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Fluch oder Segen? Zellkern enthält Erbinformation Chromosomen als Träger der genetischen Information (diploider Chromosomensatz, 39 Chromosomenpaare) Chromosomen liegen immer paarweise (homolog) vor, daher hat auch jedes Gen ein entsprechendes, homologes Gen, auch Allel genannt Jeweils ein Chromosom kommt vom Vater und eines von der Mutter DNS , lange Kette von Bausteinen mit unterschiedlicher Folge von 4 Basen, bestimmt Erbinformation Gene, bestehend aus ein oder mehreren Basentripletts auf den Chromosomen, kleinste Einheit der genetischen Information Genlocus= spezifischer Abschnitt eines Chromosoms auf dem zwei Allele lokalisiert sind Mitose Identische Reduplikation von Körperzellen: Aus Ursprungszelle entstehen 2 identische Tochterzellen Ständiger Ersatz abgestorbener Zellen Krankhaft beschleunigt: Bösartige Tumore Meiose Teilung von Fortpflanzungszellen nur in primären Geschlechtsorganen Crossing over zwischen homologen Chromosomen zufälliger Austausch genetischer Information Tochterzellen nicht ident Dominantes Gen = Ein Allel unterdrückt das andere Dominantes Gen bestimmt Phänotyp Rezessives Gen = unterdrücktes Gen Viele Erbfehler beruhen auf rezessivem Erbgang, treten erst bei Homozygotie phänotypisch in Erscheinung Ein Allelpaar enthält die gleiche genetische Information Für diese Eigenschaft ist der Hund reinerbig oder homozygot Die beiden homologen Gene eines Genortes enthalten unterschiedliche Information Phänotypisch tritt die Eigenschaft des dominanten Gens in Erscheinung VATER UND MUTTER REINERBIG DOMINANT VATER REINERBIG DOMINANT, MUTTER REINERBIG REZESSIV Phänotyp schwarz schwarz Schwarz braun Genotyp SS SS SS ss Phänotyp alle Nachkommen schwarz Genotyp SS SS SS Alle Nachkommen schwarz SS Alle Nachkommen reinerbig dominant Ss Ss Ss Ss Alle Nachkommen mischerbig Uniformitätsgesetz Vater und Mutter mischerbig Phänotyp schwarz Genotyp Phänotyp Genotyp schwarz Ss Ss schwarz schwarz schwarz SS Ss Ss braun ss Nachkommen: 25% reinerbig dominant, 50% mischerbig, 25% reinerbig rezessiv, Spaltungsgesetz Zwei Merkmale werden unabhängig voneinander nach 1. und 2. Mendelgesetz vererbt Merkmal 1: Vater genotypisch Mutter genotypisch Merkmal 2: Vater genotypisch Mutter genotypisch SS=schwarz=dominant ss=braun=rezessiv KK= kurzhaar=dominant kk=langhaar=rezessiv Phänotyp Genotyp Phänotyp Genotyp schwarz,kurzhaar SSKK braun, langhaar sskk schwarz,kurzhaar Ss,Kk Alle Nachkommen sind im Genotyp mischerbig für beide Merkmale Mögliche Genkombinationen in den Ei- bzw. Samenzellen der Elterntiere: Chromosom1 Chromosom2 S K s k S k s K s K S k s k S K Kombinationsviereck: SK Sk sK sk SK SSKK SSKk SsKK SsKk Sk SSKk SSkk SsKk Sskk sK SsKK SsKk ssKK ssKk sk SsKk Sskk ssKk sskk Phänotypisch: 9 schwarz- kurzhaar, 3 schwarz- langhaar, 3braun- kurzhaar, 1 braun -langhaar Penetranz: vollständig = dominantes oder homozygot rezessives Gen tritt phänotypisch bei jedem Einzeltier in Erscheinung unvollständig = dominantes Allel kommt phänotypisch nicht zur Ausprägung. Ursache unklar. Vermutung: Epistasie oder Polygenie Multiple Allele: vielfältige Möglichkeiten(Varianten) an einem Genort Kopplung: Gene auf einem Chromosom beeinflussen sich gegenseitig Vor- und Nachteil möglich, weitgehend unerforscht Epistasie: ist der Dominanz ähnlich, bezieht sich aber auf den Genort, nicht auf ein Allel , bei Inter-Aktionen zwischen Genen kommt es zu Überlagerung Hypostasie: Genort wird von anderem unterdrückt Geschlechtsgebundene Vererbung: Hündin XX, Rüde XY auf X Chromosom Gene für verschiedene Merkmale auch Erbkrankheiten bekannt z.B. Bluter Wirkungsweise der Erbfaktoren (Gene) a) ein Gen beeinflusst ein einziges Merkmal b) ein Gen beeinflusst mehrere Merkmale c) mehrere Gene beeinflussen zusammen die Ausprägung eines Merkmals: polygenetischer Erbgang v.A . Quantitative Merkmale unterliegen polygenem Erbgang z.B. Größe, Gewicht Normalverteilung: große Anzahl liegt auf oder nahe dem Mittelwert, wenige weisen Extremwerte auf Schwellenmerkmale: häufig im Bereich von Erbfehlern, zB.: HD Beispiel: 10 Gene (20 Allele) sind an Ausprägung des Merkmals beteiligt Genotyp : G G G G G G G G G G GGGGGGGGGG Phänotyp: gesund GGGGGGGGGG GGGGGKKKKG gesund Bei Verpaarung zweier phänotypisch gesunder jedoch genotypisch kranker Individuen kann Schwellenwert überschritten werden: Phänotypisch kranke Tiere sind die Folge Jede Veränderung des genetischen Materials Spontan oder durch Umwelteinflüsse Rasseeigenheiten durch Mutation entstanden und dann bewusst weitergezüchtet Erbfehler oft Mutationen gesunder Gene, die meist rezessiv vererbt werden und lange verborgen bleiben können Phänotyp = Genotyp + Umwelt Je höher der Anteil des Genotyps bei der Ausbildung eines Merkmals ist desto höher liegt die Erblichkeit Heritabilität liegt zwischen 0-100% (0-1,0) Züchterische Selektion zur Förderung erwünschter und/oder Zurückdrängung unerwünschter Merkmale und Eigenschaften Grundvoraussetzungen: -Heritabilität muss ausreichend hoch sein Je höher sie liegt, desto besser lässt sich Merkmal züchterisch bearbeiten -Genetische Varianz muss vorhanden sein -Zuchtbasis muss groß genug sein In der praktischen Hundezucht gibt es immer kombinierte Zuchtziele: Mehrere Eigenschaften sollen gleichzeitig verbessert werden. Positive Korrelation: Verbesserung der einen Eigenschaft führt auch zur Verbesserung der korrelierten Negative Korrelation: Verbesserung der einen Eigenschaft führt zur Verschlechterung der anderen – Merkmalsantagonismus, z.B.: erwünschtes Exterieurmerkmal ist negativ mit einer Leistungseigenschaft oder einem Vitalitätsmerkmal korreliert Gleichzeitige Selektion von voneinander unabhängigen Merkmalen: 1. Tandemselektion: Merkmale werden hintereinander bearbeitet 2. Selektion nach unabhängigen Selektionsgrenzen: Mindestanforderungen Nachteil: Verlust von Spitzenleistungsgenen 3. Indexselektion: Formel, die je nach Bedeutung für die Population, die einzelnen Merkmale gewichtet. Gewichtungsfaktoren können kurzfristig geändert werden. Genetische Grundlage: -Monogen bedingte a)dominante b) rezessive -Polygen bedingte Ausmaß der Umweltbeeinflußbarkeit: -Absolute (Heritabilität = 1) -Erb-Umwelterkrankungen (Heritabilität<1) Zeitpunkt des Auftretens: -Pränatale -Perinatale -Juvenile -Adulte Folgen für den betroffenen Organismus: -Letalfaktoren -Semiletalfaktoren -Subvitalfaktoren Lokalisation der Gene: -Geschlechtsgekoppelte -Geschlechtsunabhängige Sonderfall: geschlechtsbegrenzte Determinierender Genort auf autosomalem Chromosom Auswirkung geschlechtsbegrenzt Beispiel: Kryptorchismus Grundlage ist das Erkennen einer genetisch bedingten Abweichung Phänokopien: umweltbedingte Abweichungen, die von Erbfehlern auf den ersten Blick nicht zu unterscheiden sind mit Heritabilität von null. Hinweise auf genetische Grundlage: -Anhäufung einer Missbildung in einer Rasse -Anhäufung einer Missbildung in bestimmten Familien Wichtig: genaue und ehrliche Aufzeichnungen DNA- Untersuchungen nicht nur zur Abstammungskontrolle Einige Merkmale (Farbvarianten), aber auch Erbfehler, können molekularbiologisch nachgewiesen werden Anzahl stetig steigend Ermittlung von Trägern meist rezessiver Defektgene unterstützt Selektionserfolg Bei polygener Vererbung bisher nicht möglich - aufgrund der Eigenleistung eines Zuchttieres Aufgrund von Leistungen verwandter Tiere Elternleistungen Voll- oder Halbgeschwisterleistungen Nachkommenleistungen Grundlage: genaue und objektive Erfassung der zu beurteilenden Kriterien Best Linear Unbiased Prediction Bestmögliche lineare unverfälschte Vorhersage Hier fliesen Eigenleistung und Leistung verwandter Tiere mit ein Zahlenwert 100 repräsentiert Rassedurchschnitt Tiere mit Wert < 100 sind geeignet die zu betrachtende Eigenschaft (HD) zu verringern (Wert Vater +Wert Mutter):2= Erwartungwert Welpe Ergebnisse und Aussagen nur so gut wie die ermittelten Daten Merkmalszucht: Verpaarung nach phänotypischem Erscheinungsbild ohne Berücksichtigung des Verwandtschaftsgrades Fremdzucht bzw. Out-Crossing: Fremdanpaarung von Hunden, die miteinander weniger verwandt sind als der Durchschnitt der Rasse Linienzucht: maßvolle Verpaarung verwandter Hunde Inzucht: Verpaarung von Hunden, die enger verwandt sind als der Durchschnitt der Rasse Inzestzucht: Verpaarung von Verwandten 1. Grades Grad der Verwandtschaft wird bestimmt durch: - Zahl der gemeinsamen Ahnen -Abstand zwischen den Generationen bis zu dem oder den gemeinsamen Vorfahren Inzucht bewirkt immer eine Steigerung der Reinerbigkeit (Homozygotie) Hoher Anteil homozygoter Genloci erwünscht für Genorte, welche erwünschte Leistungseigenschaften und Exterieurmerkmale determinieren. Reinerbigkeit an Genorten die Erbfehler determinieren sind unerwünscht. Inzuchtkoeffizient gibt an um wie viel % die Mischerbigkeit ab- und die Reinerbigkeit zugenommen hat gegenüber dem Rassedurchschnitt Inzestzucht bedeutet daher eine relativ hohe Gefahr der Häufung von Erbfehlern -Inzuchtkoeffizient: Bezogen auf Genort: Wahrscheinlichkeit, dass ein Tier an diesem Genort homozygot ist Bezogen auf gesamten Genotyp: wahrscheinlicher Anteil homozygoter Genloci eines Tieres -Ahnenverlustkoeffizient: Quotient aus der Anzahl tatsächlich vorhandener Ahnen und der Gesamtzahl insgesamt möglicher Ahnen Art der Paarung Generationszahl nach der ein gemeinsamer Ahne auftritt Inzuchtkoeffizient in Prozent Vater/ Tochter 1/2 auf Vater 25,0 Mutter/ Sohn 1/2 auf Mutter 25,0 Bruder / Schwester 2/2 Großvater 2/2 Großmutter 25,0 Halbgeschwister väterlich 2/2 Großvater 12,5 Halbgeschwister mütterlich 2/2 Großmutter 12,5 1/3 Vater 12,5 Vater/ Enkelin Elterngeneration ist immer Generation 1. Ein hoher IK erhöht die Wahrscheinlichkeit für homozygote Genloci. Welche homozygot werden, erwünschte und/oder unerwünschte, kann nicht beeinflusst werden. Zunehmende Homozygotie Einschränkung der genetischen Varianz: Dadurch gehen Gene , die wichtige Funktion in der Population erfüllen, unwiderruflich verloren Rezessive Defektgene werden homozygot: Erbfehler treten gehäuft phänotypisch auf Inzuchtdepression: Verminderung von Fruchtbarkeit, Vitalität und Widerstandskraft POSITIVE ASPEKTE NEGATIVE ASPEKTE Einheitliches Rassebild Festigung erwünschter Exterieur- und Leistungsmerkmale Nutzung in Erbfehlerdiagnostik Häufung von Erbfehlern Verlust der genetischen Vielfalt der Population Inzuchtdepression Enge Inzucht und Inzestzucht sollte nur nach reiflicher Überlegung und mit möglichst gesunden Elterntieren eingesetzt werden Kritische, ehrliche und objektive Beurteilung der Elterntiere ist Voraussetzung Auftreten von Erbfehlern beweist Vorkommen von Defektgenen Fehlen von Erbfehlern kein Beweis für Fehlen von Defektgenen Das Risiko einer solchen Verpaarung übersteigt meist den zu erwartenden Vorteil
