Stammbaumanalyse Biologie?

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Moin,

bei einer Stammbaumanalyse gibt es ein Verfahren, bei dem du schrittweise Hypothesen aufstellst, um dann anhand des Stammbaums Widersprüche zu finden, die deine Hypothese widerlegen.
Eine widerlegte Hypothese ist eine gute Hypothese, weil nur durch eine Widerlegung die Hypothese ausgeschlossen werden kann. In der Regel bleibt am Ende nur eine Hypothese übrig, die dann die Wahrheit sein muss.

Bewährt hat sich folgendes Vorgehen:

Hypothese 1: Das Merkmal wird Y-chromosomal vererbt.
Widerlegung: Sobald auch nur eine Frau betroffen ist, kann es kein Y-chromosomaler Erbgang sein, weil nur Männer Y-Chromosomen haben.

Dein Stammbaum A: Es sind auch Frauen betroffen (1, 7, 8). Also ist der Erbgang NICHT Y-chromosomal (Y-gonosomal) gebunden; egal, ob dominant oder rezessiv.

Hypothese 2: Das Merkmal wird X-chromosomal vererbt.
Hier muss man zwei Fälle unterscheiden.
Hypothese 2a: Das Merkmal wird X-chromosomal-rezessiv vererbt.
Widerlegung 1: Eine betroffene Mutter hat einen nicht-betroffenen Sohn.
Das lässt sich im Stammbaum A nicht ausschließen, weil betroffene Frauen entweder betroffene Söhne (1 ---> 4) oder keine Kinder (7 / 8) haben.
Widerlegung 2: Betroffene Eltern haben nicht-betroffene Kinder (egal welchen Geschlechts).
Auch das lässt sich nicht ausschließen, weil es keine doppelt betroffenen Paare gibt.
Hypothese 2b: Das Merkmal wird X-chromosomal-dominant vererbt.
Widerlegung: Ein betroffener Vater hat eine nicht-betroffene Tochter.
Lässt sich in Stammbaum A nicht widerlegen, weil der einzige betroffene Vater mit Nachkommen auch eine betroffene Tochter hat (4 ---> 8).
Widerlegung 2: Ein nicht-betroffenes Paar hat ein betroffenes Kind (egal welchen Geschlechts).
Diese Widerlegung greift, weil das Paar 5 x 6 nicht betroffen ist, aber einen betroffenen Sohn (10) hat.
Bei einem X-chromosomal-dominanten Erbgang ist das nicht möglich, weil die Mutter (5) nicht betroffen ist, was nur geht, wenn ihre Geschlechtschromosomen beide das rezessive Allel haben. Auch der Vater (6) ist nicht betroffen. Also muss auch sein X-Chromosom das rezessive Allel tragen. Aber dann kann kein Kind entstehen, dass ein X-Chromosom mit einem dominanten Allel besitzt.

Hypothese 3: Das Merkmal wird autosomal-rezessiv vererbt.
Widerlegung: Ein betroffenes Paar hat ein nicht-betroffenes Kind.
Das ist in Stammbaum A nicht überprüfbar, weil es kein doppelt betroffenes Paar gibt.

Hypothese 4: Das Merkmal wird autosomal-dominant vererbt.
Widerlegung: Ein nicht-betroffenes Paar hat ein betroffenes Kind (egal welchen Geschlechts).
Das lässt sich widerlegen. Das Paar 5 x 6 ist selbst nicht betroffen, hat aber einen betroffenen Sohn (10).
Wenn das Merkmal dominant wäre, müsste mindestens ein Elternteil betroffen sein, um das dominante Merkmal an seine Kinder weitergeben zu können.

Fazit:

Im Stammbaum A lässt sich die Hypothese 2a (gonosomal X-gebunden und rezessiv) nicht widerlegen.
Auch Hypothese 3 (autosomal-rezessiv) lässt sich nicht widerlegen.

Daraus folgt schon einmal, dass das Merkmal rezessiv vererbt wird.

Ob es X-chromosomal gebunden (also gonosomal-rezessiv) oder autosomal-rezessiv vererbt wird, ist nicht eindeutig zu entscheiden.

Allerdings spricht ein Aspekt für einen gonosomal-rezessiven Erbgang: Das Paar 1 x 2 hat eine betroffene Mutter (1) und einen betroffenen Sohn (4). Das spricht etwas für einen gonosomal gebunden Erbgang, weil das Y-Chromosom des Sohnes (4) vom Vater (2) kommt, was das betroffene X-Chromosom der Mutter (1) nicht ausgleichen kann.
Bei einem autosomal-rezessiv vererbten Merkmal muss der Vater heterozygot sein, damit ein betroffenes Kind entstehen kann. Das ist zwar möglich, aber minimal unwahrscheinlicher als die gonosomale Erbvariante.
Sicher beweisen lässt sich das allerdings nicht.

Im Stammbaum B sind nur die Geschlechter vertauscht. Dennoch ergibt das eine andere Entscheidung über den Erbgang, weil plötzlich andere Widerlegungen greifen. Das machst du jetzt erst einmal alleine (zur Übung).

Hypothese 1: Y-gonosomal gebunden?
Hypothese 2a: X-gonosomal-rezessiv gebunden?
Hypothese 2b: X-gonosomal-dominant gebunden?
Hypothese 3: autosomal-rezessiv gebunden?
Hypothese 4: autosomal-dominant gebunden?

Na, was bekommst du heraus? Schreib deine Lösung in den Kommentar, dann schaue ich nachher noch einmal nach und schreibe dir, ob es stimmt...

LG von der Waterkant