auch mittelefonieren will...
hat hier jmd skype? :]
soo... endlich bio fertig xD 4 seiten geschrieben -.-
wers haben will, da is es:
[size=5]Johann Gregor Mendel
Der Augustinermönch Johann Gregor Mendel arbeitete bei seiner Suche nach den Gesetzmäßigkeiten der Vererbung vor allem mit einer Pflanzenart, nämlich der Saaterbse. Die Pflanze stammt aus dem Mittelmeerraum und wird dort von schweren Insekten bestäubt. In Mitteleuropa fehlen diese Insekten. Hier kommt es deshalb zur Selbstbestäubung, wobei die Pflanzen in gleicher Weise fruchtbar sind und Samen entwickeln. Dadurch konnte Mendel eine unerwünschte Fremdbestäubung ausschließen.
Zu Beginn seiner Arbeiten besorgte sich Mendel in mehreren Samenhandlungen 34 verschiedene Saatgutportionen. Er säte die Erbsen aus und züchtete die Pflanzen 2 Jahre lang im Klostergarten. Dabei stellte er fest, dass auf einigen Beeten ausschließlich gleich aussehende Erbsen wuchsen. Solche Pflanzen, die ohne Ausnahme ein bestimmtes Merkmal über mehrere Generationen beibehalten, heißen reinrassig oder reinerbig. Diese Sorten schienen Mendel besonders geeignet, sein Ziel zu erreichen: Ein „allgemeingültiges Gesetz für die Bildung und Entwicklung der Hybriden“(Hybrid = ein Lebewesen, das durch Kreuzung von Eltern verschiedener Rassen oder Arten hervorgegangen ist) aufzustellen.
Eine erste, wichtige Vorraussetzung für das Gelingen seiner Untersuchungen war, dass Mendel mit reinen Sorten experimentieren konnte. Darüber hinaus liegt seine besondere Leistung in dem methodischen Ansatz, in dem Mendel 3 grundlegende Ideen vereinigt hatte.
1. Bei den Versuchen beschränkte er sich zunächst nur auf ein einziges Merkmal. Bei den Erbsenpflanzen hieße das zum Beispiel, dass er nur auf die Farbe der Blüten achtete.
2. Mendel überließ seine Kreuzungen nicht dem Zufall, sondern setzte gezielt ganz bestimmte Experimente ein, Seine Versuche konnten deshalb jederzeit wiederholt und die Ergebnisse von anderen Forschern überprüft werden.
3. Mendel wertete seine Ergebnisse statistisch aus. Deshalb musste Mendel sehr viele Experimente durchführen musste, um ein möglichst umfangreiches und abgesichertes Zahlenmaterial zu erhalten. Denn die von ihm entdeckten Regeln sind Wahrscheinlichkeitsaussagen, die nur für eine große Zahl von Nachkommen gelten. Welches Merkmal im Einzelfall vererbt wird, lässt sich dabei nicht sicher vorhersagen.
Für seine ersten Experimente wählte Mendel eine Erbsensorte mit grünen Samen aus und bestäubte sie künstlich mit dem Pollen von gelbsamigen Pflanzen. Diese Elterngeneration, die sogenannte Parentalgeneration, erbrachte in ihren Hülsen ausschließlich gelbe Erbsen. Alle Nachkommen in der Tochergeneration, der sogenannten ersten Filialgeneration (F1), sahen also gleich (uniform) aus.
Man könnte vermuten, dass die Herkunft des Pollens den Ausschlag für die Samenfarbe gibt. Zur Kontrolle führte Mendel die umgekehrte (reziproke) Kreuzung durch: Pollen der grünsamigen Sorte wurden auf die Narbe von gelbsamigen Erbsenpflanzen übertragen. Auch jetzt traten wieder ausschließlich gelbe Samen in der F1-Generation auf.
In gleicher Weise untersuchte Mendel sechs weitere Merkmale. In allen Fällen stellte sich heraus, dass die Mischlinge der F1-Generation uniform für das jeweilige Merkmal waren. Beispielsweise ergab die Kreuzung von rot blühenden mit weiß blühenden Erbsenpflanzen stets rote Blüten. Bei einer Kreuzung von Pflanzen mit runden Samen mit solchen, die kantige Samen hatten, waren die Erbsen in der F1-Generation immer rund. Daraus folgte die erste Mendelsche Regel:
1. Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal reinerbig unterscheiden, so sind die Nachkommen in der F1-Generation in Bezug auf dieses Merkmal untereinander gleich. Das gilt auch bei reziproker Kreuzung. (Uniformitätsregel)
Dadurch, dass in der F1-Generation die Merkmale immer uniform waren, fragte sich Mendel, ob das zweite Merkmal verloren gegangen sei. Er brachte deshalb de gelben F1-Erbsen zum keimen, vermehrte diese Pflanzen durch Selbstbestäubung und untersuchte das Aussehen der nächsten Generation, der F2-Generation. Er erntete 8023 Samen, von denen 6022 gelb und erstaunlicherweise 2001 grün waren. Das entspricht recht genau einem Verhältnis von 3:1. Mendel kontrollierte dieses Ergebnis bei allen sieben untersuchten Merkmalen. Immer tauchte in der F2-Generation das zweite Merkmal der Eltern wieder im gleichen Verhältnis auf. Mendel bezeichnete die in der F1-Generation unterdrückte Merkmalausbildung als rezessiv, die durchschlagende als dominant. Daraus folgte die zweite Mendelsche Regel:
2. Kreuzt man die Mischlinge der F1-Generation untereinander, so treten in der F2-Generation auch die Merkmale der Eltern in einem festen Zahlenverhältnis wieder auf. Beim dominant-rezessiven Erbgang erfolgt die Aufspaltung im Verhältnis 3:1. (Aufspaltungsregel)
Das Kreuzungsschema
Zur Erklärung seiner Versuchsergebnisse entwickelte Mendel eine Modellvorstellung, die auch heute noch gilt. Allerdings werden heutzutage Begriffe benutzt, die man zu seiner Zeit noch nicht kannte.
Als Beispiel soll die Vererbung des Merkmals „Blütenfarbe“ bei der Saaterbse dienen. Die Ursache für dieses beobachtete Merkmal liegt in einer nicht sichtbaren Erbanlage, einem Gen. Da es weiße und rote Erbsenblüten gibt, besitzt dieses Gen zwei verschiedene Funktionsformen, zwei Allele. Es gibt also das Allel für die Ausbildung der roten Blütenfarbe und das Allel für weiße Blütenfarbe. In einer auf Mendel zurückgehenden Buchstabensymbolik kennzeichnet man das dominant wirkende Allel durch einen großen, das rezessive durch den gleichen kleinen Buchstaben.
R: Allel für rote Blütenfarbe
r: Allel für weiße Blütenfarbe
Mendel hatte in seinem Garten zwei verschiedene Beete mit rot blühenden Erbsenpflanzen. Die einen waren reinerbig und besaßen über Jahre hinweg nur Nachkommen mit roten Blüten. Andererseits hatte die Kreuzung zwischen dieser rot blühenden und der weiß blühenden in der F1-Generation ebenfalls rot blühende Erbsenpflanzen ergeben. Diese konnten trotz gleichen Aussehens nicht reinerbig sein, da sie in der nächsten Generation auch weiß blühende Nachkommen hatten. Man bezeichnet diese Pflanzen aus der F1-Generation als mischerbig. Dem gleichen Erscheinungsbild, dem sogenannten Phänotyp, kann also ein unterschiedliches Erbbild, dem Genotyp, zugrunde liegen. Das ist nur möglich, wenn mindestens zwei Allele eines Gens vorhanden sind. Dies war auch Mendels genialer Einfall. Folgende Erbbilder sind in einer Körperzelle denkbar:
RR: reinerbig mit zwei dominanten Allelen
rr: reinerbig mit zwei rezessiven Allelen
Rr: mischerbig mit einem dominanten und einem rezessiven Allel
In den Keimzellen wird allerdings immer nur ein Allel eines Gens weitergegeben. Nach der Befruchtung besitzt das sich entwickelnde Lebewesen dann wieder zwei Allele, eines vom Vater und eines von der Mutter. Durch das Aufstellen eines Kreuzungsschemas ist es möglich, das Ergebnis eines Kreuzungsversuches zu erklären bzw. näherungsweise vorherzusagen.
Die Rückkreuzung
Die Kreuzung zwischen reinerbigen Lebewesen liefert nach der 1. mendelschen Regel gleich aussehende Nachkommen. Kreuzt man zwei Mischlinge miteinander, so besagt die 2. mendelsche Regel, dass beim dominant-rezessiven Erbgang zwei verschiedene Merkmalsausprägungen im Verhältnis 3:1 auftreten. Es gibt noch eine weitere wichtige Kreuzungsmöglichkeit, nämlich die zwischen einem mischerbigen und einem rezessiv-reinerbigen Lebewesen (Rückkreuzung).
Am Beispiel der Farbe von Erbsenblüten liefert das Kreuzungsschema folgende Aussage: Die Nachkommen einer mischerbigen, rot blühenden Pflanze und einer weiß blühenden müssten sich in beide Merkmale aufspalten, und zwar um Verhältnis 1:1.
Mendel stellte genau diese Berechnungen an und führte danach auch die entsprechende Kreuzung durch. Das experimentelle Ergebnis stimmte mit seiner Vorhersage überein. Damit war die Richtigkeit seiner Überlegungen eindrucksvoll bestätigt.
Mendel führte nun auch Kreuzungen durch, bei denen er auf zwei Merkmalspaare achtete. Zum Beispiel auf Farbe und Form der Erbsensamen. Seine Ausgangssorten waren gelbe, runde bzw. grüne, kantige Erbsen. Die F1-Generation war erwartungsgemäß uniform. Es traten nur gelbe, runde Samen auf, weil die Allele für gelb bzw. rund gegenüber grün bzw. kantig dominant sind.
Bei der Kreuzung von Mischlingen der F1-Generationen untereinander erhielt Mendel 556 Samen in der F2-Generation. Davon waren 315 gelb und rund. 101 gelb und kantig. 108 grün und rund sowie 32 grün und kantig. Das entspricht recht genau einem Zahlenverhältnis von 9:3:3:1, wie es nach dem zugehörigen Kreuzungsschema zu erwarten ist.
Es fällt auf, dass bei dieser Kreuzung in der F2-Generation auch Erbsen mit neuen Merkmalskombinationen auftreten, nämlich gelbe, kantige und grüne, runde Erbsen. Das ist nur möglich, wenn die einzelnen Gene unabhängig voneinander sind. Dann können die Allele in neuen Kombinationen zusammentreten. Daraus folgt die 3. Mendelsche Regel:
3. Kreuzt man zwei Lebewesen einer Art, die sich in mehr als einem Merkmal reinerbig unterscheiden, so werden die einzelnen Gene unabhängig voneinander verteilt. Sie können bei der Befruchtung in neuen Kombinationen zusammentreten. (Unabhängigkeits- und Neukombinationsregel)
Nicht alle Gene sind freu kombinierbar
Der amerikanische Biologe Thomas Hunt Morgan experimentierte mit der Fruchtfliege. Diese Fliege ist seitdem zum Haustier der Genetiker geworden, da sie viele Vorteile bei der Zucht besitzt. Sie ist nur wenige Millimeter groß und in kleinen Glasgefäßen leicht zu halten. Des weiteren ist die Ernährung mit Grießbrei sehr billig. Die Weibchen legen bis zu 500 Eier und diese große Nachkommenzahl entwickelt sich in nur 12 Tagen vom Ei bis zum geschlechtsreifen Tier. Außerdem gibt es bei der Fruchtfliege viele leicht unterscheidbare Mutanten. Das snd Tiere, die sich infolge einer Veränderung ihres Erbgutes, einer Mutation, von der häufig vorkommenden Wildform der Fruchtfliege unterscheiden.
Morgen kreuzte nun zwei reinerbige Tiere, von denen eines graue Körperfarbe und normale Flügel hatte. Das andere war eine schwarze, stummelflügelige Mutante. Alle Fliegen in der F1-Generation waren uniform grau und normalflügelig. Das entsprach den Erwartungen bei der Kreuzung von zwei reinen Rassen.
Morgan führte danach eine Rückkreuzung zwischen einem Bastardmännchen und einem rezessiv-reinerbigen Weibchen durch. In der F2-Generation traten keine Tiere mit neuer Merkmalskombination auf, z.B. keine schwarz-normalflügeligen Tiere. Normale Flügel kamen nur zusammen mit grauem Körper vor, ebenso Stummelflügel nur mit schwarzer Körperfarbe. Das entsprach genau den Merkmalskombinationen bei der Parentalgeneration.
Damit hatte Morgan entdeckt, dass bestimmte Gene, in diesem Fall Körperfarbe und Flügelform, immer nur zusammen weitergegeben werden. Er sprach deshalb von einer Kopplungsgruppe. Durch viele ähnliche Experimente fand Morgan heraus, dass die Fruchtfliege vier Gruppen gekoppelter Gene besitzt.
Diese Ergebnisse führten zu einer Einschränkung der 3. mendelschen Regel: Das Gesetz der Unabhängigkeit und Neukombination gilt nur für Gene, die nicht in einer Kopplungsgruppe liegen. Welche Gene allerdings gekoppelt sind, lässt sich nur durch umfangreiche Versuche klären.
Die Arbeiten Morgans und vieler anderer Forscher zeigten, dass die grundlegenden Aussagen Mendels auch heute noch gültig sind. Immer wieder wurden jedoch auch Ergebnisse gefunden, die den mendelschen Regeln zu widersprechen schienen. Nun war es Mendel zu seiner Zeit nur möglich, Gesetzmäßigkeiten zu beschreiben. Die Ursachen dieser Gesetzmäßigkeiten konnte er mit den damaligen Mitteln nicht aufzeigen.
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