Die Mendelschen Gesetze: Grundlagen der Vererbung und Genetik

Die Mendelschen Gesetze: Grundlagen der klassischen Genetik

Die Mendelschen Gesetze sind eine Reihe von „Spielregeln“ für die Vererbung von Merkmalen von Eltern an ihre Nachkommen. Diese Grundregeln der Vererbung bilden die Grundlage der klassischen Genetik. Die Gesetze wurden 1866 aus den Arbeiten von Gregor Mendel abgeleitet (veröffentlicht 1865), jedoch bis zu ihrer Wiederentdeckung im Jahr 1900 weitgehend ignoriert.

Mendels Experimente: Die Wahl von Pisum sativum

Mendel veröffentlichte seine Experimente mit Erbsen (*Pisum sativum*) in den Jahren 1865 und 1866. Die wichtigsten Vorteile der Wahl dieser Pflanze als Modellorganismus waren:

• Niedrige Kosten
• Kurze Generationszeit
• Hohe Nachkommenrate
• Verfügbarkeit verschiedener, klar unterscheidbarer Sorten (z. B. in Farbe, Form, Größe)

Die Pflanze wies typische Merkmale für experimentelle Studien auf, da die untersuchten Merkmale unter konstanten Bedingungen stabil blieben.

Mendels 1. Gesetz: Das Uniformitätsprinzip

Das Gesetz der Homogenität besagt, dass, wenn zwei reinerbige (homozygote) Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, gekreuzt werden, die Nachkommen der ersten Filialgeneration (F1) in Bezug auf dieses Merkmal alle uniform (gleich) sind.

• Sie besitzen den gleichen Phänotyp und Genotyp.
• Der Phänotyp entspricht dem dominanten Elternteil.

Dieses Gesetz ist primär ein Ausdruck der Dominanz und der Nicht-Manifestation des rezessiven Merkmals. Es wird manchmal nicht als eigenständiges Vererbungsgesetz betrachtet, da es lediglich die Dominanzverhältnisse in der F1-Generation beschreibt.

Mendels 2. Gesetz: Das Spaltungsprinzip

Das Gesetz der Segregation (auch bekannt als Gesetz der Disjunktion oder gerechte Aufteilung der Allele) besagt, dass während der Bildung von Keimzellen (Gameten) die Allele eines Genpaares voneinander getrennt werden, sodass jede Keimzelle nur ein Allel enthält.

Zur Darstellung des Potenzials der Hybridisierung und der möglichen Genotypen der Nachkommen wird häufig das Punnett-Quadrat verwendet.

Genetische Heterogenität

Dieser Begriff bezieht sich auf Mutationen, die ähnliche phänotypische Expressionen hervorrufen, aber unterschiedliche genetische Ursachen haben. Man unterscheidet:

• Locus-Heterogenität: Mutationen in Genen auf verschiedenen Chromosomen.
• Allelische Heterogenität: Mutationen in verschiedenen Teilen desselben Gens.

Die genetische Heterogenität kompliziert die ätiologische Studie von Varianten genetischen Ursprungs erheblich, ist aber gleichzeitig eine umfassende und grundlegende Quelle der genetischen Vielfalt.