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Prof. Dr. Theo Dingermann [email protected]
Chromosom – Chromatin
Ausschnitt aus DNA-Doppelhelix
Nukleosomen (Chromatin)
Chromatinfaden höherer Ordnung
Teil eines Chromosoms (Schleifen)
Abschnitt eines teilkondensierten Metaphasen-Chromosoms
Metaphasen- Chromosom
Die Erbinformation ist in Form von Chromosomen = Kopplungsgruppen organisiert
A B C D
A B C D
Kopplungsgruppen
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Phänotyp Genotyp
Ein Gen kann an der Ausprägung mehrerer
Merkmale beteiligt sein = Polyphänie
Ein Merkmal kann von mehreren Genen beeinflusst
werden = Polygenie
z.T erheblich beeinflusst durch Umweltfaktoren
Erbinformation = Genom = Summe voneinander trennbarer Teilinformationen (Gene)
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Funktionen eines Genoms
Ein Genom hat drei Aufgaben zu erfüllen:
Evolutionäre Funktion:
Phänotyp-Funktion:
Genotyp-Funktion: Weitergabe der genetischen Information von einer Generation auf die nächste
Kontrolle von Wachstum und Entwicklung der Nachkommen hin zum erwachsenen, reproduktionsfähigen Zustand
Möglichkeit, auf veränderte Umweltbedingungen durch Anpassung der genetischen Information in Form von Mutationen zu reagieren.
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haploid vs. diploid Gen/Allel
homozygot wt
homozygot mt
heterozygot
homologe Gene auf homologen Chromosomen, die in verschiedener oder gleicher Zustandsform vorliegen, d.h. eine minimal verschiedene Nukleotid-folge besitzen können.
Allele
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Mendel
Gregor Mendel (*1822, ✝ 1884)
Kreuzt man Individuen, die sich in einem Genort, einem Allel, unterscheiden, spricht man von einem monohybriden Erbgang. Zeigen beide Eltern Unterschiede in zwei, drei oder mehreren Allelen, so spricht man von dihybriden, trihybriden oder polyhybriden Erbgängen.
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1. Mendel‘sche Regel Kreuzt man zwei reinerbige Rassen, die sich in einem Allelpaar
unterscheiden, so sind die Nachkommen – die erste Filialgeneration (F1-Hybriden) – unter sich gleich.
A A a a
AA aa P
Aa Aa Aa Aa F1 rot rot rot rot Phänotyp
X
Genotyp
Mendels Vererbungsregeln
Uniformitätsgesetz Nachkommen homozygoter Eltern haben denselben Phänotyp
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2. Mendel‘sche Regel Kreuzt man zwei Monohybride der F1-Generation, so sind die
Individuen der Nachkommenschaft (F2-Generation) untereinander nicht gleich, sondern spalten in bestimmten Zahlenverhältnissen
auf
Mendels Vererbungsregeln
Spaltungsgesetz Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2
im Verhältnis 3:1
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2. Mendel‘sche Regel Spaltungsgesetz
Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1
AA aa
Aa Aa Aa Aa
A A a a
P
F1
X
AA Aa aa Aa
X
A a A a
F2 rot rot rot weiß
Mendels Vererbungsregeln
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2. Mendel‘sche Regel Spaltungsgesetz
Rückkreuzung eines F1-Individuums mit einem homozygot-rezessiven Elternteil spaltet die Merkmale im Verhältnis 1:1 auf
Rückkreuzung
AA aa
Aa Aa Aa Aa
A A a a
P
F1
X
X aa P
Aa aa aa Aa
a a A a
rot weiß rot weiß
Mendels Vererbungsregeln
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3. Mendel‘sche Regel Kreuzt man zwei Rassen, die sich in zwei oder mehr Allelen unterscheiden, so werden die einzelnen Allele unabhängig voneinander vererbt und können neu kombiniert werden.
Mendels Vererbungsregeln
Gesetz von der Reinheit der Gameten Unabhängige Segregation zweier dominanter und rezessiver
Merkmale in F2 im Verhältnis 9:3:3:1
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3. Mendel‘sche Regel Unabhängige Segregation zweier dominanter und rezessiver
Merkmale in F2 im Verhältnis 9:3:3:1
AABB P
F1
X aabb
AB AB ab ab
AaBb AaBb AaBb AaBb
AB Ab ab aB AB Ab ab aB
… gilt nur, wenn sich die analysierten Merkmale (Gene) auf verschiedenen Chromosomen (Kopplungsgruppen) befinden
Mendels Vererbungsregeln
