🧬 Mendelsche Genetik

Wählen Sie einen Kreuzungstyp-Tab (Monohybrid, Dihybrid oder Hardy-Weinberg) und ein Merkmal aus dem Dropdown. Bei mono- und dihybriden Kreuzungen legen Sie mit den Allel-Dropdowns die beiden Allele von Elternteil 1 und Elternteil 2 fest und klicken dann auf „Kreuzung starten“. Das Quadrat, die Phänotyp-Farben und die Nachkommenverhältnisse aktualisieren sich automatisch, sobald Sie ein Allel ändern.

Sie führt eine stochastische Stichprobe durch: Für jeden von 200 Nachkommen wird zufällig ein Allel von jedem Elternteil ausgewählt (ein 50/50-Münzwurf pro Elternteil) und der resultierende Phänotyp erfasst. Das Balkendiagramm dieser Zählungen zeigt, wie sich beobachtete Häufigkeiten um das theoretische Verhältnis von 3:1 oder ein anderes Verhältnis gruppieren, aber selten genau darauf treffen — dies veranschaulicht die Stichprobenvariation in echten Familien und Zuchtexperimenten.

Für ein einzelnes Gen mit zwei Allelen der Häufigkeiten p und q (wobei p + q = 1) betragen die Gleichgewichts-Genotyphäufigkeiten p² für homozygot dominant, 2pq für heterozygot und q² für homozygot rezessiv, und diese summieren sich zu 1. Der Hardy-Weinberg-Tab stellt diese drei Häufigkeiten gegen p dar und rechnet sie in ungefähre Individuenzahlen für die gewählte Populationsgröße N um.

Das Gleichgewicht gilt nur für eine idealisierte Population mit zufälliger Paarung, ohne Mutation, ohne natürliche Selektion, ohne Migration und mit unendlich großer Größe (keine genetische Drift). Reale Populationen verletzen dies in gewissem Maße, sodass beobachtete Abweichungen von p², 2pq und q² als Hinweis darauf gelten, dass eine dieser evolutionären Kräfte auf ein Gen einwirkt.

Das ABO-Merkmal verwendet drei Allele: IA und IB sind zueinander kodominant, während i gegenüber beiden rezessiv ist. So ergeben IAIA und IAi Blutgruppe A, IBIB und IBi Blutgruppe B, IAIB ergibt AB, weil beide Allele exprimiert werden, und ii ergibt Blutgruppe O. Dies zeigt, dass nicht jedes Gen dem einfachen Zwei-Allel-Muster von dominant–rezessiv folgt.

Die Pflanzenmerkmale (Blütenfarbe und Wuchshöhe) entsprechen weitgehend Mendels ursprünglichen Erbsenexperimenten und sind tatsächlich eingenig. Das Beispiel der menschlichen Augenfarbe ist eine bewusste Vereinfachung: Die reale Augenfarbe ist polygen, von mehreren Genen beeinflusst, sodass das einfache Braun-über-Blau-Modell eher ein Lehrmittel als eine vollständige Beschreibung ist.

Das Punnett-Quadrat liefert erwartete Wahrscheinlichkeiten, keine garantierten Ergebnisse. Da die Befruchtung zufällig ist, zeigt eine endliche Stichprobe von 200 Nachkommen statistische Streuung um das ideale Verhältnis. Größere Stichproben nähern sich stärker den vorhergesagten Anteilen an, weshalb sich Genetiker auf große Zahlen und statistische Tests statt auf wenige Individuen verlassen.