Die 3. Mendelsche Regel

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Klasse 10

Autor Joker2017

Veröffentlicht am 26.05.2018

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3. Mendelsche Regel Mendelsche Regel

Zusammenfassung

Dieses Referat beschäftigt sich mit den Experimenten zur Vererbung von Gregor Mendel. Es werden seine Erkenntnisse erläutert und die nach ihm benannten Mendelschen Regeln erklärt. Außerdem wird seine Arbeit anhand von Beispielen veranschaulicht.

Die drei Mendelschen Regeln sind nach dem Biologen Georg Mendel benannt. Sie beschreiben den Vererbungsprozess bei Merkmalen, deren Ausprägung von genau einem Gen bestimmt wird. Die Mendelschen Regeln wurden Anfang des Jahres 1865 fertiggestellt und im Jahre 1866 erstmals veröffentlicht.
Die Mendelschen Regeln sind nur gültig, wenn der Nachfahre von beiden Elternteilen jeweils einen Chromosomensatz erbt. Hierzu gehören die Mehrheit der Tiere und Pflanzen.
Gregor Mendel benutzte für seine Experimente zur Genetik Erbsenpflanzen. Diese lieferten wichtige Erkenntnisse, welche sich auch auf andere Bereiche übertragen lassen. So werden beispielsweise die menschlichen Blutgruppen und diverse Erbkrankheiten nach den Mendelschen Regeln weitervererbt. Bei Pflanzen und Tieren funktionieren diese Prozesse ähnlich.

Die später nach ihm benannten Mendelschen Regeln wurden zu Beginn der 1860er Jahre von Gregor Mendel entdeckt und durch die Kreuzung von Erbsenpflanzen bewiesen. Er veröffentlichte seine Erkenntnisse, wurde jedoch von der breiten Öffentlichkeit kaum wahrgenommen. Gregor Mendel war seiner Zeit deutlich voraus, denn weder andere Wissenschaftler, noch Ärzte erkannten das Potential seiner Arbeiten. Erst knapp 40 Jahre später entdeckten mehrere Pflanzenforscher unabhängig voneinander Mendels Erkenntnisse wieder. Inzwischen war die Wissenschaft soweit voran geschritten, dass der Begriff des Chromosoms bekannt war und auch die Vererbung an die Nachfahren beschrieben werden konnte. Daher konnten die Mendelschen Regeln nun mit der Chromosomtheorie der Vererbung verknüpft werden. Mittlerweile sind die Mendelschen Regeln ein Meilenstein der Genetik.


Gregor Mendel entdeckte bei seinen Wissenschaftlichen Arbeiten diverse Gesetzmäßigkeiten. Der Erfolg seiner Arbeiten lässt sich mit diesen Aspekten begründen: die Beschränkung auf deutlich unterscheidbare Merkmale und hiervon nur wenige, die Wahl von reinerbigen Stämmen, die künstliche Bestäubung, die zahlreichen Versuche und die statistische Auswertung derer.

Mendelsche Regeln

Die Mendelschen Regeln gelten für Merkmale, welche durch genau einem Gen festgelegt sind. Das Gen liegt in zwei Kopien vor, eine stammt von der Mutter, die andere vom Vater.

Uniformitätsregel

Wenn zwei Eltern miteinander verpaart werden, gilt die Uniformitätsregel, wenn diese sich in einem Merkmal unterscheiden, für welches beide reinerbig sind. Die Nachfahren erster Generation sind in Bezug auf dieses Merkmal gleich. Für die Ausprägung gibt es drei verschiedene Möglichkeiten:

dominant – rezessiv: bei Erbsen ist zum Beispiel die rote Blütenfarbe dominant gegenüber der weißen Blütenfarbe. Daher ist die weiße Blüte rezessiv und die rote dominant.
Intermediär: Wenn rote und weiße Exemplare gekreuzt werden, ist das Resultat rosafarben. Dies gilt für alle Nachfahren.
Kodominant: hierbei bilden alle Mitglieder der ersten Generation beide Merkmale von den Eltern separat aus.

Spaltungsregel

Diese Regel gilt, wenn zwei Exemplare, zum Beispiel zwei Pflanzen, welche für die Blütenfarben Rot und Weiß Erbgut haben, miteinander gekreuzt werden.

Unabhängigkeitsregel

Die Unabhängigkeitsregel erklärt die Vererbung von zwei Merkmalen, welche beide stets vorhanden sind, bei der Kreuzung von Reinerben und deren Nachfahren. Diese beiden Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt, weil die Gene auf unterschiedlichen Chromosomen liegen. Die Unabhängigkeitsregel gilt ausschließlich dann, wenn sich die Gene auf unterschiedlichen Chromomen liegen oder wenn sie auf dem gleichen Chromosom so weit voneinander entfernt sind, dass sie voneinander getrennt vererbt werden. Wenn die beiden Gene zu nah aneinander auf dem gleichen Chromosom liegen, werden sie in einer Kopplungsgruppe weitervererbt. Bei einer Neukombination von Erbgut handelt es sich stets um ein Evolutionsverfahren, da hierbei neue Genotypen entstehen.

Genetische Hintergründe

Als Gregor Mendel seine Experimente mit den Erbsenpflanzen durchführte, kannte er weder den Begriff und die Funktion der Gene noch den Begriff und die Funktion der Chromosomen. Daher kann ihm der biologische Hintergrund der von ihm entdeckten Gesetzmäßigkeiten bei der Vererbung nicht bewusst gewesen sein. Die Chromosomentheorie der Vererbung wurde erst zu Beginn der 20. Jahrhunderts durch die Forscher Walter Sutton und Theodor Boveri entdeckt. Mit Hilfe dieser Theorie lassen sich die Mendelschen Regeln beweisen.

Chromosomen treten beispielsweise beim Menschen immer paarweise auf. Ein Mensch hat 23 Chromosomenpaare. Daraus ergibt sich, dass er 46 Chromosomen besitzt. Jeweils eines der Chromosomen in einem solchen Chromosomenpaar stammt von der Mutter und das andere stammt vom Vater. Die beiden zusammengehörigen Chromosomen eines solchen Chromosomenpaares sind homologe Chromosomen. In jeder Körperzelle sind die Erbanlagen pro Merkmal daher stets doppelt vorhanden. Wenn sich Geschlechtszellen bilden, werden diese homologen Chromosomenpaare voneinander getrennt. Dies geschieht beim Vorgang der Meiose. In einer Eizelle und analog auch in einem Spermium ist dann also jeweils nur ein einfacher Chromosomensatz vorhanden. Das heißt, es gibt die Erbanlagen pro Merkmal immer nur einmal. Diese Tatsache belegt die Spaltungsregel. Bei der natürlichen Befruchtung bringen sowohl das Spermium, als auch die Eizelle, jeweils eine Erbanlage pro Merkmal mit. Hieraus entsteht die befruchtete Eizelle. Diese hat wieder den doppelten Chromosomensatz. Das Erbgut kann auf diese Art neu kombiniert werden, was die Unabhängigkeitsregel bestätigt.

Die Anwendungsgebiete der Mendelschen Regeln

Die Mendelschen Regeln finden in mehreren Disziplinen der Genetik ihre Anwendung. Mit ihnen lassen sich zum Beispiel auch Stammbaumanalysen durchführen und Gutachten bezüglich der Abstammung erstellen. Die wohl berühmteste hiervon ist der klassische „Vaterschaftstest“. Auch wenn Gregor Mendel mit seinen Experimenten und Erkenntnissen seiner Zeit voraus war, so hat er das wahre Potential seiner Arbeit, welche bis heute Anwendung findet, wahrscheinlich noch nicht erkannt.