Vaterschaftstest - Biologie-Hilfe!?
Erläutern Sie das unterschiedliche Bandenmuster von Mann a und b in Abb. 3 mithilfe der Abb. 2.
Begründen Sie, welcher der beiden Männer in Abb. 3 der Vater des Kindes ist.
Ich bitte um Hilfe! Ich weiß gar nicht, wie ich vorgehen soll. Könnt ihr mir bitte bei dieser Aufgabe oben weiterhelfen?
Ich wäre euch sehr dankbar!
2 Antworten
Hallo 14935,
wir versuchen bei unserer Erklärung nur auf Ihre Aufgabenstellung einzugehen und dabei andere Begriffe oder unnötige Details und Sonderfälle (z.B. Mutationen) zu vermeiden. Also bitte keine Vorwürfe, die Erläuterung wäre nicht komplett oder begrifflich falsch bzw. veraltet.
Ein Vaterschaftstest wird in der Regel durch Analyse von DNA-Loci bewerkstelligt, die jeder Mensch doppelt hat (also nicht auf den Geschlechtschromosomen liegend). Darauf nimmt auch die von Ihnen gezeigte Abb. 2 Bezug. Es kann nämlich sein, dass man zweimal das gleiche Merkmal geerbt hat (wie Person 2), das dann dementsprechend doppelt vorliegt. Der auch in Abb. 2 verwendete Fachbegriff dafür lautet homozygot, also quasi „gleicherbig“. Häufiger beobachtet man jedoch, dass diese Merkmale heterozygot, also „verschiedenerbig“ sind.
Was man auch in Abb. 2 erkennen kann, ist, dass die Unterschiede der einzelnen Merkmale in der Anzahl der dort als „Wiederholungssequenzen“ bezeichneten Teilabschnitte liegen. Person 1 hat im Locus TH01 einmal 7 und einmal 4 Wiederholungssequenzen. Das führt dazu, dass die DNA-Bereiche unterschiedlich lang sind (wer hätte es gedacht: 7x ist länger als 4x).
Das wiederum ist für Abb. 3 wichtig. Hier wurde nämlich die DNA elektrophoretisch aufgetragen. Dabei laufen längere DNA-Stücke (Fragmente) langsamer von oben nach unten durch das Gel als kürzere. So kann man sie mit dem bloßen Auge voneinander unterscheiden. Dabei stellt man fest, dass das Kind sein kürzeres (weiter nach unten gelaufenes) Fragment von der Mutter geerbt hat und dementsprechend das größere vom Vater sein muss. Mann a hat kein gleiches Fragment, kann also als biologischer Vater des Kindes ausgeschlossen werden. Mann b hat ein gleiches Fragment, könnte also der Vater des Kindes sein.
In Abb. 3 fällt auch auf, dass die Mutter, das Kind und Mann b in diesem Locus heterozygot sind, während Mann a homozygot ist. Das hat keine Auswirkung auf die Fragestellung, ist nur nochmal eine Veranschaulichung des in Abb. 2 dargestellten Unterschiedes.
Übrigens: Um mehr Sicherheit zu erlangen, untersucht man in echten Vaterschaftstests noch mehr Loci (nämlich mindestens 15), da Mann b ja auch ZUFÄLLIG das gleiche Merkmal haben könnte, wie das Kind. Dass er und das Kind allerdings in 15 Loci zufällig gleiche Merkmale besitzen ist sehr unwahrscheinlich. Mehr zu diesem Thema finden Sie in anderen Antworten von uns.
Wir hoffen, dass wir Ihnen weiter helfen konnten.
Viele Grüße
Ihr Team der bj-diagnostik GmbH
Bezieht sich nur auf das untere Bild:
Die äußerst linken und rechen Bahnen sind Marker für die Größe der DNA-Fragmente. Das sind sehr gut untersuchte Sequenzen - sozusagen ein "genetischer Zollstock". Meist eine virale DNA oder sowas. Wir haben immer Lambda-Viren benutzt.
So jetzt - die Mutter zeigt zwei Banden, das Kind ebenfalls. Es teilt die untere Bande mit der Mutter (wär' ja auch noch schöner, was sagt die Blondine bei der Entbindung? "Hoffentlich ist es von mir!" ;-) und das Kind hat eine weitere Bande darüber.
Mann a zeigt eine starke Bande, die aber zwischen den beiden Banden des Kindes liegt.
Mann bzeigt zwei Banden deren eine mit der oberen des Kindes übereinstimmt. Mama unten - Papa oben (also Banden-mäßig). Wenn man jetzt noch weiß, dass ein Chromosomensatz von Mama und der zweite von Papa kommt - na?
b ist der Papa!
Hintergrund: Bestimmte Enzyme (Restriktionsenzyme) spalten die DNA an ganz genau definierten Stellen. Wenn diese Stellen anders sind werden die entstehenden Bruchstücke anders sortiert. Gelelektrophorese sortiert die Bruchstücke nach Größe. Wie man die sichtbar macht ist eine andere Geschichte.
Woher ich das weiß? Habe meine Diplomartbeit über diese ENnyme geschrieben.
NUR Mann a ist homozygot, da er in Abbildung 3 nur EINE Bande aufweist, und übrigens ist er homozygot für eine Genvariante, die in den anderen Personen ÜBERHAUPT NICHT vorkommt (andere Länge!!)! Alle Anderen sind heterozygot wegen ihrer jeweiligen ZWEI Banden.
...übrigens haben die beiden Personen in Abbildung 2 SOWOHL verschiedene Väter ALS AUCH verschiedene Mütter, es sei denn, es sei eine Spontan-Mutation erfolgt, was aber nur ungefähr so wahrscheinlich ist, wie ein Lotto-Gewinn, also juristisch nicht sehr relevant...
Vielen vielen Dank!
Eine Frage habe ich aber noch: Was ist mit der 1. Abbildung mit der Homo- und Heterozygotie? In wiefern spielt das eine Rolle?