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Die Mendelschen Regeln beschreiben die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten der Vererbung von Merkmalen durch die Kombination von Allelen. Sie bilden das Fundament der klassischen Genetik und erklären die statistische Verteilung von Phänotypen und Genotypen in den Nachkommengenerationen.
Gregor Mendel legte durch Kreuzungsversuche mit Erbsenpflanzen den Grundstein der Genetik. Ein zentraler Begriff ist das Gen, die Erbanlage für ein bestimmtes Merkmal. Die verschiedenen Zustandsformen eines Gens werden als Allele bezeichnet. Ein Individuum besitzt für jedes Merkmal zwei Allele (eines von jedem Elternteil).
Der Genotyp beschreibt die exakte genetische Ausstattung eines Organismus, also welche Allele vorhanden sind. Im Gegensatz dazu ist der Phänotyp das äußere Erscheinungsbild, das durch das Zusammenwirken der Allele und Umwelteinflüsse entsteht. Sind beide Allele für ein Merkmal identisch, nennt man dies homozygot (reinerbig); unterscheiden sie sich, spricht man von heterozygot (mischerbig).
In der dominant-rezessiven Vererbung unterdrückt ein dominantes Allel die Ausprägung eines rezessiven Allels im Phänotyp. Ein rezessives Merkmal wird nur dann sichtbar, wenn der Organismus homozygot für dieses Allel ist. Man kann sich das dominante Allel wie eine laute Stimme vorstellen, die die leisere (rezessive) Stimme übertönt.
Die 1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel) besagt: Kreuzt man zwei homozygote Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden (Parentalgeneration P), so sind alle Nachkommen der ersten Tochtergeneration (Filialgeneration F1) im untersuchten Merkmal gleich (uniform). Bei einem dominant-rezessiven Erbgang zeigen sie alle den Phänotyp des dominanten Elternteils.
Die 2. Mendelsche Regel (Spaltungsregel) tritt in Kraft, wenn die F1-Generation untereinander gekreuzt wird. In der F2-Generation treten die Merkmale der P-Generation in einem festen Zahlenverhältnis wieder auf. Bei einem dominant-rezessiven Erbgang ist das Verhältnis der Phänotypen 3:1 (dominant zu rezessiv), während das Genotyp-Verhältnis 1:2:1 (homozygot dominant : heterozygot : homozygot rezessiv) beträgt.
Die 3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel) besagt, dass verschiedene Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden, sofern ihre Gene auf verschiedenen Chromosomen liegen. In einem dihybriden Erbgang (Betrachtung von zwei Merkmalen) führt dies in der F2-Generation zu einem Phänotyp-Verhältnis von 9:3:3:1. Diese Regel gilt jedoch nicht für Gene, die auf demselben Chromosom eng beieinander liegen (Genkopplung).
Zur Vorhersage der Genotypen nutzt man das Punnett-Quadrat (Kombinationsquadrat). Hierbei werden die möglichen Keimzellen der Eltern an die Seiten des Quadrats geschrieben und kombiniert. Dies erlaubt die Berechnung der Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmter Genotyp oder Phänotyp in der nächsten Generation auftritt.
Neben der dominant-rezessiven Vererbung existiert der intermediäre Erbgang. Hierbei ist kein Allel dominant, und die Heterozygoten zeigen eine Mischform beider Merkmale. Ein klassisches Beispiel ist die Wunderblume: Kreuzt man rote und weiße Blüten, entstehen in der F1-Generation rosa Blüten. Hier entspricht das Phänotyp-Verhältnis in der F2 dem Genotyp-Verhältnis von 1:2:1.
