Gregor Mendel (1822-1884) war Augustinermönch in Brünn (heute Tschechien, damals Österreich).

Lieber als seinen geistlichen Verpflichtungen nachzugehen, verbrachte Gregor Mendel viel Zeit im Klostergarten und forschte an Erbsen. Er kreuzte Erbsen mit verschiedenfärbigen Blüten und Schoten und beobachtete akribisch genau die Merkmale der Nachkommen.

Aus seinen genauen, statistischen Auswertungen leitete Mendel die sogenannten Mendel´schen Regeln ab, Regeln, die Voraussagen über die Vererbung von Eigenschaften erlauben und noch heute bei der Tierzucht und bei der Bewertung von Risiken, bei der Vererbung von Erbkrankheiten, praktische Anwendung finden.

Mendel war seiner Zeit voraus und fand zeitlebens nicht die Anerkennung, die ihm eigentlich gebührte. Von der wissenschaftlichen Fachwelt nicht anerkannt, ahnte Mendel als er starb, dass man sein Werk noch anerkennen würde. Etwa 30 Jahre nach seinem Tod wurden seine Schriften wiederentdeckt und noch heute wird Mendel als „Vater der Genetik“ verehrt.

1. Mendel-Regel: Uniformitätsregel

Johann Gregor Mendel experimentierte mit der Erbsenpflanze, um die Vererbung zu erforschen.  

Grundprinzip: Wenn zwei Elternteile sich paaren, die sich in einem Merkmal voneinander abheben entsteht eine Tochtergeneration (nur erste Generation), die immer einheitlich (uniform) ist. Diese ist heterozygot (mischerbig).

Man unterscheidet die dominant-rezessiven Erbgänge und die intermediären Erbgänge.

Dominant-rezessiver Erbgang: Wenn man zwei Individuen mit einem unterschiedlichem Merkmal kreuzt, wirkt eines dominant und das Andere rezessiv. Das heißt, dass sich das dominante Gen durchsetzt und es daher im Erscheinungsbild sichtbar ist.

Intermediärer Erbgang: Keines der Gene wäre dominant, deshalb würde eine Mischform entstehen.

(vgl. Schirl, Graf, Ruttner, Über die Natur, E. Dorner 2010, S. 134-135)

 

Intermediärer Erbgang

Mendel kreuzte weiße und rote Blumen miteinander; die Blumen sind homozygot (reinerbig)

für das Merkmal Farbe:

Die Erbfaktoren der rot blühenden Blume (Eigenschaft „Rot“ von jedem Elternteil) werden mit den Erbmerkmalen der weiß blühenden Blume kombiniert. Die Nachkommen sind heterozygot (mischerbig). Da der Erbgang intermediär erfolgt sind beide Anlagen „Gleich stark“- die Blume blüht rosa:

Dominant-rezessiver Erbgang

Wieder wird das Merkmal Blütenfarbe betrachtet, allerdings ist bei Erbsen die rote Farbe dominant:

Aus den Beobachtungen- die Nachkommen der homozygoten Eltern sind alle heterozygot und untereinander gleich- formulierte Mendel die Mendel´schen Regeln:

1. Mendel-Regel- Uniformitätsregel:

Kreuzt man homozygote Individuen einer Art, die sich in einem einzigen Merkmal unterscheiden, so sind die Nachkommen heterozygot und unter sich gleich.

Quellen:

• frustfrei-lernen.de
• biologie-schule.de
• wikipedia.at
• Über die Natur kompakt für HLW – Biologie und Ökologie, Karl Schirl, Lorenz Graf, Bernt Ruttner (ISBN 978-3-7055-1211-5), Verlag E. Dorner GmbH

Laura Bösze, 3HMA, HLMW9, 2017

2. Mendel-Regel: Spaltungsregel

 

Nun kreuzte Mendel die heterozygoten Nachkommen untereinander:

Intermediärer Erbgang                                           Dominant-rezessiver Erbgang

Wieder beobachtete Mendel genau und leitete nach seinen Beobachtungen den zweiten Merksatz der klassischen Vererbungslehre ab

2. Mendel-Regel- Spaltungsregel:

Kreuzt man die heterozygoten Nachkommen der 1. Tochtergeneration unter sich, so spalten die Merkmale in der 2. Tochtergeneration in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf (1:2:1 bei intermediärer Vererbung, 1:3 bei dominant-rezessiver Vererbung).

Auch treten die Merkmale der P- Generation wieder auf!

3. Mendel-Regel: Unabhängigkeitsregel

Mendel experimentierte nun mit Erbsen, die runde, gelbe Früchte hatten und kreuzte sie mit Erbsen, die grüne, eckige Früchte hatten. Gelb (G) war dominant gegenüber Grün (g), Rund (R) gegenüber eckig. Die dominante Eigenschaft erhält immer einen Großbuchstaben in bezug auf die Eigenschaft (Gelb…G), die rezessive Eigenschaft erhält den Buchstaben in klein (z.B. Form: Rund ist dominant: R, eckig ist rezessiv: r

Die Nachkommen dieser Verpaarung vereinen die Eigenschaften beider Eltern in sich. Es sind hheterozygote Erbsen und alle haben gelbe, runde Früchte, da alle ein dominantes und ein rezessives Merkmal von der Form und von der Farbe in sich tragen- und das dominante Merkmal zur Ausprägung kommt:

Mendel kreuzte nun natürlich auch die heterozygoten Erbseb mit den gelben, runden Früchten untereinander. Mögliche Keimzellen dieser Erbsen sind: GR, Gr, gR, gr:

Das Ergebnis der F₂-Generation, der 2. Tochtergeneration waren sehr unterschiedliche Früchte. Es fanden sich die Eigenschaften der Parentalgeneration wieder (gelbe, runde und grüne eckige Erbsen), aber es entstanden auch zwei neue Rassen mit gelben, eckigen und grünen, runden Früchten, die es anfangs in dieser Form nicht gab.

Diese Erkenntnisse waren und sind wichtig für die Tier- und Pflanzenzucht. Mendel formulierte seine

3. Regel: Unabhängigkeitsregel:

Kreuzt man Individuen einer Art, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, so werden die einzelnen Erbanlagen unabhängig voneinander vererbt. Dies kann zur Bildung neuer Rassen führen.

Wichtig: Die 3. Mendel regel funktioniert nur, wenn die Gene für die gewünschten Eigenschaften nicht zu nahe beisammen liegen. Sonst werden die Gene gekoppelt, verhalten sich wie ein gen und der Erbgang entspricht der 2. Mendel´schen Regel!

Bei der Unabhängigkeitsregel kreuzte Mendel zwei Pflanzen mit unterschiedlichen Merkmalen. Die erste Frucht war gelb und hatte eine runde Form und die zweite Frucht hatte eine grüne Farbe und wies eckige Merkmale auf.

Bei der Tochtergenerationen der Pflanzen hatten alle eine runde Form und waren Gelb, somit haben sie sich gegen die grüne Farbe und der eckigen Form durchgesetzt.

Wenn sich eine genethische Anlage durchsetzt, wird das in der Biologie als dominant bezeichnet. Wird allerdings eine genethische Anlage unterdrückt, so wird sie rezessivebezeichnet.

Bei der Enkelgeneration kamen allerdings unterschiedliche Ergebnisse heraus. Mendel erklärte diese Entdeckung folgender Maßen:

„Werden zwei oder mehrere Rassen mit einander kombiniert, die unterschiedliche Merkmale aufweisen, so werden unabhängig voneinander die einzelnen Erbanlagen vererbt. Somit können die Erbanlagen neu kombiniert werden.“

Beispiel:

In diesem Fall war die Farbe Rot und die runde Form dominant.

Vivien Nick, 3HMA, HLMW9, 2017