30 Tage kostenlos testen

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel

Du möchtest schneller & einfacher lernen?

Dann nutze doch Erklärvideos & übe mit Lernspielen für die Schule.

Kostenlos testen
Bewertung

Ø 4.3 / 18 Bewertungen

Die Autor*innen
Avatar
Team Digital
Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse - 11. Klasse - 12. Klasse

Grundlagen zum Thema Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel

Inhalt

Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel

Merkmale, die vererbt werden, können mit Gesetzmäßigkeiten, den sogenannten Vererbungsregeln, nachvollzogen werden.
Der Augustinermönch Gregor Mendel stellte im Jahr 1865 drei Vererbungsregeln auf. Diese bilden die Grundlage der Vererbungslehre. Mithilfe von Kreuzungsversuchen an Erbsenpflanzen und der anschließenden statistischen Auswertung der Ergebnisse konnten die drei Mendelschen Regeln aufgestellt werden.
Wir schauen uns nun die 1. Mendelsche Regel, die sogenannte Uniformitätsregel, an.

1. Mendelsche Regel – Definition

Die 1. Mendelsche Regel lautet folgendermaßen:
„Kreuzt man zwei reinerbige (homozygote) Eltern, die sich in einem Merkmal voneinander unterscheiden, so erhält man in der ersten Filialgeneration Nachkommen, die bezüglich dieses Merkmals untereinander gleich sind.“

Aber was genau besagt die 1. Mendelsche Regel? Um das im Detail zu verstehen, müssen zunächst wichtige Begriffe der Genetik definiert werden.

Genetische Begriffe

Für die 1. Mendelsche Regel sind die Begriffe Parentalgeneration und erste Filialgeneration wichtig. Die Parentalgeneration wird mit dem Buchstaben P abgekürzt und entspricht der Elterngeneration. Die daraus resultierende erste Nachkommengeneration bezeichnet man als erste Filialgeneration. Diese wird mit F1 abgekürzt.

Zudem unterscheidet man zwischen Phänotyp und Genotyp. Unter dem Phänotyp versteht man die Gesamtheit des äußeren Erscheinungsbilds eines Individuums. Der Phänotyp umfasst somit alle Merkmale eines Individuums. Diese Merkmale sind genetisch erbliche Eigenschaften, wie beispielsweise die Blütenfarbe von Erbsenpflanzen.
Unter dem Genotyp versteht man die Gesamtheit aller Gene, die in einem Individuum vorkommen. Gene sind für die Ausbildung der phänotypischen Merkmale verantwortlich. Ein Gen bezeichnet immer einen spezifischen Chromosomenabschnitt, der den Bauplan für ein Eiweiß beinhaltet. Vereinfacht gesagt trägt ein Gen die Informationen für eine bestimmte Merkmalsausprägung (z. B. die Erbsenfarbe).

Merkmalsausprägungen liegen Genvarianten zugrunde. Diese Genvarianten werden als Allele bezeichnet. In Körperzellen liegt der doppelte (diploide) Chromosomensatz vor. Das heißt, von jedem Chromosom und somit auch von jedem Gen liegen dort zwei Varianten. Dabei stammt ein Allel von der Mutter und eines vom Vater. Der Genotyp wird mit zwei Buchstaben beschrieben, die für diese beiden Allele stehen.

Ein Allel kann dominant oder rezessiv sein. Das merkmalsbestimmende Allel bezeichnet man als dominant, da es sich bei der Merkmalsausbildung durchsetzt. Dominante Allele werden grundsätzlich in Großbuchstaben geschrieben (z. B. A). Das rezessive Allel wird von dem dominanten Allel unterdrückt, sodass sich die Merkmalsform des rezessiven Allels nicht ausbilden kann. Daher wird es auch als merkmalsunterlegenes Allel bezeichnet und in Kleinbuchstaben geschrieben (z. B. a).

Merkmalsausprägungen können entweder homozygot oder heterozygot vorliegen. Als homozygot bezeichnet man eine Merkmalsausprägung, bei der zwei gleiche Allele vorliegen. Der Genotyp kann also beispielsweise entweder AA oder aa sein. Diese Form bezeichnet man auch als reinerbig. Als heterozygot bezeichnet man zwei ungleiche Allele. Dabei liegen ein dominantes und ein rezessives Allel vor. Dieser Genotyp wird als mischerbig bezeichnet und zum Beispiel mit Aa abgekürzt.

1. Mendelsche Regel – einfach erklärt

Um die Vererbungsregeln aufzustellen, führte Gregor Mendel Versuche mit Erbsenpflanzen durch. Wie er dabei vorgegangen ist und was er herausgefunden hat, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Voraussetzungen für die Kreuzungsversuche

Die Erbsenpflanze ist ein gutes Forschungsobjekt für Vererbungsversuche, da die Pflanze sowohl Selbstbestäuber als auch Selbstbefruchter ist. Für das Experiment sind folgende Voraussetzungen notwendig:

Es müssen homozygote (reinerbige) Pflanzen verwendet werden, die unterschiedliche Allelausprägungen aufweisen. Die Pflanzenwahl sollte auf eine gut geeignete Pflanzensorte fallen, die sich leicht fortpflanzt und bei der eine künstliche Befruchtung gut möglich ist. Zudem sollte im Vorfeld bekannt sein, dass sich die zwei Pflanzen untereinander vermehren können, sodass Mischlinge (Hybride) aus den beiden Pflanzensorten gebildet werden können. Die ausgewählten Pflanzen müssen sich zusätzlich in einem erblichen Merkmal unterschieden. Dies ist besonders wichtig für die phänotypische Merkmalsweitergabe.

1. Mendelsche Regel am Beispiel von Erbsen

Bei Mendels Versuchen lag das Unterscheidungsmerkmal der Parentalgeneration (P) in ihrer Erbsenfarbe. In unserem Beispiel steht das Allel A für die Erbsenfarbe Gelb und das Allel a für die Erbsenfarbe Grün. Die mütterliche Pflanze hat grüne Erbsen und die väterliche Pflanze hat gelbe. Beide Elternteile sind reinerbig, sie haben also jeweils zwei gleiche Allele. Die Mutter trägt demnach im Genotyp die Allelkombination aa (grün) und der Vater die Kombination AA (gelb). Jede mütterliche Keimzelle trägt somit das Allel a und die väterlichen Keimzellen das Allel A. In den Keimzellen liegt nur der einfache Chromosomensatz vor, da zwei Keimzellen bei der Befruchtung miteinander verschmelzen und dann einen zweifachen Chromosomensatz bilden. Mehr zum Thema Befruchtung bei Pflanzen findest du hier: Befruchtung Pflanzen.

Die Bestäubung und Befruchtung erfolgt bei Erbsenpflanzen durch die Pollen derselben Pflanze, da jede Blüte männliche und weibliche Geschlechtsorgane hat. Für das Experiment werden die Staubbeutel (männliche Geschlechtsorgane) in der Blüte entfernt, um Selbstbefruchtung zu vermeiden. Die Vermeidung der Selbstbefruchtung ist wichtig, damit es zu keinen verfälschten Ergebnissen des Experiments kommt. Die Narbe (weibliches Geschlechtsorgan) wird dann mithilfe eines Pinsels mit den Pollen einer anderen Blüte befruchtet.

Nach der Befruchtung entwickelt sich die erste Filialgeneration (F1). Dabei kommt jeweils eine mütterliche Keimzelle (a) mit einer väterlichen Keimzelle (A) zusammen. Alle Nachkommen der F1-Generation haben also den Genotyp Aa, sind heterozygot und Hybride. Da das Allel A dominant ist, haben alle Nachkommen im Phänotyp die Merkmalsausprägung gelbe Erbsen.

Um das Beispiel für die Mendelschen Regeln zu verdeutlichen, kannst du dir das Kreuzungsschema in der nachfolgenden Abbildung anschauen.

Erklärung der 1. Mendelschen Regel am Beispiel der Erbsenpflanze

Die 1. Mendelsche Regel gilt auch für die reziproke (umgekehrte) Kreuzung. Dies bedeutet, dass das Geschlecht der Eltern bei dem beschriebenen Beispiel getauscht wird. Die grüne Erbsenpflanze ist in diesem Fall der Vater und die gelbe Erbsenpflanze die Mutter.

1. Mendelsche Regel – Kurzfassung

Für einen besseren Überblick über die komplexe 1. Mendelsche Regel kannst du dir die Kurzfassung anschauen.

  • Zur Beschreibung der 1. Mendelschen Regel wird die Kreuzung zwei homozygoter (reinerbiger) Eltern betrachtet.
  • Die Eltern unterscheiden sich in einem Merkmal (der Merkmalsform). Sie haben im Genotyp unterschiedliche Allele (Kombination AA oder aa).
  • Ein Allel ist dominant (A) und ein Allel ist rezessiv (a).
  • Die Individuen der 1. Filialgeneration (F1) weisen alle den gleichen Genotyp (Aa) und Phänotyp auf.
  • Diese Regel gilt auch für die reziproke Kreuzung.

Zur Überprüfung deines neuen Wissens kannst du das Arbeitsblatt zur 1. Mendelschen Regel bearbeiten. Du weißt jetzt, wie die 1. Mendelsche Regel lautet, und verstehst, wie wichtig die Mendelschen Regeln für die Biologie sind.

Transkript Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel

Ob ne Erbse nun grün, gelb, rund oder runzelig ist, interessiert dich wahrscheinlich nicht die Bohne – besser gesagt die Erbse, höhö, so wie ihn hier. Es gab da allerdings mal nen Typen – Mendel hieß der Gute – der konnte sich durch Experimente mit diesen grünen Kollegen hier zu einem der berühmtesten Wissenschaftler der Genetik hocharbeiten. Irgendwas muss an diesen Dingern also doch ziemlich spannend sein. Was, erfährst du in diesem Video zur „ersten Mendelschen Regel“. Eine der spannendsten Fragen der Genetik, die bis zur Mitte des neunzehnten Jahrhunderts unbeantwortet blieb, lautet: nach welchen Regeln werden Merkmale eigentlich vererbt? Oder auch: bekommt dat Kind so schöne Haare wie die Mutti? Spannend oder? Das dachte sich der Mönch Gregor Mendel auch und experimentierte in seinem Klostergarten mit Erbsenpflanzen.
Versuchen wir einmal gemeinsam, seine damalige Arbeit nachzuvollziehen. Also, das Versuchsobjekt seines Vertrauens war die Gartenerbse. Aber wieso eigentlich? Nun ja, Mendel entschied sich bewusst für die Gartenerbse, da sie sich im Allgemeinen äußerst gut für genetische Studien eignet. Sie lässt sich in großen Mengen anziehen, erzeugt viele Nachkommen und kann kontrolliert gekreuzt werden. Die Erbse ist übrigens ein Selbstbestäuber. Sie besitzt also männliche und weibliche Geschlechtsorgane und bestäubt sich selbst, indem Pollen aus den Staubbeuteln auf die Narbe derselben Blüte gelangen. Mendel suchte nun nach Merkmalen bei der Erbsenpflanze, die in unterschiedlichen Merkmalsausprägungen vorkamen. Ein Merkmal ist zum Beispiel die Erbsenform, rund oder runzelig sind unter anderem dessen Merkmalsausprägungen. Für seine Kreuzungsexperimente wählte er reinerbige Pflanzen aus, also welche, deren Merkmalsausprägungen seit Generationen gleich waren. Betrachten wir die Durchführung und Ergebnisse seines ersten Experiments. Zur Wiederholung: Mendel kreuzte Erbsenpflanzen, die sich in einem Merkmal REINERBIG voneinander unterschieden. Er übertrug in dem Fall Pollen von Pflanzen, die seit Generationen immer runzelige Samen besaßen auf die Narben jener, die stets runde Samen hatten. Er führte übrigens auch eine Reziproke Kreuzung durch – reziprok bedeutet wechselseitig. Er übertrug also auch Pollen von rundsamigen Pflanzen auf die Narben von Runzeligsamigen. Damit sich die Pflanzen nicht selbst bestäubten, entfernte er die noch unreifen Staubbeutel. Folgendes konnte Mendel dann beobachten. Alle Nachkommen, also die Individuen der sogenannten „Filialgeneration eins“, waren in Bezug auf das betrachtete Merkmal – hier Erbsenform – gleich. Er machte diese Beobachtungen bei allen weiteren Kreuzungsversuchen, egal welches Merkmal er betrachtete. Es ließ sich also tatsächlich ein allgemeingültiges, wiederholt auftretendes Phänomen – eine Regel daraus ableiten. Und die wird dir bis heute in der Schule eingetrichtert, jetzt erkennst du hoffentlich einen Sinn darin. Die Uniformitätsregel lautet wie folgt: kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich reinerbig in einem Merkmal voneinander unterscheiden, dann sind alle Nachkommen der Filialgeneration eins im betrachteten Merkmal gleich, also Uniform. Soweit so gut – um diese Regel nun aber wirklich verstehen zu können, klären wir nun ein paar Grundbegriffe der Genetik. Das Wort Filialgeneration – hier abgekürzt mit F eins – hast du eben bereits gehört. Es bedeutet so viel wie „Tochtergeneration“. Die Parentalgeneration, Abkürzung P, kennzeichnet die Elterngeneration. Man unterscheidet zudem zwischen Phäno- und Genotyp. Der Phänotyp beschreibt die Gesamtheit des äußeren Erscheinungsbildes eines Individuums und umfasst daher alle erblich bedingten Merkmale, zum Beispiel die Erbsenform. Unter dem Genotyp versteht man wiederum die Gesamtheit aller Gene. Ein Gen ist ein Chromosomenabschnitt, der die Information für eine bestimmte Merkmalsausprägung enthält, zum Beispiel die Erbsenform. Ein Allel beschreibt dann die Genvariante, in diesem Beispiel die runde Form. Verwenden wir zur Kennzeichnung mal den Buchstaben a – a für „a runde Form“. Da bei der Erbse genauso wie beim Menschen ein doppelter – im Fachbegriff „diploider Chromosomensatz“ vorliegt, liegen auch von jedem Gen zwei Varianten vor – ein Allel stammt von der Mutter und eins vom Vater. Sagen wir mal, die runzelige Form wird durch ein b gekennzeichnet. Aber woher wissen wir nun, welche Merkmalsausprägung im Phänotyp der F-eins-Generation sichtbar ist beziehungsweise wieso sind nun alle Erbsen rund? Dazu musst du eins wissen: ein Allel kann dominant oder rezessiv sein. Das dominante Allel ist merkmalsausprägend – in diesem Fall das Allel für die runde Form. Das verdeutlichen wir, indem wir das A groß schreiben. Das rezessive Allel ist unterlegen und wird vom dominanten unterdrückt – hier das Allel für die runzelige Form, wir schreiben den Buchstaben klein. Jetzt hast du vorhin bereits gehört, dass Mendels erstes Kreuzungsexperiment ausschließlich mit reinerbigen Pflanzen stattgefunden hat. Reinerbig bedeutet, dass jeweils zwei gleiche Allele vorliegen – auch hier gibt es einen schlauen Fachbegriff und wir sprechen von einem Homozygoten Genotyp – deshalb steht da in der Parentalgeneration auch entweder b b oder A A. Dagegen verwendet man den Begriff Heterozygot für einen mischerbigen Genotyp, siehe Filialgeneration eins. Da immer ein Allel von der Mutter und eins vom Vater stammt, lautet der Genotyp bei jedem Individuum dieser Generation A b. Puh, ganz schön viele Infos – keine Sorge, wir fassen noch einmal zusammen. Mendel führte seinen Kreuzungsversuch an homozygoten Erbsenpflanzen der Parentalgeneration durch, die sich reinerbig in einem Merkmal unterschieden. Sie besaßen also unterschiedliche Allele im Genotyp. Wir haben gelernt, dass Allele entweder dominant, also merkmalsausprägend, oder rezessiv, das heißt merkmalsunterlegen sein können. Die Individuen der Filialgeneration wiesen im Kreuzungsversuch alle den gleichen Genotyp auf, nämlich A b – na, waren die Erbsen nun also rund oder runzelig? Korrekt – alle Uniform rund! Daraus wurde die Uniformitätsregel abgeleitet. Sie gilt auch für reziproke Kreuzungen. Mendel hat übrigens fleißig weiter experimentiert und zwei weitere Regeln aufgestellt, dazu findest du hier bei Sofatutor ebenfalls ein Video – schau gern mal rein. Jetzt hast du nur noch Erbsenpüree im Kopf, was? Naja wenigstens weißt du nun, wie einfache Merkmale vererbst, äh vererbt werden.

Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Vererbungsregeln – 1. Mendelsche Regel kannst du es wiederholen und üben.
  • Überprüfe die Aussagen zu Mendels Experiment auf ihre Richtigkeit.

    Tipps

    Insgesamt sind drei der Antworten richtig.

    Lösung

    Gregor Mendel entschied sich bewusst für die Gartenerbse, da sie sich im Allgemeinen äußerst gut für genetische Studien eignet. Sie lässt sich in großen Mengen anziehen, erzeugt viele Nachkommen und kann kontrolliert gekreuzt werden.

    Die Erbse ist ein Selbstbestäuber. Eine Pflanze besitzt also männliche und weibliche Geschlechtsorgane und bestäubt sich selbst, indem Pollen aus den Staubbeuteln auf die Narbe derselben Blüte gelangen.

    Für seine Kreuzungsexperimente wählte Mendel reinerbige Pflanzen aus, deren Merkmalsausprägungen seit Generationen gleich waren.

  • Gib die Bedeutung der genetischen Fachbegriffe an.

    Tipps

    „Filia“ ist lateinisch und bedeutet soviel wie „Tochter“.

    „Parentes“ ist lateinisch und bedeutet so viel wie „Eltern“.

    Das Wort „Phänotyp“ bedeutet so viel wie „Erscheinungsbild“.

    Das Wort „homo“ kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie „gleich“.

    Lösung

    Das Wort Filialgeneration bedeutet so viel wie Tochtergeneration oder Folgegeneration. Die Parentalgeneration kennzeichnet die Elterngeneration.

    Der Phänotyp beschreibt die Gesamtheit des äußeren Erscheinungsbildes eines Individuums.

    Unter dem Genotyp versteht man die Gesamtheit aller Gene. Gekennzeichnet wird der Genotyp mit Buchstaben. In unserem Beispiel wird mit a die runde Form und mit b die runzelige Form der Erbsen gekennzeichnet.

    Homozygot bedeutet reinerbig. Ist ein Individuum in einem Merkmal reinerbig, sind beide Allele für dieses Merkmal gleich. So ist in unserem Beispiel eine Erbse mit dem Genotyp bb für das Merkmal Form reinerbig.

    Heterozygot bedeutet mischerbig. Ist ein Individuum in einem Merkmal mischerbig, sind beide Allele für dieses Merkmal unterschiedlich. So ist in unserem Beispiel eine Erbse mit dem Genotyp Ab für das Merkmal Form mischerbig.

  • Vervollständige die 1. Mendelsche Regel mit den richtigen Begriffen.

    Tipps

    Das Wort „uniform“ bedeutet „gleichförmig“ oder „einförmig“.

    „Homozygotie“ bedeutet „Reinerbigkeit“, „Heterozygotie“ hingegen meint „Mischerbigkeit“.

    Lösung

    Die 1. Mendelsche Regel lautet folgendermaßen:

    Kreuzt man zwei reinerbige (homozygote) Eltern, die sich in einem Merkmal voneinander unterscheiden, so erhält man in der ersten Filialgeneration Nachkommen, die bezüglich dieses Merkmals untereinander gleich – also uniform – sind.

    Deswegen nennt man diese Regel auch Uniformitätsregel.

    Liegen also zwei gleiche Allele vor, spricht man auch von einem homozygoten Genotyp. Das ist außerdem der Grund, warum in der Parentalgeneration auch entweder bb oder AA steht.

    Einen mischerbigen Genotypen bezeichnet man dagegen als heterozygot.
    Das ist in der Filialgeneration der Fall. Deswegen lautet dort der Genotyp Ab.

    Fassen wir das Wichtigste zur 1. Mendelschen Regel zusammen:

    • Zur Beschreibung der 1. Mendelschen Regel wird die Kreuzung zweier homozygoter (reinerbiger) Eltern betrachtet.
    • Die Eltern unterscheiden sich im betrachteten Merkmal. Sie haben im Genotyp also unterschiedliche Allele (z .B. AA oder bb).
    • Ein Allel ist dominant (A) und ein Allel ist rezessiv (b).
    • Die Individuen der 1. Filialgeneration ($\text{F}_{1}$) weisen einen gleichen Genotyp (Ab) und Phänotyp auf.
  • Bestimme die fehlenden Genotypen.

    Tipps

    Dominate Allele (merkmalsausprägend) werden im Genotyp mit einem Großbuchstaben gekennzeichnet.

    Achte darauf, die Buchstaben entsprechend groß- oder kleinzuschreiben.

    Lösung

    Da alle Nachkommen uniform rund sind, muss das mit dem Buchstaben A angegebene Allel für die runde Form stehen. Denn merkmalsausprägende Allele werden im Genotyp mit Großbuchstaben angegeben.
    Der Buchstabe b steht entsprechend für die runzelige Form. Die reinerbigen Eltern haben also die Genotypen bb (Phänotyp: runzelig) und AA (Phänotyp: rund).

    Die Nachkommen sind im Genotyp und Phänotyp uniform. Sie sind alle rund und besitzen den Genotyp Ab.

  • Stelle das Kreuzungsexperiment von Mendel schematisch dar.

    Tipps

    Aus der Elterngeneration entsteht die Tochtergeneration.

    Lösung

    Die Filialgeneration ist die Tochtergeneration. Die Parentalgeneration kennzeichnet die Elterngeneration.

    Der Phänotyp beschreibt die Gesamtheit des äußeren Erscheinungsbildes eines Individuums.

    Unter dem Genotyp versteht man die Gesamtheit aller Gene.

    Ein Allel beschreibt die Genvariante, also ob zum Beispiel die Erbse rund oder runzelig im Merkmal Form ist. Das Allel kann dominant oder rezessiv sein.
    Das dominante Allel ist merkmalsausprägend – in diesem Fall das Allel für die runde Form. Das verdeutlichen wir, indem wir das A großschreiben.
    Das rezessive Allel ist unterlegen und wird vom dominanten unterdrückt – hier das Allel für die runzelige Form, wir schreiben den Buchstaben b klein.

  • Gib die richtigen Aussagen zur 1. Mendelschen Regel wieder.

    Tipps

    Das dominante Allel wird mit einem großen Buchstaben gekennzeichnet.

    Lösung

    Mendel kreuzte Erbsenpflanzen, die sich in einem Merkmal reinerbig voneinander unterschieden. Er übertrug in einem Fall Pollen von Pflanzen, die seit Generationen immer runzelige Samen besaßen, auf die Narben jener, die stets runde Samen hatten. Er führte übrigens außerdem eine reziproke Kreuzung durch – „reziprok“ bedeutet „wechselseitig“. Er übertrug also auch Pollen von rundsamigen Pflanzen auf die Narben von runzeligsamigen.

    Das Experiment kann ebenfalls auf die Erbsenfarbe als Merkmal übertragen werden. Dabei kannst du in dem Bild sehen, wie der Genotyp und der Phänotyp der Erbsen in der Filialgeneration und in der Parentalgeneration aussieht.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

4.062

sofaheld-Level

6.574

vorgefertigte
Vokabeln

10.877

Lernvideos

44.143

Übungen

38.833

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden