Genetik-Quiz: Vererbung, DNA und Mendel fürs Abitur

Du willst Vererbung, DNA und die Mendelschen Regeln endlich sicher verstehen? Dann teste dich zuerst im Quiz und lies danach die kompakte Erklärung, die dir die wichtigsten Begriffe fürs Abitur auf den Punkt bringt.

Was die Genetik eigentlich untersucht

Die Genetik ist die Wissenschaft von der Vererbung. Sie erklärt, warum Kinder ihren Eltern ähneln, wie Merkmale von einer Generation an die nächste weitergegeben werden und wie die Bauanleitung dafür in jeder einzelnen Zelle gespeichert ist. Ihren Grundstein legte im 19. Jahrhundert Gregor Mendel, ein Mönch, der mit Erbsenpflanzen experimentierte und dabei feste Gesetzmäßigkeiten entdeckte. Erst viele Jahrzehnte später verstand man, dass diese Regeln auf konkreten Bausteinen beruhen, nämlich den Genen auf der DNA.

Die drei Mendelschen Regeln

Mendel formulierte drei Regeln, die bis heute die Basis jeder Vererbungslehre bilden. Die Uniformitätsregel besagt, dass die Nachkommen aus der Kreuzung zweier reinerbiger Eltern in der ersten Tochtergeneration alle gleich aussehen. Kreuzt man zum Beispiel eine reinerbig rotblühende mit einer reinerbig weißblühenden Pflanze, ist die erste Generation einheitlich. Die Spaltungsregel beschreibt, dass in der zweiten Generation die Merkmale in einem festen Zahlenverhältnis wieder auftauchen, klassisch im Verhältnis 3 zu 1 bei einem dominant-rezessiven Erbgang. Die Unabhängigkeitsregel sagt schließlich, dass verschiedene Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden, solange die zugehörigen Gene nicht eng miteinander gekoppelt sind.

DNA, Gene und Chromosomen

Die Erbinformation steckt in der DNA, ausgeschrieben Desoxyribonukleinsäure. Sie ist wie eine verdrehte Strickleiter aufgebaut, die berühmte Doppelhelix. Die Sprossen dieser Leiter bestehen aus vier Basen, die sich immer nach einem festen Muster paaren: Adenin mit Thymin und Guanin mit Cytosin. Diese komplementäre Basenpaarung ist der Schlüssel dazu, dass sich die DNA fehlerfrei verdoppeln kann. Ein Gen ist ein bestimmter Abschnitt der DNA, der meist die Information für ein Protein enthält. Viele Gene zusammen sind zu langen Fäden verpackt, den Chromosomen. Der Mensch besitzt in jeder normalen Körperzelle 46 Chromosomen, also 23 Paare. Nur die Keimzellen, also Eizelle und Spermium, tragen den halben Satz von 23 Chromosomen, damit bei der Befruchtung wieder die vollständige Zahl entsteht.

Genotyp, Phänotyp und Allele

Zwei Begriffe sorgen in Prüfungen oft für Verwechslungen. Der Genotyp ist die genetische Ausstattung eines Lebewesens, also die Gesamtheit seiner Erbanlagen. Der Phänotyp dagegen ist das äußere Erscheinungsbild, das aus dem Zusammenspiel von Genotyp und Umwelt entsteht. Für jedes Gen besitzt der Mensch in der Regel zwei Varianten, die man Allele nennt, eine vom Vater und eine von der Mutter. Sind beide Allele gleich, ist der Organismus reinerbig oder homozygot. Sind sie verschieden, ist er mischerbig oder heterozygot. Ein schönes Beispiel für einen besonderen Fall ist die Blutgruppe AB, bei der die Allele A und B gleichzeitig ausgeprägt werden. Das nennt man Kodominanz.

Mitose, Meiose und Mutationen

Damit ein Körper wachsen und sich erneuern kann, teilen sich Zellen ständig. Bei der Mitose entstehen zwei identische Tochterzellen mit vollständigem Chromosomensatz. Bei der Meiose dagegen wird der Chromosomensatz halbiert, sodass Keimzellen mit 23 Chromosomen entstehen. Die Meiose sorgt außerdem für die genetische Vielfalt, weil dabei die Erbanlagen der Eltern neu gemischt werden. Verändert sich die DNA dauerhaft, spricht man von einer Mutation. Mutationen sind vererbbar und liefern den Rohstoff für die Evolution. Davon zu unterscheiden ist die Modifikation, eine reine Umweltanpassung, die nicht an die Nachkommen weitergegeben wird.

Häufige Fragen zur Genetik

Wenn Mendel und die Kreuzungsschemata sitzen, lohnt sich der Blick auf die große Linie im Evolution-Quiz. Und wer beim Zellkern kurz ins Stocken gerät, wiederholt im Zellbiologie-Quiz.