SEIN WERK

DAS EXPERIMENT MIT ERBSENPFLANZEN

Als günstiges Versuchsobjekt wählte Mendel die Gartenerbse (Pisum sativum) für sein Werk: Sie lässt sich leicht anbauen, hat eine hohe Zahl an Nachkommen mit unterschiedlichen Merkmalen, die sich leicht beobachten lassen. Mendel wählte für seine Experimente zwei Jahre lang geeignete Erbsensorten aus und entschied sich schließlich für 22 Sorten, die sich in 7 Merkmalen voneinander unterschieden:

Blütenfarbe (violett oder weiß)

Samenform (glatt oder schrumpelig)

Samenfarbe (grün oder gelb)

Schotenform (voll oder eng)

Schotenfarbe (gelb oder grün)

Platzierung der Blüte am Stängel (mittig oder oben)

Länge des Stängels (kurz oder lang)

Mendel wollte wissen, was passiert, wenn man Pflanzen mit verschiedenen Eigenschaften miteinander kreuzt. Mit einer Schere entfernte er zunächst die männlichen Geschlechtsorgane (Staubblätter) in den Blüten der einen Pflanze, um Selbstbefruchtung zu verhindern. Zur Bestäubung übertrug er dann den Pollen einer anderen Pflanze mit einem Pinsel. Dadurch kannte er immer beide Eltern der Erbsensamen, die sich dann in den Schoten entwickelten.

MENDELS ERKENNTNISSE

Mendel stellte fest, dass alle Nachkommen der ersten Generation nur eine Ausprägung des jeweiligen Merkmals aufwiesen, also z. B. nur violette Blüten. Kreuzte er nun Pflanzen dieser Generation erneut miteinander, so trat in der zweiten Tochtergeneration das verschwundene Merkmal (weiße Blüten) wieder auf, und zwar bei einem Viertel der Nachkommen. Dieses 3:1–Verhältnis trat bei allen untersuchten sieben Merkmalen auf. Da Mendel mit einer großen Zahl an Pflanzen arbeitete – in Summe verwendete er 28.000 Pflanzen -, konnte er die Ergebnisse statistisch gut absichern.

Mendel führte zur Erklärung zwei Begriffe ein, die heute noch verwendet werden: Dominanz und Rezessivität. Die überlegene, dominante violette Farbe verdeckte in der ersten Generation die rezessive weiße. Die unterdrückte, rezessive weiße Farbe trat in der zweiten Generation wieder auf. Daraus schloss Mendel, dass Erbsen für jedes Merkmal, wie die Samenfarbe, Blütenfarbe oder Samenform, zwei Vererbungseinheiten besitzen.

Heute nennt man diese Einheiten Allele. Eines stammt immer vom Vater und das andere von der Mutter. Die Kombination aus beiden Allelen nennt man Genotyp. Dieser bestimmt das äußere Erscheinungsbild, den Phänotyp.

DIE MENDELSCHEN REGELN

Auf Basis seiner Untersuchungen stellte Mendel drei Vererbungsregeln auf. Sie wurden nach ihm Mendelsche Regeln oder Mendelsche Gesetze genannt:

Erste Mendelsche Regel oder Uniformitätsregel

Kreuzt man zwei reinerbige Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sind alle Nachkommen genotypisch und phänotypisch gleich (uniform).

Zweite Mendelsche Regel oder Spaltungsregel

Bei einer Kreuzung von mischerbigen Individuen spalten sich die Nachkommen sowohl im Genotyp als auch im Phänotyp auf — und zwar immer nach einem bestimmten Zahlenverhältnis.

Dritte Mendelsche Regel oder Unabhängigkeitsregel

Diese gilt für Kreuzungen von reinerbigen Eltern, die sich in zwei Merkmalen (dihybrider Erbgang) unterscheiden. Dabei werden die jeweiligen Erbanlagen frei und unabhängig voneinander an die Nachkommen vererbt.