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Mendel: monohybrider Erbgang
Biologie · Klasse 9–10 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Q1.3 Humangenetik
Alles, was man braucht, um einen monohybriden Erbgang aufzuschreiben und Wahrscheinlichkeiten für die Nachkommen abzulesen.
Worum es geht
Ein Merkmal, etwa die Samenfarbe der Erbse, wird von einem Gen bestimmt. Jedes Lebewesen trägt dieses Gen zweimal, eines von jedem Elternteil. Die Varianten eines Gens heißen Allele. Das dominante Allel schreibt man groß (G für gelb), das rezessive klein (g für grün). Das rezessive Merkmal zeigt sich nur, wenn beide Allele rezessiv sind. In jede Keimzelle gelangt nur eines der beiden Allele. Monohybrid heißt: Man betrachtet nur ein einziges Merkmal.
Begriffe und Regeln
| Begriff | Bedeutung | Beispiel (G gelb, g grün) |
|---|---|---|
| Genotyp | die Allele, die ein Lebewesen trägt | Gg |
| Phänotyp | das äußere Erscheinungsbild | gelb |
| reinerbig (homozygot) | zwei gleiche Allele | GG oder gg |
| mischerbig (heterozygot) | zwei verschiedene Allele | Gg — sieht gelb aus |
| Uniformitätsregel | reinerbige Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden: alle F1-Nachkommen sind gleich | GG × gg → alle Gg, alle gelb |
| Spaltungsregel | F1 × F1: in der F2 spalten die Merkmale in festem Verhältnis auf | Gg × Gg → 3 gelb : 1 grün |
| Rückkreuzung | Kreuzung mit reinerbig rezessivem Partner zeigt den Genotyp | Gg × gg → 1 gelb : 1 grün |
| intermediärer Erbgang | Mischerbige zeigen eine Zwischenform | Wunderblume: RR rot, RW rosa, WW weiß |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Erbse: gelbe Samenfarbe (G) ist dominant über grüne (g). Gekreuzt wird Gg × Gg. Welche Genotypen und Phänotypen entstehen, und mit welcher Wahrscheinlichkeit ist ein Nachkomme grün?
| Schritt | Überlegung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Keimzellen | jedes Elternteil bildet G und g, je zur Hälfte | in jede Keimzelle kommt nur ein Allel |
| 2 · Kombinieren | GG, Gg, gG, gg — vier gleich wahrscheinliche Felder | jede Keimzelle kann sich mit jeder treffen |
| 3 · Genotypen | 1 GG : 2 Gg : 1 gg | Gg und gG sind derselbe Genotyp |
| 4 · Phänotypen | 3 gelb : 1 grün | GG und Gg sehen gelb aus, weil G dominant ist |
| 5 · Wahrscheinlichkeit | grün: 1 von 4 Feldern = 25 % | nur gg zeigt das rezessive Merkmal |
Der typische Fehler
„3 : 1 heißt: Von vier Nachkommen sind genau drei gelb.“ Das Kreuzungsschema hat genau vier Felder, deshalb liegt dieser Schluss nahe. Jedes Feld ist aber eine Wahrscheinlichkeit, keine feste Zahl. Jeder Nachkomme ist mit 75 % gelb, unabhängig von seinen Geschwistern. Bei vier Erbsen können auch alle vier gelb sein. Erst bei vielen Nachkommen nähert sich das Verhältnis 3 : 1 — Mendel zählte 6022 gelbe und 2001 grüne Samen.
So prüfst du dein Ergebnis
Summen prüfen. Die Genotypen müssen zusammen 4 Felder ergeben, die Wahrscheinlichkeiten zusammen 100 %. Rezessiv prüfen: Ein grüner Nachkomme ist möglich, wenn beide Eltern ein g abgeben können. Bei GG × gg darf also kein grüner Nachkomme herauskommen.