Die Erbinformation ist in Form von Chromosomen = Kopplungsgruppen organisiert

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1 Die Erbinformation ist in Form von Chromosomen = Kopplungsgruppen organisiert Chromosom Chromatin Ausschnitt aus DNA-Doppelhelix Nukleosomen (Chromatin) Chromatinfaden höherer Ordnung Teil eines Chromosoms (Schleifen) Abschnitt eines teilkondensierten Metaphasen-Chromosoms Kopplungsgruppen Metaphasen- Chromosom A B C D A B C D

2 Erbinformation = Genom = Summe voneinander trennbarer Teilinformationen (Gene) z.t erheblich beeinflusst durch Umweltfaktoren Phänotyp Genotyp Ein Merkmal kann von mehreren Genen beeinflusst werden = Polygenie Ein Gen kann an der Ausprägung mehrerer Merkmale beteiligt sein = Polyphänie

3 Funktionen eines Genoms Ein Genom hat drei Aufgaben zu erfüllen: Genotyp-Funktion: Weitergabe der genetischen Information von einer Generation auf die nächste Phänotyp-Funktion: Kontrolle von Wachstum und Entwicklung der Nachkommen hin zum erwachsenen, reproduktionsfähigen Zustand Evolutionäre Funktion: Möglichkeit, auf veränderte Umweltbedingungen durch Anpassung der genetischen Information in Form von Mutationen zu reagieren.

4 haploid vs. diploid Gen/Allel Allele homozygot wt heterozygot homologe Gene auf homologen Chromosomen, die in verschiedener oder gleicher Zustandsform vorliegen, d.h. eine minimal verschiedene Nukleotidfolge besitzen können. homozygot mt

5 Mendel Gregor Mendel (*1822, 1884) Kreuzt man Individuen, die sich in einem Genort, einem Allel, unterscheiden, spricht man von einem monohybriden Erbgang. Zeigen beide Eltern Unterschiede in zwei, drei oder mehreren Allelen, so spricht man von dihybriden, trihybriden oder polyhybriden Erbgängen.

6 1. Mendel sche Regel Kreuzt man zwei reinerbige Rassen, die sich in einem Allelpaar unterscheiden, so sind die Nachkommen die erste Filialgeneration (F1-Hybriden) unter sich gleich. Uniformitätsgesetz Nachkommen homozygoter Eltern haben denselben Phänotyp AA aa P X A A a a Genotyp Phänotyp Aa Aa Aa Aa rot rot rot rot F1

7 2. Mendel sche Regel Kreuzt man zwei Monohybride der F1-Generation, so sind die Individuen der Nachkommenschaft (F2-Generation) untereinander nicht gleich, sondern spalten in bestimmten Zahlenverhältnissen auf Spaltungsgesetz Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1

8 2. Mendel sche Regel Spaltungsgesetz Segregation dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 3:1 AA X aa A A a a P X Aa Aa Aa Aa F1 A a A a AA Aa Aa aa rot rot rot weiß F2

9 2. Mendel sche Regel Spaltungsgesetz Rückkreuzung eines F1-Individuums mit einem homozygotrezessiven Elternteil spaltet die Merkmale im Verhältnis 1:1 auf AA X aa A A a a P Rückkreuzung P aa X Aa Aa Aa Aa F1 a a A a Aa aa Aa aa rot weiß rot weiß

10 3. Mendel sche Regel Kreuzt man zwei Rassen, die sich in zwei oder mehr Allelen unterscheiden, so werden die einzelnen Allele unabhängig voneinander vererbt und können neu kombiniert werden. Gesetz von der Reinheit der Gameten Unabhängige Segregation zweier dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 9:3:3:1

11 3. Mendel sche Regel Unabhängige Segregation zweier dominanter und rezessiver Merkmale in F2 im Verhältnis 9:3:3:1 AABB AB AB X aabb ab ab P AaBb AaBb AaBb AaBb F1 AB Ab ab ab AB Ab ab ab gilt nur, wenn sich die analysierten Merkmale (Gene) auf verschiedenen Chromosomen (Kopplungsgruppen) befinden