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Kurze Einführung in die Genetik und Vererbung    

Die Vererbungslehre oder die Genetik, wie sie in der Umgangssprache genannt wird, ist die Grundlage für jede Zucht. Sie befasst sich mit dem Aufbau und den Funktionen der Erbanlagen. Die Gene sind die Informationsträger welche über Generationen weiter vererbt werden. Die grundlegenden Vererbungsgesetze stammen von Gregor Mendel und wurden von ihm ab 1860 in wissenschaftlichen Studien untersucht und 1865 definiert. Das Gen, als kleinster Informationsträger der Erbanlage, erhielt seinen Namen erst später. 1906 prägte William Bateson schlussendlich den Begriff Genetik. Fast genau 100 Jahre nach Mendel gelang es Jonathan Beckwith, im Jahr 1969, ein einzelnes Gen zu Isolieren. Das war der Startschuss für eine rasante Entwicklung der Genetik. Die ersten Früchte dieser Entwicklung sind die Gentests, mit welcher wir Züchter ein wertvolles Mittel zur Erhaltung unserer Rassen in die Hand bekommen haben. So sind wir die erste Züchtergeneration welche beim Betrachten und der Auswahl unserer Zuchttiere folgende zwei verschiedene Sichtweisen zur Verfügung haben:

  • Der Phänotyp
    Aus dieser Sichtweise, betrachten wir das Zuchttier von seiner äusseren Erscheinung. Die phänotypische Sichtweise ist eine rein äusserliche Bewertung des Zuchttiers. Diese Sichtweise benutzt der Züchter vor allem bei der ersten Auswahl der Welpen oder ist die Grundlage der Richter Bewertung anlässlich einer Zuchtschau.
  • Der Genotyp
    Die andere Betrachtungsweise erfolgt über den Genotyp eines Tiers. In diesem Fall wird die Gesamtheit der Erbanlagen angeschaut. Man benötig dafür viele Informationen, das beginnt mit dem Studium der Vorfahren und endet mit den modernen Gentest zur Ermittlung von Eigenschaften einzelner Gene.

Keine dieser Sichtweisen darf abgegrenzt, nur für sich allein, angeschaut werden. Das heisst die genotypische löst nicht etwa die phänotypische Sicht-

weise ab, nein sie erweitert sie. Um schlussendlich ein Gesamtbild eines Zuchttiers zu erhalten, muss man als weiteren Faktor die Umwelteinflüsse berücksichtigen. Sie können den Phänotyp entscheidend beeinflussen. Denn auch die Besten phänotypischen und genotypischen Voraussetzungen nützen wenig, wenn die Ernährung, Haltung, Pflege und Sozialisierung nicht stimmen. Wissenschaftliche Studien in der Humanmedizin haben gezeigt, dass Gene einen grossen Anteil bei körperlichen Erscheinungen wie Grösse, Augenfarbe und Hautfarbe haben. Bei den Charaktereigenschaften aber nur etwa 40 Prozent durch genetische Effekte erklärt werden könne und 60 Prozent auf verschiedene Umwelteinflüsse zurückzuführen sind. Eine Erkenntnis, welche die Bemühungen, mit rudimentären Wesenstests auf die Nachkommen eines Tieres schliessen zu können, sicher etwas in Frage stellt.
Wir möchten Euch die wichtigsten Begriffe und Sachverhalte in den folgenden Zeilen kurz etwas näher bringen. Die Darstellung ist teilweise sehr vereinfacht, aber sie soll einen kleinen Einblick, in die wunderbare Welt der Genetik vermitteln.

   

Das Chromosom

Das Chromosom beinhaltet die genetische Information und den Bauplan des Tieres, es ist der Träger des gesamten Erbgutes. Es gibt zwei Gruppen von Chromosomen; die Autosomen (nicht geschlechtsgebundene Chromosomen) und die Geschlechtschromosomen. Chromosomen treten als Paare auf. Beim Hund gibt es 38 verschiedene Paare autosomaler Chromosomen und ein Paar Geschlechtschromosomen. Das sind insgesamt

78 Chromosomen. Durch die Befruchtung enthält die aus der befruchteten Eizelle entstandene Körperzelle, den doppelten Chromosomensatz (diploid). Er enthält die Merkmale sowohl des Vaters als auch der Mutter. Es bildet sich wieder ein Chromosomenpaar. Bei diesem Vorgang verbinden sich auch die Gene immer mit dem entsprechenden dazu passenden Gen, wobei es bei gleichen Genen unterschiedliche Varianten gibt. Die Genhälfen einer Verbindung nennt man das Allen. Ein Gen kann, muss aber nicht, in verschiedenen Allelen (=Varianten) vorkommen. Alle Gene liegen in doppelter Anzahl vor, dabei können verschiedene Allele am gleichen Genort vorhanden sein. Als reinerbig oder homozygot bezeichnet man ein Genpaar mit gleichen Allelen. Sind die Allele unterschiedlich so bezeichnet man sie als mischerbig oder heterozygot.

  • homozygot = reinerbig
  • heterozygot = mischerbig

Homozygot und Heterozygot

Wenn zwei Alllele, an einem Genort, die gleichen genetischen Informationen enthalten, dann wird dieser Genlocus homozygot oder reinerbig. Wenn die beiden Allele eines Genlocus hingegen verschieden sind, dann ist dieser mischerbig bzw. heterozygot. Jeder Hund kann in einem Teil seiner Merkmale und Eigenschaften reinerbig und im Anderen mischerbig sein. Wie sich das dann beim Phänotyp auswirkt, ist abhängig ob es sich um ein dominantes und rezessives Gen handelt.

Dominante und rezessive Gene

Wenn von zwei Allelen eines das andere unterdrückt, so dass dieses phänotypisch nicht zur Wirkung kommen kann, dann bezeichnet man das überdeckende als dominant und das unterdrückte als rezessiv. Es gibt hier die vollständige und unvollständige Dominanz.
Von vollständiger Dominanz spricht man wenn bei der für das dominante Allel mischerbige (heterozygote) Hund, nicht von denen zu unterscheiden sind, die reinerbig (homozygot) für dasselbe Allel sind. Um diese Verhaltensweisen der Allele kenntlich zu machen, werden Buchstaben des Alphabetes verwendet, wobei die dominanten Allele mit grossen und die rezessiven mit kleinen Buchstaben versehen werden.
Von unvollständiger Dominanz spricht man, wen der Mischerbige Hund für das dominante Gen einen messbaren phänotypischen Effekt aufweist, der weniger ausgeprägt ist wie der des Reinerbigen für das dominante Gen. Der Mischerbige kann vom Reinerbigen allein durch Betrachtung unterschieden werden.
Das Gen für Merle, M, ist zum Beispiel dominant. In der heterozygoten (mischerbigen) Form (Mm) ruft es ein Merle-Muster im Fell hervor, in der homozygoten (reinerbigen) Form (MM) bringt es ein Tier mit fast vollständigem Fehlen der Pigmentierung hervor.

 

   
   
M
m
m
Mm
mm
m
Mm
mm
Tabelle 1: Verpaarung Tricolor- mit Blue-Merl-Collie
   
   
M
m
M
MM
Mm
m
Mm
mm
Tabelle 2:Verpaarung Blue-Merle- mit Blue-Merl-Collie

Vererbung eines dominaten Gens

Das Gen für Merle, M, ist zum Beispiel dominant. In der heterozy-goten (mischerbigen) Form (Mm) ruft es ein Merle-Muster im Fell hervor, in der homozygoten (reinerbigen) Form (MM) bringt es ein Tier mit fast vollständigem Fehlen der Pigmentierung hervor.

Genotyp Tricolor Collie =
Genotyp Blue Merle Collie =
Wie sie aus der nebenstehend Tabelle 1 ersehen, wird das Ergebnis dieser Verpaarung 50% Tricolor- und 50% Bluemerls-Welpen sein
Verpaaren wir zwei Blue-Merl-Collies zusammen (Tabelle 2) sind 25% der Welpen reinerbige Merl, mit fast vollständigem Fehlen der Pigmentierung. Bei diesen Tieren können dann auch gesundheitliche Schäden wie Blind- und Taubheit auftauchen. 50% des Wurfes werden Blue-Merl Collies sein und 25% Tricolor-Collies.
   
Bei Erbkrankheiten welche auf einem dominanten Allel basieren ist es so, dass das anomale Tier sowohl normalen wie anomalen Nachwuchs hervorbringen kann. Normale Tiere sind immer frei von dominanten krankhaften Störungen und bringen immer normalen Nachwuchs hervor, wenn sie miteinander gekreuzt werden. Dominante krankhafte Störungen sind deshalb leicht zu erkennen und können aus einem Zuchtprogramm durch Eliminieren aller fehlerhaften Tiere ausgemerzt werden.
   
Vererbung eines rezessiven Gens  

Rezessive Gene werden von dominanten unterdrückt, Ihre Merkmale sind nur dann sichtbar, wenn sie Homozygot sind also Reinerbig. Sie werden in Schemata mit kleinen Buchstaben dargestellt.
Viele Erkrankungen werden von rezessive Gene verursacht, im Erbgang bekommt der Collie von jedem Elternteil ein befallenes Gen. Daraus resultierten, dass es beim rezessiven Erbgang zwei Sichtweisen gibt die gentypisch und die phänotypische. Bei den Phänotypen gibt es das normale und fehlerhafte Tier und bei den Genotypen gibt es drei Arten normale (reinerbig normal) Träger (mischerbig) und das fehlerhafte (reinerbig fehlerhaft) Tier.
Treten in einem Wurf ein oder mehrere Nachkommen mit einem genetischen Defekt auf, sind beide Eltern als sicher und jedes gesunde Geschwister mit einer Wahrscheinlichkeit von 66% als heterozygot und damit genetisch belastet anzusehen.

Phänotypische Sichtweise  
Normale Tiere
Fehlerhafte Tiere
Genotypische Sichtweise  
Normale (reinerbig normal)
Träger (mischerbig)
Fehlerhafte (reinerbig fehlerhaft)

Fazit: Ein genotypisches normales Tier wird in keinem Falle fehlerhafte Welpen auf die Welt bringen, auch wenn man es mit einem Fehlerhaften Tier verpaart. Oder andersrum gesehen, gibt es in einem Wurf fehlerhafte Tiere so kann keines der Elterntiere genotypisch Normal sein.

 

Mendel'sche Regeln
Die oben erwähnte Verebungslehre basiert auf der Uniformitäts- und Reziprozitätsregel nach Mendel. Er fand heraus, dass man bei der Kreuzung zweier homozygoter Eltern, beide an einem Genort identisch, geno- und phänotypisch einheitliche Nachwuchs erhält. Das in dieser Generation erscheinende Merkmal nannte Mendel dominant, das nicht erscheinende rezessiv.

  • dominant: Krankheit wird in jeder Generation sichtbar
  • rezessiv: Krankheit tritt nur in etwa jeder 2. Generation auf

Was verdanken wir Mendel?

  • Er hat Begriffe dominant, rezessiv geprägt
  • Er hat Gesetzmässigkeiten bei der Vererbung unabhängiger Merkmale erkannt
  • Er hat die Vorarbeit für die Begriffsbildung des Phänotyp und Genotyp geleistet.
  • Phänotyp - ein beobachtetes Merkmal
  • Genotyp - die genetische Information an einem Locus

Achtung! Was ist problematisch am Mendelschen Gesetz?

  • Die reine Mendel'sche Form der Vererbung kommt sehr selten vor.
  • Der Vererbungsvorgang ist meist komplexer, wird dann gerne von Laien zu stark vereinfacht und führt zu falschen Schlüssen.
   

In dieser ganz kurzen Einführung haben wir uns nur auf wenige wichtige Aspekte der Genetik beschränkt, wir werden jedoch diesen Themenbereich weiter ausbauen. Schauen sie bei Gelegenheit wieder rein.

   
   
Kleines Genetik Glossar in welchem sie die wichtigsten Begriffe unserer kurzen Einführung wieder finden.
   
Allele
Ein Allel ist eine der möglichen Ausprägungen eines Gens an einem bestimmten Genort. Für die allermeisten Genorte gibt es mehr als eine Ausprägungsform. Alle Allele zu einem Genort werden als Allel-Serie zusammengefasst. Schreibweise: zwei gleiche Buchstaben, entweder zwei Grossbuchstaben (z.B. «AA»), ein Gross- und ein Kleinbuchstabe (z.B. «Aa») oder zwei Kleinbuchstaben (z.B. «aa»).
   
autosomal Geschlechts unabhängig, die Vererbung ist nicht an das Geschlecht des Nachkommen gebunden, sondern verteilt sich auf beide Geschlechter gleichermassen.
   
Chromosom Träger der Gene; immer paarweise vorhanden. Auf einem einfachen (haploiden) Chromosomensatz befinden sich beim Hund etwa 20.000 Gene
   
DNA Deoxyribo Nuklein Acid (engl. Acid = Säure)
   
DNS Deoxyribo Nuklein Säure
   
Gen Es beinhaltet alle Erbfaktoren, Sie sind jeweils paarweise an einem bestimmten Genort auf dem Chromosom vorhanden. Des Gen trägt alle Informationen welche es für bestimmten Genort braucht Die Gesamtheit aller Gene sind an das Chromosom gebunden und bilden den Bauplan für das gesamten Hund.
   
Genort (Locus) Der Ort (Punkt) auf einem Chromosom, an dem sich das Gen befindet
   
Dominantes Gen: Gen welches sich in den Vordergrund stellt. Es unterdrückt die Wirkung eines rezessiven Gens. Dominante Gene werden immer in Grossbuchstaben geschrieben.
   
Genotyp: Beinhaltet das gesamte Erbgut eines Hundes, sowohl die äusserlich Sichtbaren Elemente (Phänotyp) wie auch die versteckten inneren Elemente welche zwar nicht Sichtbar sind aber weitervererbt werden.
   
heterozygot

bedeutet mischerbig, Allele an einem Genlocus sind auf den beiden Chromosomen eines Individuums unterschiedlich. An einem Genort haben die beiden Genteile nicht identische Informationen von Vater und Mutter.

   
homozygot bedeutet reinerbig, Allele an einem Genlocus sind auf den beiden Chromosomen eines Individuums identisch. An einem Genort haben die beiden Genteile gleiche Informationen von Vater und Mutter.
   
mischerbig An einem Genort befinden sich zwei unterschiedliche Allele. (siehe heterozygot)
   
Mutation Bleibende Veränderung des Genmaterials
   
Phänotyp Das äussere Erscheinungsbild resultieren aus den genetischen Ausprägungen und den Umweltfaktoren eines Lebewesens. Dominante Gene welche für die äussere Erscheinung verantwortlich sind, sind im Phänotyp immer erkennbar, rezessive Gene nur dann, wenn sie reinerbig vorliegen.
   
Polygenie = multifaktorielle Vererbung: wenn durch das Zusammenwirken mehrerer Gene, die entsprechenden Merkmale bestimmt werden (kann als Regelfall angesehen werden)
Der Anteil einzelner Gene ist nur durch quantitative Analyse möglich; hat bes. Bedeutung in der Tier- u. Pflanzenzüchtung
   
polygenischer Erbgang Die Vererbung basiert auf mehreren Genen. Mehrere Gene an verschiedenen Loci bestimmen den Phänotyp. Dies sind sehr komplexe Vererbungsgänge.
   
Pleiotropie Ein Gen kann sich auf die Ausprägung mehrere Merkmale auswirken. Viele Gene
beeinflussen verschiedene Merkmale zugleich
   
reinerbig: An einem Genort befinden sich zwei gleiche Allele. (siehe homozygot)
   
rezessiven Erbgang Die Vererbung basiert auf einem Gen.
   
     
     
   
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