Die 3 Gesetze von Mendel und die Experimente der Erbsen

Die 3 Gesetze von Mendel oder Mendelsche Genetik sind die wichtigsten Aussagen zur biologischen Vererbung. Gregorio Mendel, ein Mönch und österreichischer Naturforscher, gilt als der Vater der Genetik. Durch seine Experimente mit Pflanzen entdeckte Mendel, dass bestimmte Merkmale nach bestimmten Mustern vererbt wurden.

Mendel studierte die Erbschaft, indem er mit Erbsen einer Pflanze der Art experimentierte Pisum sativum das hatte er in seinem Garten. Diese Pflanze war ein hervorragendes Testmodell, da sie selbstbestäubend oder fremdbefruchtend sein konnte, zusätzlich zu mehreren Merkmalen, die nur zwei Formen aufweisen.

Zum Beispiel: das Merkmal "Farbe" kann nur grün oder gelb sein, das Merkmal "Textur" kann nur glatt oder rau sein, und so mit den anderen 5 Merkmalen mit jeweils zwei Formen.

Gregor Mendel formulierte seine drei Gesetze in seiner als Experimente zur Pflanzenhybridisierung (1865), die er in der Brünner Naturhistorischen Gesellschaft vorstellte, obwohl sie ignoriert wurden und erst im Jahr 1900 berücksichtigt wurden.

Index

• 1 Geschichte von Gregor Mendel
• 2 Mendel-Experimente
  • 2.1 Ergebnisse der Versuche
  • 2.2 Wie wurden Mendels Experimente durchgeführt?
  • 2.3 Warum wählte Mendel die Erbsenpflanzen?
• 3 Die 3 Gesetze von Mendel zusammengefasst
  • 3.1 Mendels erstes Gesetz
  • 3.2 Zweites Mendel-Gesetz
  • 3.3 Mendels drittes Gesetz
• 4 Begriffe von Mendel eingeführt
  • 4.1 Dominant
  • 4.2 rezessiv
  • 4.3 Hybrid
• 5 Mendelsche Vererbung wurde bei Menschen angewandt
• 6 Beispiel für die Vererbung bei Katzen
• 7 4 Beispiele für mendelsche Züge
• 8 Faktoren, die die Mendelsche Trennung verändern
  • 8.1 Vererbung in Verbindung mit Sex
• 9 Referenzen

Geschichte von Gregor Mendel

Gregor Mendel gilt aufgrund der Beiträge, die er durch seine drei Gesetze hinterlassen hat, als der Vater der Genetik. Er wurde am 22. Juli 1822 geboren, und es wird gesagt, dass er in einem frühen Alter in direktem Kontakt mit der Natur war, eine Situation, die ihn für Botanik interessiert.

1843 trat er in das Kloster Brünn ein und wurde drei Jahre später zum Priester geweiht. 1851 entschied er sich, Botanik, Physik, Chemie und Geschichte an der Universität Wien zu studieren.

Nach seinem Studium kehrte Mendel ins Kloster zurück und dort führte er die Experimente durch, die es ihm erlaubten, die sogenannten Mendelschen Gesetze zu formulieren.

Leider, als er seine Arbeit präsentierte, blieb es unbemerkt und es wird gesagt, dass Mendel die Experimente auf Vererbung aufgab.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts begann seine Arbeit jedoch Anerkennung zu finden, als mehrere Wissenschaftler und Botaniker ähnliche Experimente durchführten und ihre Studien fanden.

Mendels Experimente 

Mendel studierte sieben Merkmale der Erbsenpflanze: Farbe des Samens, Form des Samens, Position der Blume, Farbe der Blüte, Form der Hülse, Farbe der Hülse und Länge des Stiels.

Es gab drei Hauptschritte für Mendels Experimente:

1-durch Selbstbefruchtung erzeugt eine Generation von reinen Pflanzen (Homozygoten). Das heißt, Pflanzen mit lila Blüten produzierten immer Samen, die lila Blüten erzeugten. Er nannte diese Pflanzen die Generation P (der Eltern).

2-Dann kreuzte er Paare von reinen Pflanzen mit verschiedenen Eigenschaften und die Nachkommen von diesen bezeichneten die zweite Tochtergeneration (F1).

3 - Schließlich erhielt er eine dritte Generation von Pflanzen (F2), indem er zwei Pflanzen der F1-Generation, dh zwei Pflanzen der F1-Generation mit den gleichen Merkmalen, selbstabholte.

Ergebnisse der Experimente

Mendel fand einige unglaubliche Ergebnisse aus seinen Experimenten.

F1-Generation

Mendel entdeckte, dass die F1-Generation immer das gleiche Merkmal hervorbrachte, obwohl die beiden Elternteile unterschiedliche Eigenschaften hatten. Zum Beispiel, wenn Sie eine Pflanze mit lila Blüten mit einer Pflanze mit weißen Blüten gekreuzt haben, hatten alle Nachkommen Pflanzen (F1) lila Blüten.

Dies ist, weil die lila Blume das Merkmal ist dominant. Daher ist die weiße Blume das Merkmal rezessiv

Diese Ergebnisse können in einem Diagramm namens Punnett-Quadrat angezeigt werden. Das dominante Gen für Farbe ist mit einem Großbuchstaben und das rezessive Gen mit einem Kleinbuchstaben dargestellt. Hier ist die violette Farbe das dominante Gen, das mit einem "M" gezeigt wird und das weiße ist das rezessive Gen, das mit einem "b" gezeigt wird. 

Generation F2

In der F2-Generation entdeckte Mendel, dass 75% der Blüten violett und 25% weiß waren. Er fand es interessant, dass, obwohl beide Eltern lila Blüten hatten, 25% der Nachkommen weiße Blüten hatten.

Das Auftreten von weißen Blüten ist auf ein Gen oder eine rezessive Eigenschaft zurückzuführen, die bei beiden Elternteilen vorhanden ist. Hier ist die Punnett-Tabelle, die zeigt, dass 25% der Nachkommen zwei "b" -Gene hatten, die die weißen Blüten produzierten:

Wie wurden Mendels Experimente durchgeführt?

Mendels Experimente wurden mit Erbsenpflanzen durchgeführt, eine etwas komplexe Situation, da jede Blüte einen männlichen Teil und einen weiblichen Teil hat, dh sie selbstbestäubt.

Wie also könnte Mendel die Nachkommen der Pflanzen kontrollieren? Wie könnte ich sie überqueren?

Die Antwort ist einfach: Um die Nachkommen der Erbsenpflanzen kontrollieren zu können, schuf Mendel ein Verfahren, mit dem er die Pflanzen vor der Selbstbefruchtung bewahren konnte.

Das Verfahren bestand darin, die Staubblätter (männliche Blütenorgane, die die Pollensäcke enthalten, dh diejenigen, die den Pollen produzieren) von den Blüten der ersten Pflanze (BB genannt) zu schneiden und den Pollen von der zweiten Pflanze in der Stempel (weibliches Organ der Blumen, die in der Mitte von ihm ist) des ersten.

Mit dieser Aktion kontrollierte Mendel den Prozess der Befruchtung, eine Situation, die es ihm ermöglichte, jedes Experiment immer wieder durchzuführen, um sicherzustellen, dass immer derselbe Nachwuchs gewonnen wurde.

Auf diese Weise erreichte er die Formulierung dessen, was heute als Mendelsche Gesetze bekannt ist.

Warum hat Mendel die Erbsenpflanzen ausgewählt?

Gregor Mendel wählte die Erbsenpflanzen, um seine genetischen Experimente durchzuführen, weil sie billiger waren als jede andere Pflanze und weil die Generationszeit von ihnen sehr kurz ist und eine große Menge an Nachkommen hat.

Die Nachkommenschaft war wichtig, da viele Versuche zur Formulierung ihrer Gesetze notwendig waren.

Er wählte sie auch wegen der großen Vielfalt, die es gab, nämlich unter den grünen Erbsen, unter den gelben Erbsen, unter den runden Hülsen.

Die Vielfalt war wichtig, weil man wissen musste, welche Merkmale vererbt werden konnten. Daher entsteht der Begriff der mendelschen Vererbung.

Die 3 Gesetze von Mendel fassten zusammen

Mendels Erstes Gesetz

Mendels erstes Gesetz oder das Gesetz der Uniformität besagt, dass nach der Kreuzung zweier reiner Individuen (Homozygoten) alle Nachkommen in ihren Eigenschaften gleich (einheitlich) sind.

Dies liegt an der Dominanz einiger Charaktere, eine einfache Kopie davon reicht aus, um die Wirkung eines rezessiven Charakters zu überdecken. Daher haben sowohl homozygote als auch heterozygote Nachkommen den gleichen Phänotyp (sichtbares Merkmal).

Mendels zweites Gesetz

Mendels zweites Gesetz, das auch als das Gesetz der Charaktertrennung bezeichnet wird, besagt, dass während der Bildung der Gameten die Allele (Erbfaktoren) getrennt (segregiert) werden, so dass die Nachkommen von jedem Verwandten ein Allel erhalten.

Dieses genetische Prinzip änderte die anfängliche Annahme, dass Vererbung ein einzigartiger "Kombinationsprozess" ist, bei dem die Nachkommen Zwischenmerkmale zwischen den beiden Eltern aufweisen.

Mendels drittes Gesetz

Mendels drittes Gesetz ist auch als das Gesetz der unabhängigen Trennung bekannt. Während der Bildung der Gameten werden die Charaktere für die verschiedenen Merkmale unabhängig voneinander vererbt.

Derzeit ist bekannt, dass dieses Gesetz nicht für Gene auf demselben Chromosom gilt, die zusammen vererbt werden. Die Chromosomen trennen sich jedoch während der Meiose unabhängig voneinander.

Begriffe, die von Mendel eingeführt wurden

Mendel prägte einige der Begriffe, die derzeit auf dem Gebiet der Genetik verwendet werden, einschließlich: dominant, rezessiv, hybrid.

Dominant

Wenn Mendel das dominierende Wort in seinen Experimenten benutzte, bezog er sich auf den Charakter, der sich äußerlich im Individuum äußerte, ob es nur einen von ihnen gab oder wenn es zwei von ihnen gab.

Rezessiv

Mit rezessiv meinte Mendel, dass es sich um einen Charakter handelt, der sich außerhalb des Individuums nicht manifestiert, weil ein dominanter Charakter dies verhindert. Daher muss das Individuum zwei rezessive Charaktere besitzen, damit es sich durchsetzt.

Hybrid

Mendel verwendete das Wort Hybrid, um sich auf das Ergebnis einer Kreuzung von zwei Organismen verschiedener Arten oder unterschiedlicher Merkmale zu beziehen.

Ebenso hat er den Großbuchstaben für die dominanten Allele und den Kleinbuchstaben für die rezessiven Allele festgelegt.

Anschließend schlossen andere Forscher ihre Arbeit ab und verwendeten die restlichen Begriffe, die heute verwendet werden: Gen, Allel, Phänotyp, Homozygot, Heterozygot.

Mendelscher Erbschaft galt für Menschen

Die Eigenschaften des Menschen können durch das mendelsche Erbe erklärt werden, solange der familiäre Hintergrund bekannt ist.

Es ist notwendig, die Familiengeschichte zu kennen, da mit ihnen die notwendigen Informationen über ein bestimmtes Merkmal gesammelt werden können.

Dazu wird ein genealogischer Stammbaum erstellt, in dem jede Eigenschaft der Familienmitglieder beschrieben wird und somit festgestellt werden kann, wer sie geerbt hat.

Beispiel für die Vererbung bei Katzen

In diesem Beispiel wird die Farbe des Fells durch B (braun, dominant) oder b (weiß) angezeigt, während die Länge des Schwanzes durch S (kurz, dominant) oder s (lang) angezeigt wird.

Wenn die Eltern für jedes Merkmal homozygot sind (SSbb und ssBB), sind ihre Kinder in der F1-Generation heterozygot in beiden Allelen und zeigen nur die dominanten Phänotypen (SsbB).

Wenn die Nachkommen zusammen in der F2-Generation zusammengefügt sind alle Kombinationen von Fellfarbe und Warteschlangenlänge hergestellt: 9-braun / kurz sind (Boxen lila), drei sind weiß / short (pink-Boxen), drei sind braun / lang (blaue Kästchen) und 1 ist weiß / lang (grüne Box).

4 Beispiele für mendelsche Züge

-Albinismus: Es ist eine erbliche Eigenschaft, die die Produktion von Melanin (das Pigment, das Mensch besitzt und ist verantwortlich für die Farbe der Haut, Haare und Augen), so oft gibt es keine Veränderung beinhaltet insgesamt davon. Diese Eigenschaft ist rezessiv.

-Lappen des freien Ohres: Es ist eine dominante Eigenschaft.

-Ohrläppchen schlossen sich an: Es ist ein rezessives Merkmal.

-Witwenhaare oder Schnabel: Dieses Merkmal bezieht sich auf die Art und Weise, in der der Haaransatz auf der Stirn endet. In diesem Fall würde es mit einer Spitze in der Mitte enden. Diejenigen, die dieses Feature präsentieren, haben einen Buchstaben "W" auf dem Kopf. Es ist eine dominante Eigenschaft.

Faktoren, die die mendelsche Segregation verändern

Vererbung in Verbindung mit Sex

Die mit dem Geschlecht verbundene Erbschaft bezieht sich auf das Geschlecht, das mit dem Paar der Geschlechtschromosomen verwandt ist, dh jene, die das Geschlecht des Individuums bestimmen.

Menschen haben X-Chromosomen und Y-Chromosomen, Frauen haben XX-Chromosomen, Männer haben XY.

Einige Beispiele für Vererbung im Zusammenhang mit Sex sind:

-Daltonismus: Es ist eine genetische Veränderung, die Farben nicht unterscheiden kann. Normalerweise kann man nicht zwischen Rot und Grün unterscheiden, aber das hängt vom Grad der Farbenblindheit ab, den die Person präsentiert.

Farbenblindheit übertragen wird, durch rezessive Allel auf dem X-Chromosom gebunden, also wenn ein Mann erbt ein X-Chromosom dieses rezessive Allel, das ist farbenblind.

Während für Frauen, um diese genetische Veränderung zu präsentieren, ist es notwendig, dass sie die beiden veränderten X-Chromosomen haben. Deshalb ist die Anzahl der Frauen mit Farbenblindheit geringer als die der Männer.

-Hämophilie: Es ist eine Erbkrankheit, die Farbenblindheit mag, ist X-chromosomal Hämophilie ist eine Krankheit, die das Blut der Menschen nicht richtig gerinnt verursacht.

Wenn also eine Person mit Hämophilie geschnitten wird, dauert die Blutung viel länger als eine andere Person, der es nicht haben. Dies geschieht, weil Sie nicht genug Protein in Ihrem Blut haben, um die Blutung zu kontrollieren.

-Distrofia Muskeldystrophie: ist eine rezessive Erbkrankheit, die auf Chromosom X verknüpft ist, ist es eine neuromuskuläre durch die Anwesenheit von signifikanter Muskelschwäche gekennzeichnet Krankheit, die weit verbreitet und entwickelt progresiv

-HypertrichoseEs handelt sich um eine Erbkrankheit, die im Y-Chromosom vorhanden ist und nur von einem Vater auf ein männliches Kind übertragen wird. Diese Art der Vererbung wird holándrica genannt.

Hypertrichose ist das Wachstum über die Haare, so dass wer leidet, hat Teile seines Körpers, die übermäßig behaart sind. Diese Krankheit wird auch als Werwolfsyndrom bezeichnet, da viele Betroffene fast vollständig mit Haaren bedeckt sind.

Referenzen

1. Brooker, R. (2012). Konzepte der Genetik (1. Ausgabe). Die McGraw-Hill-Unternehmen, Inc. 
2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Einführung in Genetik Analyse (11. Ausgabe). W.H. Freeman 
3. Hasan, H. (2005). Mendel und die Gesetze der Genetik (1. Ausgabe). Die Rosen-Verlagsgruppe, Inc. 
4. Lewis, R. (2015). Humangenetik: Konzepte und Anwendungen (11. Ausgabe). McGraw-Hill Ausbildung.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Prinzipien der Genetik (6. Ausgabe). John Wiley und Söhne. 
6. Trefil, J. (2003). Das Wesen der Wissenschaft (1. Ausgabe). Houghton Mifflin Harcourt.