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Modifikationen – die Umwelt beeinflusst den Phänotyp 06:06 min

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Transkript Modifikationen – die Umwelt beeinflusst den Phänotyp

Hallo! Willkommen zum Video zum Thema "Modifikationen". In diesem Video lernst du, was eine Modifikation ist. Du erfährst, was der Unterschied zu einer Mutation ist. Das alles wird an ein paar erläuterten Beispielen dargestellt. Um das Video optimal zu verstehen, solltest du folgendes Vorwissen haben: Du weißt, dass die DNA der Träger der Erbinformationen ist und was man unter einem Gen versteht. Außerdem solltest du Grundlagenwissen zum Thema "Mutation" haben. Zuerst wiederholen wir ein paar Grundlagen. Jedes Lebewesen hat ein bestimmtes Erscheinungsbild. Die Menge aller äußeren Merkmale eines Organismus wird in der Genetik als "Phänotyp" bezeichnet. Der Phänotyp wird zum großen Teil durch das Erbmaterial bestimmt. Das heißt, dass die Gene in der DNA für vererbbare Merkmale kodieren. Ein vererbbares Merkmal ist zum Beispiel deine Augenfarbe. Die gesamte genetische Ausstattung wird auch als "Erbbild" oder "Genotyp" bezeichnet. Der Genotyp hat einen großen Einfluss auf den Phänotyp, doch im Phänotyp spiegeln sich auch erworbene Merkmale wider. Diese Veränderungen können durch die Umwelt hervorgerufen werden. Eine Modifikation ist eine nicht vererbbare Veränderung des Phänotypen, die durch Umweltfaktoren hervorgerufen wird. Der Genotyp bleibt hingegen unverändert. Hier ein paar Beispiele: Der Grundton unserer Hautfarbe wird durch mehrere Gene bestimmt. Die einen haben einen helleren, die anderen einen dunkleren Hautton. Die Hautfarbe ist vererbbar. Die Hautfarbe ist jedoch in einem gewissen Maße ein umweltlabiles Merkmal. Wenn du von einem kühleren Klima in ein warmes Klima mit mehr Sonneneinstrahlung ziehen würdest, würde sich deine Hautfarbe in einem gewissen Maß verändern. Das Pigment Melanin wird ausgeschüttet und deine Haut wird brauner. Dein Erscheinungsbild hat sich also verändert. Dein Erbmaterial bleibt jedoch das Gleiche. Was ist der Unterschied zwischen einer Modifikation und einer Mutation? Du weißt bereits, dass Modifikationen und Mutationen sich in einer Veränderung des Phänotyps bemerkbar machen. Die Ursache liegt bei Modifikationen in den Umweltfaktoren. Bei einer Mutation hat hingegen eine spontane Veränderung des Erbmaterials stattgefunden. Modifikationen sind daher nicht vererbbar. Mutationen können hingegen vererbbar sein. Dazu ein Beispiel: Liegt bei einem Menschen eine Mutation im Gen vor, das bei der Melanin-Bildung beteiligt ist, so kann das Pigment nicht gebildet werden. Die Person leidet seit der Geburt an der rezessiven Krankheit "Albinismus" und hat eine auffällig helle Haut- und Augenfarbe. Albinismus ist somit eine erbliche Krankheit. Eine Unterscheidung zwischen einer Modifikation und einer Mutation ist oft nur möglich, wenn man genetisch gleiche Individuen, zum Beispiel Zwillinge, betrachtet, die unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt sind. Wenn man bei einem Versuch eine Pflanze zweiteilt und eine Hälfte in Felsspalten im Gebirge wachsen lässt und die andere Hälfte im fruchtbaren Boden im Tal wachsen lässt, so entwickeln sich die beiden erbgleichen Pflanzen unterschiedlich. Die Pflanze im Felsen wird kürzere Stängel, kleinere Blätter und tiefere, stärkere Wurzeln entwickeln. Die Pflanze im fruchtbaren Boden im Tal wird hingegen lange Stängel, große Blätter und normale Wurzeln aufweisen. Es handelt sich um eine Modifikation, denn die beiden Pflanzen haben den gleichen Genotypen. Die Veränderung des Phänotyps basiert auf den Einflüssen der Umwelt. Worauf basiert die Modifikation? Diese Modifikation geschieht durch die Aktivierung oder Deaktivierung verschiedener Gene. Diese Gene sind zwar alle in beiden Pflanzen vorhanden, aber sie werden entsprechend der jeweiligen Umwelteinflüsse und dem veränderten physiologischen Zustand aktiviert oder deaktiviert. Fassen wir zusammen, was du in diesem Video gelernt hast: Modifikationen sind nicht vererbbare, umweltbedingte Veränderungen des Phänotyps. Sie sind nicht zu verwechseln mit Mutationen. Darunter versteht man Veränderungen im Erbmaterial, die zu einem veränderten Phänotyp führen können. Du hast mehrere Beispiele kennengelernt. Danke für deine Aufmerksamkeit. Tschüss! Bis zum nächsten Video.

8 Kommentare
  1. Hallo,
    vielen Dank für deine Anmerkung. Das Video beschäftigt sich allgemein mit Begriff Modifikation und ihren Unterschieden zur Mutation. Daher wird hier noch nicht auf die unterschiedlichen Arten der Modifikation eingegangen.
    Viele Grüße aus der Redaktion

    Von Serpil K., vor mehr als 3 Jahren
  2. Warum seid ihr nicht auf die fliessende und umschlagende Modifikation eingegangen?

    Von Fourtysix 46, vor mehr als 3 Jahren
  3. Tolles Video!
    Große Anzahl von Informationen kurz gefasst und verständlich erklärt.
    Weiter so und Tschüss ^^

    Von Kristian Perlifan 7, vor etwa 4 Jahren
  4. Super Video , deine guten bildlichen Darstellungen haben einem top geholfen alles bildlich zu verstehen. Weiter so!!!

    Von Andrea Pullwitt, vor mehr als 4 Jahren
  5. Ah, nun is' klar -)

    Von Skipper, vor mehr als 5 Jahren
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Modifikationen – die Umwelt beeinflusst den Phänotyp Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Modifikationen – die Umwelt beeinflusst den Phänotyp kannst du es wiederholen und üben.

  • Stelle den Unterschied zwischen dem Phänotyp und dem Genotyp eines Organismus dar.

    Tipps

    Anhand des äußeren Erscheinungsbildes eines Organismus lässt sich sein Erbmaterial nicht genau bestimmen.

    Den Phänotyp kann man mit bloßem Auge erkennen, den Genotyp nicht.

    Lösung

    Der Phänotyp eines Organismus ist die Menge aller äußeren Merkmale dieses Organismus, also sein äußeres Erscheinungsbild. Der Phänotyp wird zum großen Teil durch das Erbmaterial bestimmt. Veränderungen des Phänotyps können durch Umweltfaktoren hervorgerufen werden.

    Der Genotyp ist die gesamte genetische Ausstattung eines Organismus, auch Erbbild genannt. Er hat einen großen Einfluss auf den Phänotyp. Umgekehrt trifft dies allerdings nicht zu.

  • Zeige die Unterschiede zwischen Mutation und Modifikation auf.

    Tipps

    Der Phänotyp eines Organismus ist sein äußeres Erscheinungsbild.

    Der Genotyp eines Organismus ist die Gesamtheit seines Erbmaterials.

    Der Phänotyp eines Organismus kann sich im Laufe des Lebens verändern.

    Lösung

    Der Phänotyp eines Organismus wird zum großen Teil durch das Erbmaterial bestimmt. Der Genotyp hat einen großen Einfluss auf den Phänotyp. Aber auch Umweltfaktoren können Veränderungen des Phänotyps hervorrufen. Eine Modifikation ist eine nicht vererbbare Veränderung des Phänotyps, die durch Umweltfaktoren hervorgerufen wird. Der Genotyp bleibt unverändert. Bei einer Veränderung des Phänotyps, der eine Veränderung des Erbmaterials zugrunde liegt, spricht man von einer Mutation. Diese kann vererbbar sein.

  • Begründe, warum der Phänotyp nur begrenzt Rückschlüsse auf den Genotyp eines Organismus zulässt.

    Tipps

    Der Phänotyp ist äußerlich sichtbar, der Genotyp hingegen nicht.

    Im Genotyp können dominante und rezessive Merkmale vorhanden sein.

    Das dominante Merkmal setzt sich durch und zeigt sich im Phänotyp.

    Lösung

    Der Phänotyp, also das äußere Erscheinungsbild aller Nachkommen, ist rot. Dass der Genotyp aller Nachkommen aber ausschließlich Erbmaterial für rote Blüten enthält, ist nicht der Fall. Alle Nachkommen enthalten sowohl Erbmaterial für rote als auch für weiße Blüten, da die Elternpflanzen jeweils homozygot für die Farbe sind. Da Rot aber gegenüber Weiß dominant ist, zeigen sich bei den Nachkommen nur rote Blüten.

  • Stelle anhand von Beispielen Modifikationen und Mutationen gegenüber.

    Tipps

    Bei einer Modifikation kann sich der Phänotyp aufgrund von Umweltfaktoren verändern.

    Eine Mutation liegt bereits in der genetischen Ausstattung eines Organismus vor, unabhängig von der Umwelt.

    Häufig ist das Klima bzw. Wetter eine Ursache für Modifikationen.

    Lösung

    Das Winterfell bei Tieren und das Blühen der Pflanzen sind Modifikationen. Sie sind abhängig von der Umwelt, genauer gesagt dem Wetter, besonders von der Temperatur. Auch der Aufbau der Muskulatur zählt zu den Modifikationen, er kann durch Training verstärkt werden. Erblich bedingte Krankheiten, wie beispielsweise das Down-Syndrom, sind Mutationen. Sie sind im Genotyp des Organismus manifestiert und nicht durch die Umwelt beeinflussbar. Gleiches gilt auch für den Albinismus, sowohl bei Menschen also auch bei Tieren. Bei ihnen liegt eine Störung der Synthese der Hautpigmente vor, was in heller Haut, hellen Haaren (bei Tieren helles Fell oder Gefieder) und hellen Augen resultiert. Nackten Katzen, den sogenannten Sphynx-Katzen, fehlt durch eine Mutation im Erbmaterial das Fell.

  • Nenne zentrale Begriffe der Genetik.

    Tipps

    Die gesuchten Begriffe sind Grundbegriffe der Genetik.

    Lösung

    Die Lösungswörter lauten wie folgt: Gen, Genotyp, Mutation, Phänotyp und DNA.

  • Analysiere die genetischen Grundlagen eineiiger Zwillinge.

    Tipps

    Durch Umweltfaktoren kann es zu einer Veränderung des Phänotyps kommen, also zu einer Modifikation.

    Bei einer Mutation liegt eine Veränderung des Erbmaterials vor, welche von der Umwelt unabhängig ist.

    Die Ernährung und die Lebensweise allgemein kann ein Individuum beeinflussen.

    Lösung

    Eineiige Zwillinge kommen mit der gleichen genetischen Ausstattung, dem gleichen Genotyp, zur Welt. Sie können sich aber im Laufe ihres Lebens in ihrem äußeren Erscheinungsbild, also ihrem Phänotyp, deutlich voneinander unterscheiden. Das liegt daran, dass der Phänotyp durch die Umwelt beeinflusst werden kann. Es kommt zu Modifikationen. Die Lebensweise, die Ernährung und auch beispielsweise das Klima, falls die Zwillinge in unterschiedlichen Regionen leben, können ihr äußeres Erscheinungsbild verändern.