Mendels Erbsen




Monohybride Vererbung

In den gerade durchgeführten Experimenten haben wir immer nur ein vererbtes Merkmal (beziehungsweise eine Merkmalsform) betrachtet, die Blütenfarbe. Bei den Erbsen gibt es zwei Varianten der Blütenfarbe, purpurfarben und weiß. Von der Wunderblume (Mirabilis) gab es bekanntlich drei Varianten: rot, rosa und weiß.

Wenn Sie von zwei Pflanzen durch Kreuzung Hybriden bilden und dabei nur ein Merkmal verfolgen und studieren, dann bezeichnen Genetiker das als monohybride Kreuzung.

Das Studium monohybrider Erbgänge war für die Genetik von grundlegender Bedeutung. Monohybride Kreuzungen waren nicht nur ausschlaggebend für die Entdeckung fundamentaler genetischer Prinzipien, sie sind auch weiterhin unentbehrlich, weil sie diese Grundprinzipien deutlich demonstrieren und Ihnen somit ermöglichen, mit einigen wichtigen genetischen Begriffen vertraut zu werden.

Bei den von Ihnen untersuchten Pflanzen wird die Blütenfarbe durch nur ein Gen gesteuert. Jede einzelne Pflanze besitzt zwei "Faktoren" für die Blütenfarbe, je einen von der weiblichen und einen von der männlichen Elternpflanze. Biologen bezeichnen diese "Faktoren" als Allele. Lassen Sie uns noch einmal verfolgen, wie sich die Allele für die Blütenfarbe bei der monohybriden Kreuzung verhielten, die Sie mit reinerbigen purpurfarben und weiß blühenden Erbsenpflanzen durchführten.



Sie kreuzten reinerbige (homozygote) Elternpflanzen
PP 		X
WW
und erhielten in der F1-Generation nur Pflanzen mit purpurfarbenen Blüten.
PW
Anschließend kreuzten Sie Vertreter der F1-Generation
PW 		Selbstbefruchtung
PW
und erhielten die F2-Generation.

PP

PW

WW

1 : 2 : 1



Wie Sie sehen, wird bei den mischerbigen oder heterozygoten P-Pflanzen das Allel P exprimiert. Das Allel W wird hingegen nur dann exprimiert, wenn die Pflanzen homozygot für das Allel W sind, also zweimal das Allel W besitzen. Da das Allel P über das Allel W dominiert, bezeichnet man es als dominantes Allel. In Anwesenheit des dominanten Allels kommt die Wirkung des Allels W nicht zur Ausprägung; man nennt es daher auch rezessives Allel.

Daher zeigen bei einem monohybriden Erbgang mit zwei reinerbigen Eltern, einer für die dominante und einer für die rezessive Merkmalsform, alle Individuen der F1-Generation die Ausprägung der dominanten Merkmalsform, weil sie alle heterozygot (mischerbig) sind. In der F2-Generation taucht jedoch die rezessive Merkmalsform wieder auf, weil in dieser Generation auch wieder homozygote Individuen auftreten. Mit Hilfe eines Punnett-Schemas können wir den Genotyp ermitteln; somit kennen wir dann das Verhältnis der Genotypen der F2-Generation:


homozygot dominant:heterozygot:homozygot rezessiv
1:2:1



Die Blütenfarbe von Mirabilis wird ebenfalls nur durch ein Gen kontrolliert. Allerdings verhielten sich die Allele bei dieser Art ganz anders als die Allele für die Blütenfarbe bei der Erbse.


Sie kreuzten reinerbige Elternpflanzen
RR 		X
WW
und erhielten in der F1-Generation nur Pflanzen mit rosa Blüten.
RW
Anschließend kreuzten Sie Vertreter der F1-Generation
RW 		Selbstbefruchtung
RW
und erhielten die F2-Generation

RR

RW

WW

1 : 2 : 1



Können Sie erkennen, warum Correns glücklich war? Seine Ergebnisse bei der F1-Generation waren nach mendelschen Gesichtspunkten "falsch". Die Ergebnisse der F2-Generation zeigten jedoch zwei wichtige Dinge. Zunächst einmal standen die Ergebnisse mit den Prinzipien der Mendelschen Vererbungslehre in Einklang; die F2-Generation zeigte tatsächlich das berühmte Verhältnis:

homozygot dominant:heterozygot:homozygot rezessiv
1:2:1

Das Sahnehäubchen für Correns war jedoch, dass er etwas Neues entdeckte: Bei der Wunderblume zeigen die Allele für die Blütenfarbe eine unvollständige Dominanz. Bei einer unvollständigen Dominanz sind die Nachkommen zweier reinerbiger Eltern im Phänotyp intermediär zwischen den Phänotypen der beiden Eltern.




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