Mendelsche Regeln und Segregation

Mendels zwei Regeln beschreiben, wie sich die gepaarten Erbfaktoren eines Individuums in Gameten aufteilen und in den Nachkommen kombinieren, wodurch die vorhersagbaren Phänotyp-Verhältnisse entstehen, die die Genetik begründeten.

Definition

Segregation ist die Trennung der beiden Allele eines Gens in verschiedene Gameten während der Meiose; zusammen mit der unabhängigen Anordnung ungebundener Gene bildet sie die Mendelschen Regeln und führt zu den klassischen monohybriden und dihybriden Verhältnissen.

Scope

Dieses Thema behandelt das Spaltungsgesetz (die beiden Allele an einem Locus trennen sich gleichmäßig in Gameten), das Gesetz der unabhängigen Anordnung (Allele von Genen auf verschiedenen Chromosomen werden unabhängig verteilt), die Verwendung von Punnett-Quadraten und der Produkt- und Summenregeln zur Vorhersage von Nachkommenproportionen, den Testkreuz als Methode zur Ableitung des Genotyps und die charakteristischen 3:1- und 9:3:3:1-Verhältnisse. Es behandelt keine Abweichungen von der einfachen Dominanz, die als Erweiterungen der Mendelschen Vererbung behandelt werden.

Core questions

• Warum produziert ein Heterozygot zwei Arten von Gameten in gleichem Verhältnis?
• Unter welchen Bedingungen ordnen sich zwei Gene unabhängig an und wann nicht?
• Wie ermöglichen die Produkt- und Summenregeln die Berechnung von Nachkommenverhältnissen für mehrere Gene?
• Wie zeigt ein Testkreuz, ob ein Individuum mit einem dominanten Merkmal homozygot oder heterozygot ist?

Key concepts

• Spaltungsgesetz
• Gesetz der unabhängigen Anordnung
• Monohybride und dihybride Kreuzungen; 3:1- und 9:3:3:1-Verhältnisse
• Punnett-Quadrat und die Produkt-/Summenregeln
• Testkreuz und homozygote versus heterozygote Genotypen

Mechanisms

Die Segregation spiegelt die Trennung homologer Chromosomen in der Anaphase I der Meiose wider, und die unabhängige Anordnung spiegelt die zufällige Orientierung verschiedener homologer Paare an der Metaphase-I-Platte wider, sodass sich Allele auf getrennten Chromosomen in Gameten frei kombinieren.

Clinical relevance

Diese Regeln liefern die quantitative Grundlage für die Vorhersage der Wahrscheinlichkeit, dass Nachkommen ein monogenes Merkmal erben, die alltägliche Arithmetik der genetischen Beratung und die Gestaltung von Züchtungskreuzungen in der Landwirtschaft.

History

Mendel leitete beide Regeln aus quantitativen Verhältnissen bei Garten-Erbsen ab, die 1866 berichtet wurden; die Prinzipien wurden nach ihrer Wiederentdeckung um 1900 bestätigt und benannt und bald mit dem meiotischen Verhalten der Chromosomen in Einklang gebracht.

Key figures

• Gregor Mendel
• Carl Correns
• Hugo de Vries

Seminal works

• mendel1866

Frequently asked questions

Wofür wird ein Testkreuz verwendet?

Ein Testkreuz paart ein Individuum unbekannten Genotyps mit einem homozygot rezessiven Partner; die Proportionen der Nachkommenphänotypen zeigen, ob das getestete Individuum homozygot dominant oder heterozygot war.

Gilt die unabhängige Anordnung immer?

Nein. Sie gilt für Gene auf verschiedenen Chromosomen oder sehr weit voneinander entfernte Gene auf demselben Chromosom; Gene, die eng beieinander liegen, sind gekoppelt und neigen dazu, zusammen vererbt zu werden, anstatt sich unabhängig anzuordnen.