Mendelsche Regeln – Entdecken im „Gartenlabor“

Beobachte Phänotypen, prüfe Erwartungswerte im Punnett-Quadrat und vergleiche sie mit Simulationen. Formuliere daraus drei allgemeine Regeln.

Bildung der Keimzellen für das Punnett-Quadrat
Das Punnett-Quadrat ist eine tabellarische Darstellung, mit der aus den Keimzellen (Gameten) beider Eltern alle möglichen Genotyp-Kombinationen der Nachkommen systematisch ermittelt werden. Die Zeilen stehen für die Keimzellen von Elternteil 1, die Spalten für die Keimzellen von Elternteil 2; in den Feldern werden die jeweiligen Allele kombiniert. Daraus lassen sich Erwartungswerte für Genotyp- und Phänotypverhältnisse ableiten.

In diploiden Organismen liegen Gene paarweise als zwei Allele vor (z. B. Y und y). Bei der Meiose werden diese Allele getrennt: Jede entstehende Keimzelle (Gamet) erhält pro Gen nur ein Allel. Ein homozygoter Genotyp (z. B. YY) kann daher nur eine Allelvariante in die Gameten geben (Y), ein heterozygoter Genotyp (z. B. Yy) dagegen zwei mögliche Gametenvarianten (Y oder y). Das Punnett-Quadrat kombiniert anschließend systematisch die Gameten beider Eltern: Die Zeilen und Spalten repräsentieren die möglichen Keimzellen, und jede Zelle im Quadrat zeigt die daraus entstehende Genotyp-Kombination der Nachkommen – daraus lassen sich Erwartungswerte für Genotyp- und Phänotypverhältnisse ableiten.

Ein monohybrider Erbgang betrachtet die Vererbung eines einzelnen Gens (eines Merkmals) mit zwei Allelen (z. B. Y und y). Man kreuzt also Individuen, die sich nur in diesem einen Merkmal unterscheiden, und ermittelt mit dem Punnett-Quadrat die erwarteten Genotyp- und Phänotypverhältnisse der Nachkommen.

Ein dihybrider Erbgang untersucht dagegen die Vererbung von zwei Genen (zwei Merkmalen) gleichzeitig (z. B. Y/y für Samenfarbe und R/r für Samenform). Dabei entstehen bei heterozygoten Eltern mehr Gametenvarianten (z. B. YR, Yr, yR, yr), weil die Allele beider Gene in die Gameten verteilt werden.
Simulation: Meiose I & II (Keimzellenbildung)

Simulation

Kreuzung einstellen → Punnett → Simulation.
Elternteil 1
Elternteil 2

Punnett-Quadrat

Phänotyp-Verteilung

Noch keine Simulation.

Genotyp-Häufigkeiten

Aus Genotyp-/Phänotypverhältnissen Regeln ableiten.
GenotypAnzahlAnteil