bitte Erklärung zu Morgan & Mendel: was ist Unterschied?

2 Antworten

Darwinist
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Biologie, Genetik, Biologie
07.12.2023, 12:28

Die 3. Mendelsche Regel (Neukombinations- oder Unabhängigkeitsregel) besagt, dass Merkmale getrennt voneinander vererbt werden und deshalb "beliebig" miteinander kombiniert werden können, sodass man in der F2 Kombinationen erhält, die in der (reinerbigen) Elterngeneration noch nicht vorhanden waren. Ein Beispiel: Mendel kreuzte grüne (GG) und runde (RR) Erbsen (also Genotyp GGRR) mit gelben (gg) und kantigen (rr) Erbsen (ggrr). Entsprechend der 1. Mendelschen Regel haben die F1-Hybriden alle den Genotyp GgRr und sind grün und rund. Kreuzte er nun zwei Nachkommen der F1-Generation (also GgRr × GgRr), so erhielt er in der F2 auch Nachkommen, die z. B. gelb und rund sind (ggRR) oder grün und kantig (GGrr).

Die Unabhängigkeitsregel gilt jedoch nicht uneingeschränkt. Manche Merkmale werden nur zusammen vererbt. Das nennt man Kopplung. Beispielsweise wird bei Drosophila-Fliegen das Merkmal "grau" nur gemeinsam mit dem Merkmal "normalflüglig" vererbt. Die beiden Merkmale werden dann so vererbt, als wären sie nur ein einziges Merkmal (statt "grau" und "langflügelig" quasi "grau-langflügelig").

Warum ist das so? Na ja, was wird denn bei der Fortpflanzung an die Nachkommen weitergegeben? Ganze Chromosomen natürlich. Und wenn zwei Gene für zwei verschiedene Merkmale auf demselben Chromosom liegen, dann können sie ja nur gemeinsam vererbt werden. Diese Gene sind also gekoppelt. Bei Drosophila befinden sich die Gene für die Farbe und für die Flügellänge auf einem Chromosom. Bei einem heterozygoten Individuum aus der F1 (GgSs) liegen deshalb G und S auf einem Chromosom eines homologen Chromosomenpaares und g und s auf dem anderen. Also können nur entweder GS oder gs vererbt werden, je nachdem, welches Chromosom eines homologen Paares weitergegeben wird, nicht aber z. B. gS.

Bei den Erbsen ist das anders. Hier liegt das Gen für das Merkmal der Farbe auf einem Chromosom und das Gen für das Merkmal Form auf einem anderen. Wenn z. B. auf Chromosom 1 das Allel G auf dem einen Chromosom 1 liegt (nennen wir es 1a) und g auf dem anderen (1b) und auf Chromosom 2 liegen die Allele R (2a) und r (2b), können die Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden, da sie auf zwei verschiedenen Chromosomen liegen. Wenn z. B. vom Chromosom 1 das 1a vererbt wird und von Chrimosom 2 das 2b, ergibt das für den Gameten Gr. Werden 1b und 2a vererbt, ergibt das gR, werden 1a und 2a vererbt, ergibt das GR und werden 1b und 2b vererbt, wird gr vererbt.

Aufgehoben werden kann eine Kopplung übrigens auch. Nämlich dann, wenn beim Crossing Over die homologen Chromosomen ein Stück austauschen. Wenn z. B. bei Drosophyla das eine Chromosom GS hat und das andere gs und beim Crossing Over tauschen beide nun den Bereich aus, auf dem S bzw. s liegen, werden dann Gs bzw. gS vererbt.

Eine Rückkeeuzung wird meist vorgenommen, wenn man den Genotyp eines Individuums nicht kennt. Wenn es den dominanten Phänotyp zeigt (bei den Erbsen grün und rund), könnte eine Erbse aus der F2 ja GGRR sein (reinerbig, homozygot) oder GgRr (mischerbig, heterozygot). Hier bei den Drosophila-Fliegen wird die Rûckkreuzung genutzt, um zu testen, ob eine Kopplung der Merkmale vorliegt oder nicht. Hier kreuzen wir zwei Individuen, deren Genotyp wir genau kennen, nämlich ein heterozygotes Individuum der F1 (GgSs) mit dem homozygoten Elter mit den rezessiven Merkmalen der P-Generation (ggss). Letzteres kann nur gs weitergeben. Die Frage ist nun, kann das heterozygote Individuum G/g und S/s getrennt vererben (dann liegt keine Kopplung vor) oder nicht (dann liegt Kopplung vor). Für beide Fälle können wir ein Punnett-Quadrat aufstellen und anhand dessen die zu erwartenden Spaltungsverhältnisse ermitteln. Diese vergleichen wir dann mit dem realen Spaltungsverhältnis der durchgeführten Rückkreuzung.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig