Nachdem in der 1. Folge zum Thema „Farbvererbung beim Hund“ die Wirkung von Farbgenen betrachtet wurde, welche die Einlagerung der Farbpigmente Eumelanin und Phäomelanin in das Haar beeinflussen, wollen wir uns in dieser Folge mit den Grundlagen der klassischen Genetik, auch „Mendelgenetik“ genannt, befassen.
Die Genetik (=Vererbungslehre) beruht auf der uns allen bekannten Erfahrung, dass Geschwister sich untereinander bzw. ihren Eltern mehr gleichen, als nicht verwandten Artgenossen.
Auch sehen wir, dass manchmal Phäne (=Merkmale) Generationen überspringen und erst in Folgegenerationen wieder zum Vorschein kommen, was bedeutet, dass sie irgendwie doch nicht ganz verschwunden waren, sondern von Nachkomme zu Nachkomme weitergegeben worden sein müssen.
Wir unterscheiden also das äußere Erscheinungsbild (=Phänotyp) und die Gesamtheit aller äußerlich nicht unbedingt sichtbaren) Erbanlagen (=Genotyp).
Der Augustinermönch Gregor Mendel versuchte im 19.Jahrhundert herauszufinden, wie die Eigenschaften der Eltern auf die Nachkommen übertragen werden. Als Versuchsobjeht für seine Kreuzungsversuche wählte er die Saaterbse, da er davon ausging, dass es sich hierbei um eine reinerbige Pflanze handelte.
Individuen sind bezüglich eines Merkmals reinerbig, wenn sie von beiden Eltern übereinstimmende Anlagen für das betreffende Merkmal erhalten haben.
Kreuzte Mendel nun Erbsen, die seit Generationen nur gelbe Samen hatten (=reinerbige Individuen für die Farbe „gelb“) mit reinerbig grünsamigen Pflanzen, so erhielt er nur gelbe Samen. Alle Nachkommen waren phänotypisch gleich.
Die Elterngeneration (=Parentalgeneration=P) sind die gelbsamigen und grünsamigen Pflanzen, während man die entstandenen uniformen (=untereinander gleichen) gelben Samen als 1. Tochtergeneration=F1) bezeichnet.
Nachdem Mendel die F1-Generation sich durch Selbstbestäubung untereinander paaren ließ, stellte er fest, dass in der darauf folgenden 2. Tochtergeneration (=2.Filialgeneration=F2) wieder grüne Samen auftraten und zwar im Zahlenverhältnis 3:1.
Er nannte diesen Erbgang daraufhin „dominant-rezessiv“, da in der F1-Generation ja nur phänoltypisch gelbe Samen aufgetreten waren, d.h. Die Farbe „gelb“ hatte dominiert. Die grüne Farbe war jedoch nicht völlig verschwunden, wie man aus ihrem Auftreten in der F2-Generation sehen konnte, sie war nur „unterdrückt“ (=rezessiv) weitergegeben worden.
Daraus entwickelte er die
1. Mendelsche Regel:
Kreuzt man zwei Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal, für das sie reinerbig sind, unterscheiden, so sind deren Nachkommen in der F1-Generation bezüglich dieses Merkmals untereinander gleich (=uniform), gleichgültig welcher der beiden Eltern für welches Merkmal dominant ist (=Reziprokgesetz).
Daher bezeichnet man die 1. Mendelsche Regel auch als Gesetz der Uniformität und Reziprozität.
Mendel kreuzte daraufhin Erbsenrassen, die sich in zwei Merkmalspaaren (grüne runzlige Samen und gelbe runde Samen) unterschieden und stellte fest, dass in der F2-Generation neben den Erscheinungsbildern der Parentalgeneration auch neue Merkmalskombinationen, nämlich gelbe runzlige und grüne runde Samen auftraten.
Daraus folgerte er, dass für die verschiedenen Phäne im Erbgut der Eltern Teilinformationen vorliegen müssen, die von beiden Eltern gleichermaßen auf die Nachkommen übertragen werden, unvermischt erhalten bleiben und neu kombiniert werden können.
Als Mendel eine reinerbige rotblühende Wunderblume mit einer reinerbigen weißblühenden kreuzte, erlebte er jedoch eine Überraschung:
Die Nachkommen der F1-Generation waren zwar wieder uniform, jedoch rosa!
Es war also eine mittlere Erscheinungsform der beiden elterlichen Phänotypen entstanden. Die Wirkung der beiden Eltern-Allele (Allel=Erscheinungsform eines Gens) ist also gleich stark, was im Phänotyp der F1-Generation sichtbar wird. Mendel nannte diesen Erbgang daher „intermediären Erbgang“ (intermediär = dazwischenstehend).
Kreuzt man die rosafarbenen Individuen der F1-Generation untereinander, so treten neben rosafarbenen auch wieder rote und weiße Nachkommen auf. Das Verhältnis zwischen rot-, rosa- und weißblühenden Pflanzen beträgt in der F2-Generation 1:2:1. ( Das Verhältnis beim dominant-rezessiven Erbgang beträgt 3:1 bezüglich zwei Merkmalen ).
Man kann also beim intermediären Erbgang im Gegensatz zum dominant-rezessiven Erbgang stets vom Phänotyp auf den Genotyp schließen, denn bei diesem Erbgang sind rote Pflanzen reinerbig (= homozygot) für das Merkmal „rot“, d.h. sie haben von beiden Eltern die Teilinformation (=Allel=Erscheinungsform eines Gens) „rot“ erhalten. Weiße Pflanzen sind homozygot für das Merkmal „weiß“, während rosafarbene Pflanzen mischerbig (=heterozygot) für die Merkmale „weiß“ und „rot“ sind, denn sie haben ein Allel für „weiß“ von einem Elter sowie ein Allel für “rot“ vom anderen Elter erhalten, d.h. also, beim intermediären Erbgang werden beide Erscheinungsformen ausgeprägt und als „rosa“ sichtbar, während beim „dominant-rezessiven Erbgang“ nur das dominante Merkmal phänotypisch sichtbar wird, das rezessive Merkmal (rezessiv=unterdrückt) jedoch „unsichtbar“ weitergegeben wird.
Man kann also als „2.Mendelsche Regel“, auch „Spaltungsgesetz“ genannt, folgendes festhalten:
Kreuzt man die Individuen der F1-Generation untereinander, so spaltet sich die F2-Generation in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf:
Beim „dominant-rezessiven Erbgang“ beträgt in der F2-Generation das Verhältnis der Individuen bezüglich des dominanten und des rezessiven Merkmals 3:1, während es beim „intermediären Erbgang“ 1:2:1 beträgt (=1/4 gleicht dem einen Großelter, 1/4 dem anderen, während 2/4 in der Merkmalsausprägung intermediär sind).
Die 3. Mendelsche Regel, das sogenannte Gesetz der Neukombination besagt, dass wenn man Individuen der gleichen Art, welche sich in mehreren Merkmalspaaren reinerbig unterscheiden, kreuzt, neben den Merkmalskombinationen der Eltern in der F2-Generation neue Merkmalskombinationen auftreten, was bedeutet, dass für jedes Merkmalspaar sowohl Uniformitätsregel als auch Spaltungsgesetz gelten.
Mendel hatte insofern Glück bei seinen Kreuzungsversuchen, als dass er unbewusst die Saaterbse als Versuchspflanze wählte, bei der jeweils eine vollständige Dominanz bzw. Rezessivität vorlag, was ihm die Formulierung der Erbgesetze erleichterte. Dies ist jedoch nicht immer so, da die Übergänge vom dominant-rezessiven Erbgang zum intermediären Erbgang oft fließend sind.
Ein Beispiel aus der züchterischen Praxis für den „dominant-rezessiven“ Erbgang stellt die Züchtung des Biewer Yorkshire Terriers (= dreifarbiger Yorkshire Terrier) über die sogenannte „Spalterzucht“ dar. Um den Genpool zu erweitern bzw. den „Heterosiseffekt“ (=Verpaarung von Individuen mit möglichst unterschiedlichen Allelen am jeweiligen Genort) zu nutzen, verpaart man einen Yorkshire Terrier der Farbgebung „black and tan“ oder „blue and tan“, der keine dreifarbigen Ahnen aufweist mit einem dreifarbigen Yorkshire Terrier, dem sogenannten Biewer Yorkshire Terrier.
In der F1-Generation fallen nach der 1. Mendelschen Regel, dem Uniformitätsgesetz, nur „black and tan“ farbene (möglicherweise bedingt durch den „Greying-Faktor“ sich später zu „blue and tan“ aufhellende) Welpen, welche als „Spalter“ bezeichnet werden. Kreuzt man diese „Spalter“ später mit anderen Spaltern oder mit „Biewer Yorkshire Terriern“, so fallen in der F2-Generation wieder „Black and Tan “Yorkshire Terrier“ und „Biewer Yorkshire Terrier“ im Verhältnis 3:1. (=2.Mendelsche Regel, auch Spaltungsgesetz besagt, dass wenn man Individuen der F1-Generation untereinander paart, sich die F2-Generation in einem bestimmten Zahlenverhältnis aufspaltet).
Über „Spalterzucht“ entstandene „Biewer Yorkshire Terrier“ sind durch den „Heterosiseffekt“wesentlich vitaler als die aus der Verpaarung von zwei sogenannten „Biewer Yorkshire Terriern“ (=dreifarbige Yorkshire Terrier), da der Genpool dieser Farbmutante noch sehr klein ist.
Fortsetzung folgt!
