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!
3. Mendelsche Regel einfach erklärt
Der Mönch Gregor Mendel führte verschiedene Kreuzungsexperimente mit Erbsenpflanzen durch. Sein Ziel war es, herauszufinden, wie bestimmte Merkmalsformen an 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.
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.
- homozygot : Beide Allele für ein Merkmal sind identisch.
- heterozygot : Beide Allele für ein Merkmal unterscheiden sich.
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).
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
Da die Gene für Farbe und Form auf unterschiedlichen Chromosomen liegen, können sich folglich diese Keimzellen bilden: GR, Gr, gR und gr.
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 |
| Gr | GGRr | GGrr | GgRr | Ggrr |
| gR | GgRR | GgRr | ggRR | ggRr |
| gr | GgRr | Ggrr | ggRr | ggrr |
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)
Du erkennst also, dass die elterlichen Merkmalsformen bei den Nachkommen in neuen Kombinationen auftreten. Es handelt sich um sogenannte rekombinante Phänotypen.
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. In 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.
Schau auch unbedingt bei unseren Videos zu den anderen beiden Regeln vor, um alle Mendelsche Regeln zu beherrschen!
