Vererbungslehre nach Gregor Mendel

Die Vererbungslehre, oder auch klassische Genetik, befasst sich grundlegend mit der Weitergabe von genetischen Informationen und deren Ausprägung bei artgleichen Lebewesen und ihren Nachkommen (Scherf, 1997). Die Vererbungslehre basiert auf den Experimenten von Gregor Mendel und den daraus resultierenden Erkenntnissen.

Gregor Mendel lebte von 1822 bis 1884. Während seiner Zeit als Augustinermönch, führte er experimentelle Kreuzungen durch. Sein Untersuchungsobjekt war die Gartenerbse Pisum sativum. Er untersuchte nicht die komplette Pflanze, sondern einzelne Merkmale. Darunter zählten z.B. die Größe der Pflanze, die Form der Samen und die Farbe der Samen. Er beobachtete, dass Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden. Zudem stellte er fest, dass das Auftreten dieser Merkmale bei den Nachkommen bestimmten Gesetzmäßigkeiten folgt. Das bedeutet, dass die Merkmale der Nachkommen sortiert und dadurch unterteilt werden konnten. Die dadurch entstandenen Ergebnisse stellte Mendel mathematisch in ein Verhältnis zueinander. Gregor Mendel veröffentlichte seine Erkenntnisse 1865 in den Berichten der Naturgeschichtlichen Vereinigung von Brünn. Trotz der Veröffentlichung seiner bedeutsamen Ergebnisse zur Vererbungslehre, blieben sie einige Jahre unbeachtet. Erst im Jahr 1900 berücksichtigten auch andere Forscher Mendels Vererbungsregeln (Passarge, 2004).

Fachbegriffe

Erbanlagen, Gene und Allele
Erbanlagen umfassen Informationen zu Merkmalen eines Lebewesens. Diese Informationen werden an die Nachkommen weitergegeben, also vererbt. Solche Informationen können beispielsweise Merkmale wie die Augenfarbe sein. Dafür sind die Gene zuständig. Gene sind Abschnitte der Chromosomen und somit Merkmalsanlagen. Die Ausprägungsform eines Gens wird Allel genannt. Dabei werden zwei Varianten unterschieden. So kann ein Allel homozygot oder heterozygot vorliegen. Homozygot meint dabei, dass ein Merkmal reinerbig (gleich) vorliegt. Heterozygot meint hingegen, dass das Merkmal mischerbig (nicht gleich) vorliegt (Nordheim & Knippers, 2015).

Dominanz und Rezessivität
Dominanz stellt die Überlegenheit eines bestimmten Allels gegenüber einem anderen Allel dar. Das überlegende oder auch vorherrschende Allel wird als dominant beschrieben. Dominante Allele werden in Großbuchstaben geschrieben. Rezessivität stellt die Unterlegenheit eines bestimmten Allels gegenüber einem anderen Allel dar. Das unterlegene oder auch zurückweichende Allel wird als rezessiv beschrieben. Rezessive Allele werden in Kleinbuchstaben geschrieben (Nordheim & Knippers, 2015).

Genotyp vs. Phänotyp
Der Genotyp umfasst alle Gene auf den Chromosomen. Er gibt die Variante an, in der Gene, und somit Allele und Merkmale, vorliegen. Der Genotyp eines Lebewesens ist von außen nicht erkennbar und kann nur durch wissenschaftliche Untersuchungen herausgefunden werden. Der Phänotyp stellt hingegen das Erscheinungsbild eines Lebewesens dar und ist deshalb von außen sichtbar, z.B. die Augenfarbe (Scherf, 1997). Das Erscheinungsbild eines Merkmals hängt dabei von der Ausprägung des Genotyps ab.

Generationen
Eine Generation umfasst einen Entwicklungsabschnitt, an dessen Anfang und Ende die Fortpflanzung steht. Da durch die Fortpflanzung Merkmale vererbt werden, wurden den beteiligten Lebewesen bestimmte Bezeichnungen gegeben. So gibt es die Elterngeneration. Sie entspricht dem Ausgangspunkt eines Vererbungsvorgangs. Die aus der Elterngeneration entstandenen Nachkommen wird als Tochtergeneration bezeichnet. Bei darauf folgenden Kreuzungen entstehen Generationen, die ebenfalls Tochtergeneration genannt werden. Zur Orientierung und der zeitlichen Kreuzungsabfolge, werden die Tochtergenerationen nummeriert (Scherf, 1997).

Das Kreuzungsschema

Unter dem Begriff Kreuzung versteht man die Verschmelzung zwischen Keimzellen von zwei Individuen derselben Art. Dieser Vorgang kann natürlich, also ohne Einflussnahme des Menschen, oder durch wissenschaftliche Experimente geschehen (Scherf, 1997).

Kreuzungsschemata werden dazu genutzt, die Allele der verschiedenen Generationen strukturiert und übersichtlich darzustellen. Nähere Informationen zum Aufbau von Kreuzungsschemata sind dem Erklärvideo zu entnehmen.