Bestimmung der Genotypen von Erbsenpflanzen mit gelben Samen

Um zu bestimmen, ob eine Erbsenpflanze mit gelben Samen reinerbig oder mischerbig ist, kann ein Experiment durchgeführt werden. Dabei wird eine Rückkreuzung (auch als Testkreuzung oder Rückkreuzungstest bezeichnet) mit einer rezessiven Pflanze durchgeführt.

Für das Experiment kann man zwei unterschiedliche Kreuzungsschemata verwenden, je nachdem ob die gelbsamige Pflanze reinerbig (homozygot) oder mischerbig (heterozygot) ist.

1. Wenn die gelbsamige Pflanze reinerbig ist d.h. sie besitzt zwei gleiche Allele für die gelbe Farbe (GG), dann kann sie mit einer rezessiven Pflanze gekreuzt werden die zwei rezessive Allele für die grüne Farbe (gg) besitzt. Das Kreuzungsschema für diese Kreuzung wäre:
GG x gg
F1: Gg (mischerbig)
F2: 1 GG : 2 Gg : 1 gg (3 gelbsamig : 1 grünsamig)

2. Wenn die gelbsamige Pflanze mischerbig ist d.h. sie besitzt ein Allel für die gelbe Farbe (G) und ein Allel für die grüne Farbe (g), dann kann sie ähnlich wie mit einer rezessiven Pflanze gekreuzt werden. Das Kreuzungsschema für diese Kreuzung wäre:
Gg x gg
F1: Gg (mischerbig)
F2: 1 GG : 2 Gg : 1 gg (3 gelbsamig : 1 grünsamig)

Wenn die F1-Generation so viel gelbsamig ist, deutet dies darauf hin, dass die gelbsamige Pflanze reinerbig ist (GG). Wenn jedoch die F1-Generation aufspaltet und sowie gelbsamige als ebenfalls grünsamige Pflanzen hervorbringt, bedeutet dies: Die gelbsamige Pflanze mischerbig ist (Gg).

Dieses Experiment basiert auf den Mendelschen Gesetzen der Vererbung, insbesondere dem Prinzip der Dominanz und Rezessivität. Gemäß dem ersten Mendelschen Gesetz (Uniformitätsregel) erhalten die Nachkommen einer Kreuzung reinerbiger Eltern (homozygot) nur ein Allel für ein Merkmal. Gemäß dem zweiten Mendelschen Gesetz (Spaltungsregel) spalten die Nachkommen einer Kreuzung mischerbiger Eltern (heterozygot) das Merkmal in der F2-Generation in einem bestimmten prozentualen Verhältnis auf.

Es ist wichtig anzumerken: Dass die genetische Bestimmung von Merkmalen nicht immer so einfach ist wie im Mendelschen Modell. In vielen Fällen sind mehrere Gene involviert und es treten komplexe Vererbungsmuster auf. Dennoch lieferte Mendels Arbeit die Grundlage für das Verständnis der Vererbung und legte den Grundstein für die moderne Genetik.