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Transkript Populationen und ihre genetische Struktur

Hallo! Hast du mal darüber nachgedacht, warum es große und kleine Menschen gibt? Oder warum die Menschen verschiedene Haarfarben haben? Das möchte ich dir in diesem Video anhand genetischer Strukturen erklären.

Artbegriff Population

Schauen wir uns zunächst eine Population genauer an. Sie setzt sich aus Individuen der gleichen Art zusammen. Aber wie ist eine solche Art überhaupt definiert? Eine Art fasst alle Lebewesen zusammen, die in den wesentlichen Merkmalen übereinstimmen und fruchtbare Nachkommen bekommen können. Die Individuen einer Art, die in einem bestimmten Gebiet leben bezeichnet man als Population.

Variation - Genpool

Wir wollen uns jetzt einmal auf die Ebene der Gene begeben.

Die meisten Merkmale des Menschen werden durch mehrere Gene bestimmt, man sagt sie werden polygen vererbt. Beispielsweise folgen die Haarfarbe oder auch die Augenfarbe einem solchen polygenen Erbgang. Das bedeutet also: an der Ausprägung deiner Augenfarbe sind eine Vielzahl von Genen beteiligt und nicht nur ein einziges.

Denn nur wenige Merkmale werden monogen vererbt, also durch ein einziges Gen bestimmt. Ein Beispiel für einen solchen monogenen Erbgang beim Menschen ist die Fähigkeit den Stoff Phenylthioharnstoff, kurz PTC, schmecken zu können. Menschen, die PTC schmecken, empfinden es als bitter. Für alle anderen ist es ohne Geschmack. Das Gen für die Fähigkeit PTC schmecken zu können ist dominant.

Die beiden Genvarianten der PCT-Schmecker bzw. -Nichtschmecker nennt man Allele oder homologe Gene. Vereinfacht kannst du dir das so vorstellen: Jedes der 23 menschlichen Chromosom liegt in deinen Zellen ja in zweifacher Form vor. Einmal von deiner Mutter und einmal von deinem Vater.

Die paarigen Chromosomen sind fast identisch, aber eben nicht komplett identisch. Der Ort an dem das Gen für das Schmecken von PTC liegt, existiert auf beiden Chromosomen jeweils ein mal. Die DNA-Frequenz unterscheidet sich an dieser Stelle nur ganz leicht. Aber dies beeinflusst schon die Eigenschaften des Gens.

Bei PTC-Schmeckern wird aus diesem Gen ein Rezeptor für PTC synthetisiert. Bei den Nicht-Schmeckern ist dies nicht möglich, da ihre Genvariante leicht verändert ist. Allele oder homologe Gene sind also Genvarianten für die Ausprägung eines Merkmals. In diesem Fall ist das Allel der PTC-Schmecker dominant. Liegt es also auf einem der Chromosomen vor, bist du fähig PTC zu schmecken.

Die Häufigkeit eines Merkmals in einer Population ist natürlich nicht immer gleich. Das kannst du z.B. bei den Haarfarben der Menschen besonders deutlich sehen. Es gibt viele Menschen mit braunen oder schwarzen Haaren, aber nur wenige mit roten oder blonden Haaren. Die Allelfrequenz bezeichnet die Häufigkeit, mit der ein bestimmtes Allel in einer Population vorliegt.

Polymorphismus

Für die meisten Gene gibt es mehrere Ausprägungen, also verschiedene Allele. Das Auftreten mehrerer Varianten eines Allels innerhalb einer Population bezeichnet man als Polymorphismus . Ein Gen ist also polymorph, wenn es mehrere Variationen gibt. Wie die verschiedenen Haarfarben oder die Fähigkeit PTC zu schmecken oder nicht zu schmecken.

Vorteile von Polymorphismus

Aber warum gibt es eigentlich verschiedene Allele von Genen? Durch Polymorphismus gibt es viele Individuen in einer Population, die verschiedene Varianten eines Gens tragen, also heterozygot für dieses Gen sind. Nur wenige Individuen sind homozygot für ein Gen und tragen genau das gleiche Gen doppelt oder mehrfach.

Es hat sich herausgestellt, dass solche heterozygoten Allele vorteilhaft sind. Der Grund liegt darin, dass bei einem Fehler bei einem der beiden Allele, durch die beiden Variationen der Allele ein Fehler besser wieder aufgehoben werden kann. Das heißt, ist ein Allel fehlerhaft, so kann auf das andere Allel zurückgegriffen werden. Dies ist aber nur möglich, sofern der Fehler rezessiv und nicht dominant ist. Die meisten Krankheiten sind jedoch rezessiv ausgeführt und können damit durch die heterozygotie der Allele ausgeglichen werden.

Trägt man jedoch homozygote Allele, so kann es sein, dass man zwei mal das kranke rezessive Allel trägt und der Fehler nicht behoben werden kann. Die tritt häufig bei Inzucht ein, wenn in einer Familie ein rezessiver Fehler vorliegt und von beiden elternteilen das rezessive Allel vererbt wird.

Ein weiterer Vorteil heterozygoter Gene ist, dass die Konkurrenz der Individuen einer Population verringert wird. Vereinfacht kann man sagen: Wenn nicht jedes Indiviuduum gleich ist, andere Vorlieben hat und sich auch etwas anders verhält, dann gibt es weniger Streit als bei komplett identischen Individuen. Und weniger Streit ist natürlich vorteilhaft für die gesamte Population.

Zusammenfassung

Du hast in diesem Video gesehen, dass es von den meisten Genen mehrere Varianten, also Allele gibt. Die Häufigkeit, mit der ein bestimmtes Allel in einer Population vorkommt, heißt Allelfrequenz. Dieses Vorkommen von mehreren Allelvarianten eines Gens nennt man Polymorphismus.

Darum sind Menschen verschieden groß oder haben unterschiedliche Haarfarben. Es hat sich herausgestellt, dass es ein Vorteil ist, verschiedene Allele für alle Gene zu tragen, denn bei homozygoten Individuen können sich z.B. häufiger Erbkrankheiten durchsetzen. Auch die Konkurrenz innerhalb einer Population wird durch Polymorphismus verringert. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

Informationen zum Video
1 Kommentar
  1. Default

    Super erklärt, sehr anschaulich und wirklich schön gestaltet! Top Video!! :))

    Von Noralanges, vor etwa 2 Jahren