4.

Weitergabe der Gene

Bei der sexuellen Fortpflanzung kommen durch die Vereinigung der Gameten zwei Chromosomensätze zusammen, je einer von jedem Elternteil. Dadurch ist jedes Gen zweimal vorhanden (Ausnahmen von dieser Regel werden im Abschnitt über Geschlecht und Geschlechtskopplung beschrieben). Die Ausprägung eines genetisch bestimmten Merkmals (z. B. Haarfarbe) wird also vom Vater und von der Mutter beeinflusst. Die beiden dasselbe Merkmal bestimmenden Gene liegen auf den homologen Chromosomen jeweils an der gleichen Stelle. Sind sie in ihrem genetischen Informationsgehalt völlig gleich, bezeichnet man das Lebewesen für dieses Gen als homozygot. Liegen dagegen zwei verschiedene Allele (Varianten) des gleichen Gens vor (z. B. eines für unpigmentierte, eines für dunkle Haare), bezeichnet man die Situation als heterozygot. Setzt sich eines von zwei verschiedenen Allelen gegen das andere bei der Merkmalsausprägung durch, nennt man dieses Allel dominant. Die unterdrückte, als Merkmal nicht in Erscheinung tretende Allelvariante wird als rezessiv bezeichnet. Nur im reinerbigen Fall, wenn das rezessive Allel im homozygoten Zustand vorliegt, tritt das rezessive Merkmal in Erscheinung.

Als Beispiel sei das Gen betrachtet, das die Bildung der Pigmente für Haut, Haare und Augen veranlasst. Befindet sich dieses Gen im Allelzustand (A), verleiht das dem Individuum die Fähigkeit zur Pigmentbildung. Ist dasselbe Gen durch eine Mutation in einem anderen Allelzustand (a), wird kein Pigment gebildet (das Krankheitsbild wird als Albinismus bezeichnet). Das Allel (A) ist in seiner Wirkung dominant, (a) dagegen rezessiv (entsprechend einer Konvention in der Genetik werden dominante Allele mit Großbuchstaben, rezessive Allele mit Kleinbuchstaben bezeichnet). Daher haben nicht nur die für das Pigmentierungsgen homozygoten AA, sondern auch die heterozygoten Individuen Aa eine normale Haut- und Haarfärbung. Wer jedoch homozygot für beide Allele ist und dabei die Kombination aa aufweist, kann keine Pigmente ausbilden und zeigt das Erscheinungsbild eines Albinos.

Für Kinder, deren Eltern beide heterozygot Aa sind, besteht eine Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent, selbst heterozygot Aa zu sein. Die Wahrscheinlichkeit für den homozygoten Zustand AA oder aa liegt bei jeweils 25 Prozent. Das heißt, die Chance normal und kein Albino zu sein, beträgt für jedes Kind 75 Prozent. Dies ist ein statistischer Wert, er besagt nicht, dass eines von vier Kindern notwendigerweise ein Albino wird. Man unterscheidet zwischen der äußerlichen Erscheinung eines Lebewesens und den Genen, die es trägt. Die von Genen bestimmten, beobachtbaren Eigenschaften bezeichnet man als Phänotyp des Lebewesens, die genetische Ausstattung selbst als Genotyp. Im obigen Beispiel führt der Genotyp aa zum Phänotyp Albino, die Genotypen AA und Aa führen zum normalen Erscheinungsbild.

Nicht bei allen Genen setzt sich, wie beim dominant-rezessiven Erbgang, ein Allel gegen das andere durch. Es gibt auch einen Erbgang, bei dem ein heterozygoter Genotyp zu einer phänotypischen Merkmalsvermischung führt. Beispielsweise treten bei der Japanischen Wunderblume (Mirabilis jalapa) rote Blüten auf, wenn sich die Gene für die Blütenfarbe im homozygoten Allelzustand RR befinden. Der homozygote Allelzustand rr bewirkt weiße Blüten. Im heterozygoten Zustand Rr dagegen bildet die Pflanze, gewissermaßen als farbliche Zwischenstufe, rosarote Blüten aus. In diesem Fall spricht man von intermediärem Erbgang.