Biologie in Stichpunkten

Mendelsche Regeln

Johan Gregor Mendel Vater der modernen Genetik Mendel wurde 1822 als Sohn des Kleinbauern Anton Mendel nahe der mährischtschlesischen Grenze geboren. Im Jahre 1843 trat er als Mönsch in das Augustinerkloster zu Brünn ein. Neben seiner seelsorgerischen Tätigkeit galt Mendels besondere Interesse der Botanik. Von 1851-1853 studierte er in Wien Naturwissenschaften. Zu Brün ging er seinen besonderen Interressen nach und began seine Kreuzungsexperimente mit der Gartenerbse. Seine Beobachtungen führten ihn zu seinen eigentlichen Forschungsziel "... ein allgemein giltiges Gesetz für die Bildung und Entwicklung der Hybride aufzustellen...." Hybride sind nach Mendels Auffassung die Nachkommen der Eltern, die sich in einen oder mehreren Merkmalen unterscheiden.

1. Uniformitätsregel:
Kreuzt man zwei Individuen einer Art miteinander, die sich in einem Merkmal reinerbig unterscheiden, so sind die Nachkommen in der F1 - Generation bei einen dominant rezessiven Erbgang untereinander gleich (uniform).

Genotyp = Erbbild Phänotyp = Erscheinungsbild dominant = beherschend, überdeckend rezesiv = zurücktretend, überdeckbar R = rund r = kantig

P(arentes Elterngeneration)
Anlagen: RR rr
F1 (filiae Tochtergeneration)
Anlagen: Rr Rr Rr Rr
alle erscheinen rund.

2. Spaltungsregel:
Kreuzt man die Individiuen aus der F1 - Generation unter sich so spalten sich die Merkmale bei einen dominant- rezesiven Erbgang im Verhältnis 3:1 auf.

F1 Rr Rr
F2 RR Rr Rr rr

3. Mendelsche Regel
(Regel von der Neukombination der Anlagen)
Die Anlagen werden unabhängig voneinander vererbt und können neu kombiniert werden.
Einschränkung: Die freie Kombination gilt nur, soweit die Anlagen nicht auf einem, sondern auf verschiedenen Chromosomen liegen. Das bedeutet, daß es z. B. bei drei Merkmalen verschiedene Kombinationsmöglichkeiten gibt, nach denen die Anlagen zu einer Keimzelle zusammengesetzt werden können.

Die Chromosomen

Genetik

Chromosomen sind fadenförmige Moleküle, von denen sich in jedem Zellkern 46 befinden. Sie enthalten DNS bzw. DNA (Desoxiriboninsäure Kurz: DNS (deutsch) oder DNA (engl.)) und sind Träger der Erbanlagen. Die Chromosomen sind sehr klein, so daß sie ohne technische Tricks (wie z.B. Lichtmicroscop) nicht sichtbar sind. Normalerweise liegen sie in der Ruheform, das heißt in Fäden, im Zellkern. In diesem Zustand kann man sie zwar mit einem Elektronenmikroskop fotografieren, aber dabei sind immer nur ein Ausschnitt der Zelle zu erkennen.Es ist also nicht möglich, eine Zelle ganz zu fotografieren. Um die Zelle ganz fotografieren zu können, muß sie sich teilen, da dann die Chromosomen sich "zusammenlegen" und sie dadurch sichtbar werden. (Beispiel bei Haaren: ein Haar ist schwer erkennbar; legt man mehrere übereinander, so kann man sie erkennen)
Die Chromosomen sind alle mit einem bestimmten Muster gebändert. Dabei sind die Chromosomen von verschiedenen Menschen auch unterschiedlich gestreift, da jeder individuelle Chromosomen hat. Bloß eineiige Zwillinge haben die gleiche Chromosomenbänderung. Auch die Chromosomen von den Eltern haben teilweise die gleiche Bänderung wie die ihrer Kinder.

Identische Verdoppelung der DNS

Genetik

Das Molekül Desoxiribonukleinsäure, kurz DNS oder DNA genannt, wird identisch verdoppelt, damit bei der Zellteilung je ein genau gleicher identischer Strang als wichtigster Bestandteil des Chromosoms in die neue Zelle gelangen kann. Dazu öffnet sich der Doppelstrang.
Die DNS ist zusammengesetzt aus vier verschiedenen Nukleotiden, von denen jeweils zwei zusammengehören (komplementär) sind. Je zwei bilden zwei Wasserstoffbrücken, je zwei bilden drei Wasserstoffbrücken.
Der DNS-Doppelstrang wird wie ein Reißverschluß zwischen den Nukleotiden enzymatisch geöffnet und jeder Halbstrang durch die dazugehörigen komplementären Nukleotiden ergänzt. Das Chromosom ist so identisch verdoppelt worden.

Mutationen

Genetik

Mutationen müssen sich (beim Menschen) in den Keimzellen befinden, um weitervererbt zu werden. Eine Mutation erstellt ein Allel des Gens, so ist es also möglich, daß eine Mutation erst nach 20. Generationen phänotypisch Sichtbar wird. Um Sichtbar zu werden, muß die Mutation dominant sein, allerdings sind die meißten rezessiv.
Eine Mutation muß nicht immer nur Krankheiten hervorrufen oder sonstige Nachteile bringen, denn letztendlich ist die Rasse Mensch, wie sie heute die Erde besiedelt, auch aus tausend verschiedenen Mutationen entstanden. Aus diesen Mutationen wurden einige wenige immer wieder übernommen, so daß der Mensch sich im laufe der Zeit fast perfekt an die Umwelt angepasst hat.
Allerdings finden immer noch Mutationen statt, die sich bei wenigen Menschen kenntlich machen. Wurde bei einem Menschen durch eine Mutation etwas zerstört oder durch etwas anderes ersetzt, was für ein Organ aber unbedingt nötig ist, so bezeichnet man dies als letal. Eine Letalität führt zum (Ab)sterben und zwar spätestens vor Erreichen der Fortpflanzungsfähigkeit.
Als Chromosomenmutation bezeichnet man den Verlust oder das Hinzufügen eines Chromosomenstückes oder einer Schleifenbildung und einem umgekehrten Stückeinsatz.
Die uns bekannte dritte Form der Mutation ist die Genommutation. Das Genom ist die Gesamteinheit der Erbanlagen, beim Menschen diploid 46 Chromosomen, beim Bakterium 1.

2n = 46 Normalfall
2n + 1 = 47 z.B. AAXYY
2n - 1 = 45 z.B. AAXO
2n + 2 = 48 z.B. AAXXXX
(alle o.g. Beispiele sind nicht letal !)

Der Verlust eines X Chromosoms verschafft ein bestimmtes Syndrom. Dieses Syndrom macht sich in bestimmten Verhaltensweisen bemerkbar, welche man allerdings nicht genau festlegen kann.

Debilität
Genetik
Menschen bezeichnet man als debil, wenn sie eine bestimmte Geistesschwäche vorweisen. Dies macht sich zum Beispiel dadurch bemerkbar, daß diese Menschen nicht schulfähig sind, daß heißt, daß sie nicht lesen und rechnen können. Für uns einfache Aufgaben, zum Beispiel einen Koten oder eine Schleife zu machen, sind für diese Menschen um einiges schwieriger zu erlernen. So brauchen sie meistens die Fünffache Zeit um etwas wie dieses zu lernen. Menschen, die mit debilen Menschen arbeiten/zusammenleben, müssen sehr ausdauernd sein.

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mit dankbaren Grüßen
Andreas (Unki)