Mendels Gesetz der unabhängigen Sortierung

Die Merkmale Schotenfarbe und Samenfarbe werden unabhängig voneinander an die Nachkommen weitergegeben.

Regine Bailey

In den 1860er Jahren entdeckte ein Mönch namens Gregor Mendel viele der Prinzipien, die die Vererbung regeln. Eines dieser Prinzipien, jetzt bekannt als Mendelsches Gesetz der unabhängigen Sortierung , besagt, dass Allele Paare trennen sich während der Bildung von Gameten . Das bedeutet, dass Merkmale unabhängig voneinander an die Nachkommen weitergegeben werden.

Die zentralen Thesen

• Aufgrund des Gesetzes der unabhängigen Zucht werden die Merkmale unabhängig voneinander von den Eltern auf die Nachkommen übertragen.
• Mendels Gesetz der Segregation ist eng verwandt mit und grundlegend für sein Gesetz der unabhängigen Sortierung.
• Nicht alle Vererbungsmuster entsprechen den mendelschen Segregationsmustern.
• Unvollständige Dominanz führt zu einem dritten Phänotyp. Dieser Phänotyp ist ein Amalgam der Elternallele.
• Bei Kodominanz werden beide elterlichen Allele vollständig exprimiert. Das Ergebnis ist ein dritter Phänotyp, der Eigenschaften beider Allele aufweist.

Mendel entdeckte dieses Prinzip nach Auftritten Dihybride Kreuze zwischen Pflanzen, die zwei Merkmale wie Samenfarbe und Schotenfarbe aufwiesen, die sich voneinander unterschieden. Nachdem diese Pflanzen sich selbst bestäuben durften, bemerkte er, dass das gleiche Verhältnis von 9:3:3:1 bei den Nachkommen auftrat. Mendel kam zu dem Schluss, dass die Merkmale unabhängig voneinander an die Nachkommen weitergegeben werden.

Das Bild oben zeigt eine echte Zuchtpflanze mit den dominanten Merkmalen der grünen Schotenfarbe (GG) und der gelben Samenfarbe (YY), die mit a echte Zuchtpflanze mit gelber Schotenfarbe (gg) und grüne Samenfarbe (yy). Die daraus resultierenden Nachkommen sind alle heterozygot für grüne Schotenfarbe und gelbe Samenfarbe (GgYy). Wenn die Nachkommen sich selbst bestäuben dürfen, wird in der nächsten Generation ein Verhältnis von 9:3:3:1 zu sehen sein. Ungefähr neun Pflanzen haben grüne Schoten und gelbe Samen, drei haben grüne Schoten und grüne Samen, drei haben gelbe Schoten und gelbe Samen und eine hat eine gelbe Schote und grüne Samen. Diese Verteilung der Merkmale ist typisch für Dihybrid-Kreuzungen.

Mendels Segregationsgesetz

Grundlegend für das Gesetz des selbständigen Sortiments ist das Gesetz der Trennung . Mendels frühere Experimente veranlassten ihn, dieses genetische Prinzip zu formulieren. Das Segregationsgesetz basiert auf vier Hauptkonzepten. Das erste ist das Gene existieren in mehr als einer Form oder einem Allel. Zweitens erben Organismen zwei Allele (eines von jedem Elternteil) währendsexuelle Fortpflanzung. Drittens trennen sich diese Allele während Meiose , wobei jeder Gamete mit einem Allel für ein einzelnes Merkmal belassen wird. Endlich, heterozygot Allele zeigen komplette Dominanz , da ein Allel dominant und das andere rezessiv ist. Es ist die Trennung von Allelen, die die unabhängige Übertragung von Merkmalen ermöglicht.

Grundlegender Mechanismus

Was Mendel zu seiner Zeit nicht wusste, wissen wir heute, dass sich Gene auf unseren Chromosomen befinden. Homologe Chromosomen , von denen wir eines von unserer Mutter und das andere von unserem Vater bekommen, haben diese Gene an der gleichen Stelle auf jedem der Chromosomen. Während die homologen Chromosomen sehr ähnlich sind, sind sie aufgrund unterschiedlicher Genallele nicht identisch. Während der Meiose I, in der Metaphase I, wenn sich die homologen Chromosomen im Zentrum der Zelle aneinanderreihen, ist ihre Ausrichtung zufällig, sodass wir die Grundlage für eine unabhängige Sortierung sehen können.

Nicht-Mendelsche Vererbung

Rosa Löwenmäulchen. Crezalyn Nerona Uratsuji / Moment / Getty Images

Einige Vererbungsmuster weisen keine regulären mendelschen Segregationsmuster auf. Im unvollständige Dominanz Beispielsweise dominiert ein Allel das andere nicht vollständig. Daraus ergibt sich ein Drittel Phänotyp das ist eine Mischung aus denen, die in den Eltern-Allelen beobachtet werden. Ein Beispiel für unvollständige Dominanz ist bei Löwenmaulpflanzen zu sehen. Eine rote Löwenmäulchen-Pflanze, die mit einer weißen Löwenmäulchen-Pflanze kreuzbestäubt wird, bringt rosa Löwenmäulchen-Nachkommen hervor.

Bei Kodominanz werden beide Allele vollständig exprimiert. Dies führt zu einem dritten Phänotyp, der unterschiedliche Merkmale beider Allele aufweist. Wenn zum Beispiel rote Tulpen mit weißen Tulpen gekreuzt werden, haben die daraus resultierenden Nachkommen manchmal Nachkommen Blumen die sowohl rot als auch weiß sind.

Während die meisten Gene enthalten zwei Allelformen, einige haben mehrere Allele für ein Merkmal. Ein häufiges Beispiel dafür beim Menschen ist ABO-Blutgruppe . ABO-Blutgruppen haben drei Allele, die als (I^EIN, ICH^B, ICH^Ö).

Einige Merkmale sind polygen, was bedeutet, dass sie von mehr als einem Gen kontrolliert werden. Diese Gene können zwei oder mehr Allele für ein bestimmtes Merkmal haben. Polygene Merkmale haben viele mögliche Phänotypen. Beispiele für solche Merkmale sind Hautfarbe und Augenfarbe.

Quellen

• Reece, Jane B. und Neil A. Campbell. Campbell-Biologie . Benjamin Cummings, 2011.