Mendel und Punnett
Diesen beiden Männern verdanken wir die grundlegendsten Erkenntnisse der Vererbungslehre und ihrer Anwendung.
Inhalt:
Mendel
Der Mönch Gregor Mendel (1822 – 1884) erforschte und bewies mit Hilfe von Erbsen, runden gelben und schrumpeligen grünen, die heute noch gültigen Vererbungsregeln. Die runde Form (Rr) entspricht der Meerschweinchenrasse und die Farbe (Yy) eben der Farbe. Er schuf die Begriffe Dominanz und Rezessiv. Diese wurden später um Intermediär und Kodominant erweitert.
Mendel machte die Beobachtung, das bei der Kreuzung seiner Ebsenpflanzen, den runden gelben und den schrumpeligen grünen, in der ersten Ernte nur runde gelbe Erbsen zustande kamen. Somit muss die Form R (rund) dominant über die Form r (nicht rund / schrumpelig), sowie die Farbe Y (yellow) über die Farbe y (nicht yellow / grün) sein.
Dem Zoologen und Genetiker Reginald Punnett (1875 – 1967) haben wir Laien es zu verdanken, dass wir mit den Erkenntnissen von Mendel überhaupt etwas anfangen können. Das Punnettsche Quadrat hilft uns die Mendelschen Vererbungsregeln graphisch sichtbar und verständlich darzustellen. Es zeigt die mathematische Wahrscheinlichkeit auf, dass eine bestimmte Farbe oder Rasse fallen wird oder fallen kann.
In diesem Beispiel verwende ich das Brown-Gen B (Schwarz) und b (nicht Schwarz / Schokolade).
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Schritt 1 Erstelle eine Tabelle wie diese, ... | Schritt 2 ... trage die bekannten Allele ein, ... |
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Schritt 3 ... übertrage sie in die zugehörigen Zellen, und schreibe dabei große Buchstaben immer zu erst auf. | Schritt 4 Lies die Tabelle aus und Du weißt was Du in Deinem Wurf zu erwarten hast. |
Die Mendelschen Regeln
1. Mendelsche Regel = Uniformitätsgesetz
Verpaart man 2 reinerbige Meerschweinchen die sich auf einem Gen unterscheiden miteinander, in unseren Fall ein schwarzes Böckchen (BB) mit einem schokoladenfarbenen Weibchen (bb), findet man das Uniformitätsgesetz bestätigt. Alle Nachzucht trägt dieselbe Uniform (Farbe des Vaters) ist aber spalterbig auf die Farbe der Mutter. B ist also dominant über b.
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100 % Chance auf heterozygot (spalterbig) auf Schwarz.
2. Mendelsche Regel = Spalterbigkeitsgesetz
Würde man nun die spalterbigen Tiere untereinander verpaaren, spalten sich die Gene / Farben in alle bisher bekannten Farben wieder auf. Blöderweise ist aber das reinerbige schwarze Jungtier phänotypisch nicht von seinen spalterbigen Geschwistern zu unterscheiden. Das mathematische Verhältnis der Wurfwahrscheinlichkeit liegt bei 1:2:1. Oder anders ausgedrückt: für jeden Welpen besteht eine
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25 % Chance auf homozygot (reinerbig) auf Schwarz.
50 % Chance auf heterozygot (spalterbig) auf Schwarz.
25 % Chance auf homozygot (reinerbig) auf Schokolade.
3. Mendelsche Regel = Unabhängigkeitsgesetz
Kommt es zu einer weiteren spalterbigen Abweichung bei den Elterntieren, erhöht sich die Möglichkeit der Genkombinationen und wird so zu neuen Farben führen. Im nächsten Beispiel sind die Tiere wie aus dem ersten Beispiel zusätzlich spalterbig auf Rote Farbreihe. So kommt es zur Ausbildung von Schwarz und Schokolade, und neu sind Rot und Gold. Diese Farben fallen in einem mathematischen Verhältnis von 9:3:3:1. In 13 der Tiere liegen Spalterbigkeiten vor die nicht sichtbar sind. Nur 3 Tiere sind reinerbig und nur bei einem kann man es sicher sagen.
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56,25 % Chance auf Schwarz. Aber nur 6,25 % ist homozygot (reinerbig) auf Schwarz.
18,75 % Chance auf Schokolade. Aber nur 6,25 % ist homozygot (reinerbig) auf Schokolade.
18,75 % Chance auf Rot. Aber nur 6,25 % ist homozygot (reinerbig) auf Rot.
6,25 % Chance auf Gold. Und das zu 100 % homozygot (reinerbig).
Diese Prozedur muss man nun für jedes abweichende Allel durchführen. Zum Glück weiß der gute Züchter auch ohne die prozentuale Wahrscheinlichkeit zu berechnen, auf was er sich einstellen muss, wenn er Trägertiere verpaart.