Vererbung
Mendelsche Regeln
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Die 1. Mendelsche Regel (Uniformitätsregel) befasst sich mit der Vererbung von Merkmalen an die 1. Nachfolgegeneration. Hier erklären wir dir die erste Mendelsche Regel ausführlich anhand von Beispielen. Um das Thema noch schneller zu verstehen, schaue dir unbedingt unser Video dazu an!

1. Mendelsche Regel einfach erklärt

Der Mönch Gregor Mendel führte anhand von Erbsenpflanzen verschiedene Kreuzungsexperimente durch. Er wollte dadurch die Vererbung von Merkmalen an die jeweiligen Nachkommen untersuchen.

Er kreuzte also zum Beispiel Erbsenpflanzen mit grünen Samen und Erbsenpflanzen mit gelben Samen miteinander. Dabei beobachtete er, dass alle Erbsenpflanzen der Nachkommen gelbe Samen besaßen. Sie waren also alle gleich (uniform).

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1. Mendelsche Regel

Nach weiteren Experimenten formulierte er die 1. Mendelsche Regel (früher auch 1. Mendelsches Gesetz). Sie lautet wie folgt:  

1. Mendelsche Regel Definition

Kreuzt man zwei reinerbige (homozygote) Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sind alle Nachkommen genotypisch und phänotypisch gleich (uniform). Die 1. Mendelsche Regel wird auch als Uniformitätsregel oder Reziprozitätsregel bezeichnet.

Dabei bezeichnest du die Ausgangsgeneration als Elterngeneration oder Parentalgeneration (P); die 1. Generation der Nachkommen als Tochtergeneration oder Filialgeneration (F1)

1. Mendelsche Regel Grundbegriffe

Hier haben wir für dich ein paar wichtige Grundbegriffe aus der Genetik aufgelistet. Du solltest sie kennen, um die 1. Mendelsche Regel besser zu verstehen.

  • Gen : Für die Ausprägung eines Merkmals – wie die Samenfarbe oder Blütenfarbe – ist ein Gen verantwortlich. Darunter verstehst du einen bestimmten Abschnitt auf einem Chromosom.
  • Allel : Wir Menschen, viele Tiere und Pflanzen besitzen jedes Gen in doppelter Ausführung. Die zwei „Genkopien“ bezeichnest du als Allele. Ein Allel ist zum Beispiel für die Ausprägung gelber Samen und ein anderes für die Ausprägung grüner Samen zuständig. 
  • Genotyp / Phänotyp : In der klassischen Genetik / Vererbungslehre ist die Kombination aus zwei Erbanlagen, die ein bestimmtes Merkmal hervorbringt der Genotyp. Das entsprechend ausgeprägte Merkmal wie zum Beispiel die Haarfarbe ist der Phänotyp.
  • Homozygot / heterozygot : Stimmen beide Allele für ein Merkmal überein, bezeichnest du den Genotyp als homozygot (reinerbig). Sind die beiden Erbanlagen hingehen verschieden, handelt es sich um einen heterozygoten (mischerbigen) Genotyp. 

Wichtig: Die 1. Mendelsche Regel gilt nur für diploide Lebewesen. Dazu gehören alle höheren Organismen wie wir Menschen, viele Tiere und Pflanzen. Das bedeutet, dass sie einen doppelten Chromosomensatz pro Körperzelle aufweisen. Die Keimzellen wiederum sind haploid (einfacher Chromosomensatz).

1. Mendelsche Regel dominant rezessiver Erbgang

Schauen wir uns nun die 1. Mendelsche Regel bei einem dominant-rezessiven Erbgang an. Hier besitzen die Nachkommen den gleichen Phänotyp wie einer ihrer beiden Eltern.

Von den beiden Allelen, die ein Merkmal bestimmen, setzt sich in dem Erbgang nur eines durch. Nur dieses Allel sorgt für eine Merkmalsausprägung im Phänotyp. Du bezeichnest es als das dominante Allel (lat. dominare = beherrschen). Das andere Allel hingegen als das rezessive Allel (lat. recedere = zurückweichen). 

Beispiel 1. Mendelsche Regel

Betrachten wir für die erste Mendelsche Regel beim dominant-rezessiven Erbgang am besten ein konkretes Beispiel

Wir kreuzen jeweils reinerbige Erbsenpflanzen, die aus grünen Erbsensamen entstanden sind, mit reinerbigen Erbsenpflanzen, die aus gelben Erbsensamen entstanden sind.

Wir betrachten hier nur ein Merkmal, weshalb es sich um eine sogenannte monohybride Kreuzung handelt. Da beide Elternpflanzen jeweils reinerbig sind, besitzen sie also die gleichen Erbanlagen: Das Allel für die gelben Erbsensamen ist das dominante Allel. Wir kürzen es mit einem groß geschriebenen G (gelb) ab. Das rezessive Allel für die grünen Erbsensamen kürzen wir mit einem klein geschriebenen g (grün) ab. 

Die gelben Erbsensamen haben den Genotyp: GG
Die grünen Erbsensamen haben den Genotyp: gg

Laut der 1. Mendelschen Regel sind alle Nachkommen der 1. Tochtergeneration uniform. In unserem Beispiel gehen aus der Kreuzung nur gelbe Samen hervor. Ihr Phänotyp ist also gelb. Aber wie lautet ihr Genotyp?

Kreuzungsquadrat

Am besten stellst du den Erbgang  im sogenannten Kreuzungsquadrat, Kreuzungsschema, Kombinationsquadrat oder Punnet Quadrat dar.

Hierfür trägst du die Gene der Keimzellen des einen Elternteils waagrecht und des anderen senkrecht auf. Daraufhin kombinierst du die jeweiligen Erbanlagen miteinander und trägst sie in die freien Felder ein. Dadurch erhältst du den Genotyp der Nachkommen.

Keimzellen G G
g Gg Gg
g Gg Gg
Keimzellen G G
g Gg Gg
g Gg Gg

 

In unserer Übung lautet der Genotyp also immer: Gg

Du siehst, dass alle Nachkommen die selben Erbanlagen (Gg) und dieselben Merkmale besitzen (gelbe Samenfarbe). Die Nachkommen sind gemäß der 1. Mendel Regel uniform. Das kommt daher, dass sich das dominante Allel für die gelbe Samenfarbe gegen das rezessive Allel für die grüne Samenfarbe durchsetzt. 

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1. Mendelsche Regel

Hier haben wir die Genotypen und Phänotypen der Eltern und der 1. Nachkommen noch einmal übersichtlich aufgelistet: 

Phänotypen der Parentalgeneration :     gelbe Samen  x grüne Samen

Genotypen der Parentalgeneration:                         GG              gg

Genotyp der F1- Generation:                                                   G

Phänotyp der F1- Generation:                                               gelb

Mendel führte bei seinen Regeln auch immer Rückkreuzungen (reziproke Kreuzungen) durch. Er wollte dadurch überprüfen, dass der Genotyp der F1-Generation auch wirklich mischerbig war.  

1. Mendelsche Regel intermediärer Erbgang

Es gibt aber auch Erbgänge, bei denen die Dominanz bestimmter Allele nicht eindeutig ist (unvollständige Dominanz). Das ist bei dem sogenannten intermediären Erbgang der Fall. Hier setzt sich keines der beiden Elternallele durch. Die Nachkommen in der F1-Generation besitzen deshalb im Phänotyp quasi eine „Mischform“ aus beiden Merkmalen der Eltern. Auch hier gilt nach der ersten Mendelschen Regel, dass alle Nachkommen gleich sind.

Das lässt sich an einem Beispiel veranschaulichen:

Ein reinerbiges rotes Löwenmäulchen (Blume) wird mit einem reinerbigen weißen Löwenmäulchen gekreuzt.

Dabei entstehen in der F1-Generation Löwenmäulchen mit rosa Blüten – eine „Mischform“ aus rot und weiß. Nach der Uniformitätsregel gleichen sich also die Nachkommen in Phänotyp (rosa) und Genotyp (rw).

Da hier kein Allel dominiert, schreibst du beide Allele in Kleinbuchstaben: also r (rot) und w (weiß). 

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Intermediärer Erbgang

 

Wir haben zu den anderen beiden Regeln auch separate Videos für dich vorbereitet! Schau unbedingt vorbei! 

Zum Video: 2. Mendelsche Regel
Zum Video: 2. Mendelsche Regel
Zum Video: 3. Mendelsche Regel
Zum Video: 3. Mendelsche Regel

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