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Emeli 061 Grundlagen der Vererbung Watson-Crick Modell der DNA.

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Präsentation zum Thema: "Emeli 061 Grundlagen der Vererbung Watson-Crick Modell der DNA."—  Präsentation transkript:

1 emeli 061 Grundlagen der Vererbung Watson-Crick Modell der DNA

2 emeli 062 Auffallend gleiche Erbmerkmale! Auffallend ähnliche Erbmerkmale! Eineiige Zwillinge, Klone Merkmale werden von beiden Eltern an ihre Nachkommen weiter gegeben

3 emeli 063 Vererbung Der genetische Code für diese Merkmale muss in den Zellen enthalten sein.Der genetische Code für diese Merkmale muss in den Zellen enthalten sein. Nur so können die Nachkommen ihren Eltern gleichen!Nur so können die Nachkommen ihren Eltern gleichen!

4 emeli 064 Mendel: Seiner Zeit weit voraus! Aus armer FamilieAus armer Familie kränklichkränklich GymnasiumGymnasium AugustinermönchAugustinermönch Studium in WienStudium in Wien Klostergarten als FeldlaborKlostergarten als Feldlabor Entdecker von ErbgängenEntdecker von Erbgängen

5 emeli 065 Mendels Labormäuse Die Erbse ist eine Pflanzenart aus der Familie der Hülsenfrüchtler Unterfamilie SchmetterlingsblütlerDie Erbse ist eine Pflanzenart aus der Familie der Hülsenfrüchtler Unterfamilie Schmetterlingsblütler Die Erbse stammt wahrscheinlich aus Kleinasien, und ist seit Jahrtausenden eine wichtige Nutzpflanze. Sie ist einjährig, krautig und selbstbefruchtendDie Erbse stammt wahrscheinlich aus Kleinasien, und ist seit Jahrtausenden eine wichtige Nutzpflanze. Sie ist einjährig, krautig und selbstbefruchtend Die grünen Hülsen, fälschlicherweise oft als "Schoten" bezeichnet, sind bis zu 10 cm lang und enthalten runde, 5 bis 7 mm große Samen.Die grünen Hülsen, fälschlicherweise oft als "Schoten" bezeichnet, sind bis zu 10 cm lang und enthalten runde, 5 bis 7 mm große Samen. Der Ackerbau begann um 9000 v. Chr. im Nahen Osten. Seit 8200 v. Chr. wurde auf Zypern und spätestens seit 6500 v. Chr. in Griechenland und auf dem Balkan auch die Erbse als Nahrungsmittel angebaut.Der Ackerbau begann um 9000 v. Chr. im Nahen Osten. Seit 8200 v. Chr. wurde auf Zypern und spätestens seit 6500 v. Chr. in Griechenland und auf dem Balkan auch die Erbse als Nahrungsmittel angebaut.

6 emeli 066 Blütenquerschnitt Der Stempel mit dem Fruchtknoten entspricht dem weiblichen GeschlechtsmerkmalDer Stempel mit dem Fruchtknoten entspricht dem weiblichen Geschlechtsmerkmal Bei den Stempeln handelt es sich um die männliche GeschlechtsanlageBei den Stempeln handelt es sich um die männliche Geschlechtsanlage

7 emeli 067 Blütendiagramm: Schmetterlingsblütler Die Anzahl der Staubblätter beträgt 10 (selten 9 oder 5). Die Staubfäden sind bis auf einen, der frei ist, miteinander verwachsen.Die Anzahl der Staubblätter beträgt 10 (selten 9 oder 5). Die Staubfäden sind bis auf einen, der frei ist, miteinander verwachsen. Kelchblätter Kronblätter Staubblätter Fruchtknoten

8 emeli 068 Die Wunderblume ( Die Wunderblume (Mirabilis jalapa) Die Wunderblume stammt ursprünglich aus Mittelamerika wurden die ersten Pflanzen in europäischen Gebieten gesetzt Die Wunderblume aus der Familie der Wunderblumengewächse ist ein Dauerblüher von Juni bis Oktober mit verschiedenfarbigen Blüten. Von besonderem Interesse sind weiss- und rotblühende Pflanzen. Sie sind für das Merkmal Blütenfarbe reinerbig. Die Pflanze hat eine Besonderheit, ihre Blüten öffnen sich erst am Abend und schließen sich am Morgen! Außerdem hat die Wunderblume vielzählige, medizinische Eigenschaften

9 emeli 069 Kreuzungsversuche Bestäubung findet in der Natur über den Pollentransfer mittels Insekten oder Wind statt.Bestäubung findet in der Natur über den Pollentransfer mittels Insekten oder Wind statt. Wenn der Mensch in diesen natürlichen Vorgang eingreift, sprechen wir von künstlicher Bestäubung (Pflanzen) oder künstlicher Befruchtung (Tiere, Menschen).Wenn der Mensch in diesen natürlichen Vorgang eingreift, sprechen wir von künstlicher Bestäubung (Pflanzen) oder künstlicher Befruchtung (Tiere, Menschen). Bei Pflanzen und Tieren mit verschiedenen Merkmalen sprechen wir von Kreuzung. Die Produkte heissen dementsprechend Kreuzungen, Mischlinge, Bastarde oder Hybride.Bei Pflanzen und Tieren mit verschiedenen Merkmalen sprechen wir von Kreuzung. Die Produkte heissen dementsprechend Kreuzungen, Mischlinge, Bastarde oder Hybride.

10 emeli 0610 Statistische Auswertung von Kreuzungsversuchen Bei Kreuzungsversuchen werden nicht bloss 4 – 5 Narben bestäubt, sondern Hunderte!Bei Kreuzungsversuchen werden nicht bloss 4 – 5 Narben bestäubt, sondern Hunderte! Erst die Auszählung aller Erscheinungsbilder liefert ein verlässliches Zahlenver- hältnis für die Ausprägungen der Nachkommen.Erst die Auszählung aller Erscheinungsbilder liefert ein verlässliches Zahlenver- hältnis für die Ausprägungen der Nachkommen. 25 % 50 %25 %

11 emeli 0611 Kreuzungstabellen Elterngeneration Parentalgeneration Tochtergeneration Filialgeneraton Erscheinungsbild phänotypisch Erbbild in den Körperzellen genotypisch Keimzellen Jedes Merkmal nur 1 Mal! Erbbild in den Körperzellen genotypisch Erscheinungsbild phänotypisch Erbanlage für rot Erbanlage für weiss

12 emeli 0612 Reinerbiger Erbgang X In jeder meiner Zellen steht zweimal die Erbanlage für WEISS In jeder meiner Zellen steht zweimal die Erbanlage für ROT Elterngeneration Reife- oder Reduktionsteilung, Meiose In meinen Pollen steht je einmal die Erbanlage für ROT In meinen Samenanlagen steht je einmal die Erbanlage für WEISS Nach der Bestäubung: In meinen Zellen steht je einmal das Merk- mal für ROT und das Merkmal für WEISS In meinen Zellen steht je einmal das Merk- mal für ROT und das Merkmal für WEISS Unser Erscheinungs- bild ist deshalb ROSA Tochtergeneration Filialgeneration

13 emeli 0613 Mischerbiger Erbgang Die Elterngeneration dieser Wunder- blumen ist mischerbig.Die Elterngeneration dieser Wunder- blumen ist mischerbig. Ihr Erscheinungsbild ist deshalb rosa.Ihr Erscheinungsbild ist deshalb rosa. Jeder Zellkern besitzt eine Erbanlage für ROT und eine Erbanlage für WEISS.Jeder Zellkern besitzt eine Erbanlage für ROT und eine Erbanlage für WEISS. Die Keimzellen (Pollen und Samen- anlage) enthalten entweder nur die Erbanlage für ROT oder die Erbanlage für WEISS.Die Keimzellen (Pollen und Samen- anlage) enthalten entweder nur die Erbanlage für ROT oder die Erbanlage für WEISS. Beim Kreuzen sind drei verschiedene Kombinationen möglich.Beim Kreuzen sind drei verschiedene Kombinationen möglich. Die Tochtergeneration ist statistisch zu 25 % reinerbig ROT 50 % mischerbig ROSA (intermediär) 25 % reinerbig WEISSDie Tochtergeneration ist statistisch zu 25 % reinerbig ROT 50 % mischerbig ROSA (intermediär) 25 % reinerbig WEISS X 1 : 2 1:

14 emeli 0614 Rein- oder mischerbiger Erbgang? X X genotypisch 2 Erbanlagen für die Blütenblätterfarbe Parentalgeneration phänotypische Farbe Keimzellen je 1 Anlage für die Blütenblätterfarbe geno- typisch Filial- gene- ration, phäno- typisch intermediärer Erbgang Uniformitätsregel Spaltungsregel

15 emeli 0615 Erbgänge bei der Erbse Mendel befasste sich vor- wiegend mit Erbsen.Mendel befasste sich vor- wiegend mit Erbsen. Welche Blütenfarbe hat wohl die Filialgeneration von reinerbigen roten und weissen Erbsen?Welche Blütenfarbe hat wohl die Filialgeneration von reinerbigen roten und weissen Erbsen? Wider Erwarten sind die Blüten der Nachkommen nicht rosa, sondern entweder rot oder weiss!Wider Erwarten sind die Blüten der Nachkommen nicht rosa, sondern entweder rot oder weiss! Wie lässt sich dies erklären? Genotypisch tragen die Nachkommen doch die Anlagen von rot und weiss!Wie lässt sich dies erklären? Genotypisch tragen die Nachkommen doch die Anlagen von rot und weiss! X ?

16 emeli 0616 Dominanter Erbgang bei reinerbigen Erbsen Die Parentalgeneration P 1 ist reinerbig, d.h., sie besitzen je zwei gleiche Erbanlagen (Allele) für die Farbe der Blütenblätter.Die Parentalgeneration P 1 ist reinerbig, d.h., sie besitzen je zwei gleiche Erbanlagen (Allele) für die Farbe der Blütenblätter. Bei beliebiger Kombination der Keimzellen tragen die Pflanzen der Filialgeneration F 1 in jedem ihrer Zelllkerne beide Erb- anlagen für die Ausprägung der Blütenblätterfarbe.Bei beliebiger Kombination der Keimzellen tragen die Pflanzen der Filialgeneration F 1 in jedem ihrer Zelllkerne beide Erb- anlagen für die Ausprägung der Blütenblätterfarbe. Abgelesen wird aber nur die Blütenfarbe rot. Das Erbmerk- mal (Gen) rot ist also die über- deckende Erbanlage.Abgelesen wird aber nur die Blütenfarbe rot. Das Erbmerk- mal (Gen) rot ist also die über- deckende Erbanlage. Rot ist dominant, weiss ist die zurücktretende Erbanlage. Weiss ist rezessiv.Rot ist dominant, weiss ist die zurücktretende Erbanlage. Weiss ist rezessiv. Die Körperzellen enthalten die Erbanlagen (Gene) paarweise (Allele). Das überdeckende Merkmal ist dominant. Das zurücktretende Allel ist rezessiv. X

17 emeli 0617 Dominater Erbgang bei mischerbigen Pflanzen Die Parentalgeneration P 2 ist mischerbig. Phänotypisch sind ihre Blüten ROT.Die Parentalgeneration P 2 ist mischerbig. Phänotypisch sind ihre Blüten ROT. Die Erbanlage für ROT ist dominant (überdeckend)! Genotypisch sind die Eltern aber mischerbig!Die Erbanlage für ROT ist dominant (überdeckend)! Genotypisch sind die Eltern aber mischerbig! Die Keimzellen tragen entweder die Anlage für ROT oder WEISS.Die Keimzellen tragen entweder die Anlage für ROT oder WEISS. Die Filialgeneration F 2 ist genotypisch entweder reinerbig oder mischerbig!Die Filialgeneration F 2 ist genotypisch entweder reinerbig oder mischerbig! Da das Allel für ROT aber dominant, dasjenige für WEISS rezessiv ist, sind 75 % der Nachkommen (Filial- generation F 2 ) phänotypisch ROT, und 25 % WEISS.Da das Allel für ROT aber dominant, dasjenige für WEISS rezessiv ist, sind 75 % der Nachkommen (Filial- generation F 2 ) phänotypisch ROT, und 25 % WEISS. X genotypisch: reinerbig rot genotypisch: reinerbig weiss genotypisch: mischerbig rot und weiss phänotypisch: Erscheinungsbild ist rot phänotypisch: Erscheinungsbild ist weiss Statistisch fällt die Verteilung der Nachkommen mischerbiger Eltern mit dominantem Erb- faktor für die Blütenfarbe im Verhältnis 3 : 1 aus.

18 emeli 0618 Erbgang mit 2 Merkmalen: F 1 P 1 trägt die beiden Merkmale: G Gelb und g nicht gelb grün R Rund und r nicht rund runzlig Gelb und Rund sind dominante Erbfaktoren, g und r also rezessiv Jeder Elternteil ist reinerbig: GRGR und grgr Nach der Reduktionsteilung enthalten die Keimzellen je ein Merkmal für Farbe und Form. Die Kombination der beiden Merkmale führt zu folgenden Tochterzellen (genotypisch): GgRr (mischerbig). Phänotypisch treten in der Filial- generation F 1 dieselben Formen auf, wie in der Parentalgeneration. G R r g G R G R g r G R g r r g G R r g G R g r G R r g g r G R G R G R g r r g X G R G R g r G R r g g r G R r g Uniformitätsregel Gelb Rund grün runzlig

19 emeli 0619 Erbgang mit 2 Merkmalen: Keimzellen der F 1 Die Keimzellen (Pollen) enthalten jedes Merkmalpaar genau ein Mal. Die Keimzellen (Pollen) enthalten jedes Merkmalpaar genau ein Mal. Insgesamt sind 4 Kombinationen möglich. Insgesamt sind 4 Kombinationen möglich. G R R g G r r g G R G r R g r g G rR g G rR g G für Gelb und R für Rund sind dominate Erbmerkmale. g für grün und r für runzlig sind als Allele in jeder Körperzelle aber auch enthalten. Phänotypisch unterscheiden sich die Nachkommen der Parental- generation P 1 nicht G R G r g R r g G R Genotypisch sind die Samenan- lagen der F 1 gleich ausgestattet. Genotypisch sind die Samenan- lagen der F 1 gleich ausgestattet. Auch hier sind 4 Kombina- tionen möglich. Auch hier sind 4 Kombina- tionen möglich. G r g R r g

20 emeli 0620 Erbgang mit 2 Merkmalen: Körperzellen der F 2 X Die Bestäubung mit vier genetisch unterschiedlichen Pollensorten auf vier genetisch verschiedene Samenanlagen führt zu total 16 Kreuzungen. Eine Kreuzungstabelle schafft deshalb die beste Übersicht. G und R sind dominante Erbfaktoren! Ordnet man die Samen nach ihrem Erscheinungs- bild, ergibt sich ein Zahlen- verhältnis von 9 : 3 : 3 : 1 Zwei neue Erbsensorten wurden gezüchtet! G R R g G r r g G R G r R g r g R g G R G R G R G r G R R g G R r g G r G R G r G r G r R g G r r g R g R g R gG R G r R g r g r g r g r g r g G R G r R g r g

21 emeli 0621 Mendels Unabhängigkeitsregel Kreuzt man Lebewesen, die sich in zwei oder mehreren Erbmerkmalen unterscheiden, so werden die Anlagen unabhängig voneinander vererbt. Kreuzt man Lebewesen, die sich in zwei oder mehreren Erbmerkmalen unterscheiden, so werden die Anlagen unabhängig voneinander vererbt. Dabei entstehen neue Kombinationen. Dabei entstehen neue Kombinationen. Der Mensch hat durch geeignete Zuchtwahl Pflanzen und Tiere seit Jahrtausenden seinen Bedürfnissen angepasst. Der Mensch hat durch geeignete Zuchtwahl Pflanzen und Tiere seit Jahrtausenden seinen Bedürfnissen angepasst. Wildweizen Getreide heute Wolf Wildpferd

22 emeli 0622 Zusammenfassung UniformitätsregelSpaltungsregelUnabhängigkeitsregel Kreuzt man zwei reinerbige Lebewesen einer Art miteinander, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so sind die Mischlinge der ersten Tochtergeneration (F 1 ) in diesem Merkmal alle gleich. Kreuzt man Mischlinge der 1. Filialgeneration untereinander, so spalten sich die Nachkommen in einem bestimmten Zahlenverhältnis. Kreuzt man Lebewesen, die sich in zwei oder mehreren Merkmalen unterscheiden, so werden die Anlagen unabhängig voneinander vererbt. Dabei entstehen neue Kombinationen. Johann Gregor Mendel (1822 – 1884) war in seinem Fachgebiet seiner Zeit weit voraus. Er entdeckte die Grundlagen der Vererbungslehre, die auch heute noch ihre volle Gültigkeit haben!

23 emeli 0623 Und was hat das alles nun mit mir zu tun? Ach ja, ich bin ja auch ein Produkt der Züchtung! Drei Koteletten mehr als die Wildform !!! Ich werfe nun noch rasch einen Blick ins Buch: Schroedel, Erlebnis Biologie 2, Seiten 296 bis 301 ! Dort ist alles bis ins Detail genau beschrieben...


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