Die Genetik wird auch als die Vererbungslehre bezeichnet. Sie beschäftigt sich mit den Grundlagen und Mechanismen der Vererbung. Folgende Inhalte sind Gegenstand der Genetik:
- Klassische Genetik
- Molekulargenetik
- Gentechnik
Klassische Genetik
Die klassische Genetik befasst sich mit der Vererbung und ihre Mechanismen ohne die molekulare Grundlage der Vererbung, wie z. B. Proteinbiosynthese oder Aufbau von Genen zu berücksichtigen. Klassische Genetik ist somit älter als die Molekulargenetik und basiert hauptsächlich auf die Arbeiten von Gregor Mendel. Die Mendelschen Regeln können nur erklärt werden, wenn man annimmt, dass die genetische Information in Form diskreter Päckchen, sogenannter Gene übertragen wird.
Phänotyp und Genotyp
In der Genetik beschäftigen wir uns mit Merkmalen von Individuen. Dies kann Haarfarbe, Augenfarbe, Körpergröße, Blutgruppe, Produktion eines Enzyms und etc. umfassen. Vererbbare Merkmale werden in der Fachsprache als Phänotypen bezeichnet. Jedem Merkmal liegen i. d. R. ein oder mehrere Gene zugrunde.
Jedem Merkmal liegen i. d. R. ein oder mehrere Gene zugrunde. Die genetische Konfiguration, die für die Ausprägung (Bildung) eines Merkmals zuständig ist, wird als Genotyp bezeichnet. Ein Genotyp kann also ein oder mehrere Gene umfassen. Ein Gen ist ein diskretes Informationspaket.
Wir wissen, dass die Zellen vieler Lebewesen – ausgenommen Geschlechtszellen – (Gameten), den doppelten Chromosomensatz aufweisen. Sie haben von jedem Chromosom jeweils zwei Stück (homologe Chromosomen). Da sich aber auf beiden Chromosomen Informationen zu gleichen Themen befinden (z. B. Augenfarbe), existieren jeweils zwei Kopien eines jeden Gens (ausgenommen Gene auf Geschlechtschromosomen). Diese beiden Gene, die Informationen zu dem gleichen Thema beinhalten, sich aber auf den homologen Chromosomen befinden nennt man Allele.
Sind Allele gleiche oder unterschiedliche Gene?
Allele können gleich sein oder von einander abweichen. Sie befinden sich eben nur an gleicher Stelle (Gen Loci) auf homologe Chromosomen. Wenn die Allele für ein Merkmal gleich sind, spricht man von einem reinerbigen (homozygoten) Genotyp. Sind die Allele unterschiedlich, dann spricht man von mischerbigen Genotypen (heterozygot). Wenn homozygote Individuen miteinander gekreuzt werden, sind ihre Nachkommen ebenfalls homozygot (Mutationen ausgenommen).
Bevor wir uns den Mendelschen Regeln und der klassischen Genetik widmen, sollten wir uns mit einigen Begrifflichkeiten vertraut machen. Diese Fachbegriffe solltest du dir merken und möglichst oft in der Klausur verwenden.
Bezeichnung der Generationen
In den klassischen Kreuzungsexperimenten werden üblicherweise drei Generationen betrachtet.
- Die erste Generation mit der die Experimente beginnen, wird als Elterngeneration (englisch: Parentalgeneration) oder vereinfacht als die P-Generation bezeichnet.
- Die Nachkommen der P-Generation werden als erste Tochtergeneration oder erste Filialgeneration bezeichnet. Abgekürzt verwendet man die Bezeichnung F1-Generation.
- Die dritte Generation stellt die Nachkommen der F1-Generation dar. Sie wird als zweite Filialgeneration oder F2-Generation bezeichnet.
Somit beschäftigt sich ein Kreuzungsexperiment i. d. R. mit der Vererbung von Merkmalen der P-Generation auf Individuen der F1- und F2-Generation.
Wenn du Mitglied der P-Generation wärst, dann wären deine Kinder die F1-Generation und deine Enkelkinder die F2-Generation darstellen. Wenn du ein Individuum der F2-Generation wärst, dann würde die P-Generation deine Großeltern, die F1-Generation deine Eltern, Tanten und Onkeln und die F2-Generation (neben dir) deine Geschwister, Cousinen und Cousins umfassen.