Wie funktioniert die Stammbaumanalyse?

Abb. 1: angewachsene Ohrläppchen
Abb. 1: angewachsene Ohrläppchen

Hast du angewachsene Ohrläppchen? Und wie sieht es in deiner Familie aus?
Es ist möglich, dass deine Geschwister und deine Eltern keine angewachsene Ohrläppchen haben, du jedoch schon. So etwas lässt sich anhand der Stammbaumanalyse erklären, welche wir dir im Folgenden veranschaulichen wollen.

Wie du bestimmt bereits weißt, hat der Mensch 23 Chromosomenpaare, wobei er bei jedem Paar ein Chromosom von seiner Mutter und eins von seinem Vater geerbt hat. Auf diesen Chromosomen liegen viele Gene (Merkmale), deren Genvarianten Allele (Erscheinungsformen) genannt werden. Die ersten 22 Chromosomenpaare werden Autosomen genannt und das letzte 23te Paar, welches dein Geschlecht bestimmt (also bei Frauen aus 2 X-Chromosomen und bei Männern aus einem X und einem Y-Chromosom besteht), wird als  Gonosomenpaar bezeichnet.

Bei der Stammbaumanalyse unterscheidet man zwischen dem Phänotyp, welcher angibt ob das Merkmal ausgeprägt wird (Erscheinungsbild) und dem Genotyp, der über beide Allele informiert (Erbbild = genetische Ausstattung).

Wenn also festgelegt wird, dass ein Großbuchstabe z.B. A bedeutet, dass das Merkmal vorhanden ist und ein Kleinbuchstabe a, dass es nicht vorhanden ist, sähe der Phänotyp bei einer das Merkmal ausprägenden Person A aus und der Genotyp entweder AA oder Aa.
Dieser Erbgang wird als dominant bezeichnet, da ein einziges Allel ausreicht um das Merkmal auszuprägen. Bei einem anderen Merkmal, welches rezessiv vererbt wird, müssen zwei Allele vorhanden sein, damit das Merkmal ausgeprägt wird, also aa im Genotyp und a im Phänotyp. In diesem Fall würde dann a für das z.B. kranke Allel oder Merkmal stehen und A für das z.B. gesunde Allel.

Wenn die genetische Information für das gegebene Merkmal auf den Geschlechtschromosomen liegt, spricht man von einem gonosomalen Erbgang und umgekehrt, wenn das Allel auf Autosomen liegt von einem autosomalen Erbgang.

Angenommen dor liegt in einer Aufgabe der folgende Stammbaum vor:

Abb. 2: Beispiel Stammbaumübersicht
Abb. 2: Beispiel Stammbaumübersicht

Du solltest als erstes herausfinden, ob der Erbgang gonosomal oder autosomal ist. Wenn zum Beispiel nur ein Geschlecht betroffen ist, liegen die Allele vermutlich auf den Gonosomen und somit ist die Vererbung gonosomal. Wenn beide Geschlechter betroffen sind, ist der Erbvorgang autosomal, also unabhängig vom Geschlecht.

Als nächstes solltest du den Erbgang einmal mit der Annahme das Merkmal würde dominant vererbt und einmal in der Annahme es würde rezessiv vererbt, durchgehen.

Im Idealfall kannst du einen Erbgang sofort ausschließen, während der andere auf alle Personen zutrifft. Oft kann man schon auf dem ersten Blick erkennen, wie ein Merkmal vererbt wird.

Sind beide Eltern nicht betroffen, aber dafür ein Kind muss das Merkmal rezessiv sein, da beide Eltern, dass Allel für das Merkmal besitzen, aber nicht ausprägen. Eine solche Person bezeichnet man als Konduktor.

Abb. 3: rezessives Merkmal
Abb. 3: rezessives Merkmal

Ebenso kann eine Vererbung nur dominant sein, wenn beide Elternteile betroffen sind, aber dafür die Kinder nicht.

Abb . 4: dominantes Merkmal
Abb . 4: dominantes Merkmal

Nachdem du nun weißt, dass der Erbgang rezessiv bzw. dominant ist, kannst du die korrekten Genotypen benennen.

Abb. 5: Stammbaumanalyse
Abb. 5: Stammbaumanalyse

In einer Klausur wird ebenfalls oft eine Begründung gefordert, da „Der vorliegende Erbgang ist autosomal/gonosomal dominant/rezessiv“ nicht genügt. Dann kannst du aufschreiben warum,  in diesem Fall ein dominanter Erbgang nicht möglich war. Zum Beispiel, dass die Personen 1 und 2 das Merkmal nicht ausprägten, aber zwei ihrer Kinder, Personen 6 und 7. Daher sind die Personen 1 und 2 Konduktoren und der Erbgang rezessiv.

 © Annabel Nevell & Tanja Schiefen