmen das Vorhandensein oder Fehlen von Agglutinogenen in der Membran der roten Blutzellen. Es gibt zwei Proteine, Agglutinogen A und Agglutinogen B.

IA IA Agglutinogene

IA i

IB IB Agglutinogene B

IB i

ii (i Keine

IA IB Gruppe AB

• Letale Gene: Gene, die im homozygoten Zustand zum Tod des Individuums führen können, sowohl dominant als auch rezessiv.

Bei Mäusen gibt es ein Genpaar, das die Haarfarbe bestimmt:

A Gelb

a Schwarz

Mendels 2. Gesetz. Aa x Aa AA Aa Aa aa

Bei dieser Kreuzung gelber Mäuse wurde ein Verhältnis von 2:1 beobachtet, da das gelbe Gen im homozygoten Zustand (AA) letal ist und die Individuen nicht überleben.

• Poligenie: Ein bestimmtes Merkmal wird durch mehrere Genpaare reguliert, deren Expressionen interagieren. Ein Typ der Poligenie ist die additive Poligenie, wie bei Größe und Gewicht. Jedes Genpaar hat einen phänotypischen Effekt, der sich zu den anderen Paaren addiert.

Davenport untersuchte die Hautfarbe und zeigte, dass zwei Genpaare beteiligt sind. Je mehr dominante Gene vorhanden sind, desto dunkler ist die Hautfarbe.

Heute stimmt man mit Davenport überein, dass drei Genpaare beteiligt sind. Die Größe wird von 10 Genpaaren gesteuert.