Gregor Mendel (1822-1884) war ein großer Gelehrter des 19. Jahrhunderts, der erst mehr als 30 Jahre nach seinem Tod, im frühen 20. Jahrhundert, für seine Entdeckungen Anerkennung erlangte. Die Aussage von Mendels erstes Gesetz wurde beschrieben als: „Jeder Charakter wird durch ein Paar von Faktoren bedingt, die bei der Bildung von Gameten getrennt sind und in denen sie in Einzeldosen auftreten.“
Für Mendel gab es Faktoren, die die Eigenschaften von Individuen der Art bedingten, und diese Faktoren könnten sein präsentieren sich rein (AA oder aa), wo sie homozygot genannt würden, oder könnten Hybriden (Aa) präsentieren, die man nennen würde heterozygot. Die Merkmale in diesen Paaren können dominant (dargestellt durch Großbuchstaben) oder rezessiv (dargestellt durch Kleinbuchstaben) sein. Wenn es dominant ist, wird das Merkmal immer im Individuum ausgedrückt, wenn es jedoch rezessiv ist, wird dieses Merkmal nur in Abwesenheit des dominanten Faktors ausgedrückt.
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Die von Mendel verwendeten Kreuze waren sehr einfach. In diesen Experimenten verwendete er Erbsen (Pisum sativum), eine Pflanze mit einer großen Anzahl von Samen, einem schnellen Lebenszyklus und Pflanzen mit ausgeprägten Eigenschaften. Um reine Pflanzen zu erhalten, führte er mehrere Kreuzungen mit Selbstbefruchtung durch, bis er Pflanzen erhielt, die nur Samen einer Farbe produzieren konnten. Von diesen Pflanzen kreuzte er die Elterngeneration (P-Generation), indem er den männlichen Teil einer gelben Samenpflanze und den weiblichen Teil einer grünen Samenpflanze verwendete. Mendel erhielt eine F1-Generation mit 100 % gelben Samen. Bei der zweiten Kreuzung befruchtete er die Pflanzen der F1-Generation selbst und erhielt ein Verhältnis von 3 gelben Samen zu 1 grünen (3:1).
Mendel sagte voraus, dass Faktoren paarweise auftreten und bei der Bildung von Gameten getrennt werden. Unter Berücksichtigung dessen sollten Hybrid-Individuen beispielsweise reine Gameten mit sowohl glattem als auch faltigem Samenfaktor bilden. Wenn das passieren würde, hätte die F1-Generation dieser Kreuzung Individuen mit gleichen Anteilen an glatten und faltigen Samen. Es passierte. Man nennt es Testkreuz.
Die Testkreuzung wird verwendet, um herauszufinden, ob das Individuum mit einem dominanten Charakter rein oder hybrid ist. Dazu reicht es aus, es mit einem Rezessiv des betreffenden Merkmals zu kreuzen. Wenn wir in dieser Kreuzung nur eine Nachkommenart haben, ist diese dominant; Wenn es zwei Arten von Nachkommen gibt, handelt es sich aufgrund dieses Merkmals um Hybriden. Wenn es mit einem rezessiven Elternteil durchgeführt wird, spricht man von einer Rückkreuzung.
Gregor Mendel untersuchte Merkmale, die immer die Wirkung der Dominanz eines Gens über sein Allel hatten (Mendel verwendete diese Begriffe nicht aus dem Genetik, für ihn waren sie nur „Faktoren“), und damit stellten die Samen nur eine phänotypische Alternative für jedes Merkmal dar (gelber Samen oder Grün; glatter oder faltiger Samen; usw).
Ein Hybrid kann einen Phänotyp haben, der das Ergebnis der Vermischung der Wirkungen jedes Allels ist und sich von den beiden reinen Individuen unterscheidet, die ihn hervorgebracht haben. Diese Art der Beziehung zwischen Allelen, bei der sich die beiden manifestieren und ein drittes Merkmal erzeugen, wird als Fehlen von Dominanz oder Co-Dominanz oder Zwischendominanz bezeichnet.
Diese Art der Dominanz geschieht in den Blüten der Pflanze Maravilha (Gattung). mirabilis). Maravilha weist ein Allel-Gen für weiße Blüten und ein Allel-Gen für rote Blüten auf, die Hybride dieser Pflanze hat rosa Blüten. Wenn wir die genotypischen und phänotypischen Verhältnisse dieser Kreuzungsart beobachten, stellen wir fest, dass sie gleich sind (1:2:1).
Ein Gen wird als tödlich bezeichnet, wenn seine Anwesenheit zum Tod des Individuums vor oder nach der Geburt führt oder eine sehr schwere Missbildung verursacht, die zum Tod des Individuums führt. Sowohl dominante als auch rezessive Allele können diese Letalität verursachen. Wenn sie dominant sind, können sie sowohl bei Homozygoten als auch bei Heterozygoten auftreten, und wenn tödliche Gene rezessiv sind, führen sie beim Auftreten bei Homozygoten zum Tod des Individuums.
Bei Mäusen kann das Fell gelb sein, wenn die Gene dominant sind, oder schwarz, wenn die Gene dominant sind. Gene sind rezessiv. Die Kreuzung zweier gelber Mäuse heterozygot führt nicht zu dem von Mendels erstem Gesetz erwarteten Verhältnis (3:1), es gibt nur zwei gelbe Nachkommen für einen schwarzen. Die homozygoten gelben Embryonen werden gebildet, entwickeln sich aber nicht, d. h. das für die gelbe Hülle verantwortliche Gen ist in doppelter Dosis für das Individuum tödlich (verursacht den Tod des Embryos).
Das Gen für gelbes Fell (P) tötet den Embryo nur in doppelter Dosis, wir können also sagen, dass es bei dieser Art für die Letalität rezessiv ist, obwohl es für die Fellfarbe dominant ist. Die beiden gelben Individuen sind Pp und überleben, das andere Individuum ist schwarz und hat einen pp-Genotyp. Der Embryo, der nicht überlebte, war ebenfalls gelb, hatte aber den PP-Genotyp. Deshalb haben wir in der Kreuzung, in der wir ein tödliches Gen haben, kein Mendelsches Verhältnis von 3:1, sondern ein Verhältnis von 2:1.
Denisele Neuza Aline Flores Borges
Biologe und Master in Botanik
