Mendelsche Regeln: Kreuzungsschemata verstehen
Die drei Mendelschen Regeln erklären, wie Merkmale vererbt werden. Du lernst Kreuzungsschemata und Verhältnisse wie 3 : 1 zu deuten.
Kurz gesagt
Die Mendelschen Regeln beschreiben, wie Merkmale vererbt werden. Uniformitätsregel: Reinerbige Eltern wie GG × gg ergeben eine einheitliche F1 (Gg). Spaltungsregel: Gg × Gg ergibt in der F2 gelb : grün = 3 : 1. Unabhängigkeitsregel: Ungekoppelte Gene werden frei kombiniert, in der F2 gilt 9 : 3 : 3 : 1.
Vor über 150 Jahren kreuzte der Mönch Gregor Mendel im Klostergarten tausende Erbsenpflanzen und zählte gelbe und grüne Samen. Dabei fand er Regeln, nach denen Merkmale weitergegeben werden. Mit ihnen kannst du vorhersagen, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Merkmal bei Nachkommen auftaucht.
Deine Lernziele
Ein Gen ist ein Abschnitt der Erbinformation. In den Körperzellen liegt die Erbinformation doppelt vor: ein Satz von der Mutter, einer vom Vater. Deshalb hat jedes Gen zwei Allele. Allele sind Varianten eines Gens. Das dominante Allel schreibt man groß (G), das rezessive klein (g). Keimzellen enthalten von jedem Gen nur ein Allel.
Genotyp und Phänotyp
Der Genotyp ist die Allelkombination, etwa GG, Gg oder gg. Der Phänotyp ist das sichtbare Merkmal, etwa gelbe oder grüne Erbsensamen.
| Genotyp | Bezeichnung | Phänotyp (G = gelb, dominant) |
|---|---|---|
| GG | homozygot (reinerbig) | gelb |
| Gg | heterozygot (mischerbig) | gelb |
| gg | homozygot (reinerbig) | grün |
Teste dich
Die Eltern heißen P-Generation, ihre Kinder F1, deren Kinder F2. Die erste Regel beschreibt die F1: Kreuzt man zwei reinerbige Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sehen alle Nachkommen gleich aus.
Beispiel: GG (gelb) × gg (grün)
- 1Der gelbe Elternteil bildet nur G-Keimzellen, der grüne nur g-Keimzellen.
- 2Jeder Nachkomme bekommt also ein G und ein g.
- 3F1: 100 % Gg, alle Samen gelb.
Merke: Die Uniformitätsregel gilt nur, wenn beide Eltern reinerbig sind. Bei Gg × gg ist die F1 nicht einheitlich.
Teste dich
Kreuzt man zwei mischerbige F1-Pflanzen, tauchen in der F2 beide Merkmale wieder auf. Das zeigst du mit einem Kreuzungsschema: Keimzellen an die Ränder, Allele in den Feldern kombinieren. Jedes Feld hat die Wahrscheinlichkeit 14. Setzt sich kein Allel durch (intermediärer Erbgang, etwa rosa Blüten aus rot × weiß), gilt in der F2 auch im Phänotyp 1 : 2 : 1.
| Keimzellen | G | g |
|---|---|---|
| G | GG | Gg |
| g | Gg | gg |
Beispiel: Gg × Gg auswerten
- 1Genotypen: GG : Gg : gg = 1 : 2 : 1
- 2Phänotypen: gelb : grün = 3 : 1, denn GG und Gg sind gelb
- 3Wahrscheinlichkeit für grün (gg): 14
Teste dich
Die dritte Regel betrachtet zwei Merkmale, etwa Farbe (G gelb, g grün) und Form (R rund, r runzlig). Aus GGRR × ggrr entsteht eine F1 aus GgRr. Sie bildet vier Keimzelltypen: GR, Gr, gR und gr. Weil die Allele unabhängig verteilt werden, entstehen in der F2 auch neue Kombinationen wie gelb-runzlig und grün-rund.
| F2-Phänotyp | Anteil |
|---|---|
| gelb und rund | 9 von 16 |
| gelb und runzlig | 3 von 16 |
| grün und rund | 3 von 16 |
| grün und runzlig | 1 von 16 |
Merke: 9 : 3 : 3 : 1 gilt nur, wenn die Gene unabhängig vererbt werden, zum Beispiel weil sie auf verschiedenen Chromosomen liegen. Eng gekoppelte Gene werden meist gemeinsam weitergegeben. Merkmale, die von vielen Genen oder der Umwelt abhängen, passen in kein einfaches Schema.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Mendelsche Regeln
Genotyp = Allele, Phänotyp = Aussehen
reinerbige Eltern, einheitliche F1
Gg × Gg ergibt 3 : 1
zwei Merkmale, 9 : 3 : 3 : 1
keine Garantie für wenige Nachkommen
gekoppelte Gene, viele Gene, Umwelt
Ein Kreuzungsschema Schritt für Schritt: Gg × Gg
- 1Eltern notieren: beide Gg, also gelb und mischerbig.
- 2Keimzellen ableiten: jeder Elternteil bildet G oder g.
- 3Im Quadrat kombinieren: GG, Gg, Gg, gg.
- 4Zählen: Genotypen 1 : 2 : 1, Phänotypen gelb : grün = 3 : 1.
- 5Deuten: Jeder Nachkomme ist mit 34 gelb und mit 14 grün.
Fehler finden
Fehler in Zeile 41 : 2 : 1 ist das Genotypverhältnis. GG und Gg sehen beide gelb aus, also fasst du sie zusammen: gelb : grün = 3 : 1.
Lückentext
Kreuzt man zwei reinerbige Eltern mit verschiedenen Merkmalen, ist die F1 . Kreuzt man zwei mischerbige F1-Pflanzen, erhält man in der F2 bei dominant-rezessivem Erbgang das Verhältnis . Das Allel, das sich im Phänotyp durchsetzt, heißt .