Vererbung: Definition, Faktor, Typen & Beispiele

Wenn Eltern mit blauen Augen und Eltern mit braunen Augen ihre Gene für die Augenfarbe an ihre Nachkommen weitergeben, ist dies ein Beispiel für Vererbung.

Die Kinder erben die Gene, die bestehen aus Desoxyribonukleinsäure (DNA) von den Eltern, und sie können blaue oder braune Augen haben. Die Genetik ist jedoch komplex und mehr als ein Gen ist für die Augenfarbe verantwortlich.

Ebenso bestimmen viele Gene andere Merkmale wie Haarfarbe oder Körpergröße.

Vererbung ist die Studie darüber, wie Eltern ihre Eigenschaften an ihre Nachkommen weitergeben Genetik. Es gab viele Theorien über Vererbung, und die allgemeinen Konzepte der Vererbung erschienen, bevor die Menschen Zellen vollständig verstanden.

Moderne Vererbung und Genetik sind jedoch neuere Gebiete.

Obwohl die Grundlagen für die Erforschung von Genen in den 1850er Jahren und im gesamten 19. Jahrhundert entstanden, wurden sie bis Anfang des 20. Jahrhunderts weitgehend ignoriert.

Mensch Züge sind spezifische Merkmale, die Personen identifizieren. Diese geben die Eltern über ihre Gene weiter. Einige leicht zu erkennende menschliche Merkmale sind Größe, Augenfarbe, Haarfarbe, Haartyp, Ohrläppchenansatz und Zungenrollen. Wenn du vergleichst üblich vs. ungewöhnliche Eigenschaften, du siehst normalerweise an dominant vs. rezessiv Züge.

Beispielsweise ist ein dominantes Merkmal wie braunes Haar in der Bevölkerung häufiger, während ein rezessives Merkmal wie rotes Haar seltener vorkommt. Allerdings sind nicht alle dominanten Merkmale gemeinsam.

Wenn Sie Genetik studieren möchten, müssen Sie die Beziehung zwischen DNA und vererbbarZüge.

Die Zellen der meisten lebenden Organismen haben DNA, die Substanz, aus der Ihre Gene bestehen. Wenn sich Zellen vermehren, können sie das DNA-Molekül weitergeben oder genetische Information an die nächste Generation. Ihre Zellen haben zum Beispiel das genetische Material, das bestimmt, ob Sie blondes oder schwarzes Haar haben.

Ihr Genotyp ist der Gene innerhalb der Zellen, während Ihr Phänotyp die physischen Merkmale sind, die sichtbar sind und sowohl von den Genen als auch von der Umwelt beeinflusst werden.

Es gibt Variationen zwischen den Genen, daher unterscheiden sich die DNA-Sequenzen. Genetische Variation macht den Menschen einzigartig, und es ist ein wichtiges Konzept in der natürlichen Selektion, weil günstige Eigenschaften eher überleben und weitergegeben werden.

Obwohl eineiige Zwillinge die gleiche DNA haben, kann ihre Genexpression variieren. Wenn ein Zwilling mehr Nahrung erhält als der andere, kann er trotz gleicher Gene größer sein.

Ursprünglich verstanden die Menschen Vererbung aus einer reproduktiven Perspektive. Sie fanden grundlegende Konzepte heraus, wie zum Beispiel, dass Pollen und Stempel von Pflanzen den Ei- und Samenzellen des Menschen ähneln.

Trotz der Züchtung von Hybridkreuzungen in Pflanzen und anderen Arten blieb die Genetik ein Rätsel. Viele Jahre lang glaubten sie, Blut übertragene Vererbung. Sogar Charles Darwin dachte, Blut sei für die Vererbung verantwortlich.

Im 18. Jahrhundert schrieben Carolus Linnaeus und Josef Gottlieb Kölreuter über die Kreuzung verschiedener Pflanzenarten und entdeckten, dass die Hybriden Zwischenmerkmale hatten.

Gregor Mendels Werk in den 1860er Jahren dazu beigetragen, das Verständnis von Hybridkreuze und Erbe. Er widerlegte etablierte Theorien, aber seine Arbeit wurde bei der Veröffentlichung nicht vollständig verstanden.

Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries und Carl Erich Correns entdeckten Mendels Werk Anfang des 20. Jahrhunderts wieder. Jeder dieser Wissenschaftler untersuchte Pflanzenhybriden und kam zu ähnlichen Schlussfolgerungen.

Genetik ist das Studium der biologischen Vererbung, und Gregor Mendel gilt als sein Vater. Er begründete die Schlüsselkonzepte der Vererbung durch das Studium von Erbsenpflanzen. Vererbbare Elemente sind Gene, und Merkmale sind spezifische Merkmale wie die Blütenfarbe.

Oft angerufen Mendelsches Erbe, stellten seine Ergebnisse die Beziehung zwischen Genen und Merkmalen fest.

Mendel konzentrierte sich auf sieben Merkmale von Erbsenpflanzen: Höhe, Blütenfarbe, Erbsenfarbe, Erbsenform, Schotenform, Schotenfarbe und Blütenstand. Erbsen waren gute Testpersonen, weil sie schnelle Reproduktionszyklen hatten und einfach anzubauen waren. Nachdem er reine Erbsenlinien etabliert hatte, konnte er sie zu Hybriden kreuzen.

Er kam zu dem Schluss, dass Merkmale wie die Form der Schoten vererbbare Elemente oder Gene sind.

Allele sind die verschiedenen Formen eines Gens. Genetische Variationen wie Mutationen sind für die Bildung von Allelen verantwortlich. Unterschiede in den DNA-Basenpaaren können auch die Funktion oder den Phänotyp verändern. Mendels Schlussfolgerungen über Allele wurden zur Grundlage für zwei wichtige Vererbungsgesetze: das Gesetz der Rassentrennung und der Gesetz des unabhängigen Sortiments.

Das Segregationsgesetz besagt, dass sich Allelpaare trennen, wenn sich Gameten bilden. Das Gesetz der unabhängigen Sortierung besagt, dass die Allele aus verschiedenen Genen unabhängig voneinander sortiert werden.

Allele existieren entweder in dominanter oder rezessiver Form. Dominante Allele ausgedrückt oder sichtbar sind. Zum Beispiel dominieren braune Augen. Andererseits, rezessive Allele nicht immer ausgedrückt oder sichtbar sind. Blaue Augen sind zum Beispiel rezessiv. Damit eine Person blaue Augen hat, muss sie zwei Allele dafür erben.

Es ist wichtig zu beachten, dass dominante Merkmale in einer Population nicht immer üblich sind. Ein Beispiel dafür sind bestimmte genetische Erkrankungen wie die Huntington-Krankheit, die durch ein dominantes Allel verursacht wird, aber in der Bevölkerung nicht verbreitet ist.

Da es verschiedene Arten von Allelen gibt, haben einige Organismen zwei Allele für ein einziges Merkmal. Homozygot bedeutet, dass es zwei identische Allele für ein Gen gibt, und heterozygot bedeutet, dass es zwei verschiedene Allele für ein Gen gibt. Als Mendel seine Erbsenpflanzen studierte, stellte er fest, dass die F₂ Generation (Enkel) hatten immer ein Verhältnis von 3:1 in ihren Phänotypen.

Das bedeutet, dass das dominante Merkmal dreimal häufiger auftauchte als das rezessive.

Punnett-Quadrate kann Ihnen helfen, homozygote vs. heterozygote Kreuzungen und heterozygote vs. heterozygote Kreuzungen. Aufgrund ihrer Komplexität können jedoch nicht alle Kreuze mit Punnett-Quadraten berechnet werden.

Benannt nach Reginald C. Punnett, die Diagramme können Ihnen helfen, Phänotypen und Genotypen für Nachkommen vorherzusagen. Die Quadrate zeigen die Wahrscheinlichkeit bestimmter Kreuzungen.

Die Gesamtergebnisse von Mendel zeigten, dass Gene die Vererbung übertragen. Jedes Elternteil überträgt die Hälfte seiner Gene auf die Nachkommen. Eltern können auch verschiedenen Nachkommen verschiedene Sätze von Genen geben. Zum Beispiel haben eineiige Zwillinge die gleiche DNA, Geschwister jedoch nicht.

Mendels Arbeit war genau, aber simpel, sodass die moderne Genetik mehr Antworten gefunden hat. Erstens stammen Merkmale nicht immer von einem einzigen Gen. Steuerung mehrerer Gene polygene Eigenschaften, wie Haarfarbe, Augenfarbe und Hautfarbe. Dies bedeutet, dass mehr als ein Gen dafür verantwortlich ist, dass Sie braunes oder schwarzes Haar haben.

Ein Gen kann auch mehrere Eigenschaften beeinflussen. Das ist Pleiotropie, und Gene können nicht verwandte Merkmale kontrollieren. In einigen Fällen ist Pleiotropie mit genetischen Krankheiten und Störungen verbunden. Die Sichelzellenanämie zum Beispiel ist eine erbliche genetische Störung, die die roten Blutkörperchen beeinflusst, indem sie sie sichelförmig macht.

Die Erkrankung betrifft nicht nur die roten Blutkörperchen, sondern auch den Blutfluss und andere Organe. Dies bedeutet, dass es sich auf mehrere Merkmale auswirkt.

Mendel dachte, dass jedes Gen nur zwei Allele hat. Es kann jedoch viele verschiedene Allele eines Gens geben. Mehrere Allele können ein Gen kontrollieren. Ein Beispiel dafür ist die Fellfarbe bei Kaninchen. Ein weiteres Beispiel ist das ABO-Blutgruppensystem beim Menschen. Menschen haben drei Allele für Blut: A, B und O. A und B sind dominant über O, also sind sie kodominant.

Vollständige Dominanz ist das von Mendel beschriebene Muster. Er sah, dass ein Allel dominant war, während das andere rezessiv war. Das dominante Allel war sichtbar, weil es exprimiert wurde. Die Samenform bei Erbsenpflanzen ist ein Beispiel für vollständige Dominanz; die runden Samenallele sind dominant gegenüber den faltigen.

Die Genetik ist jedoch komplexer und eine vollständige Dominanz tritt nicht immer auf.

Im unvollständige Dominanz, ein Allel ist nicht vollständig dominant. Löwenmäulchen sind ein klassisches Beispiel für unvollständige Dominanz. Dies bedeutet, dass der Phänotyp der Nachkommen zwischen dem Phänotyp der beiden Eltern zu liegen scheint. Wenn ein weißer Löwenmaul und ein roter Löwenmaul brüten, können sie rosa Löwenmäulchen haben. Wenn Sie diese rosa Löwenmäulchen kreuzen, sind die Ergebnisse rot, weiß und rosa.

Im Kodominanz, werden beide Allele gleich exprimiert. Einige Blumen können beispielsweise eine Mischung aus verschiedenen Farben sein. Eine rote Blume und eine weiße Blume können Nachkommen mit einer Mischung aus roten und weißen Blütenblättern hervorbringen. Die beiden Phänotypen der Eltern werden beide exprimiert, so dass die Nachkommen einen dritten Phänotyp haben, der sie kombiniert.

Bestimmte Kreuze können tödlich sein. EIN tödliches Allel einen Organismus töten kann. In den 1900er Jahren entdeckte Lucien Cuenót, dass bei der Kreuzung von gelben Mäusen mit braunen Mäusen die Nachkommen braun und gelb waren.

Als er jedoch zwei gelbe Mäuse kreuzte, hatten die Nachkommen ein Verhältnis von 2:1 anstelle des von Mendel gefundenen Verhältnisses von 3:1. Es gab zwei gelbe Mäuse für eine braune Maus.

Cuenót fand heraus, dass Gelb die dominierende Farbe war, also waren diese Mäuse heterozygot. Ungefähr ein Viertel der Mäuse, die durch Kreuzung der Heterozygoten gezüchtet wurden, starb jedoch während des Embryonalstadiums. Deshalb war das Verhältnis 2:1 statt 3:1.

Mutationen können tödliche Gene verursachen. Obwohl einige Organismen im Embryonalstadium sterben können, können andere mit diesen Genen jahrelang leben. Menschen können auch tödliche Allele haben, und mehrere genetische Störungen sind damit verbunden.

Wie sich ein lebender Organismus entwickelt, hängt sowohl von seiner Vererbung als auch von seiner Umgebung ab. Beispielsweise ist Phenylketonurie (PKU) eine der genetischen Erkrankungen, die Menschen vererben können. PKU kann geistige Behinderungen und andere Probleme verursachen, da der Körper die Aminosäure Phenylalanin nicht verarbeiten kann.

Wenn Sie nur die Genetik betrachten, würden Sie erwarten, dass eine Person mit PKU immer eine geistige Behinderung hat. Dank der Früherkennung bei Neugeborenen ist es jedoch möglich, dass Menschen mit PKU mit einer eiweißarmen Ernährung leben und nie ernsthafte gesundheitliche Probleme bekommen.

Wenn man sich sowohl die Umweltfaktoren als auch die Genetik ansieht, ist es möglich zu erkennen, wie das Leben einer Person die Genexpression beeinflussen kann.

Hortensien sind ein weiteres Beispiel für die Umweltbelastung auf Gene. Zwei Hortensienpflanzen mit den gleichen Genen können aufgrund des pH-Werts des Bodens unterschiedliche Farben haben. Saure Böden bilden blaue Hortensien, während alkalische Böden rosa machen. Bodennährstoffe und Mineralien beeinflussen auch die Farbe dieser Pflanzen. Blaue Hortensien müssen zum Beispiel Aluminium im Boden haben, um diese Farbe zu bekommen.

Obwohl die Studien von Gregor Mendel die Grundlage für weitere Forschungen geschaffen haben, hat die moderne Genetik erweiterte seine Erkenntnisse und entdeckte neue Vererbungsmuster, wie unvollständige Dominanz und Kodominanz.

Zu verstehen, wie Gene für körperliche Merkmale verantwortlich sind, die Sie sehen können, ist ein entscheidender Aspekt der Biologie. Von genetischen Störungen bis hin zur Pflanzenzüchtung kann die Vererbung viele Fragen erklären, die Menschen über die Welt um sie herum stellen.