Kombinationsquadrat – Mendelsche Regeln (ein und zwei Merkmalspaare)
NaturwissenschaftenGenetik und EvolutionAlter 14–15
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Als Nächstes in Genetik und Evolution
Wählen Sie die Genotypen der Eltern (P) mit einem oder zwei Genpaaren (Erbse: gelbe/grüne Samen, rund/runzelig; violette/weiße Blüten, hoher/niedriger Stängel). Das Kombinationsquadrat (Punnett-Quadrat) bildet automatisch die Keimzellen und ihre Kombinationen; tippen Sie auf ein Feld, um Genotyp und Phänotyp zu sehen. Klicken Sie auf „N Nachkommen simulieren“, um eine Zufallssimulation durchzuführen und das experimentelle Verhältnis im Balkendiagramm mit dem theoretischen Verhältnis 3 : 1 oder 9 : 3 : 3 : 1 zu vergleichen.
Lektion: Mendelsche Regeln
Was sie zeigt
Mendels Kreuzungen mit Erbsen werden mit der Logik des Kombinationsquadrats modelliert. Jedes Elternteil gibt von jedem Gen ein Allel weiter; bei der Keimzellbildung trennen sich die beiden Allele eines Paares (Spaltungsregel), und beim dihybriden Erbgang werden die beiden Genpaare unabhängig voneinander verteilt (Unabhängigkeitsregel). Durch die zufällige Verschmelzung der Keimzellen hat jedes Feld die gleiche Wahrscheinlichkeit, daher ergibt Aa × Aa ein Genotypverhältnis von 1 : 2 : 1 und ein Phänotypverhältnis von 3 : 1, AaBb × AaBb ergibt 9 : 3 : 3 : 1. Die simulierten Nachkommen zeigen, wie reale Zahlen zufällig um diese erwarteten Verhältnisse schwanken.
So funktioniert es
Wählen Sie die Anzahl der Merkmalspaare und dann den Genotyp der Vaterpflanze und den Genotyp der Mutterpflanze. Lesen Sie die Keimzellen an den Rändern des Quadrats ab und tippen Sie auf Felder, um Genotyp und Phänotyp zu sehen. Klicken Sie auf N Nachkommen simulieren mit einer kleinen Anzahl simulierter Nachkommen pro Durchgang, etwa 20, und vergleichen Sie die experimentellen mit den theoretischen Balken; klicken Sie dann mehrmals auf N weitere simulieren und beobachten Sie, wie der Unterschied kleiner wird. Probieren Sie auch eine Testkreuzung wie Aa × aa.
Einstellbare Parameter
- Anzahl der Merkmalspaare Ein Paar (monohybrider Erbgang), Zwei Paare (dihybrider Erbgang)
- Genotyp der Vaterpflanze AA, Aa, aa, AABB, AaBb, aabb, AAbb, aaBB, AaBB, AABb, Aabb, aaBb
- Genotyp der Mutterpflanze AA, Aa, aa, AABB, AaBb, aabb, AAbb, aaBB, AaBB, AABb, Aabb, aaBb
- Anzahl simulierter Nachkommen pro Durchgang 20–400 Pflanzen
- Dargestelltes Merkmal Samen: A gelb/a grün, B rund/b runzelig, Blüte: A violett/a weiß, B hoher Stängel/b niedriger Stängel
Fragen zum Erkunden
- Welches Phänotypverhältnis ergibt Aa × aa, und wie lässt sich mit dieser Kreuzung ein unbekannter Genotyp bestimmen?
- Wie viele verschiedene Keimzelltypen kann eine Pflanze AaBb bilden, und warum?
- Warum zeigt eine Stichprobe von 20 Nachkommen selten genau das Verhältnis 3 : 1?
