Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Biologie Abitur
  3. 5 Genetik
  4. 5.1 Molekulare Grundlagen der Vererbung
  5. 5.1.5 Trotz gleicher Gene gibt es Unterschiede
  6. Nachweis der Nichterblichkeit von Modifikationen

Nachweis der Nichterblichkeit von Modifikationen

Die speziellen Merkmale eines Lebewesens werden durch Vererbung und Umwelteinflüsse geprägt. Wenn sich innerhalb einer Familie mit demselben Genotyp unter Mitwirkung von Außenbedingungen abweichende Erscheinungsformen innerhalb der Individuen ausbilden, nennt man diese Erscheinung variable Phänotypen. Diese umweltbedingte Variabilität von Lebewesen bezeichnet man auch als Modifikabilität, die unterschiedlichen Varianten sind Modifikationen.
Durch Klonierung genetisch identischer Individuen kann die Nichterblichkeit von Modifikationen und damit der Einfluss der Umwelt auf die Ausprägung von Merkmalen nachgewiesen werden. Als Ergebnis erhält man eine gleiche Verteilung der Merkmalsvariationen unter gleichen Umweltbedingungen.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Die Ausprägung des Phänotyps auf der Basis der Informationen des Genotyps wird von wirkenden Umweltfaktoren beeinflusst. Der Phänotyp ist Modifikationen unterworfen. Durch die Umwelt verursachte Veränderungen werden nicht vererbt, da hierbei der Genotyp nicht verändert wird. Das kann durch relativ einfache Klonierungsexperimente bewiesen werden.

Als günstiges Experiment für diesen Nachweis hat sich die Untersuchung der Größenverteilung von Pantoffeltierchen herausgestellt. Kleine bzw. große, genetisch identische Pantoffeltierchen werden unter gleichen Bedingungen, aber in getrennten Kulturen vermehrt. Nach einer bestimmten Zeit werden die Zellgrößen der neu entstandenen Pantoffeltierchen gemessen und ausgewertet. Es zeigt sich, dass es in jeder der beiden Kulturen kleine, mittelgroße und große Tierchen gibt. Stellt man die Anzahl der einzelnen Größen je Kultur grafisch dar, ergibt sich eine Verteilung, die einer Binomial-(Glocken-)kurve entspricht. Die Interpretation ergibt, dass weniger kleine und große Pantoffeltierchen, dafür zum größten Teil mittelgroße Tiere entstanden sind.

Die Verteilungskurven beider Kulturen sind unter Vernachlässigung zufälliger Abweichungen gleich, d. h. in beiden Kulturen mit unterschiedlich großen, aber genetisch identischen Ausgangsindividuen sind annähernd gleich viele Individuen mit einer bestimmten Größe entstanden. Verursacht werden diese Verteilungen durch die hemmende bzw. fördernde Wirkung der einzelnen Umweltfaktoren wie Nährstoffe, Sauerstoffgehalt, Wärme usw. Die Größe der Pantoffeltierchen stellt somit keinen vererbbaren Faktor dar, sondern wird durch Umweltbedingungen geformt. Es wird genetisch ein gewisser Reaktionsrahmen festgelegt (also eine Variationsbreite der Größe), innerhalb dessen sich die reale Ausprägung des Phänotyps aufgrund der vorherrschenden Umweltbedingungen bewegt.

Mit anderen klonierbaren Organismenarten können ähnliche Experimente durchgeführt werden. Entscheidend für die Aussagekraft des Ergebnisses ist dabei, ob statistisch genügend große Individuenzahlen erreicht werden.

Kleine und große Kartoffeln einer Kartoffelpflanze ergeben nach Stecken und Wachstum unter gleichen Umweltbedingungen eine ähnliche Kartoffelgrößenverteilung wie bei der „Mutterpflanze“.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Nachweis der Nichterblichkeit von Modifikationen." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/nachweis-der-nichterblichkeit-von-modifikationen (Abgerufen: 05. July 2025, 09:52 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Video
  • Klonierungsexperimente
  • Variabilität
  • Klonierung
  • Verteilungskurven
  • Kartoffeln
  • Modifikationen
  • Umwelteinflüsse
  • Pantoffeltierchen
  • Phänotyp
  • Individuenzahlen
  • Genotyp
  • Modifikabilität
  • Umwelt
  • Experimente
  • Experiment
  • Klonen
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Drosophila – Modellorganismus der Genetik

Drosophila melanogaster gilt als ideales Versuchstier für genetische und entwicklungsphysiologische Forschungen. Voraussetzungen dafür sind ihre leichte Züchtbarkeit in kleinen Gläschen, eine geringe Generationsdauer von etwa 10 Tagen und eine hohe Nachkommenzahl von etwa 400 pro Generation. Das Erbmaterial besteht nur aus 4 Chromosomenpaaren, die in den Speicheldrüsen besonders groß als Riesenchromosomen ausgebildet sind. Genetische Forschungen werden dadurch wesentlich vereinfacht. Viele Mutationen des Erbguts zeigen sich deutlich im Phänotyp (z. B. Augenfarbe, Flügelgröße). Dadurch ist Drosophila einer der am besten erforschten Organismen.

Vom Gen zum Protein

Ein Gen ist eine abgegrenzte Funktionseinheit des genetischen Materials. Seine Basensequenz bestimmt die Struktur von Proteinen und RNA-Molekülen (tRNA, rRNA, mRNA). Diese sogenannten Strukturgene werden hinsichtlich ihrer Aktivität durch Kontrollgene reguliert. Die Informationskapazität eines Gens ist praktisch unbegrenzt.

Genexpression bei Hefepilzen (Experimentalanleitung)

Der Begriff Genexpression umfasst ganz allgemein die Realisierung der genetischen Information der DNA durch die Umwandlung und Herstellung funktioneller Proteine, d. h. genauer formuliert die im Verlauf der Transkription stattfindende Bildung von tRNA, rRNA und mRNA sowie die darauf aufbauende Translation reifer mRNA-Sequenzen zu Proteinen. Ein wesentlicher Teil dieses Prozesses ist die Proteinbiosynthese, die als Endergebnis die lebensnotwendigen Proteine bereitstellt. Die vollständige Ausprägung der genetischen Information führt zur Entwicklung des speziellen Phänotyps eines Organismus. Die Ausbildung eines Merkmals wird meist durch mehrere miteinander in Wechselwirkung stehende Gene kontrolliert und hängt darüber hinaus zum Teil auch von Umwelteinflüssen ab. Die nachfolgend beschriebenen Experimente dienen dem Nachweis einer speziell ausgeprägten Nahrungsbevorzugung bei Hefepilzen.

Genkartierung

Mitte der 80er-Jahre tauchten in den USA die ersten Ideen auf, das menschliche Genom zu entschlüsseln. Man versprach sich davon, das Zusammenspiel der Gene untereinander und mit der Umwelt besser zu verstehen. Die Prophylaxe, Diagnostik und Therapie vieler weitverbreiteter Krankheiten, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Diabetes oder Infektionskrankheiten, soll durch Kenntnisse aus der Genomforschung entscheidend verbessert werden. Der offizielle Beginn des Genomprojekts war 1990. Die vollständige Entschlüsselung des menschlichen Erbguts war 2003 abgeschlossen. Die wesentlich komplizierteren Forschungen zu den Funktionen, Regulationen und Wechselwirkungen der Gene schließen sich an das Humangenomprojekt an.

Hox- bzw. Homeobox-Gene

Mitverantwortlich für die phänotypische Merkmalsausprägung bei lebenden Organismen sind die sogenannten Hox-Gene (Steuergene). Sie steuern die Verteilung bestimmter Zellgruppen in einem bestimmten Areal des Körpers während der Embryonalentwicklung und sind als Hauptschalter für die Realisierung der Baupläne aller Tiere zuständig. Acht dieser sogenannten Hox-Gene wurden, dicht angeordnet, auf einem Chromosom gefunden. Die Besonderheit der Hox-Gene oder Homöotischen Gene ist die Tatsache, dass von ihnen mehrere andere, funktionell zusammenhängende Gene im Verlauf der Embryonalentwicklung bzw. Morphogenese gesteuert werden. Man kann Hox-Gene als übergeordnete genetische Informationsstruktur ansehen, da sie die Entwicklung nicht direkt, sondern durch Regulation anderer Gene steuern.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025