Vererbung
Bedeutende Personen in der Biologie und Chemie
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Der Mönch Gregor Mendel gilt als ‚Vater der Genetik‘. Hier%und im kurzen Video erfährst du alles über ihn und die große Bedeutung seiner Mendelschen Vererbungsregeln. 

Wer war Gregor Mendel?

Die Ergebnisse von Erbsenexperimenten bilden die Grundlage der modernen Genetik. Dafür verantwortlich ist der österreichische Mönch Gregor Johann Mendel.

Mendel züchtete über Jahre hinweg Erbsenpflanzen im Klostergarten in Brünn — dem heutigen Tschechien. Er wollte verstehen, wie die Vererbung von Merkmalen, wie der Samenform oder der Blütenfarbe, über Generationen hinweg funktioniert. Dazu wertete er seine Kreuzungen statistisch aus — er wendete also mathematische Methoden an. Seine Ergebnisse veröffentliche er 1866 — zusammengefasst als die uns heute bekannten Mendelschen Regeln

Heute lernt sie jedes Schulkind im Biologieunterricht, doch damals interessierte sich kaum ein Wissenschaftler für Mendels Forschungen. Erst nach seinem Tod erlangten seine Erkenntnisse Bedeutung. 

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Gregor Mendel

 

Mendel als Begründer der modernen Genetik

Mit seinen Kreuzungsversuchen mit Gartenerbsen legte Gregor Mendel den  Grundstein zur modernen Vererbungslehre. Seine Vererbungsregeln – die Mendelschen Regeln – sind auch heute noch gültig. Sie spielen zum Beispiel eine große Rolle in der Pflanzenzucht oder der Analyse von Stammbäumen. 

Gregor Mendel Steckbrief

In unserem kurzen Streckbrief findest du alle wichtigen Fakten über Gregor Mendel:

Name Gregor Johann Mendel
Geburt 20. Juli 1822 in Heinzendorf (Österreichisch-Schlesien)
Tod 6. Januar 1884 in Brünn (heutiges Tschechien)
Familie Eltern: Anton und Rosina Mendel (Kleinbauern)
Geschwister: Zwei Schwestern
Ausbildung Universität Ölmütz, Universität Wien
Beruf Priester, Abt (Klostervorsteher) und Naturforscher
Bekanntheit Veröffentlichung: „Versuche über Pflanzen-Hybriden“ (1866)

Gregor Mendel Lebenslauf

Hier bekommst du einen Überblick über die wichtigsten Stationen in Johann Gregor Mendels Leben:

  • 1822: Geburt in Heinzendorf 
  • 1834-1840: Besuch des Gymnasiums in Troppau 
  • 1840-1843: Philosophiestudium an der Universität Olmütz
  • 1843: Eintritt in das Augustinerkloster St. Thomas in Brünn
  • 1845-1848: Studium der Theologie, Obstbaumzucht und Weinbau in Brünn
  • 1847: Priesterweihe
  • 1851-1853: Studium der Physik und Naturwissenschaften an der Universität Wien
  • 1856-1863: Kreuzungsexperimente mit Erbsenpflanzen 
  • 1866: Veröffentlichung seiner Arbeit „Versuche über Pflanzen-Hybriden“
  • ab 1868: Abt (Vorsteher) der Brünner Abtei St. Thomas 
  • 1884: Tod als Folge eines Nierenleidens
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Gregor Mendel Lebenslauf

 

Kindheit und Ausbildung

Gregor Mendel wurde am 20. Juli 1822 in Heinzendorf im damaligen Österreich-Schlesien geboren. Dort wuchs er gemeinsam mit zwei Schwestern auf dem Bauernhof seiner Eltern auf. Hier fing bereits sein Interesse an Pflanzen und Tieren an — er half zum Beispiel seinem Vater dabei, edle Obstbäume im heimischen Garten zu vermehren und Bienen zu halten. 

Nach einigen Jahren auf der Dorfschule, durfte er ab 1834 das Gymnasium in Troppau besuchen. Um sich seine Schulbildung zu finanzieren, musste er zusätzlich als Privatlehrer arbeiten. 1840 machte er schließlich seinen Abschluss — als einer der besten Schüler seiner Klasse. 

Anschließend fing er an Philosophie an der Universität von Olmütz zu studieren. Leider konnte er sein Studium trotz sehr guter Noten nicht abschließen. Das lag daran, da ihm nicht genügend finanzielle Mittel zur Verfügung standen. 

Mendels Zeit als Mönch

1843 trat Mendel dann schließlich als Postulant in das Augustinerkloster in Brünn ein. Er absolvierte dort eine Art ‚Probezeit‘ als Mönch. Dort bekam er den Ordensnamen Gregorius

1845 begann Mendel in Brünn Theologie zu studieren und wurde 1847 zum Priester geweiht. Zusätzlich besuchte er Vorlesungen über Obstbaumzucht und den Weinbau. Dort eignete er sich erste Kenntnisse über die Vermehrung von Samen und Kreuzungen von Pflanzen an — die Grundsteine seiner späteren Forschungen. Da auch seine Vorgesetzten bemerkten, wie wissenschaftsbegeistert Mendel war, bekam er eine Stelle als Aushilfslehrer an einem Gymnasium. 

Lehramtsstudium

Um Lehrer in Physik und Naturgeschichte zu werden, trat er zweimal zur Lehramtsprüfung an der Universität in Wien an — beide Male bestand er nicht.

So begann er von 1851 an bis 1853 in Wien Physik, Chemie, Mathematik und verschiedene Fachbereiche in der Biologie zu studieren. Besonders die Vorlesungen des bekannten Physikers Christian Doppler%evtl. Verweis lehrten ihn, seine späteren Kreuzungsexperimente quantitativ auszuwerten. 

Ab 1854 war Mendel wieder als Aushilfslehrer tätig und zwar an einer Realschule in Brünn — ganze 14 Jahre unterrichtete er dort.

Kreuzungsexperimente mit Erbsen

Auch wenn Mendel kein akademisch ausgebildeter Wissenschaftler war, verlor er nie das Interesse an der Naturwissenschaft. So begann er 1855 mit seinen berühmten Kreuzungsversuchen an Erbsenpflanzen — sein Versuchslabor war ein Klostergarten.

Mit seinen Versuchen wollte er untersuchen, welche Merkmalsformen, wie zum Beispiel eine violette Blüte oder ein gelber Samen, bei einer Kreuzung an die nachfolgenden Generationen weitergegeben wurden. 

Durchführung

Für seine Versuchsexperimente wählte Mendel die Gartenerbse (Pisum sativum). Sie erwies sich als günstiges Versuchsobjekt, denn sie lässt sich leicht anbauen und hat eine hohe Nachkommenzahl. Außerdem kommt sie in unterschiedlichen gut beobachtbaren Merkmalen vor.

So funktionierten das Erbsen Experiment: Mendel kontrollierte die Bestäubung und damit auch die Befruchtung der Pflanzen. Das erreichte er, indem er die Pollen einer Pflanze mit einem Pinsel auf eine andere Pflanze übertrug — damit kannte er also immer die Eltern der Nachkommen. Außerdem verhinderte er eine Selbstbefruchtung, da er die männlichen Geschlechtsorgane (Staubblätter) direkt mit einer Schere entfernte. 

Auf diese Weise züchtete Mendel sogar um die 28.000 Erbsenpflanzen! 

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Durchführung Erbsenexperiment

 

Beobachtung und  Ergebnisse

Für seine Kreuzungen suchte sich Mendel Erbsen mit verschiedenen, gut sichtbaren Merkmalsformen — wie violette und weiße Blüten, glatte und runzlige Samen oder gelbe und grüne Samen — aus. 

Mendel erkannte, dass nicht Merkmalsformen selbst, sondern nur bestimmte Erbeinheiten, die das Merkmal ausprägen, vererbt werden. 

Außerdem war er überzeugt, dass Erbsen für jedes Merkmal, wie die Samenfarbe, Blütenfarbe oder Samenform, zwei Vererbungseinheiten besitzen. Das ist auch bei uns Menschen und Tieren der Fall. Heute nennst du die Einheiten Allele — eines stammt immer vom Vater und das andere von der Mutter. Die Kombination aus beiden Allelen — der sogenannte Genotyp — bestimmt dabei das äußere Erscheinungsbild — den Phänotyp . Die Allele legen also fest, ob ein Erbsensamen grün oder gelb, glatt oder runzlig ist. 

Der Mönch stellte fest, dass manche Vererbungseinheiten anderen sozusagen ‚überlegen‘ sind. Das nennst du dominant. Hier sehen dann die Tochterpflanzen genauso aus, wie das Elternteil, von dem die dominante Erbanlage stammt. Die ‚unterlegenden‘ oder ‚unterdrückten‘ Einheiten, bezeichnest du hingegen als rezessiv. Sie setzen sich im äußeren Erscheinungsbild nicht gegen das dominante Allel durch. 

Beispiel: So konnte Gregor Mendel erklären, weshalb bei einer Kreuzung von Erbsenpflanzen mit gelben Samen mit Erbsenpflanzen mit grünen Samen, alle Nachkommen grüne Samen haben. Er schloss daraus, dass die grüne Samenfarbe dominant, also überlegen, und die gelbe Farbe rezessiv, also unterlegen, ist.

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Kreuzungsversuche mit Erbsenpflanzen

 

Übrigens: Nicht alles in Mendels Leben drehte sich um die Erbse — so wendete seine Kreuzungsversuche auch bei Bienen an. Auch für Meteorologie interessierte er sich und führte Wetterbeobachtungen durch. 

Mendelsche Regeln

Auf Basis seiner Beobachtungen und gründlichen, statistischen Auswertungen stellte Gregor Mendel drei Vererbungsregeln auf — die nach ihm benannten Mendelschen Regeln. Sie lauten: 

  1. Erste Mendelsche Regel oder Uniformitätsregel :

    Kreuzt man zwei reinerbige Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sind alle Nachkommen genotypisch und phänotypisch gleich (uniform).

  2. Zweite Mendelsche Regel oder Spaltungsregel

    Bei einer Kreuzung von mischerbigen Individuen, spalten sich die Nachkommen, sowohl im Genotyp als auch im Phänotyp auf — und zwar immer nach einem bestimmten Zahlenverhältnis. 

  3. Dritte Mendelsche Regel oder Unabhängigkeitsregel

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

%Das klingt für dich ganz schön kompliziert? Dann schau am besten bei unserem Video zu den Mendelschen Regeln vorbei. Hier erklären wir die Regeln Schritt für Schritt mit Beispielen!%Thumbnail Mendelsche Regeln

Mendel als ‚Vater der Genetik‘

Gregor Mendels Forschungen wurden in Wissenschaftskreisen lange Zeit nicht ernst genommen beziehungsweise größtenteils ignoriert. Das lag vermutlich daran, dass Biologen zu der damaligen Zeit kaum mit mathematischen Methoden arbeiteten. Selbst der berühmte Evolutionsbiologe Charles Darwin hielt nichts von Mendels Erkenntnissen. Das schien Mendel aber nicht weiter zu verunsichern, wie sein berühmtes Zitat „Meine Zeit wird noch kommen“ verrät. 

Und die kam — allerdings erst Jahre nach seinem Tod. Seine Ergebnisse erlangten schließlich die verdiente Aufmerksamkeit. Um 1900 gelang es endlich die Vorgänge bei der Meiose im Lichtmikroskop zu beobachten. So wurden Mendels Ergebnisse von drei unabhängigen Pflanzengenetikern auf der Ebene von Zellstrukturen bestätigt: Hugo DeVries, Carl Corres und Erich von Tschermak

Auch heute spielen die Mendelschen Regeln noch eine große Rolle: zum Beispiel in der Pflanzenzucht. Damit ist es nämlich möglich, Pflanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu kreuzen, um Nachkommen mit gewünschten Merkmalen zu bekommen. Das können zum Beispiel ein besserer Geschmack oder Ertragsreichtum sein. 

Mendel legte also den Grundstein für die Vererbungslehre und die moderne Genetik. Deshalb gilt er auch als ‚Vater der Genetik‘.

Schau dir als nächstes unser Video zu den Mendelschen Regeln an und finde heraus, was Gregor Mendels Entdeckung mit deiner Augenfarbe zu tun hat. Bis gleich!%Thumbnail Mendelsche Regeln%Bitte den Verweis von "Mendelsche Regeln" löschen, wenn das Thumbnail erstell ist :)

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