(Siehe hierzu auch Kapitel 13 in Campbells "Biologie")

  Die Genetik ist jener Zweig der Biologie, der sich mit der Vererbung der Variabilität von Organismen befasst. Genetiker benutzen den Begriff Merkmalsform (englisch: trait) für jedes erbliche Merkmal (englisch: character) wie Blütenfarbe oder Haarfarbe, das unter den Individuen einer Art variiert. Jedes Merkmal kann in einer Reihe unterschiedlicher Varianten auftreten, beispielsweise in Form von rotem, schwarzem und blondem Haar.

Im Jahr 1856 begann der österreichische Mönch Gregor Mendel seine Zuchtversuche mit Gartenerbsen (Pisum sativum). Er war zwar nicht der erste Wissenschaftler, der die Hybridisierung von Gartenerbsen untersuchte; was ihn aber von allen anderen unterschied, war seine sorgfältige Planung und Einhaltung wissenschaftlicher Methoden. Aus mehreren Gründen erwies sich seine Entscheidung für die Gartenerbse als besonders gut:

1. Sie ist zur Selbstbefruchtung fähig.
2. Sie ist eine kleine Pflanze und kann daher in ausreichender Anzahl für statistische Analysen gezüchtet werden.
3. Die Erbse verfügt über eine Reihe charakteristischer, leicht erkennbarer "Entweder-oder-Merkmale".
4. Sie weist eine kurze Generationszeit auf.

Blütenfarbe

Blütenstellung

purpurfarben

oder

weiß

axial

oder

terminal

Stängellänge

Samenform

rund

oder

runzelig

hoch

oder

niedrig

Samenfarbe

gelb

oder

grün

Hülsenform

Hülsenfarbe

aufgebläht

gelb

oder

oder

eingeschnürt

grün

Übungen
Erbfaktoren, welche die Merkmale eines Organismus bestimmen

Die Erbfaktoren, welche die erblichen Merkmale eines Organismus festlegen, stammen vom männlichen und vom weiblichen Elternteil. Daher muss jedes Individuum mindestens zwei Faktoren für jedes Merkmal besitzen. Wenn die Eltern unterschiedliche Faktoren für das gleiche Merkmal eines Nachkommen beisteuern, stellt sich die Frage, ob diese Faktoren zu gleichen Teilen exprimiert werden oder ob nur einer ausgeprägt wird. Wenn aber nur einer exprimiert wird, was geschieht dann mit dem anderen?

In dieser Einführung werden Sie versuchen, selbst einige der grundlegenden Prinzipien der Mendelschen Genetik zu entdecken. Sie werden dazu drei Merkmale verwenden: Blütenfarbe, Samenfarbe und Samenform. Wie Mendel werden Sie versuchen, die Expression und die Wechselwirkungen der Faktoren, welche diese Merkmale der Pflanzen bestimmen, sinnvoll zu erklären.

Optional ist ein ausdruckbares Arbeitsheft zur Begleitung der Übungen verfügbar. Sollten Sie dieses nutzen wollen, so drucken Sie es aus, bevor Sie mit dem Projekt beginnen, und füllen es beim Durcharbeiten der Übungen aus.

Beginnen Sie mit Übung 1.