von Mia » Sa Apr 23, 2011 00:33
Die Mendelschen Gesetze - mit möglichst einfachen Worten erklärt:
Gregor Johann Mendel ( 1822-1884 ) war ein Augustinermönch, der in seinem Klostergarten Vermehrungsexperimente mit Planzen durchführte. Dadurch kam er auf drei verschiedene wissenschaftliche Gesetze der Vererbung ( heute Regeln genannt), die durch die spätere Entdeckung der Gene und der DNS untermauert wurden und bis heute Gültigkeit haben.
Weil das Ganze etwas schwierig und trocken ist, will ich die Sache so schlicht wie möglich beginnen:
Es war einmal ein Mönch in seinem Klostergarten und der dachte sich:
'Ich habe hier eine weißblühende Erbse und eine rote. Die weiße keimt oft schlecht, trägt aber gut, die rote wird oft zu hoch, fällt mir bei Wind vom Gitter, keimt aber besser. Kreuze ich die untereinander, bekomme ich dann eine mittelhohe, rosane ? - Das wäre doch phantastisch für unseren Klostergartenabverkauf!'
Mendel übte sich also in Bestäubung, sammelte die Samen ein, pflanzte neugierig im nächsten Jahr und -- wurde von seinen ersten Versuchen bitter enttäuscht. Die Dinger dachten gar nicht daran, sich zu vermischen!
Von den weißen und roten Erbseneltern erhielt er in der ersten Töchtergeneration ( genannt F1 - F von "Filia", lateinisch: Tochter) nur rote Nachkommen. Verdrossen pählte Mönch Mendel im Herbst die trockenen Erbsen aus und legte sie in den Schrank. Von da aus sollten die im nächsten Jahr wieder ausgesät werden, denn damals verfügte man vor allen Dingen nur über selbstgewonnenes Saatgut.
Die Samen wurden ausgesät, der Sommer kam - verblüfft stand Mendel vor seinen Beeten:
Von den 120 Erbsenpflanzen die er als zweite Tochtergeneration ( F2 ) herangezüchtet hatte, blühten 90 Erbsen rot und 30 weiß. - Wie konnte das nur kommen?
Nun hat ein Mönch ja Zeit, und Mendels Interesse war stark geweckt. Er wollte seine Idee, bessere Pflanzen für den Klostergarten zu züchten, durchsetzen. Er begann zig Kulturen mit unterschiedlichen Pflanzenkreuzungen anzulegen und stieß dabei, ohne etwas von Genen oder Genetik zu kennen, auf völlig gleichmäßige Regeln der Vererbung.
Da mit etwas Genetik die Grundlagen leichter zu erklären sind, greife ich jetzt darauf zurück:
Bei Menschen, Tieren und vielen Pflanzen ist folgendes gleich: Im Gegensatz zum bereits geborenen, lebenden, wachsenden Individuum, existiert im männlichen Samen und der weiblichen Eizelle jeweils nur eine Spirale der DNS. Mit der sexuellen Vereinigung wird ein neues Wesen geschaffen, welches nun wieder die doppelte DNS-Spirale in sich trägt. Auf diesen DNS -Spiralen sitzen die einzelnen Gene. Und weil es zwei Spiralen sind, gibt es die Gene doppelt. Einmal sind es solche die vom Vater kamen, andererseits jene, die von der Mutter kamen, beide in den Spiralen hübsch nebeneinander.
Nun sieht man ja auch schon bei Menschenkindern, dass manche Gene stärker sind als andere. "Leider hat die kleine Tochter der Meiers auch die schrecklich lange Nase des Vaters geerbt!" tuscheln die Nachbarinnen. "Dem Sohn steht sie ja gut, ABER der Tochter? Wie hübsch wäre sie doch mit der kurzen Nase ihrer Mutter!"
Man erkennt also: Wir haben hier ein durchsetzungsfähigeres Gen gegenüber einem schwächeren. Vater Meiers Gen, die lange Nase zu vererben, war stärker als das kurznasige der Mutter.
So erklärt sich auch, dass Mendel in der ersten Kreuzungsgeneration der Erbsen nur rote Blüten bekam: das Gen "ROT" war stärker ( dominant), als das Gen "WEISS" ( rezessiv) .
Dies ist ein Teil der Regel Nr.1, der UNIFORMITÄTSREGEL: Vererben Eltern ein reines Gen ( homozygot) , von denen das eine stärker und das andere schwächer ist, setzt sich in der nächsten Generation das stärkere durch. Ein weiterer Teil der UNIFORMITÄTSREGEL ist: ALLE Nachkommen sind in der F1 Generation gleich.
Auf die Eltern Meier bezogen bedeutete das: Alle ihre Kinder hatten lange Nasen.
Trotzdem ist es aber so, dass die Nachkommen der ersten Tochter-Generation ( F1) BEIDE Elterngene in sich tragen, von denen das EINE aber äußerlich unsichtbar bleibt. Sie sind nun heterozygot - auf deutsch: mischerbig.
Kreuzt man nun solche Pflanzen weiter (F2), erscheinen zum Teil wieder die verschiedenen Erbanlagen der Eltern als reinerbig, zum Teil wird das mischerbige Gen weitergegeben.
Weil aber ein Gen von vorn herein stärker als das andere war (dominant), blühen drei von vier Pflanzen weiterhin in rot, nur eine in weiß. Wobei zwei von drei roten innerlich AUCH die Erbinformation "weiß" in sich tragen und weitergeben. Äußerlich sieht man das ihnen aber nicht an. Deshalb, um beim oberen Beispiel zu bleiben: 120 Samen legte Mendel, 90 blühten rot, 30 weiß.
Dies ist Regel Nr. 2, die SPALTUNGSREGEL. Das äußerliche Verhältnis 3:1 ist in der F2-Generation immer gleich.
Auf den Menschen bezogen: Alle langnasigen Meier-Kinder werden erwachsen. Sie heiraten ihre ebenso langnasigen Cousins und Cousinen und bekommen je vier Kinder ( F2 Generation). Davon sind jeweils 3 langnasig und 1 kurznasig, obwohl die beiden Eltern ( der F1 Generation) äußerlich langnasig waren. - Eines der Mädels nennen sie Mia.
Es gibt aber Pflanzen ( und Tier- und Menschenfamilien) bei denen bestimmte Gene sich tatsächlich vermischen, weil diese von vorn herein mischerbig (heterozygot) waren.
Mia Meier ( F2) wird auch erwachsen, heiratet jemanden, der wie sie selbst, einen langnasigen Vater und eine langnasige Mutter hatte (wenngleich ein Teil beider Großeltern kurznasig war) und die kriegen zig F3-Kinder, von denen die meisten eine lange, die zweiten eine kurze, und die dritten MITTLERE Nasen haben.
Letzteres nennt man, Teil 3 der UNIFORMITÄTSREGEL, den intermediären Erbgang.
Mendel hatte da bei seinen Erbsen zunächst keinen Erfolg, er musste sich erst andere Pflanzen suchen, mit denen das ging (Mirabilis jalapa - Wunderblume) . Bei denen konnte er bereits in der ersten Filial-Generation aus Weiß und Rot Rosa machen.
Das lag ( siehe oben) daran, dass diese Pflanzen von vorn herein mischerbig (heterozygot) waren.
Kommen wir aber zurück zu den reinerbigen Vorgängen.
Die Menschesche Regel Nr.3 ist die UNABHÄNGIGKEITSREGEL/NEUKOMBINATIONSREGEL:
Ab der dritten Töchtergeneration ( F3) entstehen aus den vorher mischerbigen Typen ( F1 und F2) wieder neue, reinerbige, die sich dann mit ihrem individuell verändertem Erbgut fortpflanzen.
So ist es auch bei den Meiers:
Großmutter M. war eine blondgelockte Schönheit mit einer kurzen Nase. Sie heiratete Herrn Meier, der über dunkle Haare und eine lange Nase verfügte. Alle ihre Kinder waren langnasig und dunkelhaarig ( F1 Generation). In der F2- Generation gab es in jedem Haus vier Kinder, von denen waren je drei langnasig und eines kurznasig.
Als die sehr fruchtbare Enkeltochter Mia (F2) endlich Kleine bekam, tauchte - neben den obligaten langnasigen, dunkelhaarigen - nun eines auf, das war langnasig und blondgelockt, ein anderes, das war kurznasig und dunkel, wie es auch mittelnasige, mittelblonde Kinder gab. Alle diese Kinder werden nun, nach Mendel, genau die Erbinformationen weitergeben die sie haben.
Ab der dritten Filial-Generation sind nun neue Kombinationen entstanden.
Das ging aber nur, weil die Gene, die zu dieser Veränderung führten, erstens reinerbig waren und zweitens an verschiedenen Stellen ( auf unterschiedlichen Chromosomen) der Doppelhelix saßen. Nasenlänge und Haarfarbe wurden unabhängig von einander vererbt. So konnte die Kombination einen neuen, reinen Typ schaffen. Sitzen die Gene in der DNA hingegen zu nah, komm es zu uneindeutig vererbten Kopplungsgruppen. Uns, als Menschen, die wir Familien haben, ist das gleichgültig - wir können ohnehin nichts daran ändern.
Für den neueren Pflanzenzüchter ergab sich aus dem Wissen über die Vererbung ein großes Spektrum an Zucht- und Handlungsmöglichkeiten. Er wusste nun, dass, wenn er reinerbige Pflanzen kreuzt, die sich nur durch ein Merkmal unterscheiden ( oder durch mehrere, deren Gene auf verschiedenen Stellen der Doppelhelix sitzen), er ab der dritten Generation ein buntes Mischmasch bekommt, aus dem er sich aber die überzeugensten heraussuchen kann, weil die Gene nun wieder reinerbig weitergegeben werden ( Auslese). So haben das mit Sicherheit viele Stauden-, Gemüse- und Blumenzüchter der letzten Generation gemacht. - Ein ehrliches Geschäft!
Der MODERNE Pflanzenzüchter wusste nun ferner, dass, wenn man reinerbige Pflanzen mischt, generell die stärksten Gene in die F1 Generation vererbt werden. Und dass die Hybriden der F1-Generation immer gleich sind.
Also ging er hin, und züchtete über drei, vier Generationen starke Inzuchtlinien. Er hatte, wie vormals Mendel in seinem Klostergarten, jetzt meinetwegen einen hohen Mais, der reich trug, aber ständig vom Wind umfiel, auch wenig Schädlingsresistent war, und einen niedrigen, der weniger reich trug, aber alle Schädlinge abwehren konnte. Also züchtete er, durch Auslese, in Inzucht beide Sorten weiter, bis für jede Sorte das Optimum erreicht war und bis das Erbgut der zwei Sorten reinerbig weitergeben wurde. Dann erst kreuzte er.
Die jeweils stärksten Gene schlugen in der F1-Generation durch, er erhielt nun einen Mais, der kompakt, fit, reichtragend und schädlingsresistent war. Die Erträge der Elterngeneration konnten auf diese Weise verdoppelt werden! Was danach geschah, war dem modernen Pflanzenzüchter egal. Er hatte eine gute Anstellung bei einem Großkonzern, und der wollte Geld verdienen! Dieser Mais der F1-Generation wurde in alle Welt verkauft, überall gab es im ersten Jahr starke Ernten, alle waren glücklich! --- Alle? Nein, die kleinen Bauern überall auf der Welt, die es über Generationen gewohnt waren, ihr eigenes Saatgut wieder zu verwenden, standen im nächsten Jahr vor einem mittleren Kahlschlag. Denn in der nächsten (F2) Generation fallen die Pflanzen ja im Verhältnis 3:1 unter die Spaltungsregel!
Und ab der dritten Generation kann man gar nicht mehr sagen was dabei herauskommt.
So ist das kleine Bäuerlein irgendwo am Amazons heutzutage jährlich gezwungen, seine Neusaat für teures Geld beim Großkonzern zu erwerben.
Weiteres unter F1-Hybriden und Pflanzenzucht.
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Mia am Di Apr 26, 2011 20:16, insgesamt 40-mal geändert.
Ich möchte so ein guter Mensch werden, wie meine Hunde von mir glauben, dass ich es bin.