Klassische Genetik Flashcards
Womit beschäftigt sich die klassische Genetik?
Die klassische Genetik beschäftigt sich mit Kombinationen von Genen mithilfe von Kreuzungsexperimenten. Ihren Ursprung haben sie in den Versuchen von Mendel.
Welche Voraussetzungen gelten für die Mendelschen Vererbungsregeln? Für welche Eigenschaften des Menschen gelten sie z.B. nicht?
Seine Regeln lassen sich nur bei diploiden Lebewesen anwenden, die sich geschlechtlich mithilfe von haploiden Keimzellen fortpflanzen.
Außerdem müssen die Merkmale, um die es geht, von nur einem Gen, also einem bestimmten Chromosomenabschnitt, bestimmt werden.
Merkmale wie Größe oder Hautfarbe beim Menschen werden durch mehrere Gene bestimmt (polygene Merkmale). Hier lassen sich die Regeln nicht anwenden, sie gelten nur für monogene Merkmale.
Was sind Allele?
Diploide Lebewesen haben von jedem Chromosom zwei Ausführungen, je eine von einem Elternteil. Damit haben sie von jedem Gen auch zwei Ausführungen. Varianten des gleichen Gens werden Allele genannt.
Wie lautet die 1. Mendelsche Regel?
1.Mendelsche Regel: Uniformitätsregel
Wenn man zwei Individuen miteinander kreuzt, die sich in einem Merkmal unterscheiden, für das sie beide jeweils reinerbig (homozygot) sind, werden alle Nachkommen uniform, d.h. gleich bezüglich dieses Merkmals.
Was ist der Genotyp, was der Phänotyp? Erkläre dies am Beispiel von Blütenfarben.
Der Genotyp ist die Kombination der Allele, also z.B. rot-rot, oder rot-weiß, oder weiß-weiß. Der Phänotyp ist das was man sieht, also rot oder weiß.
Was ist die P-Generation, was die F1-, F2- usw. Generation?
Die Elterngeneration wird als Parentalgeneration, oder P-Generation bezeichnet, die Generation der Nachkommen als Filialgeneration, die 1. Filialgeneration als F1-Generation.
Erläutere die 2. Mendelsche Regel.
- Mendelsche Regel: Spaltungsregel
Wenn zwei Individuen miteinander gekreuzt werden, die bezüglich eines Merkmals beide heterozygot sind, gilt die Spaltungsregel. Die Phänotypen und Genotypen der Nachkommen sind nicht mehr uniform, sondern spalten sich in ein bestimmtes Verhältnis auf.
Sie gilt also, wenn zwei Individuen aus der F1-Generation miteinander verpaart werden. Welche zwei ist egal, da alle genotypisch und phänotypisch gleich sind.
Die Phänotypen der Nachkommen in der F2-Generation kommen im Verhältnis 3:1 vor bezüglich rot und weiß. Dies ist aber nur bei dominant-rezessiven Erbgängen so.
Die verschiedenen Genotypen kommen im Verhältnis 1:2:1 bezüglich „homozygot dominantes Allel“ : „heterozygot“ : „homozygot rezessives Allel“ vor.
Erläutere die 3. Mendelsche Regel.
- Mendelsche Regel: Unabhängigkeitsregel
Die Unabhängigkeitsregel besagt, dass verschiedene Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden und in der Tochtergeneration damit auch Kombinationen von Merkmalen auftreten können, die die Generation davor nicht hatte.
Hierfür müssen die Merkmale auf verschiedenen Chromosomen liegen, weil sie nur so unabhängig voneinander vererbt werden können.
Klassisches Beispiel ist bei Erbsen das Merkmal Farbe (gelb / grün) und das Merkmal „Schrumpeligkeit“ (schrumpelig / glatt).
Wird nun die F1-Generation miteinander gekreuzt, geschieht folgendes: Beide Pflanzen sind genotypisch gleich. Sie können aber, weil sie heterozygot sind, jeweils 4 verschiedene Keimzellkombinationen bilden.
In den Keimzellen der F1-Generation können die Kombinationen RY, Ry, rY und ry auftreten, da die Gene für Farbe und Schrumpeligkeit auf unterschiedlichen Chromosomen liegen und in der Meiose zufällig verteilt werden. In der F2-Generation kommen alle Phänotypen vor, auch welche, die es in der P-Generation nicht gab. Bisher gab es keine gelben glatten Erbsenschoten. Dadurch dass die beiden Merkmale aber unabhängig voneinander vererbt werden, kann auch diese Kombination jetzt erstmals auftreten.
Das Verhältnis der Phänotypen zueinander, wenn beide Merkmale dominant-rezessiv vererbt werden, ist immer 9:3:3:1
9x kommt der Phänotyp vor, der beide dominanten Ausprägungen der Merkmale hat. Je 3x kommt ein Phänotyp vor, der eine dominante Ausprägung und eine rezessive Ausprägung trägt. Also kommt 3x grün-glatt und 3x gelb-schrumpelig vor. 1x kommt der Phänotyp vor, der für beide Merkmale die jeweils rezessive Ausprägung trägt, also gelb-glatt.
Erläutere den intermediären Erbgang am Beispiel von roter und weißer Blütenfarbe.
Merkmale können nicht nur dominant-rezessiv vererbt werden, sondern auch intermediär. Hierbei entstehen bei Heterozygotie „Mischformen“, weshalb der intermediäre Erbgang auch als Mischerbigkeit bezeichnet wird.
Am Beispiel von roter und weißer Blütenfarbe tritt bei Heterozygotie eine rosa Blütenfarbe als Mischform auf.
Auf die Uniformitätsregel hat dies keinen Einfluss, alle Nachkommen der F1-Generation sind uniform und heterozygot, in diesem Fall rosa.
In der F2-Generation spaltet sich der Genotyp auch wieder im Verhältnis 1:2:1 bezüglich rot-rot, rot-weiß, weiß-weiß auf. Beim intermediären Erbgang führt es aber dazu, dass sich auch der Phänotyp im Verhältnis 1:2:1 aufspaltet, rot:rosa:weiß, während im dominant-rezessiven Erbgang der Phänotyp im Verhältnis 3:1 rot:weiß auftrat, weil sich rot bei Heterozygotie immer durchsetzen konnte.
Das Verhältnis der Phänotypen in der F2-Generation zueinander ist also vom Erbgang abhängig.
In wiefern gilt die Unabhängigkeitsregel beim intermediären Erbgang?
Die Unabhängigkeitsregel wird beim intermediären Erbgängen nicht betrachtet.
Am Grundprinzip, dass Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden können, ändert sich nichts. Am Zahlenverhältnis der Phänotypen zueinander würde sich aber etwas im Vergleich zum dominant-rezessiven Erbgang ändern, mehr muss man darüber aber nicht wissen.
Erläutere den Begriff Kodominanz. Wie unterscheidet sich diese vom intermediären Erbgang? Nenne ein wichtiges Beispiel hierfür im menschlichen Körper.
Wenn sich beide Allele eines Merkmals durchsetzen, ohne Mischformen zu bilden, handelt es sich um einen kodominanten Erbgang.
Wenn z.B. „Stachelform“ bei Pflanzen kodominant vererbt wird und es gäbe ein Allel für runde Stacheln und eins für eckige Stacheln, dann würden bei Heterozygotie beide Arten von Stacheln vorkommen. Hier ist es dann kein intermediärer Erbgang, da beim intermediären Erbgang die Stacheln Mischformen hätten, also nicht wirklich rund, aber auch nicht wirklich eckig wären. Beim kodominanten Erbgang kommen aber beide in Reinform vor.
Ein bekanntes und wichtiges Beispiel ist die Vererbung des Blutgruppensystems, bei dem A und B kodominant vererbt werden, sich also beim Genotyp AB beide Allele durchsetzen.
