Wenn die Befruchtung zwischen zwei Eltern mit echter Zucht stattfindet, die sich nur durch das untersuchte Merkmal unterscheiden, wird der Prozess als Monohybrid Cross bezeichnet, und die resultierenden Nachkommen werden Monohybrids genannt. Mendel führte sieben Arten von Monohybriden Kreuzen durch, die jeweils kontrastierende Merkmale für unterschiedliche Eigenschaften enthielten. Von diesen Kreuzen hatten alle F1-Nachkommen den Phänotyp eines Elternteils und die F2-Nachkommen ein phänotypisches Verhältnis von 3:1., Auf der Grundlage dieser Ergebnisse postulierte Mendel, dass jeder Elternteil im Monohybriden-Kreuz einen von zwei gepaarten Einheitsfaktoren zu jedem Nachwuchs beitrug und jede mögliche Kombination von Einheitsfaktoren gleichermaßen wahrscheinlich war.
Die Ergebnisse von Mendels Forschung können in Bezug auf Wahrscheinlichkeiten erklärt werden, die mathematische Wahrscheinlichkeitsmaße sind. Die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses wird durch die Häufigkeit des Ereignisses dividiert durch die Gesamtzahl der Möglichkeiten für das Ereignis berechnet., Eine Wahrscheinlichkeit von einem (100 Prozent) für ein Ereignis zeigt an, dass es garantiert auftritt, während eine Wahrscheinlichkeit von Null (0 Prozent) angibt, dass es garantiert nicht auftritt, und eine Wahrscheinlichkeit von 0,5 (50 Prozent) bedeutet, dass es eine gleiche Chance hat auftreten oder nicht auftreten.
Um dies mit einem monohybriden Kreuz zu demonstrieren, betrachten Sie den Fall von echten Erbsenpflanzen mit gelben versus grünen Samen. Die dominante Samenfarbe ist gelb; Daher waren die elterlichen Genotypen YY für die Pflanzen mit gelben Samen und yy für die Pflanzen mit grünen Samen., Ein Punnett-Quadrat, das vom britischen Genetiker Reginald Punnett entwickelt wurde, ist nützlich, um Wahrscheinlichkeiten zu bestimmen, da es gezogen wird, um alle möglichen Ergebnisse aller möglichen zufälligen Befruchtungsereignisse und ihre erwarteten Frequenzen vorherzusagen. Abbildung 7 zeigt ein Punnett-Quadrat für eine Kreuzung zwischen einer Pflanze mit gelben Erbsen und einer mit grünen Erbsen. Um ein Punnett-Quadrat vorzubereiten, werden alle möglichen Kombinationen der elterlichen Allele (die Genotypen der Gameten) oben (für ein Elternteil) und seitlich (für das andere Elternteil) eines Gitters aufgeführt., Die Kombinationen von Ei-und Spermiengameten werden dann in den Kästen in der Tabelle hergestellt, auf deren Grundlage Allele kombiniert werden. Jede Box repräsentiert dann den diploiden Genotyp einer Zygote oder eines befruchteten Eies. Da jede Möglichkeit gleich wahrscheinlich ist, können genotypische Verhältnisse aus einem Punnett-Quadrat bestimmt werden. Wenn das Vererbungsmuster (dominant und rezessiv) bekannt ist, können auch die phänotypischen Verhältnisse abgeleitet werden. Für ein monohybrides Kreuz von zwei echten Zuchteltern trägt jeder Elternteil einen Alleltyp bei. In diesem Fall ist bei den F1-Nachkommen nur ein Genotyp möglich., Alle Nachkommen sind Yy und haben gelbe Samen.
Abbildung 7: Punnett-Quadrat zeigt die Kreuzung zwischen Pflanzen mit gelben Samen und grüne Samen. Die Kreuzung zwischen den true-breeding P Pflanzen produziert F1 Heterozygoten, die selbst befruchtet werden können. Das Selbstkreuz der F1-Generation kann mit einem Punnett-Quadrat analysiert werden, um die Genotypen der F2-Generation vorherzusagen. Bei einem Vererbungsmuster von dominant-rezessiv können dann die genotypischen und phänotypischen Verhältnisse bestimmt werden.,
Wenn die F1-Nachkommen miteinander gekreuzt werden, hat jeder eine gleiche Wahrscheinlichkeit, entweder ein Y oder ein y zu den F2-Nachkommen beizutragen., Das Ergebnis ist eine 1: 4 (25 Prozent) Wahrscheinlichkeit, dass beide Elternteile ein Y beitragen, was zu einem Nachwuchs mit einem gelben Phänotyp führt; eine 25-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass Elternteil A ein Y und Elternteil B ein y beitragen, was zu Nachkommen mit einem gelben Phänotyp führt; eine 25-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass Elternteil A ein y und Elternteil B ein Y beitragen, was ebenfalls zu einem gelben Phänotyp führt; und eine (25-prozentige) Wahrscheinlichkeit, dass beide Elternteile ein y beitragen, was zu einem grünen Phänotyp führt., Wenn alle vier möglichen Ergebnisse gezählt werden, besteht eine Wahrscheinlichkeit von 3 zu 4, dass Nachkommen den gelben Phänotyp haben, und eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 4, dass Nachkommen den grünen Phänotyp haben. Dies erklärt, warum die Ergebnisse der Mendelschen F2-Generation im phänotypischen Verhältnis 3:1 auftraten. Mit einer großen Anzahl von Kreuzen konnte Mendel Wahrscheinlichkeiten berechnen, feststellen, dass sie zum Modell der Vererbung passen, und diese verwenden, um die Ergebnisse anderer Kreuze vorherzusagen.
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OpenStax Biologie. OpenStax CNX., 27.05.2016 http://cnx.org/contents/[email protected]:4qg08nt-@8/Characteristics-and-Traits