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Vererbungslehre Johann Mendel Teil 2
Die Spaltungsregel
Mendel kreuzte die heterozygoten (mischerbigen) Pflanzen der F1-Generation untereinander. In der darauf folgenden Generation (F2-Generation) traten neben den roten wieder weisse Blüten auf.
Auf diese Weise konnte Mendel beweisen, dass die genetische Information für die weissen Blüten nicht verloren gegangen war, sondern nur von dem dominanten, roten Merkmal überlagert wurde. Das Spaltungsgesetz besagt demzufolge, dass die Nachkommen einer Kreuzung mischerbiger Individuen nicht mehr gleichförmig sind. Ihr phänotypisches Erscheinungsbild spaltet sich statistisch gesehen in einem Verhältnis von 3:1 auf, da drei von vier Nachkommen rote Blüten haben. In Bezug auf die vererbten Gene beträgt das Verhältnis 1:2:1. Während zwei der rot blühenden Pflanzen ebenfalls heterozygot sind, verfügen die anderen beiden wieder über die homozygoten (reinrassigen) Genmerkmale der „Grosseltern“ (P-Generation).
Als Mendel nun die weissblütigen Nachkommen der F2-Generation untereinander weiterkreuzte, stellte er fest, dass sie keine roten Blüten mehr entwickelten. Erst als er diese wiederum mit rot blühenden Pflanzen kreuzte, setzte sich das dominante, rote Genmerkmal gegenüber dem rezessiv, weissen Allel durch. (Uniformitätsregel)
Bei diesem Beispiel handelt es sich um eine Verpaarung (Kreuzung) zweier mischerbiger, naturfarbener Streifenhörnchen (Bx) aus der F1-Generation von Tafel A. Die Mutter und der Vater sind sowohl im Phänotyp, als auch im Genotyp gleich. Doch aufgrund der Dominanz des dunklen Farb- Gens sind beide Streifenhörnchen naturfarben, tragen aber im Genotyp das rezessive Gen für Leuzismus (x) ihrer Mutter (Tafel A) in sich. Das bedeutet, dass sie dieses an ihre Jungen weiter vererben können.
Da durch die Reduktionsteilung (Meiose) in den Keimzellen (Eizellen & Spermien) jeweils nur noch die Hälfte der Chromosomen enthalten sind, können die Mutter und der Vater dementsprechend auch nur die Hälfte ihrer Erbanlangen weitervererben. Der Zufall entscheidet, welche zusammengestellten Hälften der Mutter- und Vater- Allelen in den Keimzellen (Eizellen & Spermien) zum Einsatz kommen und nach der Befruchtung zu neuen Allelen- Paaren verschmelzen.
Im Gegensatz zur Zuchtsituation von Tafel A steht nun eine beschränkte Anzahl von Möglichkeiten hinsichtlich der Farbgebung offen, weil die Nachkommen einer Kreuzung mischerbiger Zuchttiere nicht mehr gleichförmig sind. Statistisch gesehen, spaltet sich das Erscheinungsbild der F2-Generation in einem bestimmten, logischen Zahlenverhältnis auf. Überträgt man die Spaltungsregel auf den Streifenhörnchen- Wurf der Tafel B, so ergeben sich prozentual folgende Allel- Kombinationen:
• 75% der Jungen sind aufgrund ihres äusseren Erscheinungsbildes (Phänotyp) naturfarben. Welche davon reinerbig und welche mischerbig sind, lässt sich von blossem Auge nicht feststellen.
• 25% der Jungtiere sind reinerbig, naturfarben (BB). Da das rezessive Gen für Leuzismus (x) nicht in ihrem Erbgut verankert ist .
• 50% der Jungtiere sind mischerbig (Bx) und gleichen somit den Nachkommen der F1- Generation (Genotyp und Phänotyp ist gleich). Wie bei ihren Eltern, hat sich das das dominante Farb- Gen (B) durchgesetzt, deshalb sind sie naturfarben. Das rezessive Gen für Leuzismus (x) ist immer noch in ihrem Erbgut (Genotyp) verankert und so können sie dieses an ihre Jungen weitervererben.
• 25% der Jungtiere sind reinerbig, weiss (xx). Da das dominante Gen (B) nicht in ihrem Erbgut verankert ist. Das Allel für Leuzismus (xx) wurde also verdeckt weitervererbt, obwohl es rezessiv ist und hat somit eine Generation übersprungen. (Rezessiver Erbgang)
Rezessiver Erbgang
Abgesehen von den weissen Streifenhörnchen bei denen der Genotyp offensichtlich ist, kann man von blossem Auge nicht erkennen, welche naturfarbenen Jungtiere reinerbig bzw. mischerbig sind. Zieht man diese Tiere zur Zucht herbei, kann man also nicht im Voraus abschätzen, wie der Wurf zusammengesetzt sein wird. Damit es zur Manifestation eines rezessiven Merkmals im Erscheinungsbild kommen kann, bedarf es immer zweier Anlageträger. Tritt also ein rezessiv vererbtes Merkmal auch nur ein Mal auf, beweist dies, dass beide Elterntiere die Veranlagung dazu in sich tragen.
Für Streifenhörnchen- Züchter ist das Spaltungsgesetz natürlich nicht in gleichem Masse kalkulierbar, wie das Uniformitätsgesetz. Besonders deshalb, weil die von Mendel beobachteten Zahlenverhältnisse der genotypischen und phänotypischen Merkmale längst nicht auf jeden einzelnen Wurf zutreffen, sondern einem statistischen Durchschnitt entsprechen. Es kann also durchaus sein, dass ein rezessiver Genotyp einige Generationen überspringt, bevor er sich dann vielleicht ganz überraschend wieder manifestiert. In so einem solchen Fall spricht man dann oft davon, dass sich das betreffende Merkmal „durchge-mendel-t“ hat.
Man sollte sich als Züchter daher nicht blindlings auf die „Prognosen“ der Spaltungsverhältnisse nach Mendel verlassen. So ist es beispielsweise schon vorgekommen, dass die Verpaarung eines Zuchtpaares, bestehend aus einem weissen und einem zimtfarbenen Streifenhörnchen, zu einem Wurf mit fünf weissen Jungtieren geführt hat.
In der Praxis können also diese Werte erst nach etwa 50 Nachkommen bestätigt werden, was aber in der Regel gar nicht möglich ist. Lediglich Züchter von Labormäusen oder Pflanzenzüchter, wie Mendel es war, können die logischen statistischen Gesetzmässigkeiten durch ihre Vielzahl an Nachkommen nachzählen.