BioEDIT 7-10: Vererbungslehre - Fastbot

518 Lebewesen in ihrer Umwelt 

Vererbungslehre 

1. Grundlagen und Gesetzmäßigkeit der Vererbung 

1.1. Versuche zur Vererbung 

A Aufgaben und Versuche 

– 

B Zusatzinformationen 

I. MENDELs Versuchsobjekt, die Gartenerbse 

MENDEL hat sein Versuchsobjekt offenkundig nach sorgfältigen Überlegungen ausgewählt. Er konnte 

beim Samenhändler Erbsen in unterschiedlichen Formen und Farben billig kaufen. Erbsen sind Selbstbefruchter, 

was MENDEL bei vielen seiner Kreuzungen nutzte. Die Kreuzung zweier verschiedener Pflanzen 

ist mit relativ einfacher Technik möglich. Die problemlose Kultur, der kurze Generationszyklus und 

die hohe Nachkommenzahl sind genauso Vorteile wie die leicht zu unterscheidenden Merkmale. 

Unter den verschiedenen Merkmalen wählte MENDEL die folgenden sieben für seine Untersuchungen 

aus und züchtete diese zunächst für zwei Jahre lang weiter, bis er sicher sein konnte, dass die ausgewählten 

Sorten in bezug auf ihre Merkmale reinrassig waren: 

1. 

2. 

runde oder runzlige 

reife Samen 

gelbe oder grüne 

Keimblätter 

3. violette oder weiße Blüten 

(graue oder weiße ) Samenschale 

4. 

Hülsen 

gewölbt oder 

eingeschnürt 

5. 

grüne oder gelbe 

unreife Hülsen 

6. 

axiale Hülsen und Blüten 

entlang dem Stängel 

endständige Hülsen und Blüten 

an der Spitze des Stängels 

lange 7. 

Sprossachse 

(180-210 cm) 

kurze 

Sprossachse 

(20-30 cm) 

C Lösungen zu den Arbeitsblättern 

Arbeitsblatt 1: Blütenbau und künstliche Bestäubung 

der Erbsenblüte 

Fahne 

Flügel 

Schiffchen 

Kelch 

Schiffchen 

Staubgefäße 

Narbe 

Fruchtknoten mit 

Samenanlagen 

Samenanlage 

Kelchblatt 

Arbeitsblatt 2: Kreuzung einer gelbsamigen mit 

einer grünsamigen Erbsenrasse 

1. Man sät grüne und gelbe Samen getrennt aus. Aus 

den ausgesäten Samen wachsen die Elternpflanzen 

heran. Man bestäubt die Narben der Pflanzen, die aus 

den gelben Samen entstanden sind, mit Blütenstaub, 

der aus den grünen Samen hervorgegangenen Pflanzen. 

Die heranreifenden Hülsen enthalten nur gelbe 

Samen. 

2. Die gelben Samen sind Embryonen, die nach der 

Aussaat zu F 1 

-Pflanzen heranwachsen. 

Biologie 76 194

Biologie heute © 1998 Schroedel Verlag GmbH, Hannover 


Arbeitsblatt 1: Blütenbau und künstliche Bestäubung der Erbsenblüte 

Benenne die bezifferten Blütenteile! 

519 

Noch nicht voll entwickelte Blüte 

Biologie 76 194

520 Vererbungslehre 

Arbeitsblatt 2: Kreuzung einer gelbsamigen mit einer grünsamigen Erbsenrasse 


P = Parentalgeneration (Elterngeneration), F 1 

= 1. Filialgeneration (1. Tochtergeneration) 

1. Beschreibe die dargestellte Kreuzung zweier Erbsenrassen und ihr Ergebnis! 

2. Erkläre, weshalb die Samen in den Hülsen der P-Generation die erste Tochtergeneration 

darstellen! 

Biologie 76 194


521 

1.2. Erbbild und Erscheinungsbild 


1. Monohybride Erbgänge 

MENDEL fand bei der Auswertung seiner Kreuzungen 

mit verschiedenen Erbsenrassen für die F 2 

-Generationen 

von fünf monohybriden Erbgängen folgende 

Zahlen: 

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

428 Pflanzen mit 

grünen Hülsen 


langer Blütenachse 

6022 Pflanzen mit gelben 

Keimblättern 

882 Pflanzen mit einfach 

gewölbten Hülsen 

651 Pflanzen mit achsenständigen 

Blüten 


gelben Hülsen 


kurzer Blütenachse 

2001 Samen mit grünen 

Keimblättern 

299 Pflanzen mit eingeschnürten 

Hülsen 

207 Pflanzen mit endständigen 

Blüten 

2. Intermediärer Erbgang 

Die Wunderblume wird als Zierpflanze benutzt. Die 

Blütenfarben rot und weiß werden intermediär vererbt. 

Ein Züchter hat einen großen Bestand reinrassig 

rotblühender, reinrassig weißblühender und rosablühender 

F 1 

-Pflanzen für die Züchtung. 

Wegen der in Mode gekommenen Farbe rosa muss 

er möglichst schnell tausende von rosablühenden 

Pflanzen gewinnen. 

Aufgaben: 

a) Welche Kreuzungsmöglichkeiten hat er? 

b) Fertige für alle Kreuzungsmöglichkeiten Erbschemata 

an und entscheide dann, mit welcher 

Kreuzung er am schnellsten eine große Zahl rosablühender 

Pflanzen erzielt (Symbole: r = rot, w = 

weiß) 

Lösungen: 

Aufgabe: Nenne jeweils das dominante und das 

rezessive Merkmal. Berechne das Zahlenverhältnis 

für jede der fünf Kreuzungen. 

a) 

r r 

1 2 3 4 

w w r r r w w w r w r w r w 

Lösung: 

b) 

1. 

2. 

dominant 

grüne Hülsen 

lange Blütenachse 

: rezessiv 

: gelbe Hülsen 

: kurze 

: Blütenachse 

Verhältnis 

2,82 : 1 

2,84 : 1 

P 

r r 

1 

w w P 

Geschlechtszellen 

F 1 

r 

r w 

r 

r w 

w 

r w 

w 

r w 


F 1 

r r 

r r 

r w 

r r 

r w 

r r r w 

2 

r w 

3. 

4. 

5. 

gelbe Samen 

gewölbte Hülsen 

achsenständige 

Blüten 

: grüne Samen 

: eingeschnürte 

: Hülsen 

: endständige 

: Blüten 

3,01 : 1 

2,95 : 1 

3,14 : 1 

3 

4 

P w w r w P r w r w 

Ge- 


w w r w schlechts- 

r w r w 

F 1 w r w w w r zellen 

w w F 1 r r r w w r w w 

Mit der Kreuzung rotblühende X weißblühende 

Pflanzen erreicht der Züchter sein Ziel am schnellsten, 

denn die Nachkommen aus dieser Kreuzung 

blühen alle rosa. Alle anderen Kreuzungen ergeben 

nur jeweils zur Hälfte rosa Pflanzen. 

Biologie 76 194



I. Dominanzbeziehungen sind unterschiedlich 

Vollständige Dominanz liegt vor, wenn ein heterozygotes Individuum trotz seines genetischen Unterschieds 

denselben Phänotyp zeigt wie das homozygote Individuum. Ein Beispiel wäre eine rotblühende 

Pflanze, bei der die beiden Genotypen Aa und AA phänotypisch übereinstimmen. MENDEL beobachtete 

bei den sieben Genpaaren der Erbse vollständige Dominanz. (Die einzige Ausnahme bildet das Merkmal 

Blütezeit, wofür seine Versuche unvollständig sind.) 

Man darf davon ausgehen, dass MENDEL die zu untersuchenden Merkmale sorgfältig ausgewählt hat, 

denn das Verhältnis zwischen Dominanz und Rezessivität variiert und ist nicht immer eindeutig. 

Bei dem intermediären Phänotyp der Wunderblume spricht man von unvollständiger Dominanz. Die F 1 

- 

Individuen sind rosa. Tatsächlich muss in solchen Fällen unvollständiger Dominanz der Phänotyp der 

F 1 

-Individuen nicht genau zwischen den Phänotypen der Eltern liegen. Er kann mehr zu dem einen oder 

mehr zu dem anderen Elternteil neigen. 

Die abgebildete „phänotypische Skala“ zeigt mögliche Dominanzverhältnisse. 

Phänotypische Skala 

B 1 B 1 B 2 B 2 

B 1 B 2 

B 1 B 2 

B 1 B 2 

bedeutet hier 

B 1 ist dominant 

bedeutet hier 

keine Dominanz; 

Kodominanz 

(z. B. Blutgruppe AB) 

bedeutet hier 

B 2 ist dominant 

B 1 B 2 B 1 B 2 

bedeutet hier 

B 1 unvollständig dominant 

bedeutet hier 

B 2 unvollständig dominant 


Arbeitsblatt 1: Dominant-rezessiver Erbgang bei 

der Erbse 

Arbeitsblatt 2: Kreuzung zweier Erbsenbastarde 

der F1 

1. Kombinationsquadrat 

G 

G 

g 

g 



G 

g 

F 1 

G 

G G G g 

F2 

Genotyp der F 1 

: G g 

Phänotyp der F 1 

: gelb 

G g G g G g G g 

g 

G g g g 

2. Genotypisches Zahlenverhältnis: GG : Gg : gg = 

1/4 : 2/4 : 1/4. 

Phänotypisches Zahlenverhältnis: gelb : grün = 

3/4 : 1/4. 

Biologie 76 194


523 

Arbeitsblatt 3: Intermediärer Erbgang der 

Wunderblume 

Arbeitsblatt 5: Dominant-rezessiver Erbgang bei 

Schnecken 


r 

r 

w 

w 


U U u u 

F 1 

Genotyp 

U u U u U u U u 

F 1 

Kombinationsquadrat 

Genotyp 

r 

w 

r 

w 

r 

w 

r 

w 


U 

u 

Phänotyp 

rosa rosa rosa rosa 

Arbeitsblatt 4: Kreuzung zweier F1-Bastarde der 

Wunderblume 

F 2 

U 

U U U u 

Genotyp 

1. a) Kombinationsquadrat 


r 

w 

u 

U u u u 

Genotyp 

F 2 

r 

w 

r r r w 

rot 

rosa 

r w w w 

rosa 

weiß 

2. Genotypisches Zahlenverhältnis: rr : rw : ww = 

1/4 : 2/4 : 1/4. 

Phänotypisches Zahlenverhältnis: Rot : rosa : weiß = 

1/4 : 2/4 : 1/4. 

Arbeitsblatt 6: Münzenversuch zur Kombination 

der Gene 

1. Die Strichliste ergibt annähernd das genotypische 

Zahlenverhältnis SS : Ss : ss = 1/4 : 2/4 : 1/4, 

das phänotypische Zahlenverhältnis schwarz : weiß 

= 1/4 : 3/4. 

2. Es handelt sich um einen monohybriden, dominant-rezessiven 

Erbgang. 

3. Die 100 Würfe mit ihren Kombinationen symbolisieren 

die F 2 

-Generation. 

4. Für zwei Genpaare benutzt jeder Schüler ein 

Zehnpfennig- (Ss) und ein Fünfpfennigstück (Gg). 

Anmerkung: Addiert man die mittels Strichlisten 

gewonnenen Werte aller Gruppen der Klasse, so 

erkennen die Schüler, dass man sich bei einer steigenden 

Zahl von Würfen immer deutlicher dem 

erwarteten Zahlenverhältnis annähert. Die Schüler 

sollen erkennen, dass es sich bei den Vererbungsgesetzen 

um statistische Gesetze handelt. 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 1: Dominant-rezessiver Erbgang bei der Erbse 

Das Erbschema zeigt die Kreuzung einer gelbsamigen mit einer grünsamigen Erbsenpflanze. 

Vervollständige das Erbschema, indem du die Buchstabn G und g (Symbole für die Erbanlagen) 

in die Chromosomensymbole in Geschlechtszellen und Körperzellen einsetzt! Färbe die Samen 

mit Buntstiften! 

P 

gelb 

grün 


G 

G 

g 

g 

P 

P 

Bestäubung 


F 1 

Genotyp der F 1 

Farbe der F 1 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 2: Kreuzung zweier Erbsenbastarde der F 1 

Die gekreuzten Erbsenpflanzen gehören zu einer F 1 

-Generation, die aus der Kreuzung einer reinrassig 

gelbsamigen Pflanze mit einer reinrassig grünsamigen Pflanze gewonnen wurde (G = gelb, 

g = grün). 

1. Vervollständige das Erbschema, indem du die Buchstaben G und g in die Chromosomensymbole 

der Geschlechtszellen und Körperzellen einsetzt! Färbe die Samen mit Buntstiften! 

2. Gib das genotypische und das phänotypische Zahlenverhältnis der F 2 

an! 

F 1 

gelb 

gelb 

525 

G 

g 

G 

g 

F 1 


Bestäubung 


F 2 

Genotypisches Zahlenverhältnis 

Phänotypisches Zahlenverhältnis 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 3: Intermediärer Erbgang der Wunderblume 

Beim intermediären Erbgang stehen die Nachkommen in der F 1 

zwischen den Eltern. 

Vervollständige das Erbschema, indem du die Buchstaben r und w (Symbole für die Erbanlagen) 

in die Chromosomensymbole in Geschlechtszellen und Körperzellen einsetzt! Färbe die Blütenblätter 

mit Buntstiften! 

P 

rot 

weiß 


r r w w 


F 1 

Genotyp 

Phänotyp 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 4: Kreuzung zweier F 1 

-Bastarde der Wunderblume 

Das Kreuzungsschema zeigt die Kreuzung zweier F 1 

-Pflanzen der Wunderblume, die in bezug auf 

das Merkmal Blütenfarbe mischerbig sind (r = rot, w = weiß). 

1. Vervollständige das Erbschema, indem du die Buchstaben r und w (Symbole für die Erbanlagen) 

in die Chromosomensymbole in Geschlechtszellen und Körperzellen einsetzt! Gib die Farben der 

Blüten der F 2 

an! 

2. Nenne genotypisches und phänotypisches Zahlenverhältnis der F 2 

! 

F 1 

527 

rosa 

rosa 

r w r w 



Farbe 

F 2 

Farbe 

Genotypisches Zahlenverhältnis 

Phänotypisches Zahlenverhältnis 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 5: Dominant-rezessiver Erbgang bei Schnecken 

Vervollständige das Erbschema, indem du die Buchstaben U und u (Symbole für die Erbanlagen) 

in die Chromosomensymbole in Geschlechtszellen und Körperzellen einsetzt! 

P 


ungebändert 

U U u u 

gebändert 


F 1 

Genotyp 



Genotyp 

F 2 

Genotyp 

Schneide die entsprechenden Schnecken aus und klebe sie in die Kästchen! 

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Arbeitsblatt 6: Münzenversuch zur Kombination der Gene 

Materialien und Geräte: Zehnpfennigstücke, Papier und Bleistift. 

Durchführung: Führe den Versuch zusammen mit deinem Platznachbarn durch. Jeder nimmt ein 

Zehnpfennigstück. Es symbolisiert eine Urgeschlechtszelle. Die Zahl steht für das Gen S (schwarze 

Haarfarbe beim Kaninchen - dominant), der Zweig auf der anderen Seite der Münze steht für das 

Gen s (weiße Haarfarbe beim Kaninchen - rezessiv). Beim Werfen kommt entweder S oder s nach 

oben zu liegen, was eine Spermazelle mit dem Gen S oder eine mit dem Gen s symbolisiert. Bei 

deinem Platznachbarn werden entsprechend S- oder s-Eizellen symbolisiert. Werft eure beiden 

Münzen gleichzeitig hoch. Die beiden obenliegenden Gene stellen zusammen eine befruchtete 

Eizelle dar. 

1. Notiere die Genkombinationen von 100 Würfen in einer Strichliste. 

Ermittelt daran das genotypische Zahlenverhältnis von SS : Ss : ss und das phänotypische 

Zahlenverhältnis von schwarz : weiß. 

529 

2. Notiert, um welchen Erbgang es sich handelt. 

3. Welche Generation stellen die 100 Genkombinationen dar? 

4. Überlegt, wie man den Versuch ausbauen könnte, um die Kombination mit zwei Genpaaren 

(S-schwarz, s-weiß und G-glatthaarig, g-angorahaarig) durchzuführen. 

a) Strichliste für die Genkombinationen 

SS Ss ss 

b) 

c) 

d) 

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1.3. Kann man Erbanlagen kombinieren? 


1. Züchung von Kaninchen 

Ein professioneller Kaninchenzüchter hat unter seinen 

reinrassigen Kaninchen Tiere, die ein glatthaariges 

weißes Fell haben und solche, deren Fell angorahaarig 

und schwarz ist. Wegen der großen Nachfrage 

möchte er weiße, angorahaarige Tiere züchten. 

(Glatthaarig, G ist dominant über angorahaarig, g 

und schwarz, S ist dominant über weiß, s.) 

Aufgabe: Zeige an Hand eines Erbschemas, wie die 

Zucht der gewünschten Tiere erfolgt: 

Lösung: 


Arbeitsblatt 1: Dihybrider Erbgang bei der Erbse 

1. 2. Tochtergeneration (F 2 

) 

G R 

G r g R g r 

G R 

G G R R 

G G R r 

G g R R 

G g R r 

G r 

G G R r 

G G r r 

G g R r 

G g r r 

P 

F 1 G g S s 

G g S s 

G G s s g g S S 


G s G s g S g S 

g R 

g r 

G g R R 

G g R r 

G g R r 

G g r r 

g g R R 

g g R r 

g g R r 

g g r r 

G S G s g S g s 

F 2 

G S 

G s 

g S 

g s 

G G S S G G S s G g S S G g S s 

G G S s G G s s G g s s G g s s 

G g S S G g S s g g S S g g S s 

G g S s G g s s g g S s g g s s 

2. Zahl der Genotypen: 9. 

3. Zahlenverhältnis der Phänotypen: 

gelb/rund : gelb/runzlig : grün/rund : grün/runzlig 

= 9/16 : 3/16 : 3/16 : 1/16. 

1/16 der F 2 

-Tiere ist angorahaarig und weiß. Diese 

Tiere werden dann durch Inzucht weitergezüchtet: 

F 2 

g g s s g g s s 

F 3 g g s s g g s s g g s s g g s s 


g s g s g s g s 


– 

4. In der Diagonalen von oben links nach unten 

rechts stehen die doppelt reinerbigen Genkombinationen. 

Von ihnen entsprechen zwei der P-Generation. 

Zwei sind neu entstandene Rassen. 

Arbeitsblatt 2: Genkombination beim dihybriden 

Erbgang im Modellversuch 

1. Die Genkombinationen von 100 F 2 

-Pflanzen werden 

nach sorgfältigem Notieren ausgezählt. 

2. 16 

3. 9 

4. Das Zahlenverhältnis der Phänotypen gelb/rund 

: gelb/runzlig : grün/rund : grün/runzlig wird annähernd 

bei 9 : 3 : 3 : 1 liegen. 

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531 

Arbeitsblatt 3: Neuzüchtung bei Rindern 

1. Die Merkmale „baun“ und „gescheckt“ werden 

rezessiv vererbt. 

Arbeitsblatt 4: Dihybrider Erbgang 

bei der Fruchtfliege 

1. 

2. 

 

SE 

 

SE Se sE se 

SSEE SSEe SsEE SsEe 

Se 

SSEe 

SSee 

SsEe 

Ssee 

sE 

SsEE 

SsEe 

ssEE 

ssEe 

se 

SsEe 

Ssee 

ssEe 

ssee 

3. Die Rassen mit schwarzem und geschecktem Fell 

sowie mit braunem und einfarbigem Fell sind neu entstanden. 

2. Zahl der Genotypen: 9. 

3. Phänotypisches Zahlenverhältnis: (normalflüglig/beborstet) 

: (normalflüglig/borstenlos) : (stummelflüglig/beborstet) 

: (stummelflüglig/borstenlos) = 

9 : 3 : 3 : 1 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 1: Dihybrider Erbgang der Erbse 

Die Kreuzung einer reinrassigen Erbsenpflanze, deren Samen grün und runzlig sind, mit einer 

anderen, deren Samen gelb und rund sind, ergibt in der ersten Tochtergeneration durchweg gelbe, 

runde Samen. Kreuzt man die aus diesen Samen hervorgehenden F 1 

-Pflanzen des Genotyps GgRr 

untereinander, so erhält man die F 2 

-Generation mit vielen verschiedenen Genotypen. (R = rund, 

r = runzlig, G = gelb, g = grün) 

1. Vervollständige das Kombinationsquadrat! Setze die Symbole für den Genotyp und für den 

Phänotyp in die Kästchen ein. Färbe die Erbsen mit Farbstiften! 

2. Tochtergeneration (F 2 

) 

G 

R 

G r g R g r 


G 

R 

G G R R 

G 

r 

g 

R 

g 

r 

G g r r 

2. Zahl der Genotypen: 

3. Zahlenverhältnis der Phänotypen: 

4. Die Diagonale von links oben nach rechts unten zeigt: 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 2: Genkombination beim dihybriden Erbgang im Modellversuch 

Materialien und Geräte: 4 Bechergläser (0,5 l), 100 gelbe, 100 grüne, 100 schwarze und 100 weiße 

Kunststoffperlen, Bleistift und Papier. 

Führe mit deinem Platznachbarn folgenden Versuch durch: Nehmt jeder 2 Bechergläser (0,5 l). 

Gebt jeder in das eine 50 gelbe und 50 grüne, in das andere 50 schwarze und 50 weiße Kunststoffperlen. 

Die Perlen symbolisieren: gelb = G, gelbe Samenfarbe, grün = g, grüne Samenfarbe, 

schwarz = R, runde Samenform, weiß = r, runzlige Form. 

Jeder nimmt aus seinen beiden Gläsern, ohne hinzusehen, eine Kugel. Jeder von euch simuliert so 

die Kombination der Gene bei der Geschlechtszellenbildung und zwar, der eine für weibliche, der 

andere für männliche Geschlechtszellen. Die vier Möglichkeiten sind: GR, Gr, gR und gr. Durch 

Zusammenschieben eurer vier Kugeln symbolisiert ihr eine Befruchtung. (Achtung: Lasst eure 

Kugeln jeweils auf eurer Seite. Ihr sollt sie nachher wieder in die Gläser tun, aus denen sie stammen!) 

Die vier Kugeln symbolisieren nun den Genotyp einer F 2 

-Pflanze. Nachdem ihr die Kugeln 

jeweils in das Glas zurückgegeben habt, aus dem sie genommen wurden, schüttelt ihr die Gläser 

gut durch. 

533 

1. Notiert die Genkombinationen von 100 F 2 

-Pflanzen, die ihr auf die beschriebene Weise 

„erzeugt“, in einer Strichliste. 

Strichliste für die Genkombinationen: 

Genotyp: GGRR 

2. Da es vier Möglichkeiten für die weiblichen und vier Möglichkeiten für die männlichen 

Geschlechtszellen gibt, beträgt die Zahl der möglichen Kombinationen: 

3. Die Anzahl der Genotypen beträgt: 

4. Das phänotypische Zahlenverhältnis für die 100 Pflanzen lautet: 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 3: Neuzüchtung bei Rindern 

1. Die Kreuzung eines reinrassigen Rindes mit einfarbigem und schwarzem Fell mit einem reinrassigen 

Rind, dessen Fell braun und gescheckt ist, ergibt in der 1. Tochtergeneration (F 1 

) durchweg 

Rinder mit einfarbigem und schwarzem Fell. Welche Merkmale werden rezessiv vererbt? 

2. Kreuzt man aus dieser F 1 

-Generation Tiere mit dem Erbbild SsEe untereinander, so erhält man 

in der F 2 

-Generation Tiere mit verschiedenen Erbbildern (S = schwarz, s = braun, E = einfarbig, 

e = gescheckt). Vervollständige das Kombinationsquadrat! Setze die Symbole für das Erbbild und 

das Erscheinungsbild in die Kästchen ein! 


 

 

SE Se sE se 

SE 

Se 

sE 

se 

3. Welche neuen Rassen sind entstanden? 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 4: Dihybrider Erbgang bei der Fruchtfliege 

Die Kreuzung einer reinrassig normalflügligen, beborsteten Fruchtfliege (Genotyp F F B B ) mit einer 

reinrassig stummelflügligen, borstenlosen Form (Genotyp f b 

f b ) ergibt in der F 1-Generation durchweg 

normalflüglige, beborstete Fliegen mit dem Genotyp F B 

f b . 

Aus der Kreuzung der F 1 

-Tiere untereinander erhält man die F 2 

-Generation mit vielen verschiedenen 

Genotypen. 

1. Vervollständige das Kombinationsquadrat der F 2 

, indem du die entsprechenden Symbole für 

den Genotyp und für den Phänotyp in die Kästchen einsetzt! 

2. Zähle die Genotypen aus! 

3. Ermittle das Zahlenverhältnis der Phänotypen! 

535 

Zu 1. 

Zu 2. Zahl der Genotypen: 

Zu 3. Phänotypisches Zahlenverhältnis: 

Biologie 76 194


1.4. Die stoffliche Natur der Erbanlagen 


1. Die Strickleiter als DNA-Modell 

Die Bausteine der Erbsubstanz, der Desoxyribonucleinsäure, 

sind Phosphorsäuremoleküle, Zuckermoleküle 

und die vier organischen Basen Thymin 

Adenin, Cytosin und Guanin. Das DNA-Modell von 

WATSON und CRICK gleicht einer gedrehten 

Strickleiter. 

Aufgabe: Beschreibe den Aufbau der Strickleiter 

indem du die folgenden Fragen beantwortest: 

a) Aus welchen Bausteinen bestehen die Holme? 

b) Wie sind die Srossen aufgebaut? 

c) Wie viele verschiedene „Sprossensorten“ gibt es? 

2. Stelle aus den verschiedenfarbigen Kunststoffperlen 

eines DNA-Steckmodells ein Teilstück der 

Doppelhelix her. 

Lösung: 

a) Die Holme bestehen aus einander abwechselnden 

Zucker- und Phosphorsäuremolekülen. 

b) Die Sprossen bestehen aus den Basen Thymin 

Adenin, Cytosin und Guanin. Jeweils zwei Basen bilden 

eine Sprosse. 

c) Da nur bestimmte Basenpaarungen möglich sind, 

gibt es vier „Sprossensorten“: Thymin-Adenin, Adenin-Thymn, 

Cytosin-Guanin und Guanin-Cytosin. 


– 


Arbeitsblatt 1: Modell der DNA 

Das Arbeitsblatt enthält alle Symbole zum modellhaften 

Aufbau der DNA-Kette. Damit kann modellhaft 

eine identische Verdoppelung der DNA gelegt 

werden. 

2. Die Umsetzung der genetischen Information 

Entsprechend den Informationen auf den DNA- 

Abschnitten werden die Eiweißstoffe im Zellplasma 

aufgebaut. 

Aufgabe: Fertige unter Zuhilfenahme deines Biologiebuches 

ein Fließschema, das die Schritte der 

Umsetzung der genetischen Information darstellt. 

Lösung: 

Im Zellkern 

Anfertigung von Kopien der DNA-Abschnitte mit 

den Eiweißrezepten. Kopien ähneln der DNA. 

▼ 

Sie gelangen durch die Kernhülle ins Zellplasma. 

Ribosomen 

Kopien gleiten am Ribosom vorbei. 

▼ 

Triplett für Triplett wird abgelesen. 

▼ 

Trägerstoffe tragen die Aminosäuren heran. 

▼ 

Die entsprechenden Eiweißstoffe werden aufgebaut. 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Modell der DNA 

Schneide die Symbole aus! Färbe sie entsprechend der Farbgebung im Schülerband mit Buntstiften! 

Lege mit ihrer Hilfe verschiedene DNA-Ketten! 

C 

G 

T 

A 

C 

G 

T 

A 

C 

G 

T 

A 

C 

G 

T 

A 

537 

C 

T 

C 

T 

C 

T 

C 

T 

G 

A 

G 

A 

G 

A 

G 

A 

C 

T 

C 

T 

C 

T 

C 

T 

G 

A 

G 

A 

G 

A 

G 

A 

Biologie 76 194


1.5. Vom Gen zum Merkmal 


– 


– 


Arbeitsblatt 1: Von der Erbinformation zum Eiweiß 

A Im Zellkern ist die Erbsubstanz (DNA) gespeichert. 

Von ihr wird eine Kopie, die Boten-RNA , 

angefertigt. Dies geschieht durch Basenpaarung mit 

freien Nucleotiden . Die Boten-RNA verlässt durch 

Poren in der Kernmembran den Zellkern und gelangt 

ins Zellplasma. 

B An den Ribosomen findet die Eiweißsynthese 

statt. Dazu lagern sich mit Aminosäuren beladene 

Träger-RNAs an entsprechende Tripletts der 

Boten-RNA an . 

C Triplett für Triplett wird abgelesen und jeweils eine 

Aminosäure an das entstehende Eiweißmolekül 

angeknüpft . 

D Die Träger-RNAs werden abgespalten, sodass 

nunmehr ein Eiweißmolekül vorliegt. 

Arbeitsblatt 2: Eiweißsynthese 

Die Entschlüsselung der Eiweiß-Biosynthese ist ein 

sehr schweres und abstraktes Thema. Das Arbeitsblatt 

soll es auch für schwächere Schülerinnen und 

Schüler „begreifbar“ machen. Die Lehrkraft kann 

Kopien des Arbeitsblattes ausgeben und von den 

Schülern auf Karton aufkleben lassen. 

Nun werden die Symbole ausgeschnitten, und der 

in der Abbildung 2 (S. 349) dargestellte Vorgang kann 

in einzelnen Phasen „nachgelegt“ werden. Zur Ergänzung 

fehlender Symbole kann das Arbeitsblatt 

„Modell der DNA“, (S. 537) mitverwendet werden. 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Von der Erbinformation zum Eiweiß 

Beschreibe den in der Abbildung dargestellten Vorgang! 

539 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 2: Eiweißsynthese 

Schneide die Symbole aus und male sie bunt an! Lege den Vorgang der Eiweißsynthese gemäß 

Abbildung 2 (S. 349) nach! 


A 

A- 

Biologie 76 194


541 

1.6. Zusammenspiel von Erbgut und Umwelt 


– 


– 


Arbeitsblatt 1: Untersuchung zur fließenden 

Modifikabilität 

1. – 

Arbeitsblatt 2: Versuch mit dem GALTONschen 

Zufallsapparat 

1. In dem mit Glas verkleideten Kasten sorgt oben 

eine trichterförmige Verengung dafür, dass eingeworfene 

Kugeln durch eine Öffnung genau in der 

Mitte herunterfallen. Darunter sind mehrere Nagelreihen 

so angeordnet, dass die nebeneinanderstehenden 

Nägel jeweils gleichen Abstand haben. Die 

Nägel einer Reihe stehen zu den Nägeln der darüberliegenden 

Reihe stets auf Lücke. Unten im 

Apparat sind mehrere Schächte gleicher Größe angebracht. 

2. Beispiel einer Verteilung der Kugeln im Zufallsapparat 

2. Mögliches Beispiel einer ermittelten Variationskurve 

Anzahl der Bohnensamen 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 3: Modifikation beim 

Wasserhahnenfuß 

1. A: Schwimmblatt, B: Tauchblatt 

2. Das Erbgut des Wasserhahnenfußes lässt unterschiedliche 

Variationen für die Blattform zu. Damit 

sind die Blätter optimal an ihren Lebensraum angepasst. 

Die flächig ausgebildeten Schwimmblätter halten 

den Spross aufrecht und lassen das Wachsen der 

Blütentriebe über die Wasseroberfläche hinaus zu. 

Bei den Tauchblättern bieten die zerschnittenen, 

fadenförmigen Blattspreiten dem strömenden Wasser 

wenig Widerstand. Die größere Oberfläche 

erleichtert den Gasaustausch. 

Arbeitsblatt 4: Löwenzahn ist „wandelbar“ 

Da die beiden Stecklinge von einer Pflanze stammen, 

besitzen sie das gleiche Erbgut. Die unterschiedlichen 

Wuchsformen sind also Modifikationen. 

Die Hochgebirgs-Modifikation ist kleinwüchsig, 

behaart und mit langer Pfahlwurzel ausgestattet. Sie 

stellt eine Standortmodifikation als Anpassungserscheinung 

an extreme Bedingungen des Hochgebirges 

(Kälte, Wind, Wasserarmut) dar. 


Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Untersuchung zur fließenden Modifikabilität 

Materialien und Geräte: Bohnensamen einer Sorte (reine Linie); Lineal, Schublehre; Bleistift. 

1. Die Samen variieren in ihrer Länge (z.B. von 5 bis 20 mm). Miss mit deinem Platznachbarn 

100 Samen mit der Schublehre oder dem Lineal aus. Ordnet sie in Klassen von 5, 6, 7, 8, ... 

20 mm, in dem ihr die vorgegebene Tabelle zunächst als Strichliste benutzt und später die Anzahl 

Bohnen jeder Größenklasse festhaltet. 

Tabelle der Messwerte 

Länge der 

Samen 

5 

mm 

6 

mm 

7 

mm 

8 

mm 

9 

mm 

10 

mm 

11 

mm 

12 

mm 

13 

mm 

14 

mm 

15 

mm 

16 

mm 

17 

mm 

18 

mm 

19 

mm 

543 

20 

mm 

Strichliste 

Eigene Zahlen 

Zahlen aller 

Gruppen 

(Summe) 

2. Stellt euren Befund grafisch dar, indem ihr die Anzahl Bohnen der verschiedenen Größenklassen 

in das vorgegebene Koordinatensystem eintragt. Verbindet die erhaltenen Punkte zu einer 

Variationskurve. 

Anzahl der Bohnensamen 

70 

65 

60 

55 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 mm 

Länge der Bohnensamen 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 2: Versuch mit dem GALTONschen Zufallsapparat 

Materialien und Geräte: Zufallsapparat; Glas- oder Schrotkugeln; Bleistift. 

1. Beschreibe den Apparat möglichst genau! 


2. Lass die Kugeln in den Zufallsapparat fallen! Zeichne anschließend auf, wie sich die Kugeln 

in den Schächten verteilt haben (Stufendiagramm)! Wiederhole den Versuch mehrfach und zeichne 

erneut! Für 4 Versuche (4 Zeichnungen) sind die Schächte unten vorgegeben. 

1 2 

3 4 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 3: Modifikationen beim Wasserhahnenfuß 

545 

1. Beschrifte die Blätter des Wasserhahnenfußes! 

2. Beschreibe die Form der Blätter und deute sie als Anpassungserscheinungen! 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 4: Löwenzahn ist „wandelbar“ 

Aus einer Löwenzahnpflanze wurden 2 Stecklinge geschnitten. Steckling wuchs in der Ebene 

auf. Steckling wurde auf eine Hochgebirgswiese gepflanzt. 


Beschreibe die unterschiedlichen Wuchsformen der beiden Stecklinge und gib eine Vermutung 

über den Grund ihres unterschiedlichen Aussehens ab! 

Biologie 76 194


547 

2. Vererbung beim Menschen 

2.1. Wie untersucht man Erbanlagen beim Menschen 


1. Untersuchungsmethoden der Genetiker 

Die Vererbungsforschung setzt für Pflanzen und 

Tiere andere Untersuchungsmethoden ein als für den 

Menschen. 

Aufgaben: 

a) Begründe das unterschiedliche Vorgehen! 

b) Erkläre, warum die Zwillingsforschung in der 

Humangenetik eine wichtige Rolle spielt! 

Lösungen: 

a) Kreuzungsversuche, Auslese, Ausmerzung und 

Weiterzüchtung, die man bei Pflanzen und Tieren 

einsetzt, verbieten sich beim Menschen aus ethischen 

Gründen. (Der Lehrer wird eventuell darauf hinweisen, 

dass es inhumane Versuche dieser Art gegeben 

hat.) Humangenetische Methoden sind z.B. Familien- 

und Zwillingsforschung. 

b) Untersuchung und Vergleich gemeinsam oder 

getrennt aufgewachsener eineiiger und zweieiiger 

Zwillinge führt wegen der vollständigen Erbgleichheit 

eineiiger Zwillinge zu wichtigen Erkenntnissen. 


I. Aus der Geschichte der Humangenetik 

Schon den Naturphilosophen des Altertums fiel das gehäufte Auftreten von bestimmten Merkmalen in 

Familien auf. Der bedeutende Arzt Hippokrates (460–377) hatte die Vorstellung, dass alle Körperteile 

eine Art Saft zur Vererbung beisteuerten. Platon (427–347) ging davon aus, dass Vater und Mutter gleichermaßen 

an der Übertragung der Merkmale beteiligt sind. 

DE MAUPERTUIS (1698–1759) berichtete als erster von einer familiären Polydactylie (überzählige Finger). 

Der englische Arzt J. ADAMS (1756–1818) kann als Begründer der Humangenetik gelten. Er wusste 

bereits, dass 

– es dominante und rezessive Merkmale gibt, 

– durch Inzucht die Häufigkeit rezessiver Erbleiden steigt, 

– Erbkrankheiten sich in verschiedenen Altersstadien manifestieren können, 

– erbliche Krankheitsdispositionen bestimmter Umweltbedingungen bedürfen, um manifest zu werden, 

– Erbleiden behandelt werden können, wenn man die auslösenden Faktoren zurückdrängen kann. 

C. F. NASSE (1778–1851) erklärte 1820 die Bluterkrankheit als geschlechtsgebundenen Erbgang. 

J. G. MENDEL (1822–1884) veröffentlichte 1865 seine „Versuche über Pflanzenhybriden“. Er war durch 

die Auswertung quantitativ ausreichenden Materials zur Aufstellung von Gesetzmäßigkeiten gekommen. 

FRANCIS GALTON (1822–1911) untersuchte die Vererbung von Begabungen, führte Familien- und 

Zwillingsforschung ein und erarbeitete mit seinem Schüler K. PEARSON Grundlagen für die statistische 

Analyse von Erbvorgängen. 

Methoden der Humangenetik. Die von der Humangenetik heute genutzten Methoden sind: Familienforschung 

(Genealogie), Zwillingsforschung, Massenstatistik, Populationsgenetik sowie cytologische und 

molekularbiologische Methoden. 

Zwillinge. Auf durchschnittlich 85 Geburten kommt eine Zwillingsgeburt. Auf 3 bis 4 Zwillingsgeburten 

kommt eine Geburt eineiiger Zwillinge. 

Die bewusst vereinfachte Abbildung 3 auf Seite 358 zeigt prinzipiell richtig, dass eineiige Zwillinge auf 

eine einzige befruchtete Eizelle zurückgehen. Das Geschehen ist aber komplizierter. Eineiige Zwillinge 

entstehen durch die Spaltung der Frucht, die aus einer befruchteten Eizelle hervorgegangen ist. Beim 

Menschen sind auch eineiige Mehrlinge, sogar Fünflinge bekannt. Man kann also annehmen, dass bis 

zum 6-Zellstadium durch Spaltung lebensfähige Mehrlinge entstehen können. Spätere Teilungen führen 

nur dann zu lebensfähigen eineiigen Zwillingen, wenn die Teilung in Längsrichtung erfolgt. Die meisten 

eineiigen Zwillinge entstehen durch Bildung zweier Embryoblasten in der befruchteten Eizelle. Auch die 

Bildung zweier Primitivknoten auf dem Keimschild, dessen Aufspaltung und die Trennung von Morulazellen 

in zwei Komplexe kann zu eineiigen Zwillingen führen. Die entstehenden Zwillinge sind in allen 

Fällen eineiig, weshalb sie in ihrem Genotyp identisch sind. 

Zweieiige Zwillinge entstehen aus zwei Eiern eines Follikels eines Eierstocks oder beider Eierstöcke. Sie 

werden von verschiedenen Spermien befruchtet. Genotypisch entsprechen sie also normalen Geschwistern. 

Zweieiige Zwillinge haben eigene Placenten, jeweils ein eigenes Chorion und ein eigenes Amnion. 

Das ist allerdings kein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal! Bei sehr früher Trennung haben nämlich 

auch eineiige Zwillinge separate Chorien und Amnien. 

(Angaben nach Mergenthaler, Biologie des Menschen) 

Biologie 76 194


II. Zwillingsforschung und Streitpunkt Intelligenz 

Menschen unterscheiden sich nicht nur in ihren körperlichen, sondern auch in ihren geistigen Merkmalen. 

Auch hier wirken Erbgut und Umwelt zusammen. Ein Streitpunkt ist immer wieder die Frage: Wie 

stark ist Intelligenz erblich bedingt? Einige Genetiker gehen von einem hohen erblichen Anteil aus. 

Zugleich meinen sie, dass Unterschiede der IQ-Werte von Farbigen und Weißen auf genetischen Unterschieden 

beruhen. 

Andere Vererbungsforscher heben jedoch hervor, dass durch Kultur und Umwelt bedingte Unterschiede 

tiefgreifende, unbekannte Auswirkungen haben. Eindeutige Antworten gibt es nicht. Schon die Frage, 

was ist Intelligenz, ist nicht eindeutig zu beantworten. Zum intelligenten Verhalten bedarf es bestimmter 

geistiger Fähigkeiten. Man versucht, sie mit sogenannten IQ-Tests zu messen. IQ-Tests, mit denen man 

den Intelligenzquotienten (IQ) eines Menschen ermittelt, überprüfen mittels zu lösender Aufgaben 

bestimmte geistige Fähigkeiten, wie z.B. Merkfähigkeit, sprachlichen Ausdruck, schlussfolgerndes Denken, 

Abstraktionsvermögen und Zahlenverständnis. IQ-Tests werden standardisiert, indem der Durchschnittswert 

der Bevölkerung bestimmt wird. Nun zeigt sich, dass dieser Wert in den Industrienationen 

alle zehn Jahre um drei Punkte steigt. Ein normales Testergebnis von 1950 würde heute zum Ergebnis 

„wenig bis minderbegabt“ führen. Dieser Anstieg der Testintelligenz wird auf schulische Ausbildung, also 

auf Umwelteinflüsse zurückgeführt. 

Zwillingsforschung belegt dagegen den erblichen Anteil. Bei eineiigen Zwillingen zeigt sich die größte 

Übereinstimmung in den IQ-Werten unter allen Verwandten. Heutige Schätzungen gehen davon aus, dass 

etwa 50% der Intelligenz erbbedingt sind. 


Arbeitsblatt 1: Dominant-rezessiver Erbgang 

beim Menschen 

1. 

Arbeitsblatt 2: Klärung des Erbgangs 

glatthaarig/kraushaarig bei vorliegendem 

Familienstammbaum (I) 

1. Annahme: Kraushaar ist rezessiv 

2. und 3. Kraushaar wird nicht rezessiv vererbt, denn 

bei Annahme von Rezessivität für Kraushaarigkeit 

wäre der Phänotyp und damit der Genotyp der Tochter 

der Familie 4 (Generation B) nicht zu erklären. 

2. 50% haben den Genotyp Ss und 50% den Genotyp 

ss; bei der Hälfte der Nachkommen sind die 

Zähne vorhanden, bei der anderen Hälfte fehlen sie. 

Biologie 76 194


549 

Arbeitsblatt 3: Klärung des Erbgangs 

glatthaarig/kraushaarig bei vorliegendem 

Familienstammbaum (II) 

1. Annahme: Kraushaar ist dominant 

2. und 3. Kraushaar wird dominant vererbt, denn 

bei Annahme von Dominanz für Kraushaarigkeit ist 

der Stammbaum widerspruchsfrei zu erklären. 

Arbeitsblatt 4: Vererbung der Augenfarbe 

ı ı 


Arbeitsblatt 5: Familienstammbaum für PTH-Schmeckfähigkeit 

1. 

2. Nichtschmecker sind reinerbig „ss“. Karl kann nur das Gen „s“ weitergeben. Wolfgang muss als Reinerbiger 

das eine Gen „s“ von Anna geerbt haben. Da sie Schmecker ist, ist ihr Erbbild also „Ss“ 

3. Jürgen hat das Erbbild „Ss“ oder „SS“. Seine Mutter ist mischerbig, kann also „s“ oder „S“ weitergeben. 

Beim Vater sind ebenfalls beide Möglichkeiten denkbar. Im Fall der Reinerbigkeit könnte er nur „S“ weitergeben. 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Dominant-rezessiver Erbgang beim Menschen 

Das Fehlen der oberen seitlichen Schneidezähne wird beim Menschen dominant vererbt: 

S = Schneidezähne fehlen, s = Schneidezähne vorhanden. 

1. Ergänze im Stammbaum die fehlenden Genotypen und Phänotypen! Es können auch mehrere 

Genotypen auftreten. 

551 

2. Untersucht man bei einer großen Anzahl von Elternpaaren mit den Genotypen ss und Ss die 

Nachkommen, so zeigen sich die folgenden Zahlenverhältnisse: 

genotypisch: 

phänotypisch: 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 2: Klärung des Erbgangs glatthaarig/kraushaarig bei vorliegendem 

Arbeitsblatt 2: Familienstammbaum (I) 

Für das Merkmal glatthaarig/kraushaarig in einer Familie wurde der folgende Stammbau aufgestellt 

(die verschiedenen Ehen wurden durchnummeriert): 


Um den Erbgang aufzuklären, nimm zunächst an, das Merkmal Kraushaarigkeit würde rezessiv 

vererbt. Das Gen für Kraushaar hätte dann das Symbol k, das für Glatthaar das Symbol K. 

1. Vervollständige den Stammbaum, indem du alle Genotypen angibst! Manchmal kommen für 

eine Person mehrere Genotypen in Frage! 

– Kraushaar 

2. Kraushaar wird rezessiv vererbt, denn: 

3. Kraushaar wird nicht rezessiv vererbt, denn: 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 3: Klärung des Erbgangs glatthaarig/kraushaarig bei vorliegendem 

Arbeitsblatt 2: Familienstammbaum (II) 

Für das Merkmal glatthaarig/kraushaarig in einer Familie wurde der folgende Stammbau aufgestellt 

(die verschiedenen Ehen wurden durchnummeriert): 

553 

Um den Erbgang aufzuklären, nimm jetzt an, das Merkmal Kraushaarigkeit würde dominant vererbt. 

Das Gen für Kraushaar hätte dann das Symbol K, das für Glatthaar das Symbol k. 

1. Vervollständige den Stammbaum, indem du alle Genotypen angibst! Manchmal kommen für 

eine Person mehrere Genotypen in Frage! 

– Kraushaar 

2. Kraushaar wird dominant vererbt, denn: 

3. Kraushaar wird nicht dominant vererbt, denn: 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 4: Vererbung der Augenfarbe 

1. Sippentafel 

Erbanlagen: = Augenfarbe blau = Augenfarbe braun 

Großeltern 

Eltern 


Kinder 

2. Erbgang 

Vervollständige den Erbgang! 

Erbanlagen: B = Augenfarbe braun; b = Augenfarbe blau 

B B b b 

b 

B 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 5: Familienstammbaum für PTH-Schmeckfähigkeit 

Phenylthioharnstoff (PTH) schmeckt manchen Menchen bitter; andere schmecken ihn dagegen 

nicht. Das Merkmalspaar PTH-Schmeckfähigkeit/PTH-Geschmacksblindheit ist erblich. Das 

Schmecker-Gen ist dominant. 

1. Trage die Symbole für die Erbbilder ein! (Für manche Personen kommen zwei Erbbilder in 

Frage.) Erbanlagen: S = Schmecker; s = Nichtschmecker 

ss 

Ss 

555 

2. Begründe unten stehende Aussagen! 

Karl und Wolfgang sind Nichtschmecker. Daraus folgt, dass Anna den Genotyp Ss hat. Begründung: 

3. Welches Erbbild hat Jürgen? Begründe! 

Biologie 76 194


2.2. Die Chromosomen des Menschen 

2.3. Mädchen oder Junge – die Chromosomen entscheiden 


– 


I. Chromosomensätze von Tieren (Chromosomenzahlen im diploiden Satz) 

Säuger 

Menschenaffen 48 

Pavian 42 

Makak 44 

Kapuzineraffe 54 

Rhesusaffe 42 

Schwein 38 

Schaf 54 

Igel 48 

Amphibien 

Grasfrosch 26 

Kreuzkröte 22 

Axolotl 28 

Vögel 

Amsel 80 

Graugans 80 

Reiher 68 

Reptilien 

Alligator 32 

Kreuzotter 36 

Zauneidechse 38 

Fische 

Guppy 18 

Goldfisch 94 

Karpfen 104 

Aus FLINDT, Biologie in Zahlen, Fischer, Stuttg. 


Arbeitsblatt 1: Das Geschlecht wird vererbt 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Das Geschlecht wird vererbt 

Ergänze Autosomensätze (A) und Geschlechtschromosomen (X, Y), wo sie in der Zeichnung 

fehlen! 

557 

Biologie 76 194


2.4. Blutgruppen sind Vererbungssache 

2.5. Die Erforschung von Erbkrankheiten 


– 


– 


Arbeitsblatt 1: Die Vererbung der Blutgruppen 

3. Es handelt sich um einen X-chromosomalgebundenen 

Erbgang. Das Gen für Rotgrünblindheit liegt 

auf dem X-Chromosom. Trägt das X-Chromosom des 

Mannes das krankmachende Gen, so kommt die 

Krankheit zur Ausprägung, denn es wirkt kein Normal-Gen 

entgegen. Das Y-Chromosom trägt kein entsprechendes 

Gen. Frauen mit einem Gen für Rotgrünblindheit 

sind nicht rotgrünblind, denn das Gen 

für Farbtüchtigkeit auf dem zweiten X-Chromosom 

ist dominant. Diese Frauen können aber das defekte 

Gen weitergeben. Sie sind „Überträgerinnen“. 

4. Mr. SCOTTS Mutter ist farbtüchtig, aber sie ist 

„Überträgerin“. Neben einem Chromosom mit dem 

Normalgen hat sie eines mit dem defekten Gen, denn 

die von der Anomalie betroffene Schwester ist homozygot 

für das defekte Gen. Sie hat sowohl vom Vater 

als auch von der Mutter ein Chromosom mit dem 

defekten Gen bekommen. 

Arbeitsblatt 3: Vererbung einer Missbildung 

(Kurzfingrigkeit) 

1. 

Arbeitsblatt 2: Der Brief des Mr. SCOTT 

1. 

Mr. Scott 

2. Im Verhältnis 1:1. 

3. Alle Kinder wären heterozygot kurzfingrig. 

2. Rotgrünblindheit. 

Biologie 76 194


559 

Arbeitsblatt 4: Die Bluterkrankheit – 

ein X-chromosomaler Erbang 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 1: Die Vererbung der Blutgruppen 

Zeige, welche Blutgruppe die Kinder der drei Elternpaare (, , ) jeweils haben können und 

welche Blutgruppen für das Elternpaar in Frage kommen! 

Ergänze dazu in den Stammbäumen den jeweiligen Genotyp bzw. Phänotyp! 


Biologie 76 194



Arbeitsblatt 2: Der Brief des Mr. SCOTT 

In einem Brief, den Mr. SCOTT im Mai 1777 an Mr. WHISSON schrieb, heißt es: 

... Es ist ein altes Familienleiden: mein Vater hat genau dieselbe Anomalie; meine Mutter und eine 

meiner Schwestern konnten alle Farben fehlerfrei sehen, meine andere Schwester und ich in der 

gleichen Weise unvollkommen; diese letzte Schwester hatte zwei Söhne, beide betroffen, aber sie 

hat eine Tochter, die ganz normal ist. Ich habe einen Sohn und eine Tochter und beide sehen alle 

Farben ohne Ausnahme; so ging es auch ihrer Mutter; meiner Mutter Bruder hatte denselben Fehler 

wie ich, obgleich meine Mutter, wie schon erwähnt, alle Farben sehen konnte. 

Ich kenne kein Grün in der Welt; eine rosa Farbe und ein blasses Blau sehen gleich aus, ich kann 

sie nicht unterscheiden. Ein kräftiges Rot und ein kräftiges Grün ebenfalls nicht, ich habe sie oft 

verwechselt, aber Gelb und alle Abstufungen von Blau erkenne ich absolut richtig und kann Unterschiede 

bis zu einem erheblichen Grad von Feinheit erkennen; ein kräftiges Purpur und ein tiefes 

Blau verwirren mich manchmal. 

561 

Ich habe meine Tochter vor einigen Jahren einem vornehmen und würdigen Mann vermählt; am 

Tage der Hochzeit kam er in einem neuen Mantel aus bestem Stoff in mein Haus. Ich war sehr 

gekränkt, dass er (wie ich glaubte) in Schwarz kam. Aber meine Tochter sagte, die Farbe sei sehr 

vornehm; es seien meine Augen, die mich trögen. Er war ein Rechtskundiger und trug einen feinen 

weinroten Anzug, der für meine Augen so schwarz ist, wie alles Schwarz, das je gefärbt wurde ... 

1. Stelle nach dem Lesen des Briefes einen Familienstammbaum auf! Berücksichtige dabei alle 

im Brief des Mr. Scott erwähnten Personen. Wähle dazu die folgenden Symbole: 

rotgrünblind , farbtüchtig . 

2. Wie heißt diese Anomalie? 

3. Erkläre den Erbgang. 

4. Welchen Genotyp haben Mr. SCOTTs Mutter und seine von der Anomalie betroffene Schwester? 

Begründe deine Entscheidung! 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 3: Vererbung einer Missbildung (Kurzfingrigkeit) 

Die Kurzfingrigkeit oder Brachydaktylie ist eine dominant vererbte Missbildung. Der 1905 von 

dem englischen Arzt FARABEE aufgestellte Familienstammbaum ist hier im Ausschnitt abgebildet. 

(K = Kurzfingrigkeit, k = normale Finger 

1. Ergänze im Stammbaum die fehlenden Genotypen und Phänotypen! 


2. In welchem Verhältnis treten im Stammbaum Kurzfingrige zu Normalfingrigen auf? 

3. Welches Verhältnis von kurz- zu normalfingrigen Kindern wäre in der Generation 2 zu erwarten, 

wenn ihre Mutter (Generation 1) homozygot für Kurzfingrigkeit wäre? 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 4: Die Bluterkrankheit – ein X-chromosomaler Erbgang 

Beim Bluter ist die Gerinnungszeit des Blutes verlängert. Durch ein verändertes Gen ist ein Gerinnungsfaktor 

ausgefallen. Bluter können bei an sich harmlosen Verletzungen verbluten. Der Ausschnitt 

aus dem Stammbaum des europäischen Adels zeigt, wie die Bluterkrankheit vererbt wird. 

Trage die X- und Y-Chromosomen in den Stammbaum ein. Benutze für das Chromosom mit dem 

Bluter-Gen das Symbol X B . 

563 

Biologie 76 194


2.6. Sie brauchen unser Verständnis und ihre Hilfe 

2.7. Ein Chromosom zuviel – schlimme Folgen 

2.8. Familienberatung ist wichtig 

2.9. Verantwortung des Menschen gegenüber seinen Nachkommen 


– 


I. Pränatale Diagnostik 

Heute gibt es neben der Fruchtwasserpunktion oder Amniozentese weitere Verfahren pränataler Diagnostik. 

Während bei der Amniozentese die wenigen gewonnenen Zellen zunächst vermehrt werden müssen 

und Analyseergebnisse deshalb erst nach ca. zwei Wochen vorliegen, erhält man bei der Chorionzottenpunktion 

die ersten Ergebnisse schon nach etwa sechs Stunden. Bei diesem Verfahren wird 

unter Ultraschallkontrolle aus der Plazenta Chorionzottenmaterial abgesaugt. Die enthaltenen Teilungsstadien 

fetaler Zellen werden zur Chromosomenanalyse benutzt. Leider treten bei diesem Verfahren häufiger 

Fehlgeburten auf als nach der Fruchtwasserpunktion. 

Bei der Nabelschnurpunktion entnimmt man aus der Nabelschnur fetales Blut, das anschließend untersucht 

wird. 

II. Missbrauch der Eugenik im Nationalsozialismus 

Der folgende Auszug gibt im Originaltext wieder, 

wie sich der Verfasser der Abbildungen A und B 

die Lösungsansätze zu den Problemen vorstellt 

(aus Dr. B. K. Schultz: Erbkunde, Rassenkunde 

Rassenpflege. Lehmann Verlag, München 1934): 

»Die bisherige verkehrte Auffassung von Humanität 

hat es mit sich gebracht, dass man geistig 

und körperlich Minderwertigen mit einer vollkommen 

falschen Einstellung gegenüberstand. 

Man glaubte, für das Volk ganz etwas Besonderes 

damit geleistet zu haben, dass man derartigen 

Unglücklichen ein besonders menschliches und 

angenehmes Leben verschaffte, vergaß dabei aber 

in weitestem Ausmaße, gerade für die Aufzucht 

der wertvollen Erbstämme zu sorgen. Es wird keinem 

Bauern einfallen, einen verkrüppelten, 

schwächlichen Baum besonders zu pflegen und 

zu düngen und diesem allein das Sonnenlicht 

zukommen zu lassen, dagegen die anderen 

gesunden Bäume in den Schatten zu stellen. Das 

war aber bisher tatsächlich der Fall, denn sonst 

dürfte der Aufwand für körperlich und geistig 

Abnorme und für Verbrecher nicht so unverhältnismäßig 

hoch sein. Sind doch die Lebenshaltungskosten 

für einen Verbrecher höher als für 

einen Arbeiter und die für den Geisteskranken 

bedeutender als die für einen mittleren Beamten. 

Unsere Einstellung in allen diesen Fragen muß 

heute eine ganz andere sein als bisher. Vor allem 

muß die Fortpflanzung geistig oder körperlich 

Minderwertiger verhindert werden und muß es 

den wertvollen Teilen möglich sein, ein gesundes 

Leben zu führen und viele tüchtige Kinder aufzuziehen. 

Wir müssen bedenken, dass in 

Deutschland nicht weniger als 450 000 mit einem 

schweren erblichen Gebrechen behaftete Menschen 

gezählt werden (abgesehen von den Verbrechern), 

die sich bisher ungehindert fortpflanzen 

durften und das Volk mit etwa 700 Mill. RM. 

jährlich belasten...« 

Biologie 76 194


565 

A 

HOCHWERTIGE 

50% BEVÖLKERUNG 

NACH 100 JAHREN 

23% HOCHWERTIGE 

NACH 300 JAHREN 

Die zur Bestandserhaltung 

des Volkes notwendige Geburtenzahl 

in einer Ehe 

beträgt ... 3,4 Kinder 

MINDERWERTIGE 77% 

Männliche 

Verbrecher 

in Deutschland 

haben ............. 4,9 Kinder 

Auf eine 

kriminelle Ehe 

treffen heute ........... 4,4 Kinder 

Eltern von Hilfsschulkindern 

haben durchschnittlich 

................. 3,5 Kinder 

Die deutsche Familie hat 

im Durchschnitt nur ........................................... 2,2 Kinder 

In einer Familie der gebildeten 

Schicht sind nur ...................................... 1,9 Kinder 

Angenommen ein Volk bestehe aus: 

JE 3 KINDER 

JE 4 KINDER 

MINDERWERTIGE 

50% BEVÖLKERUNG 

Aus der Abbildung A lässt sich erkennen, wie in 

unverantwortlicher Weise „wissenschaftliche Statistiken“ 

eingesetzt wurden. So soll die Abbildung 

A suggerieren, dass die Hauptvermehrungsrate der 

Bevölkerung bei „unwertem Leben“ liegt, die „wertvollen“ 

Teile der Bevölkerung nur wenige Kinder 

zeugen. Dabei wurden die verschiedenen Aspekte 

bewusst unreflektiert nebeneinander gestellt 

(„männliche Verbrecher“, „kriminelle“ Ehen und 

sogen. „Hilfsschüler“). 

Ganz deutlich wird die Angst vor einem „minderwertigen 

deutschen Volke“ in der Abbildung B 

geschürt. Von einer fiktiven Annahme ausgehend 

soll die fürchterliche Vision eines zu 96% minderwertigen 

Volkes aufgebaut werden, wenn nicht 

rechtzeitig „Einhalt geboten“ wird. 

Neben dieser eindeutigen politischen Zielrichtung 

ist die Darstellung in höchstem Maße unwissenschaftlich 

und falsch: 

1) Der Prozentsatz z.B. erblich bedingter Krankheiten 

(und der damit eventuellen Vererbung) entspricht 

keineswegs den suggerierten Werten. 

2) Bei einer großen Anzahl von Erbkrankheiten 

kann heute durch gezielte medizinische Diagnostik 

und Behandlung eingegriffen werden (z.B. Diagnose 

und Diät bei Phenylketonurie). 

3) Ob sich die Ansammlung genetischer Defekte 

in ferner Zukunft einmal negativ auf die menschliche 

Gesellschaft auswirken wird, ist sehr fraglich. 

Nach seriösen wissenschaftlichen Berechnungen 

dauert es über hundert Generationen (ca. 2500 

Jahre!), bis sich ein defektes Gen in besorgniserregendem 

Maße auswirkt. In dieser Zeit ist sicher eine 

medizinische Lösung des Problems möglich. 

4) Immer weniger existieren soziologische und 

kulturelle Heiratsgrenzen. Dadurch können sich 

die Gene in einem breiten Genpool weiter verteilen 

und vermischen, was die Gefahr des Auftretens 

von rezessiv vererbten Erbkrankheiten sicher weiter 

vermindern kann. 

B 

4% HOCHWERTIGE MINDERWERTIGE 96% 

III. Die Genrübe 

Viren übertragen die Krankheit „Wurzelbärtigkeit“ (Rizomani) bei der Zuckerrübe. Dabei ist das Wachstum 

der Rübe verändert. An Stelle einer dicken Zuckerrübe erhält der Landwirt dann sehr kleine, knollenartige 

Gebilde, die viele Wurzelfäden (Wurzelbärte) zeigen. 

Durch einen Gentransfer ist es gelungen, dass Proteine erzeugt werden, die bei Befall der Rübe durch das 

Virus dessen RNA regelrecht einpacken. So kann die Erbinformation der Viren nicht in die Zellen eindringen 

und dort ihre schädigende Wirkung auslösen. 

Auch im Freilandversuch zeigte sich, dass dieser künstlich in die Pflanze eingebrachte Abwehrmechanismus 

funktioniert. Freilandversuche sind deshalb wichtig, weil Versuche im Gewächshaus nicht alle 

Bedingungen wie auf dem offenen Feld simulieren. Im Freiland spielen zusätzlich UV-Bestrahlung, 

Trockenheit, Hitze, andere Krankheiten oder andere Umweltfaktoren eine große Rolle. Erst wenn die 

eingebrachte Genmanipulation auch hier ihre Wirkung zeigt, kann die Pflanze mit den neuen Eigenschaften 

in der Landwirtschaft verwendet werden. 

Biologie 76 194


IV. Einschleusung von Fremd-DNA in eine Wirtszelle 

Um fremde DNA in einen neuen Wirtsorganismus einzuschleusen – sodass sich die DNA vermehren 

kann –, braucht der Molekulargenetiker geeignete Trägermoleküle, mit denen er die fremde Erbinformation 

in eine Zelle „einschmuggeln“ kann: Das können Viren oder die Plasmide in Bakterienzellen sein. 

Plasmide sind relativ kleine, ringförmige DNA-Moleküle, die in vielen Bakterien außerhalb der chromosomalen 

Erbmasse der Bakterienzelle vorkommen. Sie haben die Fähgkeit zur selbständigen Vermehrung 

in der Zelle. So lassen sich die Plasmide – aus Bakterien isoliert – gewissermaßen als „Trojanische 

Pferde“ einsetzen, um fremde DNA in eine Wirtszelle einzuschleusen: 

Der Gentechniker „schneidet“ das Plasmid an einer Stelle auf. Als „Skalpell“ verwendet er – ebenfalls aus 

Bakterien isoliert – Restriktions-Enzyme. Diese Enzyme erkennen bestimmte, symmetrisch auf beiden 

Strängen der DNA verlaufende Abfolgen von vier bis sechs Nukleotiden. Dort setzen die Restriktions- 

Enzyme einen Schnitt – und zwar so, dass die Schnittstelle in einem DNA-Strang um zwei bis vier Nukleotiden 

gegenüber der Schnittstelle im anderen DNA-Strang versetzt ist. So entstehen über einen bestimmten 

Bereich überstehende DNA-Einzelstränge an den Schnittstellen des aufgetrennten Plasmids. Die überstehenden 

Enden neigen dazu, mit den Basen des Nukleotides eines anderen einzelnen Stranges zusammenzukleben 

(Sticky end). Diese Eigenschaft nutzt der Gentechniker (wie beim Schneiden eines Filmes 

eine Szene aus einem Filmstreifen herausgeschnitten und durch eine andere ersetzt wird) zum „Ankleben“ 

eines fremden Gens. Als „Klebstoff“ wird Enzym verwendet, die DNA-Ligase. Auf diese Weise können 

Spaltstücke der Fremd-DNA in das Plasmid eingefügt werden. Die Hybrid-Plasmide werden in das 

Wirtsbakterium – meistens das Colibakterium – eingeschleust (Transformation). Wenn die Bakterienzelle 

den genetischen Befehlen des eingeschleusten Plasmids gehorcht, produziert sie die „befohlenen“ Produkte 

und vermehrt die Plasmid-DNA mit dem fremden Gen. Den Vorgang nennt man „Gen-Klonierung“. 

Es entsteht ein „Klon“ gleicher Gene. 


Arbeitsblatt 1: Fruchtwasseruntersuchung 

Mit einer Spritze wird Fruchtwasser aus der 

Fruchtblase der Schwangeren entnommen. 

Durch Zentrifugieren werden die im Fruchtwasser 

enthaltenen Zellen des Fetus abgetrennt. 

/ Von diesen Zellen wird zu ihrer Vermehrung 

eine Zellkultur angelegt. 

Die Chromosomenuntersuchung mit dem Mikroskop 

zeigt, ob Chromosomenanomalien vorliegen. 

Arbeitsblatt 2: Gentransfer 

Aus Bakterien werden Plasmide als Trägermoleküle 

gewonnen. 

Ein geeignetes Enzym „schneidet“ die DNA- 

Stränge des Plasmids – um 4 Nukleotide versetzt 

– auf. 

Die überstehenden Enden der DNA-Stränge „verkleben“ 

mit den Enden des einzuschleusenden 

Gens. 

Die neu gebildeten Plasmide werden in Bakterien 

eingeschleust. 

Das Bakterium produziert neue Plasmide mit dem 

eingeschleusten Gen. 

Aus den Bakterien können die neu gebildeten 

Plasmide gewonnen werden. 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Fruchtwasseruntersuchung 

567 

Beschreibe die einzelnen Schritte der Fruchtwasseruntersuchung! 

 

 

/ 

 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 2: Gentransfer 

Beschreibe die Einschleusung eines fremden Gens in ein Bakterium! 

a) b) 

Bakterium 

Plasmid 

Chromosomen DNA 

c) 

Enzym 


d) 

einzuschleusendes Gen 

f) 

e) 

 

 

 

 

 

 

Biologie 76 194


569 

3. Tier- und Pflanzenzüchtung 

3.1. Zuchtziele 

3.2. Züchtungsmethoden und -erfolge 


1. Ernährung der Weltbevölkerung 

Nach Angaben der UNO betrug die Weltbevölkerung: 

1960 1980 1985 

3 Milliarden 4,4 Milliarden 4,8 Milliarden 

die Bevölkerung Afrikas: 

276 Millionen 469 Millionen 553 Millionen 

und ihr Anteil an der Weltbevölkerung: 

9,2 % 10,6 % 11,4 % 

die Bevölkerung Europas: 

425 Millionen 484 Millionen 492 Millionen 

und ihr Anteil an der Weltbevölkerung: 

14,1 % 11,0 % 10,2 % 

Nach UNO-Hochrechnungen wird die gegenwärtige 

Weltbevölkerung in den nächsten 65 Jahren auf mehr 

als 9 Milliarden anwachsen. 

Welternährungslage 1985/86: In den Industriestaaten 

Überfluss, zum Teil unverkäufliche Überschüsse 

(EG-Lagerbestände an unverkäuflicher Butter 1985: 

1,2 Million t, 1987: 1,34 Millionten t; Magermilchpulver 

1985: 1 / 2 

Million t, 1987: 1,3 Millionen t), in 

vielen, besonders armen Entwicklungsländern, vor 

allem in Afrika, akute Mangellage. 1985 betrug die 

Zahl der hungernden Menschen ca. 400 Mill., also 

über 8% der Weltbevölkerung. 

Aufgabe: Lies das angegebene Zahlenmaterial sorgfältig. 

Notiere Maßnahmen zur Verbesserung der 

Welternährungslage, die dir im Zusammenhang 

mit den Zahlen einfallen. 

Lösung: Die Bevölkerungsexplosion geht vor allem 

auf die hohen Vermehrungsraten in den Entwicklungsländern 

zurück. Überbevölkerung wird zu weiterem 

Hunger führen, obwohl schon gegenwärtig ca. 

400 Millionen Menschen hungern. Denkbare Maßnahmen: 

Geburtenregelung durch empfängnisverhütende 

Mittel; Umverteilung von Nahrungsmitteln; 

Produktionssteigerung in den Entwicklungsländern. 

2. Verbesserung der Ernährungslage in Mangelgebieten 

Die FAO (Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation 

der UNO) stellte 1985 fest, „dass auf der Erde 

genügend Nahrungsmittel erzeugt werden, um theoretisch 

alle Menschen ausreichend zu ernähren. Dies 

war jedoch auch 1985 wegen der ungleichen Verteilung 

der Produktion nicht der Fall, vor allem auch 

deshalb, weil den Menschen in den Mangelgebieten 

der Entwicklungsländer teils wegen fehlender Devisen 

(zum Import von Nahrungsmitteln), teils wegen 

unzureichender Transport- und Lagermöglichkeiten 

nicht genügend Ernährungsgüter aus den Überschussregionen 

zur Verfügung gestellt werden konnten. 

Die Hauptgründe für die mangelhalfte Nahrungsmittelproduktion 

und -versorgung der Entwicklungsländer 

(...): zu geringe Produktivität der Landwirtschaft 

durch das Fehlen moderner Technologien 

und geeigneter Bearbeitungsmethoden, hochwertigen 

Saatguts und ausreichenden Mineraldüngers, 

aber auch durch leistungshemmende Agrarverfassungen, 

fehlende Vermarktungsmöglichkeiten, ungenügende 

Transportmittel u.ä. Hinzu kommen die 

hohen Ernte- und Nachernteverluste durch Schädlinge, 

Verderb, Witterungseinflüsse (wegen mangelnder 

Lager- und Konservierungsmöglichkeiten) 

sowie der weitverbreitete Rückgang der Bodenfruchtbarkeit 

als Folge falscher Bewirtschaftung, der 

Erosion, der Entwaldung usw.“ 

Aufgabe: Notiere in Stichwörtern alle Maßnahmen 

zur Verbesserung der Ernährungssituation der 

Menschen in den Mangelgebieten, die dir beim 

mehrmaligen Lesen des Textes einfallen. 

Lösung: Maßnahmen: Schaffung außerlandwirtschaftlicher 

Arbeitsstätten (Erhöhung der Kaufkraft); 

Steigerung der Produktion ausführbarer Waren (Steigerung 

der Devisen für Nahrungsmittel-Importe); 

Verbesserung der Transportmittel (Verteilung entsprechend 

Erfordernissen); Ausbau von Lagerkapazitäten. 

Steigerung der Nahrungsmittelproduktion durch 

Erhöhung der Produktivität der Landwirtschaft: Einführung 

moderner Technologien; Verbesserung der 

Anbau- und Bearbeitungsmethoden; Verwendung 

hochwertigen Saatguts (wobei der Fehler nur eine 

oder wenige Sorten anzubauen, vermieden werden 

muss); ausreichende Düngung des Bodens (auch mit 

Mineraldünger), Anwendung angemessener Erntemethoden 

(Geringhalten der Verluste); Schutz vor 

Schädlingen (vor und nach der Ernte, z.B. Biologische 

Schädlingsbekämpfung und Konservierung); 

Schutz vor Witterungseinflüssen (entsprechende Lagerung); 

Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit (Fruchtwechsel, 

Brache, Erosionsschutz, Walderhaltung). 

Entwicklungshilfe muss vor allem längerfristige 

Maßnahmen zur Selbsthilfe bewirken. 

3. Auslesezüchtung 

Die von einem Bohnenfeld geernteten Samen zeigen 

unterschiedliche Längen, z.B. von 10 bis 19 mm. 

Durch Auslesezüchtung sollen Pflanzen mit besonders 

großen Samen gewonnen werden. 

Aufgaben: a) Beschreibe, wie du als Züchter vorgehen 

würdest. 

b) Welche Voraussetzungen müssen gegeben sein, 

damit du Erfolg hast. (Berücksichtige bei deinen 

Überlegungen, was du über Modifikationen weißt.) 

Lösungen: a) Nur die größten Samen werden ausgewählt 

und ausgesät. Von den Pflanzen, die aus 

ihnen hervorgehen, wählt man wieder nur die größten 

Samen als Saatgut aus usw. 

Biologie 76 194


b) Die Züchtung von Bohnenpflanzen mit besonders 

großen Samen gelingt nur dann, wenn die Samen, 

von denen man ausgeht, verschiedenen reinen Linien 

angehören, wenn also die unterschiedliche Länge 

der Samen erblich ist. Handelt es sich dagegen nur 

um Modifikanten, dann streuen die Samen der Folgegenerationen 

genauso in ihrer Länge, wie die der 

Ausgangsgeneration. Die phänotypische Varianz 

eines Merkmals setzt sich aus der genetischen und 

der umweltbedingten Komponente zusammen. Nur 

die erste spielt für die Auslesezüchtung eine Rolle. 

4. Wie eine Kulturpflanze entsteht 

Die Züchtung der gelben Süßlupine ist ein Beispiel 

für das Entstehen einer Kulturpflanze aus der Wildform. 

Aufgabe: Erkläre deinen Mitschülern in einem 

Referat, welche für den Menschen wichtigen Merkmale 

bei der Züchtung der Kulturformen der Lupine 

eine Rolle gespielt haben. Benutze dazu die Bilder 

1 bis 8 der FWU-Diareihe 1002021: Entstehung 

einer Kulturpflanze - Mais und Lupine. 

Lösung: Kulturpflanzen entstanden als Ergebnis des 

Eingreifens des Menschen in das Evolutionsgeschehen. 

Die Lupinenzüchtung verdeutlicht, wie in wenigen 

Jahrzehnten unter dem Einfluss von Genmutationen 

aus einer Wildform eine Kulturpflanze entstand. 

Die kultivierten Lupinen wurden zunächst für 

die sogenannte Gründüngung genutzt. Die Pflanzen 

wurden, nachdem sie ausgewachsen waren, untergepflügt, 

um dem Boden Stickstoff und Humus zuzuführen. 

Da eine möglichst große Gründüngermasse 

erwünscht war, erfolgte durch den Landwirt eine 

Auslese der hochwüchsigen Mutanten. 

Der hohe Eiweißgehalt der Pflanzen führte zu dem 

Wunsch, sie als Futterpflanze zu verwenden. Dem 

standen die Bitterkeit und Giftigkeit durch den Alkaloidgehalt 

im Wege. Der Züchter v. SENGBUSCH ging 

davon aus, dass es von der Lupine – wie bei anderen 

Schmetterlingsblütlern auch – alkaloidfreie Mutanten 

geben müsste. Unter Berücksichtigung der niedrigen 

Mutationsrate ging er von einem außerordentlich 

umfangreichen Pflanzenmaterial aus. Unter 

Tausenden von Pflanzen wurde die erste alkaloidarme 

Mutante gefunden. Bei der gelben Lupine sind 

z.B. drei rezessive Genmutationen für die starke 

Reduzierung des Alkaloidgehaltes verantwortlich. 

Als man die Süßlupine durch Auslesezüchtung als 

Futterpflanze für Tiere gewonnen hatte, suchte man 

nach Mutanten mit weiteren, wünschenswerten Eigenschaften: 

z.B: Platzfestigkeit der Hülsen, Schnellwüchsigkeit, 

Weichschaligkeit der Samen. 

Anmerkung: Bei der Beschreibung der Vorteile, die 

die Kulturpflanze gegenüber der Wildform für den 

Menschen hat, sollte deutlich werden, dass viele dieser 

Eigenschaften für die Pflanze eine verschlechterte 

Anpassung an das Leben in der freien Natur bedeuten. 

So ist die alkaloidhaltige Wildform vor Tierfraß 

sicher besser geschützt als die bitterstofffreie Kulturpflanze. 

5. Kombinationszüchtung einer neuen Pflanze 

Ein Züchter hat zwei Lupinensorten: A – eine alkaloidfreie 

Süßlupine mit leicht platzenden Hülsen; B 

– eine Pflanze mit dem Bitterstoff, aber platzfesten 

Hülsen. Das erwünschte Merkmal liegt in beiden 

Pflanzen reinerbig vor. Die Sorte A ist als Viehfutter 

geeignet, ihre Samen lassen sich aber nur mit großen 

Verlusten ernten. Die Sorte B ist als Viehfutter ungeeignet, 

aber erntefreundlich. Der Züchter möchte 

beide Eigenschaften (ohne Bitterstoff, platzfest) in 

einer Sorte vereinen. Bei einem Kreuzungsversuch 

erhielt er in der 1. Tochtergeneration bittere Pflanzen 

mit platzenden Hülsen. 

Aufgabe: Erkläre das weitere Vorgehen des Züchters. 

Stelle ein Erbschema auf. Benutze darin die entsprechenden 

Anfangsbuchstaben der Eigenschaften. 

Das dominante Merkmal wird jeweils als 

großer Buchstabe geschrieben, das entsprechende 

rezessive Merkmal als kleiner Buchstabe. In welchem 

Zahlenverhältnis kann er die gewünschte 

Form erwarten? 

Lösung: B - bitter; b – ohne Bitterstoff 

P – platzend; p – platzfest. 

In der F 2 

erhält der Züchter folgendes Verhältnis: 

bitter bitter bitterstoff- bitterstoffplatzend 

platzfest frei/ frei/ 

platzend platzfest 

9 : 3 : 3 : 1 

Für 1 / 16 

der F 2 

-Pflanzen kann der Züchter die erwünschte 

Form erwarten. 

6. Inzucht birgt Gefahren 

Als besondere Form der Kombinationszüchtung 

wendet man bei Tieren die Inzucht an. So kreuzt man 

z.B. bei Rindern nahverwandte Tiere, wie Geschwister, 

miteinander. Da enge Verwandte in vielen 

Genen übereinstimmen, erreicht man auf diese Weise 

schneller die Reinerbigkeit von Anlagen. Mit der 

Inzucht sind aber auch Gefahren verbunden. Ein 

Beispiel dafür ist ein Holsteiner Bulle. Er zeigte 

besonders wertvolle Eigenschaften. Im Jahre 1902 

wurde er nach Schweden verkauft. Bereits 1930 gab 

es in Europa 2000 registrierte Zuchttiere, die Gene 

von ihm hatten. Nun stieg in dieser Zeit die Zahl haarlos 

geborener Kälber, die ihe Körpertemperatur nicht 

zu regeln vermögen und kurz nach der Geburt sterben. 

Sie zeigten sich homozygot für ein rezessives 

Gen. Ihr gemeinsamer Stammvater war, wie sich herausstellte, 

der genannte Holsteiner Bulle. 

Aufgaben: a) Erkläre den geschilderten Sachverhalt. 

b) Stelle ein Erbschema für ein haarloses Kalb und 

seine Eltern auf. 

Biologie 76 194


571 

Lösungen: a) Der Stammvater, der Holsteiner Zuchtbulle, 

war in bezug auf das Gen für Haarlosigkeit (h) 

heterozygot (Hh). Das Gen für Haare (H) ist dominant. 

Die Inzucht führte nun zur Kreuzung heterozygoter 

Rinder. 1/4 ihrer Nachkommen sind in bezug 

auf das Gen für Haarlosigkeit homozygot (hh). Die 

besondere Gefahr der Inzucht liegt im Homozygotwerden 

rezessiver, schädlicher Gene. 

b) 

7. Heterosiszüchtung 

Bei dieser Züchtungsmethode geht man von der 

Kreuzung verschiedener Rassen von Nutzpflanzen 

oder Haustieren aus. Man nutzt die dabei entstehenden 

F 1 

-Bastarde (Hybride). Viele unserer ertragreichen 

Nutzpflanzen und Haustiere sind Ergebnisse 

dieser Züchtungsmethode: z.B. Tomaten, Zuckerrüben, 

Kürbis, Blumenkohl, viele Zierpflanzen und 

Forstbäume. Hühner und Schweine werden durch 

Gebrauchskreuzung gezüchtet. (So nennt man die 

Heterosiszüchtung in der Tierzüchtung.) 

Aufgabe: Stelle in einem Referat die Vorgehensweise 

bei dieser Züchtungsmethode dar und 

berücksichtige die besonderen Schwierigkeiten. 

Nutze als Beispiele den Mais und das Huhn. Verwende 

die folgenden FWU-Diareihen und ihre Beiblätter: 

1002021 Entstehung einer Kulturpflanze: 

Mais und Lupine, ab Bild 9; 1000682 Hühnerrassen 

– Legerassen, Bild 9: Zuchtschema einer 

Gebrauchskreuzung. 

Lösung: Man gewinnt durch Inzucht weitgehend 

homozygote Individuen, erzeugt also Rassen oder 

reine Linien. Die Kreuzung zweier solcher Nutzpflanzenrassen 

ergibt dann F 1 

-Bastarde. Sie wachsen 

oft kräftiger und sind leistungsfähiger als ihre Eltern. 

Man spricht vom luxurierenden Wachstum oder vom 

Heterosiseffekt. Er hängt wohl mit der Heterozygotie, 

d.h. dem Zusammentreffen zweier verschiedener 

Allele von Erbanlagen zusammen und scheint um so 

stärker, je mehr homozygote Allelpaare bei den 

Eltern vorlagen. 

Die besonderen Schwierigkeiten dieser Methode 

sind dadurch bedingt, dass der Heterosiseffekt nur 

die F 1 

-Generation betrifft und in den Folgegenerationen 

wieder schwindet. Aus diesem Grunde müssen 

die F 1 

-Bastarde, die Nutzpflanzen, immer wieder 

neu aus den reinen Rassen gewonnen werden. Die 

Zuchtpflanzen müssen also neben den Nutzpflanzen 

ständig weiter gezüchtet werden. 

An den Beispielen Mais und Huhn lassen sich die 

dabei zu erreichenden Leistungssteigerungen gut verdeutlichen. 

Anmerkung: Beim Mais lässt sich die Steigerung 

durch Doppelhybride zeigen. 

8. Zuchtziel Schädlingsbeständigkeit 

Von der Kartoffelpflanze ernten wir die Knollen. Das 

sind unterirdische, verdickte Sprossteile mit Speicher-, 

Überwinterungs- und Vermehrungsfunktion. 

Hat sich nun eine Sorte als anfällig gegen bestimmte 

Schädlinge, z.B. gegen Nematoden (Rundwürmer) 

erwiesen, die in der Knolle Cysten erzeugen und 

damit Qualität und Ertrag mindern, so wird die Züchtung 

einer neuen Sorte erforderlich. Nematodenbeständigkeit 

findet man ursprünglich nur bei Wildformen 

der Kartoffel. Ausgangspunkt für den Züchter 

sind also eine Kulturform der Kartoffel und eine 

nematodenbeständige Wildform. 

Aufgabe: Überlege und notiere, in welchen Schritten 

der Züchter zu einer solchen Sorte gelangen 

könnte. Berücksichtige, dass die Kartoffel sich 

sowohl vegetativ durch Knollen als auch sexuell 

durch Samen fortpflanzen kann. 

Lösung: Durch die vegetative Fortpflanzung der 

Knollen wird jeweils das gleiche Erbgut weitergegeben. 

Im gegebenen Fall muss sexuell fortgepflanzt 

werden. Kulturform und Wildform werden gekreuzt. 

Die gewonnenen Samen lassen nicht erkennen, ob 

sie die gewünschte Genkombination (weitgehende 

Ähnlichkeit mit der Kulturform und Nematodenbeständigkeit) 

zeigen. Sie werden später ausgesät. Jede 

Pflanze wird einzeln aufgezogen. Die gewonnenen 

Knollen jeder Pflanze werden isoliert zu neuen Pflanzen 

herangezogen, wobei ein Teil in nematodenverseuchter 

Erde geprüft wird. Wie häufig das erwünschte 

Merkmal Nematodenbeständigkeit auftritt, ist 

davon abhängig, ob es dominant oder rezessiv vererbt 

wird. Durch Auslese gewinnt man dann die 

gewünschte Sorte. 

9. Zuchterfolge aus unterschiedlicher Sicht 

Die Züchtung von Hausschweinrassen erbrachte beachtliche 

Erfolge. Die Züchter erzielten eine größere 

Wachstumsrate, bessere Futterausnutzung und ein 

verbessertes Fleisch-Fett-Verhältnis. Zugleich ist 

aber die Stressanfälligkeit der Tiere erheblich größer 

geworden. Schon beim Transport muss man damit 

rechnen, dass Tiere infolge dieser Anfälligkeit sterben. 

Gegenüber der Anpassung des Wildschweins an 

das Leben in der freien Natur ist hier also eine Verschlechterung 

eingetreten. 

Weitere Zuchterfolge aus Tier- und Pflanzenzüchtung: 

Durchschnittlicher Jahresmilchertrag: Wildrind 

600 l, Milchkuh 4548 l; durchschnittliche Jahreslegeleistung: 

Wildhuhn 10 Eier, Legehuhn 265 

Eier; Spindelbrüchigkeit der Wildgersten-Ähre, 

Spindelfestigkeit der Kulturform der Gerste; hartschalige 

Samen bei der Wildform der Lupine, weichschalige 

Samen bei der Kulturform; Früchte mit 

Samen bei den Wildformen, samenlose Früchte bei 

manchen Kulturformen; Wildform des Leins - aufspringende 

Kapsel, Kulturform - geschlossene Kapsel. 

Aufgabe: Erkläre für die aufgeführten Beispiele, 

welchen Vorteil der Mensch jeweils hat. Überlege 

dir entsprechend für jedes Beispiel, welche Nachteile 

für die Wildform mit dem neuen Merkmal verbunden 

wären. 

Lösung: Beispiel – Die Spindelfestigkeit der Kultur- 

Gerste ist für den Menschen vorteilhaft, denn sie 

mindert die Ernteverluste. Die Spindelbrüchigkeit 

der Wildgersten-Ähre ist für die Verbreitung der 

Pflanze von Vorteil. Spindelfestigkeit würde ihre Verbreitungschancen 

mindern. 

Biologie 76 194



I. Biotechnische und gentechnische Verfahren haben die Möglichkeiten der Züchtung erweitert 

Zu den klassischen Züchtungsmethoden sind in jüngerer Zeit Methoden hinzugekommen, die es erlauben, 

unverträgliche Arten zu kreuzen. Sogar die Rekombination von DNA-Abschnitten nicht verwandter 

Organismen ist inzwischen möglich. 

So lassen sich z.B. biotechnisch aus Pollen haploide Pflanzen gewinnen, die man druch Colchicineinwirkung 

später diploidisiert. In den Zellkernen dieser Pflanzen liegen dann alle Allele homozygot vor, 

was die Auslese erwünschter Pflanzen natürlich erleichtert. Mit diesem Verfahren hat man bereits Tomaten, 

Reis, Raps, Sojabohnen und Tabak gezüchtet. 

Mit Hilfe der Gentechnik kann man nützliche Abschnitte des Erbmaterials in Pflanzen einschleusen. Man 

hat auf diese Weise schon eine große Zahl sogenannter transgener Pflanzen hergestellt. Solche durch 

Gentechnik veränderten Pflanzen können z.B. durch Toxine, die sie mittels neuer Gene erzeugen, insektenresistent 

sein. Andere sind gegenüber Viruserkrankungen resistent. Auch herbizidtolerante Pflanzen 

sind erzeugt worden. Bei einer chemischen Unkrautbekämpfung nehmen sie keinen Schaden, während 

nichterwünschte Pflanzen abgetötet werden. 

Apfel Luzerne Sojabohne 

Aubergine Mais Sonnenblume 

Baumwolle Meerrettich Spargel 

Blumenkohl Mohrrübe Süßkartoffel 

Brokkoli Papaya Tabak 

Erbse Pappel Tomate 

Erdbeere Pfeffer Walnuss 

Fichte Pflaume Weintraube 

Flachs Preiselbeere Weizen 

Gurke Raps Zuckermelone 

Himbeere Reis Zuckerrohr 

Kartoffel Roggen Zuckerrübe 

Kiwi 

Salat 

Kohl 

Sellerie 

Transgene Nutzpflanzen (Stand 1992) 

Diese modernen Züchtungsverfahren sind, bei aller Faszination für die, wie es scheint, unbegrenzten Möglichkeiten, 

umstritten. Neben irrationaler Furcht, die es gegenüber Neuerungen zu aller Zeit gegeben hat, 

gibt es durchaus Mahnungen von Wissenschaftlern, die auf mögliche Gefahren hinweisen. So weiß man 

z.B. über die Stoffwechselprozesse im menschlichen Körper bei Genuss gentechnisch erzeugter Nahrungsmittel 

noch zu wenig. Die Herbizide oder ihre Abbauprodukte in transgenen Pflanzen könnten im 

menschlichen Organismus krebsauslösend oder erbgutverändernd wirken. 


Arbeitsblatt 1: Zuchtveränderungen beim Schwein 

1. Zunächst wurde Wert auf ein fleisch- und speckreiches 

Schwein gelegt. Später veränderten sich die 

Verbraucherwünsche hin zu fettarmem Fleisch. 

Durch 2 Rippen zusätzlich können mehr Koteletts 

verkauft werden. 

2. Weideschwein: Mager, hochbeinig, schlank; 

Weidetier, Abfallverwerter, 

Nahrung (gering) 

Arbeitsblatt 2: Heterosiszüchtung 

1. 

Chromosomenpaare des F 1 

-Bastards 

2. Zahl der fördernden Gene: 6. 

Speckschwein: 

Magerschwein: 

Massiger Körper, starker Fettansatz, 

starker Muskelansatz; 

Abfallverwerter, Nahrung (viel 

Fleisch und Fett) 

Starker Muskelansatz, weniger 

Fett, mehr Rippen bzw. Fleisch; 

Abfallverwerter, Nahrung 

(mageres Fleisch) 

Biologie 76 194



Arbeitsblatt 1: Zuchtveränderungen beim Schwein 

573 

1. Beschreibe die Zuchtveränderungen beim Schwein im Verlauf von etwa 250 Jahren! 

2. Die Körpergestalt des Schweines lässt auch auf seinen Nutzen für den Menschen und seine 

Nahrungsbedürfnisse schließen. Welchen Nutzen erbrachten die einzelnen Zuchtstadien? 

Biologie 76 194


Arbeitsblatt 2: Heterosiszüchtung 

Beim Mais erhält man durch den Anbau von Doppelhybriden besonders hohe Erträge. Die Doppelhybriden 

gewinnt man durch Heterosiszüchtung. Dazu erzeugt man zunächst durch Inzucht 

reinrassige Sorten. Sie sind in bezug auf viele Gene homozygot. Im zweiten Schritt werden durch 

eine Einfachkreuzung Einfachhybride erzeugt. 


Die Rassen I und II haben jeweils 3 dominante, den Ertrag fördernde Gene auf zwei Chromosomenpaare 

verteilt. 

1. Trage die Gene für die Bastardgeneration F 1 

ein! 

2. Wieviel fördernde Gene hat die Bastardgeneration F 1 

? 

Biologie 76 194

BioEDIT 7-10: Vererbungslehre - Fastbot

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