Der besondere Rückblick: Mit Erbsen zur Vererbungslehre: Gregor Mendel
Die Mendelschen Vererbungsregeln lernt heute jeder Schüler im Biologieunterricht. Sie beruhen auf unzähligen systematischen Kreuzungsexperimenten, die Gregor Mendel vor mehr als 150 Jahren an der Gartenerbse (Pisum sativum) vorgenommen hatte. Der Mönch hatte die Erbse als Versuchspflanze gewählt, da sie mehrere Vorteile bot: Sie ließ sich leicht anbauen und produzierte viele Nachkommen mit klar unterscheidbaren Merkmalen wie Blütenfarbe oder Samenform.
Die 3 Vererbungsregeln nach Gregor Mendel
Mendel stellte Kreuzungsexperimente mit in der Blütenfarbe reinerbigen Pflanzen an, bei denen die Blüten also über Generationen hinweg immer dieselbe Farbe aufwiesen: Er kreuzte rein violett blühende mit rein weiß blühenden Erbsen. Das Resultat: Die daraus entstandenen Erbsenpflanzen waren allesamt violett blühend. Es zeigte sich keine einzige weiß blühende Pflanze. Alle waren gleich. Daraus ergab sich die erste Mendelsche Regel – die Uniformitätsregel.
Kreuzte Mendel nun diese – mischerbigen – Pflanzen untereinander, tauchten neben violett blühenden auch wieder einige weiß blühende Pflanzen auf. Das Verhältnis violette zu weiße Blüten spaltete sich dabei regelhaft 3:1 auf. Die zweite Mendelsche Regel heißt deshalb Spaltungsregel. Es zeigte sich außerdem bei diesem Versuch, dass das Merkmal für Weiß, das beim ersten Kreuzungsversuch verschwunden schien, doch noch vorhanden war. Die überlegene – dominante – violette Farbe hatte die verborgene – rezessive – weiße Farbe nur unterdrückt. Daraus schloss Mendel, dass „Elemente“ vorhanden sein mussten, die das Merkmal für Weiß weitertrugen. Er nahm richtigerweise an, dass es für jedes Merkmal zwei solcher Elemente gibt. Heute nennen wir diese paarigen Elemente „Allele“. Das eine Allel stammt stets vom Vater, das andere von der Mutter.
Mit weiteren Kreuzungsversuchen wies Mendel nach, dass die verschiedenen Merkmale, also Blütenfarbe, Samenform etc., unabhängig voneinander vererbt werden. Die dritte Mendelsche Regel heißt deshalb Unabhängigkeitsregel.
Gut zu wissen: Mendelsche Regeln beim Menschen
Die Vererbungsregeln haben auch in der Humangenetik Gültigkeit. So verhält sich etwa die braune Augenfarbe dominant gegenüber der rezessiv vererbten blauen Augenfarbe. Und die Blutgruppen A und B werden dominant gegenüber der Blutgruppe 0 vererbt.
Viele Erbkrankheiten folgen einem rezessiven Erbgang, beispielsweise die Mukoviszidose, die Phenylketonurie und der Morbus Wilson. Hier muss also von beiden Elternteilen ein entsprechendes Allel stammen, damit sich die Krankheit beim Kind ausprägt.
Der Vater der Genetik
Als Gregor Mendel seine neuen Erkenntnisse im Jahr 1866 veröffentlichte, fanden sie kaum Aufmerksamkeit. Erst um 1900 wurde sein Werk wiederentdeckt. Das war für die Landwirtschaft ein großer Gewinn, da gezielt ertragreiche Pflanzen gezüchtet werden konnten.
Gregor Mendel – der „Vater der Genetik“ – war zu dieser Zeit schon viele Jahre tot. Er starb im Jahr 1884 im Kloster Brünn (heutiges Tschechien), das er seit 1867 als Abt geleitet hatte. In das Augustinerkloster war er als 21-Jähriger eingetreten, um bitterer Armut zu entfliehen. Die Armut hatte ihn auch gezwungen, trotz sehr guter Leistungen sein Philosophie-Studium abzubrechen. Doch das Kloster bot ihm neue Möglichkeiten: Er konnte nicht nur Theologie studieren, sondern auch naturwissenschaftliche Studien betreiben.
Am 20. Juli dieses Jahres jährt sich der Geburtstag des berühmten Mönchs und Naturforschers Gregor Mendel zum 200. Mal. Quellen: Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie; Gregor Mendel Stiftung