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Genetik und Grundwissen über die Zucht
Auf dieser Seite versuchen wir etwas Licht in Thematik der Farbzucht zu bringen. Vereinfachung genetischer
Fachbegriffe: Linienzuchtmerkmal
Die Genetik ist einer der kompliziertesten Bereiche der Biologie. Eine ausführliche Darstellung der Farbgenetik würde den Rahmen dieser Webseite sprengen und den normalen Terrarienfreund wohl verzweifeln lassen. Aus diesem Grund werde ich mich bei der Beschreibung der Farbgenetik auf die Grundlagen beschränken.
Was sind Gene? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir etwas weiter vorne anfangen: Wie jeder weiß, bestehen unsere Geckos aus Zellen. Jede dieser Zellen besitzt wiederum einen Zellkern, der die Chromosomen enthält. Die Chromosomen sind lange, fadenartige Strukturen aus DNA (deutsch: DNS – Desoxyribonukleinsäure) und Proteinen. Auf den Chromosomen liegen nun die Gene, genauer gesagt sind sie bestimmte Abschnitte der Chromosomen, der DNA. Diese Abschnitte (Gene) werden durch komplizierte Vorgänge „gelesen“ und enthalten die Information zur Ausprägung eines Merkmals, z.B. der Hautfarbe der Geckos. Jedes Chromosom liegt doppelt vor, also immer zwei Chromosome mit den gleichen Genen (= homologe Chromosomenpaare). Bei einem Chromosomenpaar stammt je ein Chromosom vom Vater (Spermium), das andere von der Mutter (Eizelle). In der Gesamtheit bezeichnet man die Chromosomenpaare einer Zelle als diploid oder als doppelten Chromosomensatz. Die Gene liegen demnach auf diesen Chromosomen immer an der gleichen Stelle, enthalten aber nicht immer die gleiche Information z.B. zur Ausprägung der Hautfarbe. So kann das eine Gen die Hautfarbe Schwarz kodieren, das andere die Hautfarbe Rot. Diese unterschiedlichen Versionen eines Gens werden dann als Allele bezeichnet. Das Gesetzt der Natur hat auch hier seine Wirkung: Nur das stärkere Allel kommt zur Ausprägung, es wird als dominant, gegenüber dem schwächeren, rezessiven Allel beschrieben. Es unterdrückt das rezessive Allel. Hat man zwei gleiche Allele für ein bestimmtes Merkmal (nur dominante oder rezessive Allele), so nennt man sie reinerbig (homozygot) für das entsprechende Gen. Sind auf einem homologen Chromosomenpaar homologe und rezessive Allele vorhanden, so werden sie als mischerbig (heterozygot) bezeichnet. Hier wird nur das dominante Allel ausgeprägt, das Rezessive unterdrückt. Nur reinerbig hat das rezessive Allel die Chance seine Information umzusetzen.
So, nun müssten wir genug Hintergrundwissen haben, um uns dem eigentlichen Thema zu nähern: der Vererbungslehre: Der Urvater der Vererbung ist Gregor Mendel (1822-1884). Der Augustinermönch begann 1857 seine Vererbungsversuche im Abtaigarten. Als Untersuchungsobjekt wählte er die Gartenerbse. Mit ihrer Hilfe stellte er die berühmten drei Mendel´schen Gesetzte auf:
Obwohl Mendel diese Gesetzte anhand von Pflanzen aufstellte, sind sie auch für unsere Leopardgeckos und auch für Menschen gültig.
Wie wir bereits erfahren haben, wird je ein Chromosom des doppelten Satzes vom Vater, das andere von der Mutter geliefert, die Allele können dominant oder rezessiv sein. In den folgenden Diagrammen stehen die Doppelbuchstaben für jeweils ein Allel eines Chromosoms, Großbuchstaben für dominante, Kleinbuchstaben für rezessive Allele. Dies nennt man den Genotyp, die Ausprägung des Genotyps, das letztendliche Merkmal bezeichnet man als Phänotyp.
1. Das Gesetzt der Uniformität: Hier betrachten wir einen Erbgang, bei dem beide Eltern homozygot sind. Bei dem schwarzen Weibchen spaltet sich die diploide, dominante Erbinformation in zwei haploide, dominante Eizellen (Keimzelle), in denen nun ein Chromosom des Paares vorliegt.
Bei dem Männchen erhalten wir die gleiche Aufspaltung, jedoch zu rezessiven Samenzellen (Keimzelle):
Pink, sind die Keimzellen der Mutter hinterlegt. Hellblau, sind die Keimzellen des Vaters hinterlegt. Bei der Verschmelzung kommt es dann zur Kombination der beiden Chromosomen und damit zu einem neuen Chromosomenpaar, zu den Nachkommen der Eltern.
Wie man im folgenden Diagramm sehen kann, sind die ersten Nachkommen (F1-Generation) im Phänotyp
Hier unterdrückt das dominante Allel das rezessive in der Ausprägung der Körperfarbe. Alle Individuen sind herterozygot und schwarz.
2. Das Mendelsche Spaltungsgesetz: Bei diesem Erbgang werden zwei Individuen der F1-Generation miteinender gekreuzt.
Auch hier wird nun die diploide Erbinformation der Eltern gespalten. Da die Eltern aber heterozygot sind, ergibt sich eine andere Aufspaltung:
Hier ist zu sehen, dass die Nachkommenschaft der F1-Generation, die F2-Generation, nicht mehr uniform ist. Sie spaltet sich im Phänotyp 3:1 auf (drei schwarze Individuen und ein rotes) und im Genotyp 1:2:1 (ein schwarzes, homozygotes: zwei schwarze, heterozygote: und ein rotes, homozygotes Individuum)
Wie wir nun gesehen haben, unterscheiden sich schwarze Individuen im Phänotyp nicht, wenn sie homo- oder heterozygot sind. Wie können wir nun herausfinden, ob der uns als reinerbig verkaufte Leopardgecko wirklich sein Geld wert ist? Wir müssen nur das bisher Gelernte anwenden. Die Genetiker nennen das ganze sehr unspektakulär „Rückkreuzung“. Heißt: Ich kreuze meinen hoffentlich reinerbigen Gecko mit einem bewiesen reinerbigen rezessivem Tier. Ist unser Tier homozygot, so bekommen wir eine Aufspaltung wie bei Mendels erster Regel. Hat uns der Händler oder Züchter eine Mogelpackung untergejubelt, sieht die Sache folgendermaßen aus:
In diesem Beispiel haben wir uns das Weibchen beim Händler oder Züchter als homozygot schwarz gekauft. In der Rückkreuzung verpaaren wir sie mit einem homozygot, rezessiven, roten Männchen. Wie man sieht spaltet sich die F1-Generation in einem anderen Schema auf, im Phänotyp wie im Genotyp 1:1 und nicht wir in Mendel Eins uniform. Hiermit hätten wir den Händler oder Züchter enttarnt.
3.Das Gesetzt der freien Rekombination
Bisher haben wir uns nur monohybride Erbgänge (Unterscheidung der Eltern in nur einem Merkmal) angeschaut. Komplizierter wir es nun wenn sich die Eltern in zwei Merkmalen unterscheiden = dihybrider Erbgang:
Als Beispiel haben wir eine schwarze Mutter mit gelbem Schwanz. Diese beiden Merkmale sind dominant. Wir kreuzen dieses Weibchen mit einem rezessiven, roten Männchen mit blauem Schwanz. Hier erhalten wir das gleiche Ergebnis wie nach Mendel Eins, alle Nachkommen sind phänotypisch und genotypisch identisch.
Interessant wird es nun wenn wir diese Individuen kreuzen: Hier zeigt sich warum die dritte Regel „das Gesetzt der freien Rekombination“ oder „Unabhängigkeitsregel“ heißt. Mendel hat herausgefunden, dass die beiden Allelpaare unabhängig voneinander vererbt werden. Das heißt, dass die Keimzellen der F1-Generation alle möglichen, genetischen Zusammenstellungen enthalten. Wir bekommen demnach vier verschiedene Keimzellen des Vaters und der Mutter.
Bei der Befruchtung kommt es nun zu 16 (4x4) möglichen Allelkombinationen in der F2-Generation. Wie in der Tabelle zu sehen, erhalten wir vier verschiedene Phänotypen im Verhältnis 9:3:3:1
Betrachten wir allerdings den Genotyp, so ist auch hier wieder zu sehen, dass unterschiedliche Genotypen zum gleichen Phänotyp führen, was für die weitere Zucht von Bedeutung ist. Ich hoffe hiermit die Genetik etwas verdeutlicht zu haben. Es sollte jedoch klar sein, dass die Diagramme das theoretische Ergebnis widerspiegeln. Die Praxis ist normalerweise nicht weit davon entfernt, und man kann durch die Auswertung der Merkmale der Nachkommen sehr genau auf den Phänotyp der Eltern schließen. Auch bei der Vorhersage der Nachkommen kann man sich gut auf Mendels Regeln verlassen. Viel Spaß beim Ausprobieren und Kreuzen. Wir werde noch weitere Informationen, bezüglich Evolution, Mutation, Crossing Over usw. hinzufügen. Wie kommt es aber eigentlich dazu, dass unsere Geckos verschiedene Hautfarben haben? Wir wissen ja, wo diese Information gespeichert ist, auf den Chromosomen. Und diese bestehen aus DNA. So, was ist nun DNA? Desoxyribonukleinsäure ist diese berühmte Doppelhelix. Stellt euch die Struktur wie einen Korkenzieher vor. Sie besteht aus Zucker, Phosphor und dem Wichtigsten: vier Basen Guanin, Cytosin, Thymin und Adenin. Diese Seite entstand durch die Zusammenarbeit mit Frank Felgenhauer
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