Guinguette Marais Poitevin

Dominantes Merkmal Definition

Ein dominantes Merkmal ist ein vererbtes Merkmal, das bei den Nachkommen auftritt, wenn es von einem Elternteil durch ein dominantes Allel eingebracht wird. Zu den Merkmalen, die auch als Phänotypen bezeichnet werden, gehören Eigenschaften wie Augenfarbe, Haarfarbe, Immunität oder Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten und Gesichtszüge wie Grübchen und Sommersprossen.

Bei sich sexuell fortpflanzenden Arten hat jedes Individuum zwei Chromosomenpaare; der Mensch hat 23 Chromosomenpaare, also insgesamt 46 Chromosomen. Die Chromosomen enthalten Tausende von Genen, die für die Proteine kodieren, die alle biochemischen und physischen Eigenschaften eines Organismus ausdrücken und kontrollieren; dieser Satz von Genen ist der Genotyp eines Organismus.

In jedem Chromosom gibt es zwei Kopien jedes Gens. Jedes Chromosom trägt das gleiche Gen an der gleichen Stelle (Locus genannt), so dass sie gepaart sind. Jeder Locus kann jedoch zwei verschiedene Versionen eines Gens enthalten: eine, die von der Mutter, und eine, die vom Vater stammt. Jede der alternativen Versionen eines Gens wird ein Allel genannt. Allele gibt es in zwei verschiedenen Formen: rezessiv (gekennzeichnet durch einen kleinen Buchstaben, z. B. a) und dominant (gekennzeichnet durch einen großen Buchstaben, z. B. A).

Wenn ein Individuum die gleichen zwei Allele für ein Gen trägt, ist es homozygot für dieses Gen (aa oder AA); dies ist der Fall, ob die Allele rezessiv oder dominant sind. Wenn die beiden Allele unterschiedlich sind, ist das Individuum heterozygot für das Gen (Aa).

Angenommen, die Mendelsche Genetik ist ein vereinfachtes Erklärungsinstrument:

• Ein rezessives Merkmal wird nur dann ausgeprägt, wenn die Nachkommenschaft zwei Kopien des rezessiven Allels hat, das für das Merkmal kodiert (rezessiv homozygot, aa).
• Ein dominantes Merkmal wird bei den Nachkommen immer dann ausgeprägt, wenn das dominante Allel vorhanden ist, auch wenn es nur eine Kopie davon gibt (heterozygot oder dominant homozygot, Aa oder AA).

Mendelsche Genetik

Gregor Mendel war ein österreichischer Mönch im 19. Jahrhundert, der nach einfachen Hybridisierungsexperimenten mit Erbsenpflanzen erstmals die Idee der Vererbung von Merkmalen formulierte.

Zu dieser Zeit glaubte man meist, dass die Fortpflanzung zu Nachkommen mit Merkmalen führte, die eine Mischung aus den Merkmalen der Eltern waren. Mendel bemerkte jedoch, dass, wenn er violett blühende Erbsenpflanzen mit weiß blühenden Erbsenpflanzen kreuzte, die Nachkommen violette Blüten hatten. Er züchtete dann diese Nachkommen der ersten Generation mit sich selbst (dies ist bei vielen Pflanzenarten möglich). In der zweiten Generation der Erbsenpflanzen stellte er fest, dass 75% der Nachkommen violett und 25% weiß waren. Mendel vermutete, dass es ein „Merkmal“ gab, das von der ersten Elternpopulation mit weißen Blüten an die dritte Generation weitergegeben wurde; wir wissen heute, dass es sich bei diesen Merkmalen um Gene handelt.

Im Fall der Erbsen wird die violette Blütenfärbung durch ein dominantes Gen (hier mit P bezeichnet) gesteuert, während die weiße Färbung durch ein rezessives Gen (p) gesteuert wird. Die Elterngeneration enthielt homozygot violette (PP) und homozygot weiße (pp) Gene.

Als diese gekreuzt wurden, um die erste Generation zu erzeugen, waren die Nachkommen Pp, die jeweils ein dominantes Allel von einem Elternteil und ein rezessives Allel vom anderen erhalten hatten. Obwohl also beide Allele vererbt wurden, wurden die weißen Farballele durch die dominanten violetten Farballele maskiert. Die Nachkommen der zweiten Generation konnten daher PP, Pp oder pp sein, wobei PP- und Pp-Individuen die violette Farbe und pp-Individuen die weiße Farbe aufwiesen.

Mit Hilfe eines Punnet-Quadrats kann man sehen, wie das 3:1-Farbverhältnis in der zweiten Generation erreicht wurde:

Mendel vertiefte seine Forschung, indem er andere Merkmale von Erbsen untersuchte, wie die Farbe der Hülsen (gelb oder grün), die Form der Erbsen (rund oder faltig), die Position der Blüten (axial oder endständig) und die Höhe der Pflanzen (groß oder klein); für jede dieser Eigenschaften zeigte sich das gleiche Ergebnis wie für die Blütenfarbe.

Anhand dieser grundlegenden Prinzipien der Vererbung ist es möglich, den Prozentsatz verschiedener dominanter Merkmale, die in den Nachkommen ausgeprägt werden, bei einer Vielzahl von Fortpflanzungsereignissen vorherzusagen. Die meisten Merkmale innerhalb eines Phänotyps eines komplexen Organismus werden jedoch von einer Reihe verschiedener Gene kontrolliert, so dass die Realität nicht immer so einfach ist wie in Mendels Experimenten.

Beispiele für dominante Merkmale

Dominante Merkmale beim Menschen

Es gibt viele Merkmale des menschlichen Phänotyps, die durch dominante Allele kontrolliert werden:

Andere Merkmale, die nicht physisch sichtbar sind, werden ebenfalls durch dominante Allele kontrolliert, zum Beispiel:

Es ist wichtig zu beachten, dass dominante Allele nicht besser sind als rezessive Allele; dominante Merkmale können zu ernsthaften Gesundheitsproblemen bei Individuen führen (z. B. Bluthochdruck). Dominante Merkmale sind auch nicht notwendigerweise häufiger als rezessive Merkmale; wenn sie jedoch eine Auswirkung auf die Gesundheit von Individuen innerhalb einer Population haben, können sie im Laufe der Zeit aufgrund der natürlichen Selektion im Genpool mehr oder weniger häufig werden.

Dominante Merkmale für die selektive Züchtung

Genauso wie in Mendels Experimenten hat der Mensch die Genetik für die selektive Züchtung bei Tieren sowie Obst und Gemüse seit Tausenden von Jahren genutzt.

Dominante Merkmale, die vorteilhaft sind, wie z.B. weiße Wolle bei Schafen, glattes Fell bei Pferden und kurze Beine bei Dackeln, können in einer Population verstärkt werden, indem Individuen gezüchtet werden, die die dominanten Allele haben. Indem man konsequent Individuen mit dem gewünschten dominanten Merkmal züchtet, wird das dominante Allel in der Population häufiger.

Allerdings hat die selektive Zucht auch ihre Schattenseiten. Wenn man versucht, aus einer kleinen Gründerpopulation zu züchten, die homozygot für das gewünschte dominante Merkmal ist, ist die Variation innerhalb des Genpools gering. Rezessive Gene, die Gesundheitsprobleme verursachen können, nehmen in der Population an Häufigkeit zu und kommen zum Ausdruck, wenn sie homozygot sind. Dies wird als Inzucht bezeichnet und kann Probleme wie eine erhöhte Rate an Krebserkrankungen, Herzkrankheiten und Seh- oder Hörstörungen verursachen.

• Rezessive Merkmale – Rezessive Merkmale sind phänotypische Eigenschaften, die angezeigt werden, wenn ein Gen zwei rezessive Allele an einem Locus innerhalb eines Chromosoms hat.
• Gene – Bestehen aus DNA, Gene sind die Grundeinheit der Vererbung, die für die Expression und Kontrolle von Proteinen kodieren.
• Genotyp – Der Satz von Genen in jedem Individuum, der für die Ausprägung bestimmter Merkmale verantwortlich ist.
• Phänotyp – Die physischen Merkmale oder Eigenschaften, die als Folge des Genotyps eines Organismus zum Ausdruck kommen.

Quiz

1. Das dominante Merkmal bei Entenschnäbeln ist die Länge, gesteuert durch das B-Allel. Kurze Schnäbel werden durch das rezessive Allel b bestimmt. Wenn die Entenmutter homozygot für lange Schnabellänge (BB) ist und der Vater heterozygot (Bb), wie viel Prozent ihrer Nachkommen werden lange Schnäbel haben?
A. 25%
B. 50%
C. 75%
D. 100%

2. Welche der folgenden Aussagen ist richtig?
A. Der Phänotyp kontrolliert den Genotyp
B. Dominante Allele sind häufiger
C. Der Genotyp kontrolliert den Phänotyp
D. Ein dominantes Merkmal ist immer besser für die Gesundheit

3. Welches der folgenden Merkmale ist kein dominantes Merkmal?
A. Glattes Haar
B. Wachsende 6 Finger
C. Hoher Blutdruck
D. Sommersprossen