Übungsaufgabe zur Humangenetik

Übungsaufgabe zur Humangenetik
Welcher Erbgang liegt hier vor?
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Prüfe, ob ein dominanter oder ein rezessiver
Erbgang vorliegt!
Prüfe, ob ein autosomaler oder ein gonosomaler Erbgang vorliegt!
Erstelle einen Genotypen-Stammbaum und begründe jeweils mit Hilfe des Stammbaums, für welchen
Erbgang du dich entschieden hast.
Voraussetzung:
Alle eingeheirateten Partner/innen sind, wenn nicht
anders gekennzeichnet, phäno- und genotypisch
gesund.
Rezessiver autosomaler Erbgang?
Beim rezessiven Erbgang müssen die Merkmalsträger homozygot sein, also nur das rezessive
Gen besitzen, da es anderenfalls vom Dominanten verdrängt werden würde. Wenn sich zwei
Merkmalsträger fortpflanzen, müssen demnach alle Nachkommen ebenfalls homozygote
Merkmalsträger sein. Da das Individuum 15 als Nachkomme der Merkmalsträger 9 und 10
kein Merkmalsträger ist, kann kein rezessiver Erbgang vorliegen.
Des Weiteren ist unter Beachtung der Voraussetzung kein rezessiver Erbgang möglich, da ein
merkmalsfreies Individuum dann homozygot sein müsste. Das Individuum 1 ist solch ein Fall.
Nach Fortpflanzung mit dem ebenfalls, da Merkmalsträger, homozygoten Individuum, müssten alle Nachkommen nach der Uniformitätsregel heterozygote Individuen ohne Merkmalsausprägung sein, was aber nicht auf das Individuum 4 zutrifft.
Dominanter autosomaler Erbgang
Wenn das Merkmal autosomal vererbt wird und kein rezessiver Erbgang vorliegt, muss es
dominant vererbt werden.
Entsprechender Genotypenstammbaum: Begründungen:
Wenn das Merkmal (A) dominant vererbt wird,
müssen alle merkmalsfreien Individuen den homozygoten Genotyp aa haben, da sich anderenfalls
das Merkmal ausprägen würde. Da demnach das
Individuum 3 den Genotyp aa hat, muss das Individuum 2 den Genotyp Aa haben. Für das Individuum
4 kommt dann nur noch Aa in Frage. Analog verhält
es sich mit den Individuen 5, 4 und 7 und 8 bzw. 6
und 9. Damit das Individuum 15 den Genotyp aa
haben kann, muss das Individuum 10 den Genotyp
Aa haben, da sonst nicht die benötigten zwei Keimzellen mit dem Genotyp a entstehen können. Für die
Individuen 13 und 14 ist der Genotyp somit entweder AA oder Aa, was man nicht erkennen kann, da
beide Fälle zur Merkmalsausprägung führen. Beim
Individuum 12 ist der Genotyp ebenso ungewiss, da
in beiden Fällen der Genotyp Aa für die Individuen
16 und 17 möglich ist, denn es handelt sich um Einzelfälle und nicht um statistische Aussagen. Für das
Individuum 18 kann man ebenfalls entweder den
Genotyp AA oder Aa wählen, da ein dominantes
Gen genügt, um das Merkmal auszuprägen. Gleiches gilt für die Individuen 19 und 20, da das Individuum 17 heterozygot ist.
Rezessiver/dominanter Erbgang mit Merkmal auf dem y-Chromosom
Das Merkmal kann nicht auf dem y-Chromosom liegen, da es auch weibliche Merkmalsträger
gibt, welche über keins verfügen. Somit kommen weder der rezessive noch der dominante
Erbgang mit Merkmal auf dem y-Chromosom in Frage.
Rezessiver Erbgang mit Merkmal auf dem x-Chromosom
Bei einem rezessiven Erbgang, muss das x-Chromosom des Individuums 2 das Merkmal beinhalten, da das Individuum männlich ist, und somit nur über ein x-Chromosom verfügt. Dieses x-Chromosom wird auf jeden fall an das Individuum 4 vererbt, da dieses weiblich ist und
somit zwei x-Chromosomen besitzt. In diesem Fall würde sich jedoch kein Merkmal ausprägen, da sich das vom Individuum 1 geerbte merkmalsfreie x-Chromosom durchsetzt. Da das
Individuum 4 aber Merkmalsträger ist, kann kein rezessiver Erbgang mit Merkmal auf dem xChromosom vorliegen.
Dominanter Erbgang mit Merkmal auf dem x-Chromosom
Wenn das Merkmal gonosomal vererbt wird und der Erbgang nicht rezessiv sein kann, muss
er dominant sein und da das Merkmal nicht auf dem y-Chromosom liegen kann, kommt nur
das x-Chromosom in Frage.
Entsprechender Genotypenstammbaum: Begründungen:
Für ein weibliches merkmalsfreies Individuum
kommt nur der Genotyp xx in Frage, da sich andernfalls das dominante Gen (X) durchsetzen würde. Beim männlichen merkmalsfreien Individuum
muss es entsprechend xy sein. Da das Merkmal auf
dem x-Chromosom liegt, kommt für alle männlichen Merkmalsträger nur der Genotyp Xy in Frage.
Damit ist der Genotyp von 65 % die Individuen
bereits begründet, denn nur bei den weiblichen
Merkmalsträgern muss man weitere Überlegungen
anstellen. Das Individuum 4 muss heterozygot sein,
damit weibliche merkmalsfreie Nachkommen möglich sind. Da das Individuum 15 männlich und
merkmalsfrei ist, muss die Mutter, also Individuum
9, den Genotyp Xx haben, damit sie ein merkmalsfreies x-Chromosom vererben kann. Durch die Heterozygotie des Individuums 9 kann das Individuum
13 sowohl den Genotyp XX als auch Xx haben. Der
Genotyp des Individuums 12 lässt sich genau so
wenig festlegen, da in beiden Fällen der Genotyp
Xx für das Individuum 16 möglich ist. Diesen muss
es haben, da der Vater merkmalsfrei ist. Beim Individuum 18 sind wieder die beiden Genotypen XX
und Xx möglich, da sie den Genotyp Xy eines
Nachkommens nicht ausschließen. Der Genotyp
vom Individuum 20 wird dadurch jedoch in einem
der beiden Fälle festgelegt. Hat das Individuum 18
den Genotyp XX, so muss 20 den gleichen Genotyp
haben, da der Vater ein Merkmalsträger ist. Für den
Genotyp Xx des Individuums 18 sind der Genotyp
XX und Xx beim Individuum 20 möglich.