Du bist hier:

Mit Erbsen zu den Erbgesetzen

Johann Gregor Mendel: Pionier der Genetik

"Oh, Du siehst ja genauso aus, wie Deine Mama!" Hat Dir schon einmal jemand gesagt, dass Du die Haarfarbe Deiner Mutter geerbt hast? Oder die Augen Deines Vaters? Heute ist längst bekannt, dass wir Eigenschaften von unseren Eltern erben. Aber wer hat das eigentlich als Erster herausgefunden? Das war Johann Gregor Mendel. TK-Logo stellt Dir den Naturforscher vor...

Johann Gregor Mendel ging mit 21 Jahren ins Kloster.

Mendel wurde am 22. Juli 1822 in Heinzendorf, in der Mitte Europas, geboren. Er war eines von drei Geschwistern einer Bauernfamilie. Bereits als Junge interessierte sich Mendel für die Naturwissenschaften. So half er seinen Eltern im Garten und züchtete Bienen in seiner Dorfschule. Er war ein guter und schlauer Schüler. Um noch viel mehr zu lernen, entschied er sich im Alter von 21 Jahren in ein Kloster zu gehen.

Mendel interessiert sich für Züchtung

Mendel studierte in diesem Kloster viele Fächer: Theologie, Chemie, Physik, Zoologie und Botanik. In der Klosterbibliothek gab es über 20.000 Bücher! Aber Mendel lernte nicht nur gern. Seine Begeisterung galt auch immer noch dem Garten. Besonders die Züchtung von Pflanzen für die Landwirtschaft und der Anbau von Wein interessierten ihn. Er fand heraus, dass man hübsche Blumen mit ganz neuen Farben heranzüchten konnte. Doch wie funktionierte das genau? Mendel wollte es wissen.

Mendel erforschte die Erbse.

Er fragte sich, nach welchen Regeln Tiere oder Pflanzen Eigenschaften an ihre Kinder weitergeben. Warum besitzen zum Beispiel manche Erbsenpflanzen gelbe Blüten, obwohl die Pflanze aus der sie entstanden blaue Blüten hat? Mendel wählte die Erbse als Untersuchungsobjekt, weil sie schnell wächst und man einige Eigenschaften sofort sehen kann: Zum Beispiel die Farbe der Blüten, die Haut der Erbse (ob glatt oder schrumpelig) oder die Form (ob rund oder etwas kantig). Er hat einige Erbsensorten hergestellt, die zwei Jahre lang immer die gleichen Farben und Formen zeigten.

Mendels Experimente

Nach den zwei Jahren begann Mendel mit den eigentlichen Experimenten: Er und seine Helfer mischten die verschiedenen Erbsensorten nach bestimmten Regeln: Zum Beispiel mischten sie Erbsenpflanzen mit gelben Blüten mit blaublühenden Erbsen. Insgesamt hat Mendel viele tausende Versuche ausgewertet. Das war viel Arbeit, denn er musste aufpassen, dass der Wind oder Bienen ihm nicht in die Quere kamen und die Erbsen zufällig bestäubten. Nur er wollte darüber bestimmen, welche Pflanzen gekreuzt, also miteinander gemischt werden. Da Mendel ganz genau aufschrieb, was bei seinen Experimenten passierte, entdeckte er einige Regeln, die Schüler bis heute in der Schule lernen.

Die Mendelschen Gesetze

1. Mendelsche Regel: Die Nachkommen sind alle gleich.

Erstes Gesetz: Die Uniformitätsregel

Betrachtete Mendel nur eine Eigenschaft der verschiedenen Pflanzen, zum Beispiel die Blütenfarbe, so stellte er fest, dass die "Kinderpflanzen" alle die gleiche Blütenfarbe haben. Auch, wenn die Elternpflanzen unterschiedlich aussahen. Wissenschaftler sagen, die Nachkommen sind uniform. Daher heißt diese Regel Uniformitätsregel.

Hier ein Beispiel: Wenn alle Erbsenmütter gelbe und alle Erbsenväter blaue Blüten haben, dann haben alle Erbsenkinder blaue Blüten. Die Eigenschaft "blaue Blütenfarbe" hat sich gegenüber der "gelben Blütenfarbe" bei der Vererbung durchgesetzt. Mendel sagte dazu, die "blaue Blütenfarbe" wurde "dominant vererbt".

2. Mendelsche Regel: Wenn die Nachkommen sich mischen, können wieder alle Merkmale (Blütenfarben) auftauchen.

Zweites Gesetz: Spaltungsregel

Mendel stellte in dem ersten Gesetz fest, dass die Kinder alle gleich aussehen, wenn er nur eine Eigenschaft untersuchte. Das zweite Gesetz besagt, dass die Enkelkinder, also die Kinder der Kinder, wieder verschiedene Blütenarben haben können, nämlich gelbe oder blaue Blüten. Es tauchen also die Eigenschaften der Großeltern auf, die zwischendurch "verschwunden" schienen: Erst vereinten sich blau und gelb zu blau (1. Gesetz), dann trennt, beziehungsweise "spaltet" sich blau wieder in blau und gelb. Aber: Die blauen Blüten sind trotzdem dreimal wahrscheinlicher als die gelben, fand Mendel heraus.

blaue und gelbe Blüten, glatte und schrumpelige Erbsen

3. Mendelsche Regel: Unterschiedliche Merkmale (Blütenfarbe und Erbsenform) werden unabhängig voneinander vererbt. In der "Enkelgeneration" sind alle Kombinationen möglich.

Drittes Gesetz: Unabhängigkeitsregel

Wenn Mendel mehrere Eigenschaften der Erbsenpflanzen untersuchte, stellte er fest, dass diese unabhängig voneinander vererbt wurden: So beeinflusste die Blütenfarbe nicht, ob die Erbse schrumpelig oder glatt oder rund war.

Bei diesem Experiment verwendete Mendel wieder Erbsenpflanzen mit gelben und blauen Blüten, die zusätzlich schrumpelige oder glatte Erbsen hervorbringen. Er wusste, in diesem Fall werden alle Blüten der Nachkommen blau. Das sagt aber nichts darüber aus, ob die Erbsen schrumpelig oder glatt werden. Wenn die Nachkommen untereinander gepaart werden, sind alle möglichen Kombinationen möglich: Also gelbe Blüte und schrumpelige Erbse, blaue Blüte und schrumpelige Erbse oder blaue Blüte und glatte Erbse und so weiter. Jedes Merkmal bleibt also für sich unabhängig.

Übrigens... Alles, was wir heute über Evolution und Vererbung wissen, verdanken wir Johann Gregor Mendel und Charles Darwin - zwei großen Wissenschaftlern, die sich vor über 150 Jahren die Frage gestellt haben, wie es dazu kommt, dass sich die vielen verschiedenen Merkmale in der Natur bilden.

Mendel forschte insgesamt acht Jahre lang an den Regeln der Vererbung und berichtete, was er herausgefunden hatte. Doch damals interessierten sich die Menschen nicht so sehr für seine Experimente. Dazu kam, dass sich die Regeln nicht so einfach auf andere Pflanzen übertragen ließen. So gab Mendel die Wissenschaft bald auf. Erst viel später wurden seine Ideen und Studien wiederentdeckt. Mendel gilt heute als der Entdecker der Gene, auch wenn er das zu dieser Zeit selbst noch nicht wusste.

Mendels Regeln heute

Heute gelten noch viele von Mendels Vererbungsregeln: Eltern vererben ihren Kindern Merkmale nicht irgendwie, sondern nach bestimmten Regeln. In der Pflanzenzüchtung kann man dieses Wissen anwenden, um zum Beispiel Erdbeeren zu züchten, die besonders süß sind. Wir Menschen haben so viele Merkmale, die sich so bunt mischen, dass jeder Mensch einzigartig ist.

Text: Christine Heinisch

Stichworte zum Artikel: