In diesem Beitrag und im Video erfährst du, was der Phänotyp ist, wie er entsteht und welche Rolle Umweltfaktoren dabei spielen.
Inhaltsübersicht
Was ist der Phänotyp?
Der Phänotyp ist die Summe aller Merkmale eines Lebewesens. Dazu gehören nicht nur optisch sichtbare Merkmale wie Haut- und Augenfarbe, sondern auch beobachtbare Merkmale wie bestimmte Verhaltensweisen. Zum Phänotyp gehören daher drei Kategorien:
- 👁️ Optisch sichtbare Merkmale: äußere Strukturen wie die Augenfarbe, die Haarfarbe und -struktur, die Körpergröße oder die Blütenfarben bei Pflanzen
- 🩺 Physiologische Merkmale: innere Funktionen, Stoffwechselprozesse und zelluläre Eigenschaften wie z. B. die Blutgruppe, der Giftgehalt einer Brennnessel oder die Frostresistenz eines Baumes
- ✋ Verhalten: beobachtbare Verhaltensweisen wie der Schlaf-Wach-Rhythmus, das Nestbauverhalten von Vögeln oder das Jagdverhalten eines Wolfs
Bestimmt wird dein Phänotyp von zwei Dingen: Das sind zum einen die Gene, die dir deine Eltern vererbt haben. Zum anderen spielt auch die Umwelt eine große Rolle. Wenn du zum Beispiel viel in der Sonne bist, wird der Phänotyp deines Hauttons dunkler.
Neben dem Phänotyp gibt es auch noch den Genotyp. Beide hängen eng miteinander zusammen — du solltest sie aber nicht verwechseln:
🧬Der Genotyp ist die Kombination der Gene, die du von deinen Eltern geerbt hast. Du kannst dir das wie einen Bauplan für deinen Körper vorstellen.
👁️Der Phänotyp hingegen ist das tatsächliche Erscheinungsbild, das durch diesen Bauplan entsteht und zusätzlich von der Umwelt beeinflusst wird.
Wie beeinflusst der Genotyp den Phänotyp?
Der Genotyp ist die Kombination der Allele , die ein Individuum trägt. Bei einem diploiden Organismus liegen immer zwei Allele vor — eines vom Vater und eines von der Mutter.
Ob ein Allel sichtbar wird, hängt von seiner Art ab:
- Ein dominantes Allel „überdeckt“ das andere Allel. Es reicht also, wenn nur ein dominantes Allel vorhanden ist, damit der zugehörige Phänotyp erscheint. Du markierst ein dominantes Allel mit einem Großbuchstaben.
➡️ Das Allel für schwarze Haare (S) ist dominant.
- Ein rezessives Allel wird nur sichtbar, wenn das andere Allel auch rezessiv ist. Ist das andere Allel aber dominant, wird es davon „überlagert“ und ist nicht sichtbar. Du markierst es mit einem Kleinbuchstaben.
➡️ Das Allel für rote Haare (r) ist rezessiv.
Daraus ergeben sich drei mögliche Genotypen:
| Genotyp | Bezeichnung | Phänotyp |
| SS | homozygot dominant | Schwarze Haare |
| Sr | heterozygot | Schwarze Haare |
| rr | homozygot rezessiv | Rote Haare |
Zwei Lebewesen können also einen unterschiedlichen Genotyp haben, aber denselben Phänotyp.
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Stammbaumanalyse: So schließt du vom Phänotyp auf den Genotyp
Mutter und Vater vererben jeweils ein Allel an ihr Kind. Deswegen kannst du mit einer Stammbaumanalyse die Genotypen der Generationen bestimmen. Dafür musst du dir nur die Verteilung der Phänotypen anschauen.
Dafür orientierst du dich an drei Grundregeln:
- Erbgang einschätzen — Taucht das Merkmal in jeder Generation auf? Dann ist es wahrscheinlich dominant. Überspringt es eine Generation? Dann ist es wahrscheinlich rezessiv.
- Rezessive Genotypen festlegen — Zeigt ein Individuum den rezessiven Phänotyp, steht sein Genotyp fest: Er muss aa sein.
- Auf Genotyp der Eltern schließen — Haben beide Eltern den dominanten Phänotyp, aber ein Kind den rezessiven, müssen beide Eltern Aa sein.
Wichtig: Bei dominanten Phänotypen kannst du manchmal nicht ganz sicher sein, ob der Genotyp AA oder Aa vorliegt.
Punett-Quadrat: So bestimmst du Phänotyp-Verhälnisse bei den Nachkommen
Mit einem Punnet-Quadrat (auch Kreuzungsquadrat oder Kombinationsquadrat) kannst du bestimmen in welchem Verhältnis die Phänotypen bei den Nachkommen auftreten.
Dafür trägst du die Allele der Genotypen der Eltern in eine Tabelle ein — ein Elternteil als Spalten und eins als Zeilen. In die inneren Zellen trägst du dann die jeweilige Kombination der Nachkommen ein.
Daraus ergeben sich folgende Verhältnisse:
| Genotyp | Anzahl | Phänotyp |
| AA | 1 | dominantes Merkmal |
| Aa | 2 | dominantes Merkmal |
| aa | 1 | rezessives Merkmal |
Das Genotyp-Verhältnis ist also 1 : 2 : 1. Da AA und Aa denselben Phänotyp zeigen, fasst du sie zusammen. Das Phänotyp-Verhältnis beträgt deshalb 3 : 1.
Das heißt, von vier Nachkommen zeigen im Durchschnitt drei das dominante und einer das rezessive Merkmal.
Wie verändert die Umwelt den Phänotyp?
Der Phänotyp wird nicht nur von Genotyp bestimmt. Auch die Umwelt beeinflusst, wie ein Merkmal letztendlich aussieht. Das können zum Beispiel Ernährung, Bewegung, Klima oder der Lebensraum sein.
Individuen mit demselben Genotyp können also unterschiedliche Phänotypen zeigen, wenn sie in verschiedenen Umgebungen aufwachsen. Dieses Phänomen nennst du phänotypische Plastizität.
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➡️Beispiel: Wenn du deine Haut mehr Sonnenstrahlen ausgesetzt, produziert sie mehr Melanin und wird dunkler. Deine Gene legen zwar fest, wie stark deine Haut auf die Sonne reagiert. Die Bräunung selbst entsteht aber erst durch den Umweltfaktor Sonnenlicht. |
Solche Veränderungen des Phänotyps durch Umwelteinflüsse bezeichnest du als Modifikationen. Sie sind nicht vererbbar, weil sie den Genotyp nicht verändern.
Genetik verstehen
Der Phänotyp gehört zur Genetik und beschreibt die sichtbaren Merkmale eines Lebewesens. Wer sich mit Genetik beschäftigt, ordnet Merkmale Genen und Allelen zu und vergleicht dominante und rezessive Vererbung. So wird klar, warum derselbe Phänotyp aus verschiedenen Genotypen entstehen kann und wie Umweltfaktoren Merkmale mitprägen. Weitere Videos dazu findest du in unserem Biologiebereich.