Ein Genetiker untersucht eine Kreuzung zweier heterozygoter Individuen für ein Gen mit unvollständiger Dominanz: RR (rot) × Rr (rosafarben) × rr (weiß). Wenn 400 Nachkommen gezüchtet werden, wie viele werden voraussichtlich rosa blüten haben? - Parker Core Knowledge
Genetik-Experiment: Warum nehmen 400 Nachkommen aus der Kreuzung von RR × Rr × rr rosa Blumen an?
Genetik-Experiment: Warum nehmen 400 Nachkommen aus der Kreuzung von RR × Rr × rr rosa Blumen an?
In der klassischen Genetik begegnen wir häufig der unvollständigen Dominanz, bei der der heterozygote Zustand weder vollständig dem Eltern- noch dem supraverträglichen Phänotyp entspricht. Ein klassisches Beispiel ist die Blütenfarbe bei einer Pflanzenart, bei der das Allel R (rot) jeweils gegenüber r (weiß) dominant ist, jedoch keine vollständige Dominanz vorliegt – stattdessen entsteht ein intermediäres Phenotyp: rosa bei heterozygoten Individuen (Rr). Verstehen wir nun, wie sich diese Vererbungsmuster bei einer Kreuzung zweier ausgewählter Eltern verhält und wie viele der erwarteten Nachkommen rosa Blüten zeigen.
Understanding the Context
Kreuzungsdesign: RR × Rr × rr
Die Ausgangsparenten sind unterschiedlich kombiniert:
- RR trägt zwei rote Allele (vollständig rot)
- Rr trägt ein rotes und ein weißes Allel (rosa in unvollständiger Dominanz)
- rr trägt zwei weiße Allele (vollständig weiß)
Bei der Kreuzung dieser drei Genotypen unter der Prämisse der unvollständigen Dominanz untersuchen wir, wie die Allele in der nächsten Generation segregieren und welche Phänotypen dabei entstehen.
Image Gallery
Key Insights
Phänotypen verstehen: unvollständige Dominanz mit drei Genotypen
Obwohl typischerweise die unvollständige Dominanz zwischen Homozygoten (Rr × rr) klare rose Intermediate erzeugt, wird hier mit RR, Rr, rr gekreuzt. Da RR homozygot rot ist und Rr heterozygot rosafarben, ergibt sich folgendes:
- RR × Rr × rr – alle drei Eltern tragen unterschiedliche Allele bei.
- Die Gameten:
- RR → R
- Rr → R oder r
- rr → nur r
- RR → R
Die Punnett-Quadrate oder Multiplex-Wahrscheinlichkeitsrechnung zeigen, dass bei der Kreuzung von RR und Rr (häufigste Kombination in geradlinigen Fällen), unter Ausschluss der weißen rr-Eltern (die nur rb + rb erzeugen), die Whettungen:
- RR × Rr → ½ rote (RR), ½ rosafarbene (Rr)
- rr × beliebige ELTERN → blaue (rr) oder weiße Phämenoede (je Buchstabe)
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Doch da alle drei Elternteile in die Kreuzung einfließen und nur Rb-Allehlen potenziell zur Rekombination beitragen, analysiert man das Gesamtergebnis statistisch:
Wie viele rosa Nachkommen erwartet man aus 400 Nachkommen?
Angenommen:
- Nur Romaer (RR und Rr) tragen zur Rosafärbung bei.
- rr-Eltern tragen nur weiße Allele – sie produzieren nur rosa, wenn mit R kombiniert.
- Da RR homozygot rot ist und wenig effektvoll in Rosafärbung „wirkt“, gilt:
- RR × Rr → ½ rot (RR), ½ rosa (Rr)
- rr × Rr → ½ rosa (Rr), ½ weiß (rr)
- rr × RR → ½ rosa (Rr), ½ rot (RR)
- RR × Rr → ½ rot (RR), ½ rosa (Rr)
Wenn wir einen ausgewogenen Elternverhältnis annehmen (z. B. jede Hälfte RR, Rr, rr – jedoch ausschließlich R- oder r-tragend), so betrachten wir typischerweise, dass nur Rr-Individuen rosa blühen, da RR-Einheiten nicht rosa, nur heterozygot rosa sind.
Kombiniert mit probabilistischer Modellierung (Punnett/Verhältnis):
- Bei Durchmischung von RR (25 %), Rr (50 %), rr (25 %) als Elternanteil, ergibt sich eine Verteilung
- Fokus auf Rr: 50 % heterozygot, rosafarben
- Nur bei Rr: Rosa Phänotyp – daher 50 % der potenziell rosa Nachkommen
Da bei 400 Nachkommen nur die Rr-Individuen rosa blühen, und gemäß der haploiden Kombination mit P(Rr), ergibt sich:
≈ 200 rosa Blüten aus 400 Nachkommen.
Fazit: Vorhersage für 400 Nachkommen
Bei der Kreuzung dreier Genotypen (RR, Rr, rr) mit unvollständiger Dominanz und Fokus auf die blühende Erzeugung rosa über heterozygot-rote Elallerze (Rr), lässt sich statistisch erwarten, dass etwa 50 % der rosa-farbenen Nachkommen rosa Blüten zeigen.
