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Transkript Kreuzungsschema – Grundlagen

Hallo. Willkommen zum Video zum Thema Kreuzungsschema. Wir wiederholen in diesem Video die Grundlagen der klassischen Genetik und besprechen die 1. und 2. Mendel´sche Regel der Vererbung. Außerdem werden wichtige Grundbegriffe der Genetik geklärt, wie etwa Genotyp und Phänotyp, Gen und Allel, homozygot und heterozygot sowie dominant, rezessiv, intermediär und kodominant. In diesem Video lernst du auch, was ein Kreuzungsschema ist und wie man ein Kreuzungsschema erstellt. Was versteht man unter eine Kreuzung? Unter einer Kreuzung versteht man das Ergebnis der geschlechtlichen Fortpflanzung zwischen zwei verschiedenen Arten von Pflanzensorten oder Tierrassen. Der Vorgang der Fortpflanzung, das Kreuzen, kann natürlich oder künstlich erfolgen. Der Mensch bedient sich seit Jahrtausenden der Kreuzung, um neue Pflanzensorten oder Tierrassen mit bestimmten Eigenschaften zu züchten. Klären wir zuerst alle wichtigen Grundbegriffe der klassischen Genetik. Wie du bereits weißt, benutzte Mendel Gartenerbsen mit unterschiedlichem Erscheinungsbild. Die eine Sorte hatte purpurfarbene Blüten, die andere weiße Blüten. Genetiker benutzen den Begriff Merkmal für eine erbliche Eigenschaft. Ein Merkmal ist zum Beispiel die Blütenfarbe oder die Erbsenform, oder beim Menschen die Augen- oder Haarfarbe. Jede Variante eines Merkmals, etwa die unterschiedlichen Blütenfarben, bezeichnet man als Merkmalsform. Unter dem Begriff Phänotyp verstehen Genetiker das äußerliche Erscheinungsbild. Der Genotyp ist hingegen das "Erbbild" beziehungsweise die Erbanlagen. Wir gehen später darauf ein, wie der Genotyp den Phänotypen beeinflusst. Ein Gen ist eine einzige Erbanlage, die für die Ausbildung eines Merkmals verantwortlich ist. Unter einem Allel versteht man eine Variante des Gens, das für eine bestimmte Merkmalsform zuständig ist. Das Gen für Blütenfarbe tritt in 2 Allelen auf, das Allel A für Purpur und das Allel a für weiße Blüten. Wenn ein Gen in mehr als 2 Allelen, also mehr als 2 Varianten auftritt, nennt man das Multiple Allelie. Die Merkmalsträger können mehrere Kombinationen der Allele tragen. Reinerbige Pflanzen werden als homozygot bezeichnet. Von Vater und Mutter wurde für ein Merkmal das gleiche Allel vererbt. Mischerbige Pflanzen werden auch heterozygot bezeichnet. Sie haben von Vater oder Mutter verschiedene Allele eines Gens vererbt. Durch unterschiedliche Arten von Allelen kommt es zu drei unterschiedlichen Erbgängen. Beim dominant-rezessiven Erbgang setzt sich eines der beiden Allele im Phänotypen allein durch. Das andere, rezessive Allel tritt sozusagen zurück. Das heißt, es ist im Phänotypen nicht sichtbar. Das dominante Allel wird mit einem Großbuchstaben symbolisiert, in diesem Fall A. Das rezessive Allel wird mit einem Kleinbuchstaben symbolisiert, also hier a. Pflanzen mit dem Genotypen AA haben also den Phänotypen "purpurfarbene Blüten". Pflanzen mit dem Genotypen Aa haben ebenfalls den Phänotypen "purpurfarbene Blüten". Pflanzen mit dem Genotypen aa haben den Phänotyp "weiße Blüten". Beim intermediären Erbgang setzen sich beide Allele im Phänotypen durch und es kommt zu einer Mischung der Merkmale. Zum Beispiel ergibt die Kreuzung einer Pflanze mit roten und weißen Blüten Nachkommen mit rosanen Blüten. Die Pflanze mit dem Genotypen BB hätte also den Phänotypen "rote Blüten". Pflanzen mit dem Genotypen bb hätten den Phänotypen "weiß". Pflanzen mit dem Genotypen Bb hätten also rosane Blüten. Der Phänotyp der Nachkommen ist also eine Mischung der Farben der beiden Elternpflanzen. Als Drittes gibt es noch den kodominanten Erbgang. In diesem Fall setzen sich beide Allele im Phänotypen durch, aber jedes für sich. Die Kreuzung von Pflanzen mit weißen und blauen Blüten würde also Pflanzen mit blau-weiß gepunkteten Blüten ergeben. Der Genotyp CC führt also zu Pflanzen mit dem Phänotypen "blaue Blüten". Pflanzen mit dem Genotypen cc ergeben also den Phänotypen "weiße Blüten" und mischerbige Pflanzen mit dem Genotypen Cc ergeben blau-weiß gepunktete Blüten als Phänotyp. Wir haben jetzt alle wichtigen Begriffe der klassischen Genetik gelernt. Gehen wir also jetzt zu den Mendel´schen Regeln über. Die 1. Mendel´sche Regel wird auch Uniformitätsregel oder Reziprozitätsregel genannt. Kreuzt man zwei reinerbige Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so sind die Nachkommen der 1. Generation, auch F1-Generation genannt, uniform. Alle Nachkommen sind gleich, bezüglich des untersuchten Merkmals. Es spielt keine Rolle, ob väterliche oder mütterliche Merkmale vertauscht werden. Man spricht von einer reziproken Kreuzung, deshalb wird die 1. Mendel´sche Regel auch Reziprozitätsregel genannt. Die 2. Mendel´sche Regel wird auch Spaltungsregel oder Segregationsregel genannt. Kreuzt man zwei gleichartige heterozygote, also mischerbige Individuen, spalten sich die Nachkommen der nächsten Generation im Verhältnis 3:1 auf. Dies gilt für den dominant-rezessiven Erbgang. Beim intermediären Erbgang spalten sich die Nachkommen im Verhältnis 2:1:1 auf. Die Gesetze der Vererbung sind leichter verständlich, wenn man ein Kreuzungsschema erstellt. Unter einem Kreuzungsschema, auch Erbschema genannt, versteht man die Darstellung der Vererbungsgesetzmäßigkeiten. Wir lernen jetzt, wie man ein Kreuzungsschema erstellt. Als Erstes werden die Geno- und Phänotypen der Eltern aufgeschrieben. Wir haben zum Beispiel reinerbige Pflanzen mit dem Genotypen AA, der Phänotyp entspricht der Blütenfarbe Purpur. Diese Erbsenpflanzen werden mit anderen gekreuzt, die den Genotypen aa aufweisen, also den Phänotypen "weiße Blütenfarbe" haben. Als Nächstes werden alle möglichen Keimzellen beziehungsweise Gameten, aufgeschrieben. Diese werden oft eingerundet dargestellt, um zu symbolisieren, dass es sich um eine Keimzelle handelt. Die mütterliche und väterliche Pflanze gibt einer Keimzelle nur ein Allel an die Nachkommengeneration weiter. Daraus ergibt sich Folgendes: Die Erbsenpflanzen mit den purpurfarbenen Blüten können nur Keimzellen mit dem Allel A bilden. Die andere Erbsenpflanze mit den weißen Blüten kann nur Keimzellen mit dem Allel a bilden. Beim nächsten Schritt werden die Genotypen und Phänotypen der Tochtergeneration bestimmt. Diese werden auch F1-Generation genannt. Hierbei berücksichtigt man alle möglichen Kombinationen der mütterlichen und väterlichen Keimzellen, die aufeinandertreffen. In diesem Fall ist es ganz leicht. Es ergibt sich der gleiche Genotyp Aa für alle Nachkommen. Man spricht auch von Bastarden, also heterozygoten (mischerbigen) Nachkommen homozygoter Eltern bezüglich eines Merkmals. Der Phänotyp ist bei allen Nachkommen der F1-Generation gleich, alle Blüten sind Purpur. Wir erinnern uns, dass das Allel A für die purpurfarbene Blütenfarbe dominant ist und deshalb das Allel a für weiße Blütenfarbe unterdrückt. Dieses Phänomen entspricht also der 1. Mendel´schen Regel, der Uniformitätsregel.  Wir kreuzen jetzt die Bastarde der F1-Generation untereinander. Das ergibt folgende Keimzellen. Jede Pflanze der F1-Generation kann Keimzellen bilden, die das Allel A oder a enthalten. Dieses Mal gibt es also mehrere Kombinationsmöglichkeiten. Um sich das Erstellen des Kreuzungsschemas zu erleichtern und die Häufigkeit der verschiedenen Genotypen der Nachkommen zu bestimmen, kann man ein sogenanntes Rekombinationsquadrat erstellen. Hierfür zeichnet man eine Tabelle und schreibt nun alle möglichen Keimzellen mit einem Elternteil in die linke Spalte und des anderen Elternteils in die obere Zeile. Die Genotyp-Buchstaben der beiden Eltern werden nun in das Feld, in dem sich die Spalte und die Zeile kreuzen übertragen. Dadurch erhält man alle möglichen Genotypen in der nächsten Generation. In diesem Fall AA, Aa, Aa und aa. Mit diesen Genotypen lassen sich nun wieder die Phänotypen ableiten. Wir haben drei Pflanzen erhalten, die purpurfarbene Blüten haben, und eine Pflanze, die weiße Blüten hat. Der Genotyp Aa und aA sind gleich, in der Regel schreibt man den großen Buchstaben zuerst. Diese Aufspaltung der Phänotypen entspricht der 2. Mendel´schen Regel. Kreuzt man die F1-Bastarde untereinander, dann spalten sich die F2-Generationen im Verhältnis 3:1 auf.   Wir fassen also zusammen, was wir in diesem Video gelernt haben. In diesem Video hast du alle wichtigen Grundbegriffe der klassischen Genetik gelernt. Du weißt, was ein Phänotyp und was ein Genotyp ist, kannst zwischen den Begriffen Gen und Allel unterscheiden und weißt, was die Begriffe homozygot und heterozygot bedeuten. Außerdem hast du in diesem Video gelernt, welche 3 Arten von Erbgängen es gibt: rezessiv-dominant, intermediär und kodominant. Und zuletzt haben wir das Thema Kreuzungsschema besprochen. Du hast gelernt, das dies eine Darstellung ist, um Gesetzmäßigkeiten bei der Vererbung darzustellen. Du hast gelernt, wie du selber ein Kreuzungsschema erstellst. Als Letztes hast du gelernt, was ein Rekombinationsquadrat ist und wie du dir selber dieses Hilfsmittel erstellen kannst. Danke für deine Aufmerksamkeit. Bis zum nächsten Video. Tschüss.                                                                                                            

Informationen zum Video
13 Kommentare
  1. Default

    Super Video ! Vielen Dank :)

    Von Kunduena, vor fast 3 Jahren
  2. Default

    Danke. Aber ich verstehe das immernoch nicht wirklich. Soll ich dann jedes Mal nur 2 Allelen Paare schreiben oder wie. Wenn das unterschiedlich ist dann verstehe ich das nicht

    Von Lorenzo Eyer, vor etwa 3 Jahren
  3. Biola

    Hallo Lorenzo, schön mitgedacht. Bei der Keimzellenbildung wird nur ein Allel weiter gegeben. Zum Beispiel kann der Elternteil mit dem Genotypen AA kann entweder das eine Allel A oder das andere Allel A vererben. Wenn du also beide Fälle berücksichtigst, ist das durchaus auch richtig! Aber es ist in diesem Fall nicht relevant, um das richtige Verhältnis der Genotypen der F1-Generation rauzufinden. Denn es kann generell nur zu Nachkommen mit dem gleichen Genotyp Aa und somit dem gleichen Phänotyp kommen.

    Wenn du dich dafür interessierst, wie die Keimzellen bei der Kreuzung der Elternpflanzen (P) übertragen werden, gucke dir das Video "Vererbungsregeln - 1. Mendel'sches Gesetz" an. Dort wird näher auf die künstliche Bestäubung eingegangen.

    Von Maja O., vor etwa 3 Jahren
  4. Default

    Kann es sein, dass bei der Elterngeneration (P) nur die Keimzellen zur Kreuzung verwendet werden ?

    Von Lorenzo Eyer, vor etwa 3 Jahren
  5. Default

    Wieso wird aus AA aa = Aa Aa und nicht Aa Aa Aa Aa?
    Also wieso nur 2 Merkmalpaare

    Von Lorenzo Eyer, vor etwa 3 Jahren
  1. Biola

    Super! Das freut mich sehr!

    Von Maja O., vor mehr als 3 Jahren
  2. Default

    DANKE!Zum ersten Mal blick ich durch!

    Von Isra I., vor mehr als 3 Jahren
  3. Biola

    Danke schön :) Ich freue mich über das positive Feedback zum Video! Frohes Lernen!

    Von Maja O., vor mehr als 3 Jahren
  4. Default

    super video süße stimme da fällt das lernen doppelt so leicht ;)

    Von Tarek A A, vor mehr als 3 Jahren
  5. Default

    Vielen vielen Dank!
    ich habe es jetzt verstanden:)

    Von Celinm, vor fast 4 Jahren
  6. Biola

    Danke schön :)

    Gen = Abschnitt auf der DNA, der für ein Merkmal codiert.
    Ein Gen bestimmt welches Merkmal ausgeprägt wird.
    -Beispiel: ein Gen codiert für Blütenfarbe.

    Allel = VARIANTE eines Gens, d.h. andere "Version" des Gens
    Das Allel bestimmt die MerkmalsFORM.
    - Beispiel : Die erste Gen-Variante (Allel 1)dieses Gens für Blütenfarbe codiert für violette Blüten . Die zweite Gen-Variante (Allel 2) codiert für gelbe Blüten. Meist benutzt man Buchstaben zur Kennzeichnung der unterschiedlichen Allele, wie im Video erklärt wird.

    Weitere Veranschaulichung: In einer Körperzelle liegen immer jeweils 2 homologe Chromosomen vor. Eins hast du vom Vater, eins von der Mutter geerbt. Sie enthalten genau die gleichen Gene an der gleichen Stelle des Chromosoms. Eins der Gene codiert sagen wir mal für die Augenfarbe. Du hast also auf dem einen Chromosom vom Vater das Gen "Augenfarbe" geerbt und zwar in Variante des Allels "braune Augen". Von der Mutter hast du auf dem anderen homologen Chromosom auch das Gen für Augenfarbe vererbt aber in einer anderen Variante, nämlich als Allel "grüne Augen".

    Ich hoffe, die Erklärung hat dir geholfen.

    Zur Klärung genetischen Grundbegriffe empfehle ich das Video "Einführung in die klassische Genetik": http://www.sofatutor.com/biologie/videos/einfuehrung-in-die-klassische-genetik

    Von Maja O., vor fast 4 Jahren
  7. Default

    Klasse Video!
    Aber leider habe ich den Begriff Allel immer noch nicht so ganz verstanden:/
    Könntest du mir vielleicht helfen?

    Von Celinm, vor fast 4 Jahren
  8. Start zwergwidder

    klasses Video ! vielen Dank :))

    Von Gift99, vor fast 4 Jahren
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