Genetik und Vererbung: Lernleitfaden

Kernideen

Die Genetik sagt vorher, wie Allele von den Eltern auf die Nachkommen übergehen. Punnett-Quadrate und Wahrscheinlichkeitsregeln lösen Kreuzungen, die Hardy-Weinberg-Gleichung Populationen, und die Rekombinationshäufigkeit misst die Kopplung.

• Eine monohybride Kreuzung zweier Heterozygoter (Aa × Aa) ergibt 3 dominant : 1 rezessiv, und eine dihybride Kreuzung (AaBb × AaBb) ergibt 9 : 3 : 3 : 1, wenn die Gene unabhängig verteilt werden.
• Unabhängige Ereignisse werden multipliziert: Die Wahrscheinlichkeit zweier Ergebnisse zusammen ist das Produkt ihrer Wahrscheinlichkeiten. Ein Heterozygoter mit n heterozygoten Loci bildet 2ⁿ Gametentypen.
• Hardy-Weinberg: Allelfrequenzen p + q = 1 und Genotypfrequenzen p² + 2pq + q² = 1 in einer sich nicht entwickelnden Population. Die Häufigkeit des rezessiven Phänotyps ist q².
• Rekombinationshäufigkeit = rekombinante Nachkommen ÷ alle Nachkommen × 100. Ein Prozent ist eine Karteneinheit (Centimorgan).

Wichtige Gleichungen

• p + q = 1
• p² + 2pq + q² = 1
• dihybrid 9 : 3 : 3 : 1
• recombination % = recombinants ÷ total × 100
• gamete types = 2ⁿ

Durchgerechnetes Beispiel

Zeigen 4 % einer Population ein rezessives Merkmal, ist q² = 0,04, also q = 0,2 und p = 0,8. Die Träger sind 2pq = 2 × 0,8 × 0,2 = 0,32, also 32 %. Bei einer Testkreuzung ergeben 18 Rekombinante unter 200 Nachkommen 18 ÷ 200 = 9 %, die beiden Gene liegen also 9 Karteneinheiten auseinander.

Häufige Fehler

• q² als Trägerhäufigkeit verwenden. Träger sind 2pq; q² sind die rezessiv Homozygoten.
• Das Verhältnis 9 : 3 : 3 : 1 auf gekoppelte Gene anwenden, die nicht unabhängig verteilt werden.
• Wahrscheinlichkeiten addieren, die multipliziert werden müssen, etwa bei zwei unabhängigen Geburten.

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