Was beweist das Luria-Delbrück-Experiment?

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3 Antworten

http://m.schuelerlexikon.de/bio_abi2011/Beweis_des_Zufallscharakters_von_Genmutationen.htm

Bei diesem Fluktuationstest werden Bakterien, die keine Resistenzen gegenüber Bakteriophagen oder Antibiotika besitzen, in einem flüssigen Medium vermehrt. Dann wird die Ausgangspopulation geteilt. Die eine Hälfte wächst gemeinsam weiter. Die zweite wird dagegen in mehrere, kleine Einzelproben aufgeteilt. Nach mehreren Generationen kann die Vermehrung der einzelnen Bakterienkulturen unter geänderten Umweltbedingungen getestet werden. Dazu werden sie auf Nährböden in Petrischalen übertragen, die als widrige Umweltbedingung beispielsweise Bakteriophagen oder ein Antibiotikum enthalten. Auf den Nährböden können sich nur bereits resistente Bakterienindividuen vermehren, nichtresistente würden sofort abgetötet werden.

Die erste Hälfte der Bakterienkultur (gemeinsame Vermehrung) wurde gleichmäßig auf mehrere Petrischalen übertragen. Nach Bebrütung bildete sich auf allen Nährböden etwa die gleiche Anzahl von Bakterienkolonien, die gegen die Phagen oder das Antibiotikum resistent sind. Die widerstandsfähigen Mutanten entstanden vorher in der Kulturlösung ohne Wirkung des schädlichen Faktors. Die Mutanten besitzen jetzt, nach Änderung der Umweltbedingungen, einen Selektionsvorteil.

Mit den kleineren Einzelproben der anderen Hälfte wird ähnlich verfahren. Jede Probe wird auf einen Testnährboden geimpft. Die Anzahl der gewachsenen Bakterienkolonien ist erheblichen Schwankungen (Fluktuationen) unterworfen. Auf einigen Platten wachsen keine resistenten Mutanten, auf anderen dagegen unterschiedlich viele. Die Fluktuationen können mit der Wahrscheinlichkeit und dem Zeitpunkt des Auftretens von Mutationen in den Populationen der Einzelproben erklärt werden. Je früher in einer Einzelprobe eine Mutation stattfand, umso mehr Teilungen der mutierten Individuen fanden statt und umso höher lag die Zahl der resistenten Kolonien auf den Nährböden.

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Ausgang: Lamarck gegen Darwin.

Lamarck war der Ansicht, Lebewesen passen sich aktiv ihrer Umwelt im Fall einer Veränderung an.

Darwin meinte hingegen, Lebewesen passen sich jederzeit zufällig an eventuelle Veränderungen ihrer Umwelt an und überleben eine Veränderung nur dann, wenn sie sich bereits vorher zufällig an diese eine Veränderung angepasst haben.

Das Fazit: Das Experiment stimmte mit der Ansicht Darwins überein. Bakterienkolonien überlebten scheinbar zufällig einer ihr ausgesetzten Veränderung der Umwelt.

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Das Experiment beweist, dass Mutationen nicht von Umweltanforderungen angeregt werden, sondern dass zufällige Mutationen entsprechend den Umweltanforderungen zur Wirkung kommen.

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