Genetik
Gene
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Unter dem Genotyp verstehst du die Gesamtheit der genetischen Informationen eines Organismus. Wie der Genotyp zum äußeren Erscheinungsbild des Organismus beiträgt, erklären wir dir hier. Um das Thema noch schneller zu verstehen, haben wir dir ein Video für dich vorbereitet – schaue gerne vorbei!

Genotyp einfach erklärt 

Der Genotyp – auch Erbbild genannt – ist die gesamte genetische Ausstattung eines Lebewesens. Jedes Individuum besitzt ein spezielles Sortiment an Genen . Die Abschnitte besitzen jeweils eine Bauanleitung für die Herstellung eines Proteins/ Enzyms. Die entstehenden Proteine/ Enzyme können dann auf dein äußeres Erscheinungsbild – den Phänotyp – wirken. 

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Genotyp

Der Begriff Genotyp spielt vor allem bei der Vererbungslehre von Gregor Mendel, nach dem die Mendelschen Regeln  benannt sind, eine große Rolle.

Eine Definition von Genotyp lautet: 

Genotyp Definition 

Der Genotyp (adj: genotypisch; engl. genotype; aus griech. genos: Art, Geschlecht und typos = Form) ist die genetische Ausstattung eines Individuums. Sie trägt zur Ausprägung eines oder mehrerer Merkmale bei (Phänotyp). 

Genotyp Komponenten

Der Genotyp bei eukaryotischen Lebewesen (Tiere, Pflanzen, Pilze) umfasst zum einen die Gene, die sich auf den Chromosomen im Zellkern befinden. Zum anderen zählst du auch die eigene DNA der Mitochondrien und Plastiden (Pflanzen) zum Genotyp. 

Bei den Prokaryoten (Bakterien, Archaeen) gehören das meist ringförmige Nucleoid im Zellplasma und zusätzliche ringförmige DNA Stränge (Plasmide ) zum Genotyp. 

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Eukaryotischer und prokaryotischer Genotyp

Die jeweiligen Gene eines Organismus enthalten die verschlüsselte Information für den Bauplan eines Proteins/Enzyms (oder RNA-Moleküls). Mithilfe der Proteinbiosynthese können deine Zellen aus den Erbinformationen Proteine herstellen. Diese können dann wiederum Einfluss auf dein äußeres Erscheinungsbild wie deine Haarfarbe oder Körpergröße und den Zellstoffwechsel haben.

Hier ist aber wichtig zu wissen, dass nicht immer ein Gen alleine für die Ausprägung eines Merkmals sorgt, sondern die Kombination und Regulation  der verschiedenen Gene. 

Der Genotyp umfasst außerdem auch die genaue „Platzwahl“ (Genort, Genlocus) der jeweiligen Gene. Unterscheiden sich zwei Organismen nur anhand einer Stelle, besitzen sie auch einen unterschiedlichen Genotyp. 

Allele

Gene kommen außerdem in verschiedenen Formen vor. Du bezeichnest sie als Allele. Wir Menschen und alle anderen Organismen mit zwei Chromosomensätzen (=diploid) besitzen von jedem Gen zwei Allele. Ein Allel stammt von deinem Vater und eines von deiner Mutter.

Ein bestimmtes Allel sorgt also zum Beispiel für eine blaue Augenfarbe und eins für eine braune Augenfarbe. Die Kombination aus beiden Allelen, die zu einem bestimmten Merkmal führt, bezeichnest du in der klassischen Genetik als (partiellen) Genotypen.

Um dein Wissen über Allele  zu erweitern, schaue gerne bei unserem separaten Beitrag vorbei. 

Zum Video: Allel
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Genotyp Phänotyp 

Einfach ausgedrückt, beschreibt der Genotyp also die Gene, die jedes Individuum besitzt. Der Phänotyp hingegen beschreibt das äußere Erscheinungsbild – also Merkmale, die wir sehen. Darunter fallen beispielsweise Körpergröße und Augenfarbe, aber auch vererbbare Krankheiten. Wie du weißt, ist für die Merkmalsausprägung vom Gen zum Merkmal die Proteinbiosynthese verantwortlich. 

Du solltest dir hier merken, dass der Genotyp alleine aber nicht für den Phänotyp sorgt. Auch Organismen mit identischen Genotypen – wie bei eineiigen Zwillingen – sehen nicht genau gleich aus oder besitzen das selbe Verhalten. Das liegt zum Beispiel daran, dass Umwelteinflüsse wie der Lebensraum oder ihr soziale Umfeld unterschiedlich sind. Auch sogenannte epigenetische Mechanismen  wie die Methylierung können die Aktivität der Gene steuern können. Unter der Methylierung kannst du eine Markierung der DNA verstehen, bei der Gene an- oder ausgeschalten werden können.

Je nachdem wie exakt ein Phänotyp durch einen Genotyp vorhergesagt werden kann, kannst du das mit der sogenannten phänotypischen Plastizität ausdrücken. Eine hohe phänotypische Plastizität gibt zum Beispiel an, dass Umwelteinflüsse den Phänotyp stark beeinflussen. 

Zum Video: Phänotyp
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Genotyp Beispiel

Schauen wir uns zum Genotyp ein konkretes Beispiel anhand der Mendelschen Regeln (= Regeln hinsichtlich der Vererbung von Merkmalen) an. Zur Vereinfachung betrachten wir hier nur ein einziges Merkmal – nämlich die Samenfarbe von Erbsenpflanzen. Sie ist in unserem Beispiel entweder gelb oder grün (=Phänotyp).

Wir kreuzen zunächst reinerbige (homozygote) gelbe Samen mit reinerbigen grünen Samen (= Parentalgeneration). Homozygot bedeutet, dass beide Allele jeweils dasselbe Merkmal hervorbringen. Wir kürzen das mit einem groß geschriebenen G (gelb) und einem klein geschriebenen g (grün) ab. 

Bei der Kreuzung entstehen jetzt zunächst nur gelbe Erbsensamen. Der Phänotyp der Samen ist also gelb. Doch wie lauten die Genotypen? 

Offensichtlich setzt sich hier eine Erbanlage gegen die andere durch. Das Allel, das für die Ausprägung der gelben Samenfarbe zuständig ist, verhält sich also dominant (lat. dominare = beherrschen) gegenüber der grünen Samenfarbe. Oder andersherum: Das Allel für die grüne Samenfarbe verhält sich rezessiv (lat. recedere = zurückweichen) und tritt stattdessen nicht phänotypisch in Erscheinung. Die Genotypen der entstehenden Samen sind aber eine Kombination aus beiden Allelen (GELB und grün). Du kannst in in unserem Fall jeweils als Gg ausdrücken. Wie du siehst, kannst du vom Phänotyp aus nicht komplett auf den Genotyp schließen. 

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Genotyp und Phänotyp

$%Wenn du du dich mit Begriffen wir Genotyp und Phänotyp auskennen möchtest, dann solltest du auch über die Mendelschen Regeln Bescheid wissen. Schau dir am besten gleich unser Video dazu an!

Zum Video: Mendelsche Regeln
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