In Kürze

Erbe (Nature) und Umwelt (Nurture)
Was die Interaktion zwischen Erbe (Nature) und Umwelt (Nurture) angeht,

• so ist der Normalfall die Interaktion von Anlage und Umwelt, eine dynamische Interaktion, die bereits unmittelbar nach der Befruchtung einsetzt;
• gibt es einige wenige Sonderfälle der Dominanz angeborener Verhaltensweisen (z. B. Atmen, Schlucken);
• gibt es auch wenige Sonderfälle der Dominanz erlernten Verhaltens (z. B. Kaspar Hauser).

Mendelsche Vererbungsregeln
Mit monohybriden Kreuzungen reinrassiger Gartenerbsen konnte Gregor Mendel seine Vererbungsregeln erarbeiten:

• Jedes Merkmal (Gen) liegt als Paar vor, jeder Paaranteil wird Allel genannt.
• Von jedem Allelpaar wird jeweils ein Anteil auf die Nachkommen übertragen (Spaltungsregel).
• Es gibt dominante und rezessive Allele. Beim gemischten (heterozygoten) Vorkommen setzt sich das dominante durch, das rezessive Gen kann sich nur beim homozygoten Vorkommen durchsetzen.
• Wegen der Dominanz oder Rezessivität der Allele entspricht daher der Phänotyp nicht immer seinem Genotyp.
• Die Allele werden unabhängig voneinander nach den Regeln der Wahrscheinlichkeit vererbt.

Ergänzung der Mendel-Regeln
Die Mendel-Regeln bedürfen der Ergänzung:

• Gene werden nicht immer unabhängig voneinander, sondern viele auch gekoppelt, vererbt.
• Bei unvollständiger Dominanz kommt es zu intermediären Erbgängen (z. B. rosa Blüten statt weißen oder roten).
• Beide Allele eines Paars können unterschiedlich für den Phänotyp, aber gleich dominant sein (Kodominanz). Viele Gene kommen in mehr als 2 Allelen vor (multiple Allele, z. B. beim AB0-Blutgruppensystem).
• Allele können mehr als eine phänotypische Wirkung haben, genannt Pleiotropie (Beispiel Sichelzellanämie).
• Manche Gene können die phänotypische Ausprägung anderer Gene verändern (Epistase).
• Manches phänotypische Merkmal wird als Kontinuum ausgeprägt (z. B. die Körpergröße), was darauf hinweist, dass 2 oder mehr Gene beteiligt sind (polygene Vererbung).

Biopolymere
Drei Biopolymere sind für normales Leben und die Erbsubstanz unentbehrlich:

• Polysaccharide, hauptsächlich zur zellulären Energiespeicherung, aber auch als Bausubstanz.
• Proteine aus Aminosäuren. Als Bausubstanz, zur Signalübertragung (Hormone, Rezeptoren) und als Biokatalysatoren (Enzyme).
• Nukleinsäuren aus Ketten von Nukleotiden. In DNA und RNA ist die Erbsubstanz verschlüsselt.

Erbsubstanz
Die Erbsubstanz ist in den Chromosomen enthalten, die bei der Zellteilung sichtbar werden.

• Die Chromosomen sind aus Komplexen von DNA und Eiweiß, Chromatin genannt, aufgebaut, von denen die DNA die Erbsubstanz enthält.
• Die Doppelhelix ist das Strukturmodell der DNA. Dabei ist die DNA so angeordnet, dass die Struktur eines Stranges die des anderen bestimmt.
• Die RNA ist v. a. an der Eiweißsynthese beteiligt.

Das menschliche Erbgut

• ist in 23 Chromosomenpaaren enthalten, von dem jedes mehrere tausend Gene enthält;
• besteht in jedem Gen aus vielen »Wörtern«, die Triplets oder Kodons genannt werden;
• verdoppelt sich bei der Zellteilung (Replikation) derart, dass jeder Strang der Doppelhelix als Matrize für einen neuen Strang dient;
• verändert sich bei der Replikation durch Mutationen, die zu Polymorphismen führen.

Die Eiweißsynthese

• beginnt mit der Transkription, bei der die DNA im Zellkern durch die ähnlich aufgebaute RNA kopiert wird;
• wird durch den Prozess der Translation in den Ribosomen vollendet.
• Bei der Bildung der Ei- und Samenzellen, der Meiose, kommt es zu einer Halbierung des Chromosomensatzes, wobei sich die ehemals mütterlichen und väterlichen Chromosomen zufällig auf die Gameten verteilen.
• Außerdem kommt es durch Crossing-over zu einer weiteren Vermischung der Gene, die durch die anschließenden Zufälligkeiten der Befruchtung noch verstärkt werden.

Chromosomenstörungen
Chromosomenstörungen entstehen meist durch Genmutationen.

• Sie bewirken meist intellektuelle Störungen und Minderleistungen.
• Sie zeigen, dass psychische Leistungen meist polygen vererbt werden.

Verhaltensgenetik
Die Verhaltensgenetik vergleicht Familien und ein- und zweieiige Zwillinge. Sie erbrachte, dass

• eine starke Erblichkeit für Intelligenz, Persönlichkeit, Interessen und Verhaltensstörungen vorliegt;
• hohe Erblichkeitskoeffizienten oft stark von Umweltbedingungen erzeugt werden;
• meist emergente Eigenschaften vererbt werden, die aber nicht innerhalb von Familien weitergegeben werden.