Genetik

3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel)

Die 3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel) sagt aus, dass unterschiedliche Merkmale unabhängig voneinander an Nachkommen vererbt werden. Wie das funktioniert, erklären wir dir anhand von Übungen. %Für ein noch schnelleres Verständnis dieses Themas, ist unser Video genau das Richtige für dich!%Roter Faden: auf jeden Fall! </span><span style="color: #0000ff;">Keywords: Alle wichtigen da:)</span><span style="color: #0000ff;">Konkurrenz: wir sind besser! Bessere Struktur + Erklärungen:)

Inhaltsübersicht

3. Mendelsche Regel einfach erklärt 

Der Mönch Gregor Mendel führte verschiedene Kreuzungsexperimente mit Erbsenpflanzen durch. Sein Ziel war es, herauszufinden, wie bestimmte Merkmalsformen% evtl. hier das zweite Merkmal auch noch gleich erwähnen? %ja kann ich machen; hab den Satz aber getrennt sonst finde ich ihn zu langan nachfolgende Generationen weitergegeben werden. Er hat dabei zum Beispiel die Samenfarbe oder Samenform der Erbsen untersucht.

Seine 3. Mendelsche Regel (früher auch: 3. Mendelsches Gesetz) befasst sich mit der Vererbung von zwei verschiedenen Merkmalen (dihybrider Erbgang). Mendel fand heraus, dass Erbanlagen, die für die Merkmale zuständig sind, unabhängig voneinander vererbt werden können. 

Hierfür hat er zum Beispiel Erbsen mit gelben, glatten Samen und Erbsen mit grünen, runzligen Samen miteinander gekreuzt. In der 2. Nachfolgegeneration (F2-Generation) traten plötzlich auch gelbe, runzlige und grüne, glatte Erbsensamen auf.

%<img class="" src="https://www.avmedien.net/images/product_images/popup_images/10_3.jpg" alt="Bildergebnis für 3. mendel regeln" width="329" height="465" /> %Hier bitte oben die Parentalgeneration zeigen (gelbe runde Erbse und runzlige grüne Erbse) Kreuzungszeichen (Genotypen usw hier noch weglassen) dann einen Pfeil zur 2. Fililalgeneration und da dann nur die entstandenen Erbsen (gelb rund, grün rund, runzlig gelb und runzlig grün; ohne Verhältnis); Beschriftung: 3. Mendelsche Regel, alt Text: Unabhängigkeitsregel, Parentalgeneration, Filialgeneration, Erbsensamen, Erbsenfarbe, dihybrider Erbgang, Dihybridenkreuzung

Unabhängigkeitsregel, Parentalgeneration, Filialgeneration, Erbsensamen, Erbsenfarbe, dihybrider Erbgang, Dihybridenkreuzung
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3. Mendelsche Regel

 

3. Mendelsche Regel Definition

Es findet eine Kreuzung von Eltern statt, die sich in zwei Merkmalen (dihybrider Erbgang / Dihybridenkreuzung) unterscheiden, für die sie jeweils reinerbig sind. Dabei werden die jeweiligen Erbanlagen frei und unabhängig voneinander an die Nachkommen vererbt. (Unabhängigkeitsregel / Neukombinationsregel)

3. Mendelsche Regel Grundbegriffe

Für die 3. Mendelsche Regel benötigst du folgende wichtige Grundbegriffe

  • Gen : Ein Gen ist ein Abschnitt auf einem Chromosom , der für die Ausbildung eines Merkmals verantwortlich ist.
  • Allel : Allele sind verschiedene Varianten eines Gens. 
  • diploid : Lebewesen mit einem doppelten Chromosomensatz in den Körperzellen, sind diploid. Sie besitzen jeweils zwei Allele für eine Merkmalsausprägung.
  • haploid : Keimzellen (Spermium, Eizelle) besitzen einen einfachen Chromosomensatz. Bei der Befruchtung erfolgt eine Kombination der Erbanlagen zu einem doppelten Chromosomensatz. 
  • Genotyp / Phänotyp : In der klassischen Genetik ist der Genotyp die Kombination aus zwei Allelen, die für die Merkmalsausprägung sorgt. Das (sichtbare) Merkmal wie die Augenfarbe ist der Phänotyp. %Beispiel?:)%erledigt
  • homozygot: %VerweisBeide Allele für ein Merkmal sind identisch.
  • heterozygot: %VerweisBeide Allele für ein Merkmal unterscheiden sich. 
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3. Mendelsche Regel Beispiel

Betrachten wir die 3. Mendelsche Regel am besten anhand eines Beispiels

Wir schauen uns hierfür zwei verschiedene Erbsenpflanzen an. Sie unterscheiden sich sowohl in der Samenfarbe, als auch in der Samenform. Die eine reinerbige Erbsensorte bringt nur glatte, gelbe Samen hervor. Ihr Genotyp lautet (GGRR). Die andere reinerbige Sorte erzeugt nur runzlige, grüne Samen. Ihr Genotyp lautet deshalb (ggrr).

Die Allele für gelb (G) und glatt (R) sind jeweils dominant; die Allele für grün (g) und runzlig (r) jeweils rezessiv. Das bedeutet, dass sich die dominanten Allele jeweils gegen die rezessive Allele im Phänotyp durchsetzen. 

G = gelbe Samenfarbe 
g = grüne Samenfarbe 

R = glatte Samenform
r = runzlige Samenform

Die entsprechenden haploiden Keimzellen der Eltern (Parentalgeneration) enthalten jeweils die Gene (GR) oder (gr).

%<img class="" src="https://www.avmedien.net/images/product_images/popup_images/10_3.jpg" alt="Bildergebnis für 3. mendel regeln" width="229" height="324" /> %Hier aus dem Bild bitte nur den Anfang der Parentalgeneration herausnehmen; also zwei verschiedene Erbsen eine gelb runde, eine runzlig grüne; dieses Kreuz in der Mitte + Genotypen GGRR ; und ggrr ( evtl auch Farbig bei samenfarbe wie im Artikeltext) + noch die vier Keimzellen; Beschriftung: Parentalgeneration: alt Text: 3. Mendelsche Regel, Uniformitätsregel, Parentalgeneration, Dihybride, Dihybridenkreuzung, Erbsensamen

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Parentalgeneration

Schauen wir uns nun an, welche Genotypen und Phänotypen ihre Nachkommen (F1-Generation) besitzen.

F1-Generation 

Bei einer Kreuzung der beiden Erbsensorten erhalten wir die 1. Tochtergeneration (F1). Zur Veranschaulichung stellen wir den Erbgang in einem Kombinationsquadrat / Punnet Quadrat dar. Hier trägst du die Keimzellen der Eltern jeweils senkrecht und waagrecht auf. Durch Kombination der jeweiligen Erbanlagen, erhältst du die dazugehörigen Genotypen der Nachkommen. 

Für die F1-Generation ergibt sich zunächst folgendes Kombinationsquadrat: 

Keimzellen GR GR
gr GgRr GgRr
gr GgRr GgRr

 

Du siehst also, dass die Nachkommen der F1 Generation nach der 1. Mendelschen Regel gleich / uniform sind. Sie sind alle gelb und glatt, da sich die dominanten Allele „gelb“ und „glatt“ im Phänotyp durchgesetzt haben.

Ihr Genotyp lautet also : GgRr

%Macht es Sinn den Schritt von hier zur Tabelle unten noch ein bisschen deutlicher zu erklären ´? %habe bei der Tabelle noch etwas mehr erklärt

Da die Gene für Farbe und Form auf unterschiedlichen Chromosomen liegen, können sich folglich diese Keimzellen bilden: GR, Gr, gR und gr. % hier auch wieder G<span style="color: #000000;">R</span> und nicht GG oder? %danke dir!

%Hier dann bitte das Bild von oben nehmen + jeweils die gelben Runden Erbsen + Genotyp + Keimzellen animieren + Kreuz in der Mitte  ; Beschriftung: 1. Filialgeneration; alt Text: 3. Mendelsche Regel, Uniformitätsregel, Filialgeneration, Dihybride, Dihybridenkreuzung, Erbsensamen

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1. Filialgeneration

F2 – Generation 

Machen wir mit der 2. Filialgeneration weiter. Für die F2-Generation tragen wir auch wieder die Keimzellen der beiden Eltern senkrecht und waagrecht im Kombinationsquadrat auf.

Jetzt siehst du auch, dass das Kombinationsquadrat vor allem bei vielen Kombinationsmöglichkeiten eine gute Hilfestellung darstellt. Unser Kombinationsquadrat für die F2-Generation lautet also: 

Keimzellen GR Gr  gR  gr
GR GGRR GGRr  GgRR  GgRr
G GGRr GGrr      GgRr           Ggrr
  gR   GgRR  GgR ggRR  ggRr 
gr GgRr  Ggrr  ggRr  ggrr 

%Kann das sein, dass da die Farben nicht ganz "stimmen"? %also hier stimmen sie

Wir erhalten nun 9 verschiedene Genotypen und 4 verschiedene Phänotypen.

Die Phänotypen kommen in folgendem Zahlenverhältnis vor:

gelb /glatt gelb / runzelig grün / glatt grün / runzlig
9       3        3       1

Wie du bestimmt bemerkt hast, sind nun auch zwei völlig neue Phänotypen entstanden, nämlich:

  • gelb und runzlig:   GGrr (1x), Ggrr (2x)
  • grün und glatt:      ggRR (1x), ggRr (2x)

% Hier wären auch die Rs alle schwarz oder? Oder macht es viellicht sogar sinn für runzlig und glatt noch zwei extra Farben von Anfang an einzuführen, vielleicht wärs dann noch eindeutlicher nachvollziehbar? %Ich frag mich auch was da mit den Farben passiert ist:D jetzt stimmt es aber auf jeden Fall:) %Ronja wie siehst du das mit den Farben für runzlig und glatt? finde es ein bisschen schwierig, weil das mit den Farben ja extra nach Samenfareb gewählt wurde und zu viele Farben vielleicht verwirren? andererseits kann es das ganze natürlich übersichtlicher machen; evtl könnte ich R Fett schwarz machen und klein r dunkelgrau / braun und nicht fett oder so? was meinst du?:) % ja, also ich würde auch keine wirklichen Farben nehmen (wegen den Erbsenfarben), aber einfach schwarz und grau als Varianten fänd ich sehr gut :) %Ok erledigt :)

Du erkennst also, dass die elterlichen Merkmalsformen bei den Nachkommen in neuen Kombinationen auftreten. Es handelt sich um sogenannte rekombinante Phänotypen.

%Hier dann bitte auch das Bild vom einfach erklärt noch einmal mit den 4 verschiedenen Erbsen und darunter die Zahlenverhältnisse 9 : 3 : 3 : 1

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2. Filialgeneration

Laut der dritten Mendelschen Regel verteilen sich also die Gene bei der Keimzellenbildung (Meiose) unabhängig voneinander. 

Wichtig: Die Unabhängigkeitsregel gilt nur für Gene, die auf verschiedenen Chromosomen oder auf dem selben Chromosom weit entfernt liegen. %die Info passt hier gut, ich frage mich nur, ob sie nicht so wichtig ist, dass man sie vielleicht schon etwas früher bringen sollte?:) % Ich würde die glaub ich auf Fürher bringen %ich finde halt hier passt es thematisch sehr gut rein und früher verwirrt so eine Info vielleicht nur, weil man sich das ohne Beispiel dann schlecht vorstellen kann + ich habe oben eh schon sehr viele "Fakten" da wäre das beispiel noch weiter unten; aber Ronja wie siehst du das?:) %finde das reicht hier, da es ja grundsätzlich eher darum geht, das Prinzip zu verstehen und das zwar eine wichtig Information ist, aber dafür zunächst nicht hilft sondern es noch komplizierter machtIn beiden Fällen kann eine Trennung während der Meiose erfolgen. Sie gilt allerdings nicht für (gekoppelte) Gene, die sehr nahe nebeneinander liegen. Diese Gene können nicht getrennt werden und werden deshalb gemeinsam vererbt.  %vllt hier noch ergänzen, dass die Gene dann nicht unabhängig sind oder nicht getrennt werden können %mache ich danke :)

%Schau auch unbedingt bei unseren Videos zu den anderen beiden Regeln vor, um alle Mendelsche Regeln zu beherrschen! %Thumbnail Mendelsche Regel 1 %Thumnail Mendelsche Regel 2

%auch hier vielleicht wieder Verweis auf die andren Regeln? %ok

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