Читать книгу Genetik kompakt für Dummies - Tara Robinson Rodden, Tara Rodden Robinson - Страница 48

Segregation bedeutet im Prinzip eine »Entmischung« oder Trennung. Im genetischen Sinne werden hier die zwei Faktoren – die Allele – getrennt, die den Phänotyp festlegen. Abbildung 3.4 zeigt die Trennung der Allele über drei Generationen hinweg. Das Kürzel für ein dominantes Allel ist üblicherweise ein Großbuchstabe, und derselbe Buchstabe kleingeschrieben bezeichnet das rezessive Allel. In diesem Beispiel benutze ich G für das dominante Allel, das gelbe Samen hervorruft, und g für das rezessive Allel, das grüne Samen erzeugt.

Im Segregationsbeispiel in Abbildung 3.4 sind die Eltern (die Pflanzen in der Generation P) homozygot. Weil Erbsenpflanzen diploid sind (sie besitzen zwei Kopien eines Gens, siehe Kapitel 2), wird der Genotyp einer Pflanze mit zwei Buchstaben beschrieben. Zum Beispiel hat eine reinerbige Pflanze mit gelben Samen den Genotyp GG, reinerbige Pflanzen mit grünen Samen gg. Die Gameten (die Geschlechtszellen wie Pollen oder Eizellen), die in jeder Pflanze produziert werden, haben aber nur ein Allel (Geschlechtszellen sind haploid). Deswegen können reinerbige Pflanzen nur Gameten eines Typs erzeugen – GG-Pflanzen werden nur G-Gameten produzieren und gg-Pflanzen nur g-Gameten. Wenn aber ein G-Pollen auf eine g-Eizelle (oder umgekehrt ein g-Pollen auf eine G-Eizelle) trifft, wird der Nachkomme Gg beziehungsweise gG – dies ist die heterozygote F₁-Generation.

Abbildung 3.4: Das Prinzip der Segregation und Dominanz, dargestellt am Beispiel von drei Generationen von Erbsenpflanzen mit gelben oder grünen Samen

Der Kernpunkt der Segregation ist die Trennung der Allelpaare und deren Aufteilung einzeln auf die Gameten. Jeder Gamet hat nur ein Allel eines bestimmten Locus. Dies ist das Ergebnis der Trennung der homologen Chromosomen in der ersten Runde der Meiose (wie das exakt funktioniert, lesen Sie in Kapitel 2).

Alle Pflanzen der F₁-Generation produzieren zwei Arten von Gameten: G und g. Wenn sich die F₁-Generation (gG/Gg) selbst befruchtet, sind in der F₂-Generation durch die Segregation nun vier Kombinationen möglich: GG, Gg, gG und gg. Phänotypisch sehen GG, Gg und gG gleich aus: Alle haben gelbe Samen. Nur die Kombination gg bringt grüne Samen hervor. Das Verhältnis der Genotypen ist 1:2:1 (¼ homozygot dominant, ½ heterozygot, und ¼ homozygot rezessiv) und das Verhältnis der Phänotypen ist 3:1 (dominanter Phänotyp zu rezessivem Phänotyp).

Wenn sich die F₃-Generation wieder selbst bestäubt, entstehen aus den gg-Eltern wieder gg-Nachkommen und GG-Eltern produzieren nur GG-Nachkommen. Die Gg(gG)-Pflanzen wiederum erzeugen GG-, Gg- und gg-Nachkommen im selben Verhältnis wie in der F₂-Generation: ¼ GG, ½ Gg und ¼ gg.

Heute wissen die Forscher, dass das, was Mendel als pärchenweise arbeitende Faktoren bezeichnet hat, Gene sind. Einzelne Genpaare (das heißt auf einem Locus) kontrollieren ein Merkmal. Das heißt, das Gen für die Größe der Pflanzen sitzt auf einem Locus, das Gen für die Samenfarbe auf einem anderen Locus, das für die Samenform auf einem dritten und so weiter.