Mendelsche Regeln

Johann Gregor Mendel (1822-1884) war ein Mönch und wurde später Priester des Augustinerordens. Er ist der Entdecker der nach ihm benannten Mendelschen Regeln. Diese Regeln beschreiben grundsätzliche Vorgänge bei der Vererbung von Merkmalen, die von einem Gen abhängen (= monogener Erbgang).

Kenntnisse über Genetik und Chromosomen waren zu Mendels Zeit noch nicht vorhanden. Seine Erkenntnisse wurden deshalb nicht verstanden, weshalb ihnen wenig Beachtung geschenkt wurde. Erst nach seinem Tod wurden die Mendelschen Regeln wiederentdeckt. Sie gelten für die meisten Tierarten und Pflanzenarten. Beim Menschen lässt sich zum Beispiel die Vererbung vieler genetisch bedingter Krankheiten wie auch die Vererbung der Blutgruppe nach den Mendelschen Regeln erklären.

Mendels Erkenntnisse beruhten auf jahrelangen Kreuzungsversuchen, die er im Klostergarten hauptsächlich an Pflanzen durchführte. Als er seine Regeln der Vererbung veröffentlichte, verwendete er als Beispiele seine bekannten Forschungsarbeiten an Erbsenpflanzen. Er führte jedoch noch viele weitere nicht veröffentlichte Kreuzungs- und Zuchtversuche an verschiedenen Pflanzenarten wie auch an Bienen durch.

1. Mendelsche Regel: Uniformitätsregel

Diese Regel gilt, wenn beide Teile der P-Generation reinerbig, also homozygot sind. Die gesamte Nachkommenschaft der ersten Filialgeneration F1 besitzt den gleichen Phänotyp – die Nachkommen sind uniform. Folgende Erbgänge treten auf:

1.1 Dominant-rezessiver Erbgang

Die Veranlagung der Merkmale der Parentalgeneration ist bei einem Elternteil dominant, beim anderen rezessiv. Im Phänotyp der F1 tritt nur das dominante Merkmal in Erscheinung, im Genotyp sind jedoch beide Merkmale vorhanden.

Beispiel: rote Farbe (dominant) x weiße Farbe (rezessiv) ergibt in der F1 zu 100% rote Nachkommenschaft
(RR x ww = Rw)

 

1.2 Intermediärer Erbgang

Unvollständige Dominanz, die F1 zeigt eine Vermischung der Merkmale der Parentalgeneration.

Beispiel: rote Farbe x weiße Farbe ergibt in der F1 zu 100% gemischtfarbige, also rosa Nachkommenschaft

(rr x ww = rw / rosa)

 

1.3 Kodominanter Erbgang

Merkmale der Elterngeneration sind beide dominant. Es bilden sich beide Merkmale aus.

Beispiel: rote Farbe (dominant) x weiße Farbe (dominant) ergibt in der F1 zu 100% rot-weiß gefleckte Nachkommenschaft
(RR x WW = RW / gescheckt)

 

2. Mendelsche Regel: Spaltungsregel

Diese Regel tritt in Kraft, wenn beide Elternteile gleichartig heterozygot sind. Besonders oft tritt dies bei dominant-rezessiven Erbgängen in der F1 auf. Die Spaltungsregel zeigt auf, in welcher Verteilung die Merkmale vererbt werden. Zur Veranschaulichung bilden hier die Grafiken jeweils den gesamten Erbgang von der P-Generation bis zur F2 ab. Folgende Erbgänge bzw. Erscheinungsbild (der F2) treten auf:

2.1 Dominant-rezessiver Erbgang

25% der F2 sind reinerbig (homozygot) mit zwei rezessiven Allelen und zeigen im Phänotyp daher auch das rezessive Merkmal. 50% sind mischerbig (heterozygot) und zeigen das dominante Merkmal. Die restlichen 25% sind ebenfalls reinerbig mit zwei dominanten Allelen und zeigen auch das dominante Merkmal. Diese dominant reinerbigen 25% können äußerlich nicht von den 50% mischerbigen unterschieden werden.

(Rw x Rw = 25% ww + 50% Rw + 25% RR)

 

2.2 Intermediärer Erbgang

Unvollständige Dominanz, die F2 zeigt selbe Verteilung wie beim dominant-rezessiven Erbgang auf. Der Phänotyp der 50% heterozygoter Individuen zeigt jedoch eine Vermischung der Merkmale der Parentalgeneration.

Bsp.: R= Rot, W= Weiß
(rw x rw = 25% ww + 50% rw + 25% rr) wobei rw im Phänotyp als die Farbe Rosa in Erscheinung tritt.

2.3 Kodominanter Erbgang

Es tritt dieselbe (25/50/25)-Verteilung wie zuvor auf, RW erscheint als rot-weiß gefleckter Phänotyp.

In der Praxis zeigt sich, dass die Verteilung bei einzelnen Erbgängen nicht streng so auftreten muss - je höher die Zahl der untersuchten Erbgänge jedoch ist, desto mehr nähert sich die Statistik den von Mendel festgeschriebenen Zahlen an.

3. Mendelsche Regel: Unabhängigkeitsregel

Diese Regel beschreibt die Vererbung von zwei verschiedenen Merkmalen. Diese werden, wie die Regel bereits aussagt, unabhängig voneinander vererbt, so dass neue reinerbige Merkmalskombinationen auftreten können. Dies bezeichnet man als einen dihybriden Erbgang.

4 Bedeutung für die Aquaristik

Die Mendelschen Regeln betreffen - wie bereits festgestellt - nicht nur die Pflanzenzucht, sondern lassen sich auch bei Tieren und auch beim Menschen beobachten. Bereits mit Beginn der landwirtschaftlichen Nutzung und der Haltung von Nutztieren begann auch die Zucht von Tieren und Pflanzen. Sie hält bis heute an, und so kann man nun auch in der Aquaristik eine Vielfalt von Züchtungen finden. Besonders interessant und beliebt ist hier die Farbzucht von Guppys, Kampffischen, Zwerggarnelen und teilweise auch von Krebsen – hier bestätigen sich die Mendelschen Regeln immer wieder.

Grundvoraussetzung für das Zutreffen dieser Regeln ist allerdings wie zu Beginn erläutert ein monogener Erbgang – in der Praxis sind allerdings viele Merkmale nicht nur von einem einzigen Gen abhängig, sondern vom mehreren gleichzeitig (polygener Erbgang).

So kommt es, dass etwa beim Verpaaren mancher Farbvarianten von Neocaridina davidi phänotypisch Tiere auftreten, die der Wildform stark ähneln. Kreuzen nach dem Farbmalkasten funktioniert hier nicht, doch gerade das macht die Zucht oft so spannend und interessant.

 

Autor: Ricardo Castellanos

Fotos: Grafiken: Ricardo Castellanos

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