ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Biologie
Stammbaumanalyse
Biologie · Klasse 11–12 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Q1.3 Humangenetik
Wie man aus einem in Worten beschriebenen Stammbaum Erbgänge ausschließt und Wahrscheinlichkeiten berechnet. Es gelten die Regeln der Arbeitsblätter: vollständige Penetranz, keine Neumutationen, eingeheiratete Personen können Überträger sein.
Worum es geht
Vier Erbgänge stehen zur Wahl: autosomal-dominant, autosomal-rezessiv, X-chromosomal-dominant, X-chromosomal-rezessiv. Man beweist keinen Erbgang, man schließt aus: Ein einziges Familienmitglied, das nicht passt, genügt. Was übrig bleibt, ist mit dem Stammbaum vereinbar.
Die Ausschlussregeln
| Beobachtung | schließt aus | Grund |
|---|---|---|
| gesunde Eltern, betroffenes Kind | beide dominanten Erbgänge | ein Elternteil müsste das dominante Allel tragen und betroffen sein |
| betroffene Eltern, gesundes Kind | beide rezessiven Erbgänge | aa × aa ergibt nur aa |
| betroffene Tochter, gesunder Vater | X-rezessiv | die Tochter erhält sein X; es müsste Xᵃ sein |
| gesunder Sohn, betroffene Mutter | X-rezessiv | XᵃXᵃ gibt jedem Sohn Xᵃ |
| betroffener Vater, gesunde Tochter | X-dominant | jede Tochter erhält sein X |
| betroffener Sohn, gesunde Mutter | X-dominant | der Sohn hat sein X von der Mutter |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: I-1 (Mann, nicht betroffen) und I-2 (Frau, nicht betroffen) haben die Kinder II-1 (Sohn, betroffen), II-2 (Tochter, betroffen), II-3 (Sohn, nicht betroffen). Welcher Erbgang ist allein vereinbar?
| Schritt | Überlegung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Eltern gegen Kinder | gesunde Eltern, betroffene Kinder → nicht dominant | ein dominantes Allel wäre bei einem Elternteil sichtbar |
| 2 · Töchter prüfen | II-2 betroffen, Vater I-1 gesund → nicht X-rezessiv | I-1 wäre XᴬY und gäbe II-2 ein Xᴬ |
| 3 · Rest prüfen | autosomal-rezessiv: I-1 Aa, I-2 Aa | jede Person erhält einen passenden Genotyp |
| 4 · Ergebnis | nur autosomal-rezessiv | drei Erbgänge scheitern an mindestens einer Person |
Der typische Fehler
»Vereinbar« mit »bewiesen« verwechseln. Sind nur Söhne betroffen, liegt X-rezessiv nahe — autosomal-rezessiv erklärt denselben Stammbaum aber ebenso. Jeder Stammbaum, der X-chromosomal erklärbar ist, lässt sich unter diesen Regeln auch autosomal erklären. Deshalb kann nur ein autosomaler Erbgang allein übrig bleiben.
So prüfst du dein Ergebnis
Genotypen eintragen. Gib für den gewählten Erbgang jeder Person einen Genotyp, der zu ihrem Phänotyp und zu ihren Eltern passt. Gelingt das für alle, ist der Erbgang vereinbar. Bei Wahrscheinlichkeiten: Ein gesundes Geschwister eines rezessiv betroffenen Kindes ist mit 2/3 Überträger, nicht mit 1/2.