Die Vererbung
Warum sind wir unseren Eltern ähnlich?
In jeder Zelle unseres Körpers ist die Erbinformation enthalten. Jede Zelle enthält einen Zellkern mit langen fadenförmigen Gebilden, die man als Chromosomen bezeichnet. Sie bestehen aus Molekülen die DNS (Desoxiribonukleinsäure) genannt wird. In diesen DNS-Molekülen ist die Erbinformation festgelegt. Einen Abschnitt der DNS, der eine bestimmte Erbinformation enthält, bezeichnet man als Gen. In den Genen ist also festgelegt, welche körperlichen Merkmale von den Eltern an ihre Kinder vererbt werden.
Weißt du, dass man DNS (oder auch DNA genannt) einfach so, ohne Mikroskop, sehen kann? Hier erzählen wir dir wie das geht: Mikrobiologielabor: DNA einer Zelle sichtbar machen.
Die Vererbung des Geschlechts
Während in den Zellkernen von den meisten Zellen 23 Chromosomenpaare zu finden sind, sind in der Eizelle und in den Spermien keine Chromosomenpaare, sondern lediglich 23 einfache Chromosomen enthalten.
Da die Frau in den Eizellen nur X-Chromosomen hat und die Spermien des Mannes ein X- oder ein Y-Chromosom haben, entscheidet das Sperma des Mannes welches Geschlecht das Kind bekommt. Trifft ein X-Spermium auf ein X-Chromosom dann entsteht ein Mädchen. Bei einem Y-Spermium entsteht ein Junge.
Grundlagen der Vererbungslehre
Die Grundlagen der Vererbungslehre wurden vom Augustinerpater Johann Gregor Mendel (1822 – 1884) erforscht. Erst nach seinem Tod wurden diese anerkannt. Seine Lehren sind in den drei Mendel’schen Regeln zusammengefasst.
1. Mendel’sche Regel (Uniformitätsregel)
Reinerbig bedeutet, dass die Erbinformation für die Blütenfarbe in beiden Chromosomen gleich ist.
a. Dominanter Erbgang
Wenn man zwei reinerbige Blüten miteinander kreuzt, dann wird die rezessive Erbinformation komplett von der dominanteren unterdrückt. Diese Art von Vererbung nennt man dominanter Erbgang.
Wie im Bild oben ersichtlich, dominiert die rote Blütenfarbe über die weiße. Das bedeutet die Nachkommen der ersten Generation, haben alle rote Blüten.
Dominant bedeutet, dass ein Gen desselben Merkmals dominant (rote Blütenfarbe) ist und das andere Gen desselben Merkmals rezessiv (weiße Blütenfarbe) ist. Somit setzt sich das dominante Gen (rote Blütenfarbe) durch.
b. Intermediärer Erbgang
Bei der Kreuzung einer reinerbig weiß blühenden Wunderblume mit einer reinerbig rotblühenden Wunderblume können sich nur Nachkommen bilden, die die Anlage für rot und weiß haben. Keine Farbe dominiert über die andere und die Blütenfarbe der Nachkommen ist rosarot. Dies wird als intermediärer Erbgang bezeichnet.
Kreuzt man also zwei Lebewesen einer Art, die sich in einem Merkmal (Blütenfarbe) unterscheiden und bezüglich des Merkmales reinerbig sind, entstehen in der 1. Generation lauter gleichaussehende Nachkommen.
Intermediär bedeutet, dass wenn zwei reinerbige Gene (rote und weiße Blütenfarbe) gekreutzt werden keine über die andere dominiert und somit ein neues Merkmal entsteht (rosa Blütenfarbe).
2. Mendel’sche Regel (Spaltungsregel)
Die Kreuzung von mischerbigen Wunderblumen führte zu Nachkommen der 2. Generation mit roten, rosaroten und weißen Blütenfarben im Verhältnis 1:2:1.
Das kann dadurch erklärt werden, dass die Nachkommen der 2. Generation die Gene der beiden vorangegangenen Generationen enthalten.
3. Mendel’sche Regel (Unabhängigkeitsregel)
Bei der dritten Mendel’sche Regel geht es darum, dass Merkmale unabhängig voneinander vererbt und neu kombiniert werden können. In anderen Worten: Es ist möglich, einen neuen Typ zu züchten. Aber aufgepasst! Diese Regel gilt nur wenn die beiden Merkmale die verglichen werden nicht auf demselben Chromosom liegen.
Hier ein Beispiel: Wenn man ein weißes, glatthaariges Kaninchen mit einem schwarz angorahaarigen Kaninchen kreuzt, so werden alle Nachkommen schwarz glatthaarig sein, weil schwarz über weiß und glatthaarig über angorahaarig dominiert.
Werden diese sogenannten mischerbigen Nachkommen weiter gekreutzt, erhält man vier verschiedene Typen: schwarz glatthaarig, schwarz- angora, weiß-glatthaarig, weiß-angora. Diese Merkmalspaare kommen im Verhältnis 9:3:3:1 vor.
Was ist Gentechnik?
Die Gentechnik entstand aus der Vererbungslehre. Sie wird verwendet um Gene zu analysieren, modifizieren oder anderes Genmaterial zu transferieren. Es wird hauptsächlich in der Medizin und Industrie verwendet.
Hier sind 3 Methoden die in der Gentechnik Anwendung finden:
- CRISPR – CAS9: Ist eine Möglichkeit Gene zu verändern.
- Gentherapie: schädliche Gene werden durch gesunde Gene ersetzt.
- Klonen: Klonen bedeutet ein identisches Individuum zu züchten wie z. B. das Schaf Dolly. Dazu wurde einem Schaf die Eizelle entnommen und der Zellkern entfernt. Ein fremder Zellkern aus einer Euterzelle eines anderen Schafes wurde in die Eizelle eingesetzt. Durch einen leichten Stromschlag wurde die Zelle dazu gebracht sich im Reagenzglas zu teilen. Ein drittes Schaf diente als Leihmutter.
Die Gentechnik gibt Menschen die Möglichkeit z.B. durch veränderten Samengut eine bessere Ernte zu erzielen und vieles mehr.
Willst du mehr über die kleinsten Lebewesen auf der Erde wissen?
Dann schaue dir gerne an, worüber wir bereits berichtet haben: Mikrobiologie.
