Genetik

Genetik einfach erklärt

Die Genetik ist ein Teilbereich aus der Biologie. Sie beschäftigt sich mit der Vererbung bestimmter Merkmale eines Lebewesens an zukünftige Generationen. Dabei werden sowohl die äußerlichen Ausprägungen als auch ihre genetischen Grundlagen untersucht.

Aber auch die Genetik selbst besteht aus mehreren Bereichen, die verschiedene Inhalte zusammenfassen. Ihre Abgrenzung voneinander ist allerdings nicht immer eindeutig. Manche Themengebiete lassen sich also mehreren Bereichen zuordnen.

Neben einigen entfernteren Nebenbereichen lässt sich die Genetik aber in zwei große Kernbereiche einteilen: Die klassische- und die Molekulargenetik.

Grundlagen der Genetik

In jedem der Teilbereiche der Genetik gibt es einige Grundbegriffe, die dir sehr häufig begegnen: 

• Die DNA ist ein doppelsträngiges Molekül, das unsere Erbinformation trägt. Sie ist in jeder Zelle vorhanden. Bei der Entschlüsselung des genetischen Codes hilft dir dabei die sogenannte Codesonne .
• Chromosomen sind Stränge aus aufgewickelter DNA, also Erbinformationen. Sie sind X-förmig aufgebaut und können aus einem oder zwei Chromatiden bestehen. Die Gesamtheit aller Erbinformationen einer Zelle heißt Genom .
• Den Abschnitt eines Chromosoms, der für die Ausprägung eines bestimmten Merkmals verantwortlich ist, nennst du Gen .
• Allele sind Genvarianten, die bestimmte genetisch festgelegte Merkmalsausprägungen beschreiben. Das kann zum Beispiel die Haar– oder Augenfarbe sein.
• Nach ihrem Vorbild wird die RNA erstellt. Sie unterscheidet sich von der DNA hauptsächlich durch ihren Aufbau. Dabei gibt es die mRNA (messenger RNA), die tRNA (transport RNA) und die rRNA (ribosomale RNA).
• In der Genetik gibt es außerdem die grundlegende Unterscheidung in den Genotyp , die genetische Ausprägung eines Merkmals, und den Phänotyp , der die äußerliche Erscheinungsform eines Merkmals beschreibt.
• Stimmen beide Allele für ein Merkmal überein, bezeichnest du den Genotyp als homozygot , also reinerbig. Sind die beiden Erbanlagen hingehen verschieden, handelt es sich um einen heterozygoten, also mischerbigen Genotyp. 
• Einen doppelten Chromosomensatz, wie er in den Körperzellen von „höheren” Lebewesen wie Menschen, vielen Tieren und Pflanzen vorkommt, nennst du diploid . Ein einfacher Chromosomensatz, der unter anderem in Keimzellen (Spermien/Eizellen) zu finden ist, heißt haploid.

Klassische Genetik

Unter der klassischen Genetik lassen sich einige grundlegende Entdeckungen zur Vererbung zusammenfassen.

Einen großen Bestandteil der klassischen Genetik bilden die Kreuzungsexperimente Gregor Mendels und die daraus hervorgegangenen Mendelschen Regeln . Sie beschreiben die Verteilung von Merkmalen bei der Vererbung. Dabei unterscheidest du zwischen der:

• Uniformitätsregel (1. Regel)
• Spaltungsregel (2. Regel) und
• Unabhängigkeitsregel (3. Regel)

Diese drei Regeln helfen dir in der Genetik. Sie bilden zum Beispiel die Grundlage für die Abgrenzung von:

• dominant-rezessiven Erbgängen
• intermediären Erbgängen und
• kodominanten Erbgängen .

Auch die Stammbaumanalyse bietet hier genauere Einblicke in die Vererbung bestimmter Merkmale.

Die Zytogenetik lässt sich ebenfalls zur klassischen Genetik zuordnen. In diesem Gebiet wird besonders das Aussehen und die Struktur von Chromosomen untersucht. Hier kommt vor allem das sogenannte Karyogramm , eine Chromosomenübersicht, zum Einsatz.

Molekulargenetik

Zur Molekulargenetik zählst du im Gegensatz dazu eher Phänomene, die die molekulare Grundlage der Vererbung betreffen.

Ein Hauptbereich dieser Rubrik ist der Zellzyklus und damit der gesamte Ablauf der Zellteilung.

• Du unterscheidest hier zwischen den Prozessen Mitose (Körperzellteilung) und Meiose (Keimzellenherstellung). In diesem Umfeld begegnet dir auch die Replikation , also die Verdopplung der DNA.
• Während der Meiose kann es außerdem zu einer Rekombination , also einer Neuverteilung von Erbinformation, kommen. Ein weiteres Phänomen, das in diesem Zusammenhang auftreten kann, ist das sogenannte Crossing over . So wird ein Genaustausch bezeichnet, der passieren kann, wenn sich zwei Chromosomen in der Meiose überkreuzen.

Auch das Themengebiet der Mutationen lässt sich zur Molekulargenetik zuordnen. Dazu gehören:

• Genmutation (Veränderung eines Gens)
• Genommutation (Veränderung der Chromosomenanzahl)
• Chromosomenmutation (Veränderung einzelner Teile eines Chromosoms)

Abschließend lässt sich auch die Proteinbiosynthese zur Molekulargenetik zählen. Mithilfe dieses Prozesses werden im Körper Proteine produziert.

• Im ersten Schritt, der Transkription , wird dafür die Erbinformation eines DNA-Abschnitts in eine transportfähige mRNA kopiert.
• Mithilfe dieser Information wird anschließend im zweiten Schritt, der Translation , ein Protein hergestellt.

Weitere Bereiche der Genetik

Neben den beiden Kernbereichen der klassischen Genetik und der Molekulargenetik gibt es aber noch weitere Bereiche, die zum Gebiet der Genetik gehören.

• Populationsgenetik
  Sie beschäftigt sich mit den Strukturen und genetischen Ressourcen einer Population. Das heißt, hier werden die Gene einer Population unter Einfluss von Phänomenen wie Mutationen, Selektion oder dem sogenannten Gendrift (Veränderung der Häufigkeit von Allelen in einer Population) beobachtet.
  
  
• Ökologische Genetik
  Eng verwandt mit der Populationsgenetik ist das Gebiet der Ökologischen Genetik. Sie untersucht Änderungen der DNA von natürlichen Populationen. Dabei vereint sie Elemente der Populationsgenetik mit anderen Teilbereichen, wie der Artbildung und Herkunft bestimmter Lebewesen.
  
  
• Epigenetik
  Die Epigenetik fokussiert sich vor allem auf die Frage, welchen Einfluss die Umwelt auf die Gene von Lebewesen nimmt. Ein Beispiel für einen solchen Einfluss ist die sogenannte Methylierung , eine temporäre Stummschaltung bestimmter Gene.

Genetik — häufigste Fragen

• Was ist Genetik einfach erklärt?
  Die Genetik beschäftigt sich als „Wissenschaft von der Vererbung“ mit der Weitergabe vererbbarer Merkmale unter Individuen mehrerer Generationen und mit möglichen Variationen (Mutationen) dieser Merkmale. Die Betrachtung der Vererbung bildete die Grundlage für die Mendelschen Gesetze.
  
  
• Womit beschäftigt sich die Genetik Biologie?
  Die Genetik, oder auch Vererbungslehre, beschäftigt sich zum einen mit den grundlegenden Prozessen der Vererbung, die für die Weitergabe von Merkmalen von Eltern an ihre Nachkommen verantwortlich sind. Zum anderen untersucht sie die Vorgänge, die verändernd auf diese Merkmale einwirken (Mutationen). Der Begriff Genetik wurde 1906 eingeführt.
  
  
• Welche Genetik Themen gibt es?
  Zu den Gentechnik und Genetik Themen zählen:
  – Klassische Genetik (Grundlagen der Vererbung)
  – Molekulargenetik
  – Zytogenetik (Zellgenetik)
  – Humangenetik (Genetik des Menschen)
  – Gentechnik (Anwendung der Genetik)

Biologie Abitur

Super! Jetzt hast du einen Überblick über die Genetik. Doch die Genetik ist nur ein Fachbereich der Biologie. Welche Themen aus der Biologie im Abitur drankommen können, haben wir dir in diesem Beitrag zusammengefasst, schau rein!