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Rückkreuzung 06:49 min

Textversion des Videos

Transkript Rückkreuzung

Hallo, willkommen zum Video zum Thema "Rückkreuzung". Wir wiederholen zuerst die 1. und 2. Mendel'sche Regel der Vererbung. Danach wird erklärt, was eine Rückkreuzung ist, und zu welchem Zweck diese durchgeführt wird. Dieses Video baut auf den vorausgegangenen Videos auf. Die Voraussetzung, um dieses Video zu verstehen, sind die Grundbegriffe der klassischen Genetik: Also Kreuzung, Phänotyp, Genotyp, Gen und Allel, homozygot und heterozygot, sowie dominant und rezessiv. Außerdem solltest du wissen, was ein Kreuzungsschema ist und wie man dieses erstellt. Falls du noch Fragen zu diesen Grundbegriffen hast, schau dir vorher die verlinkten Videos an. Holen wir uns also die ersten 2 Mendel'schen Regeln in Erinnerung. Die 1. Mendel'sche Regel wird auch Uniformitätsregel genannt. Kreuzt man reinerbige Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so ist die Tochtergeneration bzw. F1-Generation uniform; das bedeutet, alle Nachkommen sind phänotypisch gleich. Alle Nachkommen sind auch genotypisch untereinander gleich. Dabei spielt es keine Rolle, ob väterliche oder mütterliche Merkmale vertauscht werden. Die 2. Mendel'sche Regel wird auch Spaltungsregel genannt. Kreuzt man die heterozygoten F1-Nachkommen untereinander, dann spaltet die F2-Generation sich im Verhältnis 3:1 auf. Dies ist der Fall beim dominant-rezessiven Erbgang, bzw. 2:1:1 auf, dies ist der Fall beim intermediären Erbgang.   Kommen wir also zur Rückkreuzung: Darunter versteht man eine Testkreuzung eines rezessiven, homozygoten Organismus mit einem anderen Organismus, der einen dominanten Phänotypen hat, aber einen unbekannten Genotypen. Diese Rückkreuzung wird also durchgeführt zur Bestimmung des Genotyps. Nehmen wir als Beispiel die von Mendel benutzten Erbsenpflanzen, die purpurfarbene oder weiße Blüten aufwiesen. Alle Erbsenpflanzen mit weißen Blüten haben den Genotypen aa, da das dominante Allel A für die Ausprägung der purpurfarbenen Blüte zuständig ist, können die Erbsenpflanzen mit purpurfarbenen Blüten entweder reinerbig, also homozygot mit AA oder mischerbig, also heterozygot mit Aa sein. Der beste Weg, einen Genotyp zu bestimmen, ist die Kreuzung eines Organismus mit einem anderen, der das rezessive Merkmal zeigt. Man nimmt also Pflanzen mit purpurfarbenen Blüten, den unbekannten Genotyp und kreuzt sie mit heterozygoten Erbsenpflanzen mit weißen Blüten, diese zeigen also den rezessiven Phänotypen. Der Genotyp der Pflanze mit den purpurfarbenen Blüten lässt sich aus dem Genotyp der Nachkommen ableiten. Gehen wir jetzt darauf ein, wieso das so ist. Um das Thema leichter verständlich zu machen, zeichnen wir jetzt ein Kreuzungsschema. Wir kreuzen also Erbsenpflanzen mit dem dominanten Phänotypen und den rezessiven Phänotypen. Die Pflanzen mit den purpurfarbenen Blüten und den dominaten Phänotypen haben einen uns unbekannten Genotypen, dieser könnte entweder AA sein oder Aa. Die Erbsenpflanzen mit dem rezessiven Phänotypen haben hingegen einen bekannten Genotypen, dieser kann nur aa sein. Um herauszufinden, welche Allel-Kombinationen möglich sind, zeichnen wir für jeden Fall unterschiedliche Rekombinationsquadrate. Nehmen wir als erstes an, dass es sich bei der Elternpflanze um eine purpurfarbene Blüte handelt, die den Genotypen AA hat. Wir schreiben in die linke Spalte alle möglichen Keimzellen der Pflanze mit den weißen Blüten, also in beiden Fällen a. In die obere Zeile schreiben wir die möglichen Keimzellen der Pflanze mit den purpurfarbenen Blüten, also in diesem Fall AA. Das ergibt 4 Mal Aa; das bedeutet, alle Nachkommen der F1-Generation sind purpur. Zeichnen wir das gleiche Rekombinationsquadrat für den Fall, dass die Erbsenpflanze mit den purpurfarbenen Blüten den Genotyp Aa aufweist. Das ergibt 2 Mal Aa und 2 Mal aa; das bedeutet, die Hälfte der Nachkommen hat den Phänotypen purpurfarbene Blüten, die andere Hälfte hat den Phänotypen weiße Blüten. Das bedeutet, wenn in der F1-Generation weiße Blüten vorkommen, dann können wir daraus schließen, dass die Pflanze mit dem unbekannten Genotypen der Elterngeneration auf jeden Fall heterozygot sein muss und im Genotyp Aa trägt. Fassen wir jetzt zusammen, was du in diesem Video gelernt. Als erstes haben wir die 1. Mendel'sche Regel wiederholt, die sogenannte Uniformitätsregel. Danach haben wir die 2. Mendel'sche Regel besprochen, die sogenannte Spaltungsregel. Als nächstes haben wir näher die Rückkreuzung besprochen. Du weißt jetzt, was eine Rückkreuzung ist, wie man diese durchführt und wie man mithilfe von einer Rückkreuzung den Genotypen eines Organismus bestimmen kann, wenn dieser einen dominanten Phänotypen ausprägt. Danke für deine Aufmerksamkeit! Bis zum nächsten Video! Tschüss!

8 Kommentare
  1. Tatjana ohne rahmen

    Hallo Lenz Simone,
    ganz genau! Da das Merkmal für die weiße Blütenfarbe rezessiv ist, muss der Genotyp aa vorliegen, damit die Blüte weiß ist. Dies ist nur möglich, wenn beide Pflanzen der Elterngeneration das Allel a im Genotypen aufweisen. Das hast gut richtig verstanden.
    Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor 6 Monaten
  2. Default

    Also ist der Genotyp Aa, weil in der P Generation auch weiße Blumen sind? AA kann es nicht sein, weil keine weißen Blumen in der F1 Generation entstehen?

    Von Lenz Simone, vor 6 Monaten
  3. Serpil

    Hallo Naomi,
    bei der Kreuzung einer Pflanze werden meist mehrere Blüten befruchtet. Bei einer erfolgreichen Befruchtung entstehen Früchte mit vielen Samen, die die Erbanlagen der Parentalgeneration tragen. Die Allele werden also nicht wortwörtlich weitergegeben, sondern nur Kopien davon, die in den Pollensäcken und den Eizellen enthalten sind. Aus mehreren Samen entstehen dann mehrere Individuen. Ich hoffe, das beantwortet deine Frage.
    Viele Grüße aus der Redaktion

    Von Serpil Kilic, vor etwa 2 Jahren
  4. Default

    Kann bei der Parentalgeneration nicht eigentlich jeweils ein Allel an die Nachkommengeneration weitergegeben werden ? Also, ich verstehe nicht, weshalb nach der Parentalgeneration mehrere Keimzellen gebildet werden können. LG

    Von Naomi S., vor etwa 2 Jahren
  5. Serpil

    Hallo Jacqueline,
    man erkennt den Genotyp an der F1-Generation. Wenn man die Blume mit der purpurnen Blüte mit einer homozygoten Blume mit einer weißen Blüte (aa) kreuzt und sowohl weiße als auch purpurne Blüten in der Nachfolgegeneration vorkommen, weiß man, dass die purpurne Blume heterozygot (Aa) gewesen sein muss. Da das Gen für das Merkmal weiß rezessiv vererbt wird und zwei Allele vorhanden sein müssen, damit das Merkmal "weiß" ausgeprägt wird, müssen beide Blumen mindestens ein Allel a besitzen. Wenn die purpurne Blume homozygot AA ist, werden die Individuen der Folgegeneration den Genotyp Aa haben und purpur erscheinen.
    Ich hoffe, das hilft dir weiter! :)
    LG

    Von Serpil Kilic, vor fast 3 Jahren
  1. Default

    Woher weiß man dann welcher Genotyp ( von den verschiedenen 2 Kreuzungen ) der Genotyp ist der gesucht ist ? Muss dann in dem Quadrat beide Merkmale vorhanden sein oder wie wird das entschieden ?

    Liebe Grüße Jacqueline :)

    Von Jacqueline Siemann , vor fast 3 Jahren
  2. Default

    Sehr verständlich erklärt und leicht zu folgen.

    Von Bdeurope, vor mehr als 4 Jahren
  3. Default

    GUT GEMACHT

    Von Victor Martinov, vor mehr als 5 Jahren
Mehr Kommentare

Rückkreuzung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Rückkreuzung kannst du es wiederholen und üben.

  • Definiere die 1. und die 2. Mendelsche Regel.

    Tipps

    Bei der Kreuzung reinerbiger Eltern konnte Mendel keine phänotypische Aufspaltung der Nachkommen beobachten.

    Lösung

    Mendel konnte durch die Kreuzung zweier reinerbiger Individuen die 1. Mendelsche Regel aufstellen. Er beobachtete, dass bei der Kreuzung von Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, bspw. Blütenfarbe, uniforme Nachkommen entstehen. Deswegen bezeichnete er sie als Uniformitätsregel.

    Nach der Kreuzung der F$_1$-Generation konnte er auch die 2. Mendelsche Regel aufstellen. Er wusste bereits, dass die F$_1$-Generation nicht reinerbig wie die Parentalgeneration war, sondern mischerbig sein musste. Die Kreuzung dieser heterozygoten Individuen brachte Nachkommen hervor, die sich phänotypisch aufspalteten. Bei dominant-rezessiven Erbgängen in dem Verhältnis 3:1 und bei intermediären Erbgängen in dem Verhältnis 1:2:1. Deswegen nannte er diese Regel, die Spaltungsregel.

  • Bestimme die Genotypen beim intermediären Erbgang.

    Tipps

    Einen intermediären Erbgang erkennt man an der Mischform von zwei Merkmalen.

    Lösung

    Bei einem intermediären Erbgang gibt es kein dominantes und rezessives Allel wie beim dominant-rezessiven Erbgang. Beide Allele setzen sich durch, sodass heterozygote Individuen eine Mischform der beiden Merkmale aufzeigen. Das würde bedeuten, dass die rosafarbene Blüte den Genotyp AW haben müsste. Die roten und die weißen Blüten gleichen vom Phänotyp der Parentalgeneration, also haben sie die Genotypen AA und WW.

  • Erläutere das Ergebnis der Rückkreuzung für einen dihybriden Erbgang.

    Tipps

    Die Nachkommen der Parentalgeneration gelb/runder und grün/runzeliger Erbsen sind alle gelb und rund.

    Wie sah die homozygot rezessive Erbse aus, die in den Mendelschen Versuchen gekreuzt wurde?

    Lösung

    Der Bauer hat hier einen Fehler gemacht. Eine Rückkreuzung erfolgt immer mit einem homozygot rezessiven Individuum. Das wäre in diesem Fall eine grüne, runzelige Erbse. Daher kann man nach diesem fehlerhaften Versuch den Genotyp der gelben Erbse nicht genau bestimmen. Um eine Aussage über die Reinerbigkeit oder Mischerbigkeit des Individuums treffen zu können, muss die Rückkreuzung wiederholt werden.

  • Definiere die Rückkreuzung.

    Tipps

    Die Rückkreuzung liefert einen Hinweis über den Genotyp eines Individuums.

    Lösung

    Die Rückkreuzung ist ein Verfahren in der Genetik, um herauszufinden, welchen Genotyp ein Individuum hat. Daher wird diese Kreuzung auch Testkreuzung genannt. Das Individuum, dessen Genotyp ausfindig gemacht werden soll, wird mit einem homozygot rezessiven Individuum gekreuzt. Nach der 1. Mendelschen Regel sind die Nachkommen uniform, wenn beide Eltern homozygot sind. Wenn also die Nachkommen der Rückkreuzung homozygot sind, kann man mit Gewissheit sagen, dass das unbekannte Individuum homozygot ist. Bei einer phänotypischen Aufspaltung der Nachkommen muss das Individuum also heterozygot sein.

  • Bewerte die Aussagen über den vorliegenden Erbgang.

    Tipps

    Welcher Erbgang kann vorliegen, wenn eine mischerbige Pflanze nur die rote Blütenfarbe zeigt?

    Lösung

    Die gegebenen Informationen verraten bereits den vorliegenden Erbgang. Wenn eine Pflanze mit dem Genotyp Aa phänotypisch rot ist, muss ein dominant-rezessiver Erbgang vorliegen, weil das Allel für rote Blütenfarbe dominant ist. Die 2. Mendelsche Regel besagt, dass die Kreuzung von mischerbigen Individuen in der F$_2$-Generation zu einer phänotypischen Aufspaltung im Verhältnis 3:1 führt. Das würde bedeuten, dass in der F$_2$-Generation nur rote und weiße Blüten mit den Genotypen AA, Aa, Aa, aa entstünden.

  • Erläutere das Ergebnis der Testkreuzung.

    Tipps

    Bei der Kreuzung reinerbiger Eltern entstehen uniforme Nachkommen.

    Lösung

    Wenn sich die Nachkommen einer Rückkreuzung mit einem homozygot rezessiven Elter phänotypisch aufspalten, muss das Individuum, dessen Genotyp unbekannt ist, heterozygot sein. Wenn es homozygot wäre, würden die Nachkommen der 1. Mendelschen Regel entsprechend uniform sein.