Die 3 Mendelschen Regeln einfach erklärt

Habt ihr im Biologie-Unterricht von den Mendelschen Regeln gehört? Sie sind nach ihrem Entdecker, Gregor Johann Mendel, benannt. Die Regeln beschreiben, nach welchem Prinzip bestimmte Merkmale vererbt werden. Doch was haben die Vererbungsregeln mit euch zu tun und warum solltet ihr sie kennen?

Was hat unser Aussehen mit den Mendelschen Regeln zu tun?

Die Mendelschen Regeln als Grundlage für die Entdeckung des Locken-Gens

2009 identifizierten Forscher das Gen, das Locken macht. Den Grundstein für diese Entdeckung setzte Gregor Johann Mendel im 19. Jahrhundert mit den drei Mendelschen Regeln.

Frag ihr euch manchmal, warum alle in eurer Familie lockiges Haar haben? Oder warum manche Menschen angewachsene Ohrläppchen haben und andere nicht? Wie wir aussehen, hängt wesentlich von den Genen ab, die uns vererbt werden. Die Genetik, also die Lehre der Vererbung, ist mittlerweile fester Bestandteil in der Wissenschaft. Trotzdem ist der genetische Code noch lange nicht entschlüsselt

Im 19. Jahrhundert untersuchte Gregor Johann Mendel die Vererbung. Durch seine guten Schulnoten konnte er eine akademische Laufbahn einschlagen. Für den Sohn eines Kleinbauern war das zu dieser Zeit eine Sensation. Was Mendel über die Vererbung herausfand, erklären wir euch mit Hilfe von Schaubildern.

Klassische Genetik nach Mendel

Der Augustinermönch Gregor Johann Mendel (* 1822, † 1884) gilt als Begründer der klassischen Genetik. 1856 begann er mit seinen Kreuzungsexperimenten, die er im Klostergarten in Brünn durchführte. Das Resultat seiner Forschung sind die drei Mendelschen Regeln, die wir aus dem Biologie-Unterricht kennen.
Mendels Experimente beruhten auf der Annahme, dass bei der Befruchtung eine männliche und weibliche Zelle verschmelzen. Für die damalige Zeit war diese Ansicht umstritten.

Mendelsche Regeln: Die Gartenerbse als Versuchsobjekt

Lange bevor Mendel zu forschen anfing, begab er sich auf die Suche nach einem passenden Versuchsobjekt. Er entschied sich für die Gartenerbse, und zwar aus einem wichtigen Grund. Die Gartenerbse ist ein Selbstbestäuber. Das hat zwei entscheidende Vorteile:

1. Die Pollen einer Pflanze bestäuben die Narbe an der gleichen Pflanze. Durch entsprechende Maßnahmen kann man die Pflanze gezielt bestäuben und eine ungewollte Bestäubung durch andere Pflanzen verhindern.

2. Bei der Gartenerbse gibt es viele verschiedene Sorten, die sich in puncto Blütenfarbe, Samenforme oder Samenfarbe unterscheiden. Sind die Nachkommen über mehrere Generationen hinweg unverändert, ist die Schlussfolgerung: Die Pflanzen sind hinsichtlich des untersuchten Merkmals reinerbig.

1. Mendelsche Regel: Uniformitätsregel

Mendel kreuzte Elternpflanzen zweier reinerbiger Sorten. Sie unterschieden sich in einem einzigen sichtbaren Merkmal. Die Nachkommen der Kreuzung bezeichnete Mendel als F1-Generation. Der Forscher machte eine interessante Entdeckung: Alle Nachkommen waren hinsichtlich des untersuchten Merkmals gleich, sprich uniform.

Seine Beobachtung hielt er in der sogenannten Uniformitätsregel fest:

Kreuzt man Eltern zweier reinerbiger Rassen oder Sorten, die sich in einem Merkmal phänotypisch unterscheiden, so sind die Nachkommen in der F1-Generation bezüglich dieses Merkmals alle gleich.

Damit einfach ausgedrückt die erste Mendelsche Regel gilt, muss Folgendes zutreffen:

  • Man muss reinerbige Sorten verwenden.
  • Die Sorten dürfen sich sichtbar nur in einem Merkmal unterscheiden.
Mendelsche Regeln: Uniformitätsregel

Schaubild Uniformitätsregel © STARK Verlag

2. Mendelsche Regel: Spaltungsregel

Mendel nahm im nächsten Schritt seine F1-Generation genauer unter die Lupe. Du erinnerst dich: alle F1-Nachkommen sahen auf den ersten Blick gleich aus. Um ihre Merkmale zu untersuchen, kreuzte er die F1-Nachkommen untereinander.

Was meinst du, wie die F2-Generation aussah? Eigentlich wäre die logische Schlussfolgerung: wie die Eltern. Aber das war nicht der Fall. Die Nachkommen dieser Kreuzung zeigten beide Formen der Elternpflanzen. Es gab in der F2-Generation verschiedene Phänotypen in einem unterschiedlichen Verhältnis.

Daraus formulierte Mendel die sogenannte Spaltungsregel:

Kreuzt man die Hybride aus der F1-Generation untereinander, spalten sich die Merkmale der Elterngeneration in der F2-Generation im Verhältnis 3:1 auf.

Einfacher ausgedrückt: Obwohl die Eltern gleich aussahen, sah nur ein Teil der Nachkommen wie sie aus.

Mendelsche Regeln: Spaltungsregel

Schaubild Spaltungsregel © STARK Verlag

3. Mendelsche Regel: Unabhängigkeitsregel

Mendel startete eine weitere Versuchsreihe mit reinerbigen Elternpflanzen. Dieses Mal verwendete er Erbsen, die sich in zwei Merkmalen unterschieden. Bei diesem dihybriden Erbgang bestätigte sich in der F1-Generation die zweite Mendelsche Regel. Alle Samen sahen gleich aus.

Interessant wurde es beim folgenden Erbgang, der Tochtergeneration F2. Die Merkmale spalteten sich im Verhältnis 9:3:3:1 auf. Mendel hielt seine Beobachtungen in einer dritten Regel, der Unabhängigkeitsregel, fest.

Kreuzt man Individuen zweier Sorten oder Rassen, die sich in zwei Merkmalen reinerbig unterscheiden, so werden die Erbanlagen voneinander unabhängig kombiniert und die Merkmale spalten sich bei den Nachkommen der F2-Generation im Zahlenverhältnis 9:3:3:1 auf.

Mendelsche Regeln: Unabhängigkeitsregel

Schaubild Unabhängigkeitsregel © STARK Verlag

Vererbung: Die Bedeutung von Mendels Erkenntnissen

Mendel veröffentlichte die Ergebnisse seiner Kreuzungsversuche 1865, doch wie viele Wissenschaftler war er seiner Zeit voraus. Erst um 1900 wurde seine Arbeit aufgegriffen und experimentell bestätigt. Sie diente als Grundlage für Forschungen zur Befruchtung, zu den Vorgängen bei der Meiose (Reifeteilung) und zu den Trägern des Erbgutes.

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Obwohl Mendels Versuche unter einfachen Bedingungen stattfanden, sind seine Vererbungsregeln unter bestimmten Voraussetzungen heute noch gültig. Seine Forschung gab erste Hinweise darauf, dass der gleichen äußeren Erscheinung (Phänotyp) unterschiedliche Gene (Genotyp) zugrunde liegen können. Erbanlagen gehen nicht verloren, sondern werden unsichtbar weitergegeben.

Seine Versuche zeigten auch: Ausprägungen (Allele) von Merkmalen können unterschiedlich durchsetzungsfähig sein. Die Ausprägung, die sich durchsetzt, nennt man dominant. Die unterdrückte Ausprägung bezeichnet man als rezessiv. So kann eine Erbse, die rote Blüten hat, zusätzlich die Erbanlage für weiße Blüten besitzen.

Eine gute Erklärung zu dominanten und rezessiven Ausprägungen findest du hier:


Weitere Lernvideos aus der Biologie:

Sonja

Mein Abi habe ich dank der STARK Bücher schon vor einiger Zeit gut geschafft. Seit 2017 blogge ich für schultrainer.de über die verschiedensten Themen. Dabei gefällt mir besonders, dass ich bei jeder Recherche für einen Beitrag so viel Neues lerne. Und mittlerweile nicht einmal mehr Mathe-Themen langweilig finde.

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