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Gene, Eigenschaften und Mendels Gesetz der Trennung

Gene, Eigenschaften und Mendels Gesetz der Trennung



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Wie werden Merkmale von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben? Die Antwort ist durch Genübertragung. Gene befinden sich auf Chromosomen und bestehen aus DNA. Diese werden durch Fortpflanzung von den Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben.

Die Prinzipien der Vererbung wurden in den 1860er Jahren von einem Mönch namens Gregor Mendel entdeckt. Eines dieser Prinzipien heißt jetzt Mendels Segregationsgesetz, das besagt, dass sich Allelpaare während der Gametenbildung trennen oder trennen und sich bei der Befruchtung zufällig vereinigen.

Es gibt vier Hauptkonzepte, die mit diesem Prinzip zusammenhängen:

  1. Ein Gen kann in mehr als einer Form oder einem Allel existieren.
  2. Organismen erben zwei Allele für jedes Merkmal.
  3. Wenn durch Meiose Geschlechtszellen produziert werden, trennen sich die Allelpaare und hinterlassen für jedes Merkmal ein einzelnes Allel.
  4. Wenn die beiden Allele eines Paares unterschiedlich sind, ist eines dominant und das andere rezessiv.

Mendels Experimente mit Erbsenpflanzen

Steve Berg

Mendel arbeitete mit Erbsenpflanzen und wählte sieben Merkmale aus, die jeweils in zwei verschiedenen Formen vorkamen. Zum Beispiel war ein Merkmal, das er studierte, die Schotenfarbe; Einige Erbsenpflanzen haben grüne Hülsen und andere gelbe Hülsen.

Da Erbsenpflanzen zur Selbstbefruchtung befähigt sind, konnte Mendel echte Zuchtpflanzen produzieren. Eine echte Gelbschotenpflanze würde zum Beispiel nur Gelbschoten-Nachkommen hervorbringen.

Mendel begann dann zu experimentieren, um herauszufinden, was passieren würde, wenn er eine echte gelbe Hülsenpflanze mit einer echten grünen Hülsenpflanze kreuzbefruchtete. Er bezeichnete die beiden Elternpflanzen als Elterngeneration (P-Generation) und die daraus resultierenden Nachkommen wurden als erste Filial- oder F1-Generation bezeichnet.

Als Mendel eine Kreuzbestäubung zwischen einer echten gelben Hülsenpflanze und einer echten grünen Hülsenpflanze durchführte, bemerkte er, dass alle resultierenden Nachkommen, die F1-Generation, grün waren.

Die F2-Generation

Steve Berg

Mendel ließ dann alle grünen F1-Pflanzen selbst bestäuben. Er bezeichnete diese Nachkommen als die F2-Generation.

Mendel bemerkte a 3:1 Verhältnis in der Hülse Farbe. Über 3/4 der F2-Pflanzen hatten grüne Hülsen und etwa1/4 hatte gelbe Schoten. Aus diesen Experimenten formulierte Mendel das, was heute als Mendelsches Trennungsgesetz bekannt ist.

Die vier Konzepte des Segregationsgesetzes

Steve Berg

Wie bereits erwähnt, besagt das Mendelsche Segregationsgesetz, dass sich Allelpaare während der Gametenbildung trennen oder trennen und sich bei der Befruchtung zufällig vereinigen. Wir haben die vier Hauptkonzepte dieser Idee kurz erwähnt, wollen sie aber genauer untersuchen.

# 1: Ein Gen kann mehrere Formen haben

Ein Gen kann in mehr als einer Form existieren. Beispielsweise kann das Gen, das die Schalenfarbe bestimmt, eines der beiden sein (G) für grüne Hülse Farbe oder (G) für gelbe Hülsenfarbe.

# 2: Organismen erben zwei Allele für jedes Merkmal

Für jedes Merkmal oder Merkmal erben Organismen zwei alternative Formen dieses Gens, eine von jedem Elternteil. Diese alternativen Formen eines Gens werden Allele genannt.

Die F1-Pflanzen in Mendels Experiment erhielten jeweils ein Allel von der Elternpflanze der grünen Hülse und ein Allel von der Elternpflanze der gelben Hülse. Echt brütende grüne Schotenpflanzen haben (GG) Allele für die Schotenfarbe haben echt brütende gelbe Schotenpflanzen (gg) Allele und die resultierenden F1-Pflanzen haben (Gg) Allele.

Das Gesetz der Segregationskonzepte wird fortgesetzt

Steve Berg

# 3: Allelpaare können sich in einzelne Allele trennen

Wenn Gameten (Geschlechtszellen) produziert werden, trennen sich die Allelpaare oder trennen sich voneinander, sodass für jedes Merkmal ein einziges Allel übrig bleibt. Dies bedeutet, dass Geschlechtszellen nur die Hälfte des Komplements an Genen enthalten. Wenn sich Gameten während der Befruchtung verbinden, enthalten die resultierenden Nachkommen zwei Sätze von Allelen, ein Allel von jedem Elternteil.

Zum Beispiel hatte die Geschlechtszelle für die grüne Hülsenpflanze eine einzige (G) Allel und die Geschlechtszelle für die gelbe Hülsenpflanze hatten eine einzige (G) Allel. Nach der Befruchtung hatten die resultierenden F1-Pflanzen zwei Allele (Gg).

# 4: Die verschiedenen Allele in einem Paar sind entweder dominant oder rezessiv

Wenn die beiden Allele eines Paares unterschiedlich sind, ist eines dominant und das andere rezessiv. Dies bedeutet, dass ein Merkmal ausgedrückt oder gezeigt wird, während das andere verborgen ist. Dies ist als vollständige Dominanz bekannt.

Zum Beispiel die F1-Pflanzen (Gg) waren alle grün, weil das Allel für die grüne Hülsenfarbe (G) war dominant gegenüber dem Allel für die gelbe Hülsenfarbe (G). Als die F1-Pflanzen sich selbst bestäuben durften, 1/4 der Pflanzenschalen der F2-Generation waren gelb. Dieses Merkmal wurde maskiert, weil es rezessiv ist. Die Allele für die grüne Hülsenfarbe sind (GG) und (Gg). Die Allele für die gelbe Hülsenfarbe sind (gg).

Genotyp und Phänotyp

(Abbildung A) Genetische Kreuzung zwischen echten grünen und gelben Erbsenschoten. Bildnachweis: Steve Berg

Aus Mendels Segregationsgesetz geht hervor, dass sich die Allele für ein Merkmal trennen, wenn Gameten gebildet werden (durch eine Art Zellteilung, die Meiose genannt wird). Diese Allelpaare werden dann bei der Befruchtung zufällig vereinigt. Wenn ein Paar Allele für ein Merkmal dasselbe sind, werden sie als homozygot bezeichnet. Wenn sie unterschiedlich sind, sind sie heterozygot.

Die Pflanzen der F1-Generation (Abbildung A) sind alle heterozygot für die Schotenfarbe. Ihr Erbgut oder Genotyp ist (Gg). Ihr Phänotyp (ausgedrücktes physisches Merkmal) ist die grüne Schalenfarbe.

Die Erbsenpflanzen der F2-Generation (Abbildung D) weisen zwei verschiedene Phänotypen (grün oder gelb) und drei verschiedene Genotypen auf (GG, Gg oder gg). Der Genotyp bestimmt, welcher Phänotyp exprimiert wird.

Die F2-Pflanzen, die einen Genotyp von entweder haben (GG) oder (Gg) sind grün. Die F2-Pflanzen, die einen Genotyp von haben (gg) sind gelb. Das phänotypische Verhältnis, das Mendel beobachtete, war 3:1 (3/4 grüne Pflanzen bis 1/4 gelbe Pflanzen). Das genotypische Verhältnis war jedoch 1:2:1. Die Genotypen für die F2-Pflanzen waren zu 1/4 homozygot (GG), 2/4 heterozygot (Gg)und 1/4 homozygot (gg).


Schau das Video: How Mendel's pea plants helped us understand genetics - Hortensia Jiménez Díaz (August 2022).