3. Mendelsche Regel (Unabhängigkeitsregel)

3. Mendelsche Regel einfach erklärt

Die 3. Mendelsche Regel befasst sich mit der Vererbung von zwei verschiedenen Merkmalen, also mit dihybriden Erbgängen.

Der Mönch Gregor Mendel führte verschiedene Kreuzungsexperimente mit Erbsenpflanzen durch. Sein Ziel war es, herauszufinden, wie bestimmte Merkmalsformen an nachfolgende Generationen weitergegeben werden. Er hat dabei unter anderem die Samenfarbe und Samenform der Erbsen untersucht.

Hierfür hat er zum Beispiel reinerbige Erbsen mit gelben, glatten Samen und reinerbige Erbsen mit grünen, runzligen Samen miteinander gekreuzt. In der 2. Nachfolgegeneration (F2-Generation) traten dann auch gelbe, runzlige und grüne, glatte Erbsensamen auf.

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So fand Mendel heraus, dass Erbanlagen unabhängig voneinander vererbt werden können. Diese Erbanlagen sind für die Ausprägung der Merkmale zuständig.

3. Mendelsche Regel Grundbegriffe

Für die 3. Mendelsche Regel benötigst du folgende wichtige Grundbegriffe:

• Gen : Ein Gen ist ein bestimmter Abschnitt auf einem Chromosom. Es ist für die Merkmalsausprägung — wie die Samen- oder Blütenfarbe — verantwortlich.
• Allel : Ein Allel ist eine Genvariante. So ist zum Beispiel ein Allel für die Ausprägung gelber Samen und ein anderes für die Ausprägung grüner Samen zuständig.
• Diploid : Lebewesen mit einem doppelten Chromosomensatz in den Körperzellen sind diploid. Sie besitzen jeweils zwei Allele für eine Merkmalsausprägung.
• Haploid : Keimzellen (Spermium, Eizelle) besitzen einen einfachen Chromosomensatz.
• Genotyp / Phänotyp : Der Genotyp ist in der klassischen Genetik  die Kombination aus zwei Allelen, die für die Ausprägung eines Merkmals sorgen. Die äußerliche Erscheinungsform eines Merkmals bei einem Lebewesen, wie zum Beispiel die Haarfarbe, ist der Phänotyp.
• Homozygot : Beide Allele für ein Merkmal sind identisch, der Genotyp ist reinerbig.
• Heterozygot : Die beiden Allele für ein Merkmal unterscheiden sich voneinander, es liegt ein mischerbiger Genotyp vor.

3. Mendelsche Regel Beispiel

Betrachten wir die 3. Mendelsche Regel anhand eines Beispiels:

Wir schauen uns hierfür zwei verschiedene Erbsenpflanzen an. Sie unterscheiden sich sowohl in der Samenfarbe, als auch in der Samenform. Die eine reinerbige Erbsensorte bringt nur gelbe, glatte Samen hervor. Ihr Genotyp lautet (GGRR). Die andere reinerbige Sorte erzeugt nur grüne, runzlige Samen. Sie hat deshalb den Genotyp (ggrr).

G = gelbe Samenfarbe
g = grüne Samenfarbe
R = glatte Samenform
r = runzlige Samenform

Die Allele für gelb (G) und glatt (R) sind jeweils dominant, die Allele für grün (g) und runzlig (r) jeweils rezessiv. Dabei setzen sich die dominanten Allele jeweils gegen die rezessiven Allele im Phänotyp durch.

Die entsprechenden haploiden Keimzellen der Eltern (Parentalgeneration) enthalten jeweils die Gene (GR) oder (gr).

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Schauen wir uns nun an, welche Genotypen und Phänotypen die Nachkommen (F1-Generation) der Parentalgeneration besitzen.

F1-Generation

Bei einer Kreuzung der beiden Erbsensorten-Eltern erhalten wir die 1. Tochtergeneration (Filialgeneration 1 / F1-Generation). Zur Veranschaulichung stellen wir den Erbgang in einem Kombinationsquadrat, oder auch Kreuzungsquadrat, dar. Hier trägst du die Keimzellen der Eltern jeweils senkrecht und waagrecht ein. Durch die Kombination der jeweiligen Erbanlagen erhältst du die Genotypen der Nachkommen.

Für die F1-Generation ergibt sich zunächst folgendes Kombinationsquadrat: 

Die Nachkommen der F1 Generation sind nach der 1. Mendelschen Regel gleich, also uniform. Sie sind alle gelb und glatt (GR), da sich die dominanten Allele „gelb“ und „glatt“ im Phänotyp durchgesetzt haben.

Ihr Genotyp lautet dementsprechend: GgRr

Da die Gene für Farbe und Form auf unterschiedlichen Chromosomen liegen, können sich folglich diese Keimzellen bilden: GR, Gr, gR und gr. 

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F2-Generation

Um die Genotypen der F2-Generation zu erhalten, tragen wir die Keimzellen der F1-Generation senkrecht und waagrecht im Kombinationsquadrat ein.

Das Kombinationsquadrat stellt nämlich vor allem bei einer hohen Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten eine gute Hilfestellung dar. Unser Kombinationsquadrat für die F2-Generation lautet:

Wir erhalten neun verschiedene Genotypen und vier verschiedene Phänotypen.

Die Phänotypen kommen in folgendem Zahlenverhältnis vor:

Im Gegensatz zur ersten Generation sind in der F2-Generation jetzt zusätzlich zwei vollständig neue Phänotypen entstanden, nämlich:

• gelb und runzlig:   GGrr (1x), Ggrr (2x)
• grün und glatt:      ggRR(1x), ggRr (2x)

Die elterlichen Merkmalsformen treten bei den Nachkommen in neuen Kombinationen auf. Es handelt sich um sogenannte rekombinante Phänotypen.

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Laut der dritten Mendelschen Regel verteilen sich demnach die Gene bei der Keimzellenbildung (Meiose) unabhängig voneinander. 

Merke: Die Unabhängigkeitsregel gilt nur für Gene, die auf verschiedenen Chromosomen oder auf demselben Chromosom weit entfernt voneinander liegen. In beiden Fällen kann eine Trennung während der Meiose erfolgen. Sie gilt allerdings nicht für (gekoppelte) Gene, die sehr nahe nebeneinander liegen. Diese Gene können nicht getrennt werden und werden deshalb immer gemeinsam vererbt.

Weitere Mendelsche Regeln

Die Unabhängigkeitsregel ist die dritte der drei Mendelschen Regeln. Was die erste und die zweite Regel besagen und wie du sie anwendest, zeigen wir dir in den entsprechenden Videos. Bis gleich!