Mendelsche Regeln – Anwendung (Basiswissen)

Mendelsche Regeln – Anwendung (Basiswissen) Übung

• Nenne die Genotypen aller Gameten.

  Tipps

  Gameten tragen von jedem Gen nur ein Allel!

  Reinerbige Individuen produzieren nur Gameten mit identischen Allelkombinationen.

  Lösung

  Jedes Individuum verfügt über Allele jedes Gens. Bei der Bildung der Gameten wird von jedem Gen eines der beiden Allele zufällig ausgewählt. Bei reinerbigen Organismen ergibt sich daher nur eine Allelkombination für die Gameten: Beide Allele der Gene sind jeweils gleich, es ist also unerheblich, welches der beiden Allele ausgewählt wird. Die Individuen der Elterngeneration bilden daher nur Gameten mit der Allelkombination Rg bzw. rk. Die gemischterbigen Nachkommen verfügen jeweils über beide Allele der beiden Gene. Es gibt daher auch vier mögliche Kombinationen von Allelen für die Gameten: Rg, Rk, rg und rk.

• Gib an, an welcher Stelle der Aufgabenstellung die entscheidenden Informationen genannt werden.

  Tipps

  Welches Schlüsselwort zeigt dir, dass alle Pflanzen der F1-Generation die gleiche Merkmalskombination zeigen?

  Intermediär bedeutet, dass das Merkmal bei Vorhandensein beider Allele des entsprechenden Gens eine Mischung der beiden reinerbigen Merkmalsausprägungen ist.

  Wie sähe die F1-Generation aus, wenn die Blütenfarbe in einem intermediären Erbgang vererbt werden würde?

  Lösung

  Wenn man die F1-Generation als uniform bezeichnet, so bedeutet dies, das alle Individuen der F1-Generation die gleiche Merkmalsausprägung zeigen. Das Wörtchen nur im Aufgabentext zeigt dir, dass es nur eine einzige Ausprägung des Merkmalspaares in der Generation gibt.
  Im Gegensatz dazu gibt es in der F2-Generation sechs unterschiedliche Ausprägungen des Merkmalspaares. Die Generation ist also alles andere als uniform, sie ist aufgespalten.
  Die mittlere Größe der Blüten in der F1-Generation beweist, dass die Mischung der beiden Allele des Gens für die Größe der Blüte eine mittlere Blütengröße hervorruft. Der Erbgang ist daher intermediär. Im Gegensatz dazu ist das Allel für die rote Blütenfarbe dominant gegenüber dem rezessiven Allel für die blaue Blütenfarbe, da alle Blüten in der F1-Generation rot sind.

• Ordne den Phänotypen der F2-Generation die entsprechenden Genotypen zu.

  Tipps

  Die Farbe wird durch die Allele R und r festgelegt, wobei R die rote Farbe verursacht und r die blaue.

  Das Allel R ist dominant: Alle Individuen, die dieses Allel tragen, haben also rote Blüten.

  • gg: groß
  • kk: klein
  • gk: mittel-groß

  Lösung

  Da das Allel für die rote Blütenfarbe dominant ist, haben alle Pflanzen, die dieses Allel tragen, rote Blüten. Die entsprechenden Allelkombinationen sind RR und Rr. Nur Pflanzen mit der Allelkombination rr sind blau.
  Für die Blütengröße gibt es drei mögliche Kombinationen:

  • gg: groß
  • kk: klein
  • gk: mittel-groß

• Arbeite die korrekten Schlussfolgerungen aus der Beschreibung heraus.

  Tipps

  Ein intermediärer Erbgang ist daran zu erkennen, dass das Merkmal im Phänotyp eine Mischform der beiden unterschiedlichen Merkmalsausprägungen sein kann.

  Das dominante Merkmal setzt sich bei der Kreuzung reinerbiger Individuen immer durch!

  Überlege, welche Merkmale rezessiv vererbt werden!

  Da die Elterntiere reinerbig sind, müssen alle vier Merkmale im Phänotyp der Elterntiere beobachtbar sein.

  Lösung

  Da in der $F_1$-Generation keine Mischungen zwischen den Merkmalen zu beobachten sind, müssen beide Merkmale dominant-rezessiv vererbt werden. Im Bezug auf beide Merkmale sind alle Individuen der $F_1$-Generation heterozygot. Da alle Rinder ein schwarzes, ungeschecktes Fell haben, müssen die Allele für diese Fellfarbe und Musterung dominant sein.
  Da die Elterntiere reinerbig sind, müssen alle vier Merkmale im Phänotyp der beiden Tiere beobachtbar sein. Auch die rezessiv vererbbaren Merkmale müssen beobachtbar sein, da die entsprechenden Allele homozygot vorliegen. Das heißt, ein Elterntier muss braunes und eines schwarzes Fell haben, eines geschecktes und eines ungeschecktes Fell.

• Gib die Schlussfolgerungen zur Vererbung der Merkmale Blütenfarbe und Blütengröße wieder.

  Tipps

  Die 1. Mendel'sche Regel – die Unifomitätsregel – bezieht sich auf die $F_1$-Generation!

  Bei einer intermediären Vererbung gibt es bei heterozygoten Organismen eine Mischform des Merkmals der beiden reinerbigen Eltern.

  Lösung

  Da die Eltern reinerbig sind, müssen alle Pflanzen der $F_1$-Generation in Bezug auf beide Merkmale gemischterbig sein. Aus dem Phänotyp mittelgroße rote Blüten lässt sich folgern, dass...

  • ... das Allel für die rote Blütenfarbe dominant ist und dieses Merkmal daher dominant-rezessiv vererbt wird.

  *... das Merkmal der Blütengröße intermediär vererbt wird, da sich eine Mischform beider Merkmalsausprägungen zeigt. Die Pflanzen der $F_1$-Generation sind also im Phänotyp identisch, dies entspricht der Unifomitätsregel.
  In der darauffolgenden Generation sind die Merkmale unterschiedlich, also aufgespalten. Dies entspricht der Spaltungsregel.

• Ermittle das Zahlenverhältnis der vier Phänotypen in der $F_2$-Generation.

  Tipps

  Das dominante Allel wird immer vor dem rezessiven Allel aufgeführt!

  Verschmelzen zwei Gameten, so enthält das Ergebnis immer sämtliche Allele, die auch in den Gameten vorhanden waren.

  Die Angaben zeigen dir, welche Allele dominant sind!

  Überlege, welcher Phänotyp sich jeweils aus dem Genotyp ergibt!

  Sind die Allele A und B vorhanden, so hat das Rind immer ein schwarzes, ungeschecktes Fell.

  Lösung

  Da die Merkmale schwarzes Fell und ungescheckt dominant sind, sind auch Rinder mit dieser Merkmalskombination in der $F_2$-Generation am häufigsten zu finden: Neun der 16 Kombinationsmöglichkeiten zeigen diesen Phänotyp.
  Die Merkmalskombination braunes Fell und ungescheckt kommt dann vor, wenn im Genotyp mindestens einmal das Allel A vorkommt, und die Allelkombination bb vorliegt. Dies ist bei drei Kombinationsmöglichkeiten der Fall. Tiere mit schwarzem, geschecktem Fell gibt es genauso oft.
  Die Merkmalskombination braunes Fell und gescheckt ist am seltensten, sie kommt nur bei einer Kombinationsmöglichkeit vor.
  Die Zahlenverhältnisse in der $F_2$-Generation sind also 9:3:3:1.