Farbgenetik Teil 3 - Die Keimzellen - Die Meiose - so entstehen Keimzellen

Wo kommen nun die zwei Exemplare jedes Chromosoms her? Eines stammt aus der Eizelle der Mutter und das andere aus dem befruchtenden Spermium des Vaters. Mit anderen Worten, von sämtlichen für jedes Gen doppelt vorliegenden Schaltern, den Allelen, stammt immer genau einer von der Mutter und der andere vom Vater: Niemals können die zwei Allele eines Gens vom selben Elterntier stammen…hier herrscht absolute Gleichberechtigung.

Nun fehlt uns noch ein Schritt: Unsere Dogge erbt also ein Chromosom vom Vater und ein gleichartiges Chromosom von der Mutter. Allerdings haben diese ja bekanntlich einen doppelten Chromosomensatz, die Chromosomen also paarweise vorliegen. Bevor das Spermium die Eizelle befruchten darf, muss demzufolge zunächst dafür gesorgt werden, dass in diesen Keimzellen von jedem Chromosom nur noch ein einziges Exemplar vorliegt: Die Chromosomenpaare müssen aufgetrennt werden. Diesen Vorgang, der aus einem doppelten (diploiden) Chromosomensatz einen einfachen (haploiden) Chromosomensatz macht, nennt man Meiose oder Reduktionsteilung: Sie sorgt dafür,  dass in den Keimzellen, den Spermien und Eizellen, nur noch einzelne Chromosomen, und damit für jedes Gen nur noch ein Allel, also ein einzelner Schalter in einer Position zu finden ist.

 

Wie das vonstattengeht,  wollen wir mit einem Teil unserer abgebildeten Chromosomenpaare veranschaulichen, denjenigen der Chromosomen16, 5 und 25, die jeweils die Gene K, E und D tragen. Die Schalterstellungen zeigen uns, dass es sich um eine gestromte Doggen mit Maske handelt:

Abb. 3 : Die Gene K, E und D der gestromten Dogge mit Maske "Askan"

Genotyp und Phänotyp von Askan
    

 

Der Einfachheit halber wollen wir mit dem Chromosomenpaar 25 beginnen, denn dieses trägt auf beiden Chromosomen dasselbe Allel des Gens D, die Dogge ist homozygot für das Gen D: Beide Schalter stehen in der Position „Normal D“, es liegt also kein Allel d für die Verdünnung vor. Demzufolge entstehen bei der Auftrennung der beiden Chromosomen dieses Paares im Rahmen der Meiose ausschließlich Keimzellen, deren Chromosom 25 das Allel „Normal D“ tragen:

Abb. 4 : Auftrennung des Chromosomenpaares 25

 

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Anders sieht es aus, wenn die Chromosomen eines Paares zwei verschiedene Allele eines Genes aufweisen, für dieses also heterozygot sind : Dies ist in unserem Beispiel der Fall bei den Genen E und K: Wir haben es mit einer gestromten Dogge zu tun, denn sie trägt ein Allel Gestromt kbr (und kein dominantes Allel Schwarz Kbl, ansonsten wäre sie schwarz), aber auch ein Allel ky für Gelb, dass gegenüber Gestromt jedoch rezessiv ist und damit unsichtbar bleibt. Des Weiteren besitzt unsere Dogge eine Maske, hat aber neben dem Allel für die Maske Em auch ein Allel E (= „keine Maske“), was jedoch rezessiv gegenüber dem Allel Em ist. Die Verhältnisse zwischen dominanten und rezessiven Allelen sind ausführlich in Teil I und II dargestellt (und wer sie zwischenzeitlich vergessen hat, muss dort nochmal nachlesen Zwinkernd)

 

Aufgrund der unterschiedlichen Allele eines Genes entstehen logischerweise auch Keimzellen mit zwei unterschiedlichen Allelen bei der Auftrennung der beiden Chromosomen des Paares 16:

Abb. 5 : Auftrennung des Chromosomenpaares 16

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Aus den zwei unterschiedlichen Allelen des bei Askan heterozygoten Gens K entstehen also ein Spermium mit dem Allel für Gestromt kbr und ein Spermium mit dem Allel für Gelb ky . Da nun Rüden glücklicherweise in der Regel nicht nur zwei, sondern ein paar Millionen Spermien produzieren, ist es sinnvoller, diese Tatsache in Prozenten auszudrücken: 50% der Spermien tragen das Allel kbr und die anderen 50% das Allel ky.

Genau das gleiche passiert natürlich auch mit dem zweiten heterozygoten Gen in unserem Beispiel, dem Maskengen E:

Abb. 6 : Auftrennung des Chromosomenpaares 5

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Auch hier tragen 50% der gebildeten Spermien das Maskenallel Em und die anderen 50% das Allel "Keine Maske" E.

Ok, nun wissen wir welche Allele in welcher Prozentzahl in den Keimzellen zu finden sind...es bleibt als letzter Schritt, alle möglichen Kombinationen aufzulisten.