Die Mendelschen Regeln

Grundbegriffe zum Verständnis der mendelschen Regeln

Der Genotyp (Erbbild) ist die Gesamtheit der Erbanlagen eines Organismus. Der Phänotyp (Erscheinungsbild) ist das sich aus der Gesamtheit der Merkmale ergebende äußere Erscheinungsbild eines Organismus. Er entsteht im Ergebnis des Zusammenwirkens von Erbanlagen (Genotyp) mit der Umwelt.

Ein Gen ist ein Abschnitt auf den Chromosomen, der für die Ausbildung eines Merkmals verantwortlich ist.

Jedes Gen existiert in zwei Allelen.

Dominant (lat. dominare = herrschen): Ein Allel ist stärker an der Ausbildung eines Merkmals beteiligt als das andere. Das merkmalbestimmende Allel ist dominant.

Rezessiv (lat. recedere = zurücktreten): Das merkmalunterlegene (unterdrückte) Allel wird als rezessiv bezeichnet.

Kennzeichnung des homozygoten Gens für rote Blütenfarbe
Gen: rote Blütenfarbe (phänotypisch sichtbar)
R: mütterliches Allel für rote Blütenfarbe
R: väterliches Allel für rote Blütenfarbe

1. mendelsche Regel

MENDEL kreuzte grünsamige Erbsenpflanzen mit gelbsamigen Erbsenpflanzen. Alle Erbsenpflanzen in der 1. Tochtergeneration ($F_1$-Generation) hatten in ihren Hülsen nur gelbe Samen. Sie sahen also gleich (uniform) aus. Die 1. mendelsche Regel wird deshalb Uniformitätsregel genannt.

Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die in einem Merkmal unterschiedlich, aber jeweils reinerbig sind, so sind die Nachkommen in der 1. Tochtergeneration ($F_1$ -Generation) in diesem Merkmal alle gleich (Uniformitätsgesetz). Das gilt auch bei umgekehrter (reziproker) Kreuzung.

Die Ergebnisse von Kreuzungsexperimenten sowie die Erbgänge können in einem Kreuzungsschema dargestellt werden.

2. mendelsche Regel

MENDEL kreuzte die mischerbigen Nachkommen der 1. Tochtergeneration ($F_1$-Generation) und untersuchte das Aussehen der Nachkommen in der 2. Tochtergeneration ($F_2$-Generation). Auch hierbei stellte er gesetzmäßige Ergebnisse fest, die in einer 2. mendelschen Regel zusammengefasst wurden.

Die beiden Ausprägungen der Merkmale der mischerbigen 1. Tochtergeneration spalten sich in der 2. Tochtergeneration in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf. Die Regel wurde deshalb Spaltungsregel genannt.

Kreuzt man die Individuen der $F_1$ -Generation miteinander, so spalten sich die Nachkommen in der $F_2$ -Generation in Bezug auf die Merkmale der Eltern nach festen Zahlenverhältnissen auf. Beim dominant-rezessiven Erbgang erfolgt die Aufspaltung im Verhältnis 3 : 1 (Spaltungsgesetz).

Um seine Ergebnisse zu überprüfen und abzusichern, dass die Eltern auch reinerbig sind, führte MENDEL wiederum Rückkreuzungen durch. Die Rückkreuzung ergab bei Reinerbigkeit des Elters wiederum ein durchschnittliches Zahlenverhältnis von
1 : 1.

3. mendelsche Regel

Betrachtet man das Kombinationsquadrat, so fällt auf, dass Erbsen entstanden sind, deren Merkmalskombinationen weder in der Elterngeneration noch in der 1. Tochtergeneration auftraten, nämlich gelb und runzlig sowie grün und rund. Die Erbanlagen (Gene) müssen also neu kombiniert und unabhängig voneinander vererbt worden sein. Aus diesem Grund wird die 3. mendelsche Regel auch als Unabhängigkeitsregel oder Regel von der Neukombination der Gene bezeichnet.

Werden zwei reinerbige Eltern gekreuzt, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, so werden die Erbanlagen (Gene) frei kombiniert und unabhängig voneinander vererbt. In der $F_2$ -Generation treten sämtliche Merkmalskombinationen der Elterngeneration auf. Es können reinerbige Individuen mit neu kombinierten Erbanlagen entstehen.

Die Gültigkeit der 3. mendelschen Regel wird immer dann eingeschränkt, wenn die bei der Kreuzung betrachteten Anlagen für bestimmte Merkmale auf demselben Chromosom liegen, also Kopplungsgruppen bilden. In diesen Fällen können die Anlagen nicht unabhängig voneinander weitergegeben werden.