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Deine Haarfarbe und deine Augenfarbe sind kein Zufall, sondern lassen sich mithilfe der Mendelschen Regeln erklären. Im 19. Jahrhundert untersuchte der Mönch Gregor Mendel den Vererbungsvorgang von Merkmalen an Erbsenpflanzen.
Was sind die Mendelschen Regeln und was besagen sie? Welche Bedeutung haben sie für die Genetik und was lässt sich daraus für unseren Alltag schließen?
Diese Regeln werden dir auch in anderen Bereichen der Genetik und somit im Biologie-Unterricht häufig begegnen.
Aber keine Sorge, all das und noch viel mehr erklärt dir jetzt ganz einfach simpleclub.
1. Mendelsche Regel einfach erklärt
Hier nochmal alle wichtigen Begriffe, die du brauchst, um dieses Thema einfacher zu verstehen.
Ein Gen ist ein Abschnitt der DNA, der Erbinformationen für die Entwicklung eines Individuums enthält. Bei diploiden Lebewesen liegt jedes Gen doppelt vor. Das nennt man ein Allel. Ein Allel ist für die Ausprägung eines Merkmals zuständig.
Der Genotyp beschreibt die Zusammensetzung der Gene eines Organismus und somit alle seine Erbinformationen. Durch den Genotyp werden bestimmte Merkmale eines Lebewesens beeinflusst. Er ist also eine Art Ausstattung des Organismus.
Der Phänotyp hingegen beschreibt das äußere Erscheinungsbild eines Organismus, wie zum Beispiel die Körpergröße einer Person, aber auch bestimmte Verhaltensweisen.
Er kann durch biologische und psychologische Umweltfaktoren beeinflusst werden.Von homozygot, auch reinerbig genannt, sprechen wir, wenn die zwei Allele eines Merkmals gleich sind. Den Begriff heterozygot, oder auch mischerbig, benutzen wir, wenn die Allee verschieden sind.
Im Phänotyp setzt sich ein dominantes Allel gegen ein rezessives Allel durch. Das dominante Allel wird also ausgeprägt.
Nun aber zurück zur Ersten Mendelschen Regel.
Es ist wichtig zu wissen, dass die 1. Mendelsche Regel nur
für diploide Lebewesen gilt.
Das sind Menschen, Tiere und Pflanzen, die über einen doppelten Chromosomensatz verfügen. Die Keimzellen, sprich die Eizellen und Spermien, sind haploid. Das bedeutet sie haben einen einfachen Chromosomensatz.
In seinem Experiment kreuzte Gregor Mendel Erbsen die grünen Samen hatten, mit Erbsen die gelben Samen hatten. Heraus kam dabei, dass alle Nachkommen der Tochtergeneration (F1) gelbe Samen hatten, also dementsprechend uniform waren. Die Elterngeneration, in diesem Fall die grünen und die gelben Erbsenpflanzen, bezeichnet man als Parentalgeneration.
1. Mendelsche Regel Definition
Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, aber jeweils reinerbig, also homozygot sind, dann sind ihre Nachkommen in der 1. Tochtergeneration (F1-Generation) in diesem Merkmal alle gleich, beziehungsweise uniform.
Deswegen wir die Erste Mendelsche Regel auch Uniformitätsregel genannt.
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1. Mendelsche Regel Beispiel
Schauen wir uns dazu mal ein Beispiel an.
In der Parentalgeneration gibt es zwei Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden.
Beide sind für ihr Merkmal reinerbig, also homozygot.
Das eine Individuum hat auf beiden homologen Chromosomen das dominante Allel A. Wir kennzeichnen es durch einen Großbuchstaben.
Das andere Individuum hat auf beiden homologen Chromosomen das rezessive Allel b. Dieses kennzeichnen wir durch einen kleinen Buchstaben.
Die beiden werden miteinander gekreuzt.
Die Nachkommen der F1-Generation (die erste Folgegeneration) sind alle gleich, sprich uniform. Sie haben den gleichen Genotyp Ab und somit auch den gleichen Phänotyp, da sich das dominante Allel durchsetzt.
Genau das besagt die Uniformitätsregel.
Wenn ein homozygotes braunes Kaninchen (B - dominant) mit einem homozygoten weißen Kaninchen (w - rezessiv) gekreuzt wird, wie sehen dann die Nachkommen in der F1-Generation aus?
Alle Nachkommen sind heterozygote (mischerbige) braune Kaninchen, weil sich das dominante Allel B durchsetzt. Sie haben den Genotyp wB.
2. Mendelsche Regel einfach erklärt
Bei der zweiten Mendelschen Regel geht es, im Gegensatz zur ersten Regel, nicht um die erste Generation der Nachkommen, sondern um die zweite Generation (F2).
In dieser Generation teilen sich die Merkmale auf, sodass die Nachkommen der F2 Ausprägungen der Parentalgeneration und der ersten Tochtergeneration (F1) besitzen.
Das passiert im Genotyp und im Phänotyp, und zwar in einem bestimmten Verhältnis.
Gregor Mendel kreuzte die heterozygoten gelben Erbsen der F1-Generation miteinander. Daraus bildeten sich im Verhältnis 3:1 gelbe und grüne Erbsen.
2. Mendelsche Regel Definition
Die 2. Mendelsche Regel wird auch Spaltungsregel genannt.
Kreuzt man die Individuen der F1-Generation (mischerbig, alle gleich) miteinander, dann spalten sich die Merkmale der Nachkommen (F2-Generation) nach festen Zahlenverhältnissen auf.
Bei einem dominant-rezessiven Erbgang erfolgt die Aufspaltung im Verhältnis 3:1.
2. Mendelsche Regel Beispiel
Zu Beginn haben wir die mischerbigen Individuen aus der F1-Generation, die alle gleich aussehen. Sie alle haben den gleichen Genotyp Ab.
Zwei von ihnen kreuzen wir untereinander.
Am besten lässt sich das in einer Tabelle darstellen.
Der Genotyp der F2-Generation sieht also so aus:
In der F2-Generation haben sich die Merkmale in einem festen Zahlenverhältnis aufgespalten. Genau das besagt die 2. Mendelsche Regel.
Gucken wir uns das nochmal an den Kaninchen an. Die mischrassig braunen Kaninchen sollen weitergekreuzt werden. Wie können ihre Nachkommen aussehen und mit welcher Häufigkeit werden diese auftreten?
Die Nachkommen der mischerbig braunen Kaninchen können also braun oder weiß werden.
Dabei sind 75% braun und 25% weiß. Der Phänotyp ist also dreimal braun und dreimal weiß, also im Verhältnis 3:1.
3. Mendelsche Regel einfach erklärt
Als nächstes beschäftigte sich Gregor Mendel mit der Vererbung von zwei unterschiedlichen Merkmalen.
In seinem Fall waren das die Samenfarbe und die Samenform der Erbsen.
Aus den glatten gelben Erbsen und den runzligen grünen entstanden in der F2-Generation glatte grüne und runzlige gelbe Erbsen.
So erklärte Mendel, dass Erbanlagen auch unabhängig voneinander weitergegeben werden können.
3. Mendelsche Regel Definition
Die 3. Mendelsche Regel wird Unabhängigkeitsregel genannt. Nach dieser Regel werden verschiedene Merkmale unabhängig voneinander an die Nachkommen vererbt.
3. Mendelsche Regel Beispiel
Das Ganze wird einfacher zu verstehen, wenn wir uns nochmal das Kaninchen-Beispiel angucken.
Ein reinrassig braunes und kurzhaariges Kaninchen wird mit einem reinrassig weißen und langhaarigen Kaninchen gekreuzt.
In der F1-Generation sind alle Kaninchen braun und kurzhaarig.
Weil sich in der F1-Generation das braune Merkmal und das kurzhaarige Merkmal durchsetzen, müssen sie dominant sein.
B (braun) ist also dominant und w (weiß) rezessiv. K (kurzhaarig) ist dominant, l (langhaarig) ist rezessiv.
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So ist die F1-Generation komplett braun und kurzhaarig.
Die uniformen Nachkommen werden weiter gekreuzt.
Das Ergebnis ist die Aufspaltung im Phänotyp 9:3:3:1.
Die reinerbigen Neukombinationen sind BBll und wwKK, denn die Parentalgeneration (Eltern) waren BBKK und wwll.
Im Phänotyp sind die Neukombinationen braun und langhaarig sowie weiß und kurzhaarig.
Mendelsche Regeln Zusammenfassung
Die 1. Medelsche Regel, auch Uniformitätsregel genannt, besagt, dass die Nachkommen (F1-Generation) in einem Merkmal alle gleich sind, wenn man zwei Lebewesen kreuzt, die sich in einem Merkmal unterscheiden, aber reinerbig sind.
In der Spaltungsregel (2. Mendelsche Regel) legte Mendel fest, dass nach dem Kreuzen der mischerbigen und gleichen Individuen der F1-Generation, sich die Merkmale der daraus entstandenen F2-Generation in einem Zahlenverhältnis aufteilen.
Die 3. Mendelsche Regel, die Unabhängigkeitsregel, drückt aus, dass Merkmale frei und unabhängig voneinander kombiniert und vererbt werden können, wenn zwei reinerbige Individuen, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, gekreuzt werden.
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