Unvollständige Dominanz in der Genetik

Eine unvollständige Dominanz ist eine Form der Zwischenvererbung, bei der ein Allel für ein bestimmtes Merkmal nicht vollständig über seinem gepaarten Allel ausgedrückt wird. Dies führt zu einem dritten Phänotyp, bei dem das geäußerte physikalische Merkmal eine Kombination der Phänotypen beider Allele ist. Im Gegensatz zur vollständigen Dominanzvererbung dominiert oder maskiert ein Allel das andere nicht.

Eine unvollständige Dominanz tritt bei der polygenen Vererbung von Merkmalen wie Augenfarbe und Hautfarbe auf. Es ist ein Eckpfeiler in der Erforschung der nicht-Mendelschen Genetik.

Unvollständige Dominanz ist eine Form der Zwischenvererbung, bei der ein Allel für ein bestimmtes Merkmal nicht vollständig über sein gepaartes Allel ausgedrückt wird.

Vergleich mit Co-Dominance

Eine unvollständige genetische Dominanz ähnelt der Ko-Dominanz, unterscheidet sich jedoch von dieser. Während unvollständige Dominanz eine Mischung von Merkmalen ist, wird bei gleichzeitiger Dominanz ein zusätzlicher Phänotyp erzeugt und beide Allele werden vollständig exprimiert. 

Das beste Beispiel für eine Co-Dominanz ist die AB-Blutgruppenvererbung. Die Blutgruppe wird durch mehrere als A, B oder O erkannte Allele bestimmt, und in Blutgruppe AB sind beide Phänotypen vollständig exprimiert. 

Entdeckung

Wissenschaftler haben die Verschmelzung von Merkmalen in der Antike bemerkt, obwohl bis Mendel niemand die Worte "unvollständige Dominanz" benutzte. Tatsächlich war die Genetik erst im 19. Jahrhundert eine wissenschaftliche Disziplin, als der Wiener Wissenschaftler und Mönch Gregor Mendel (1822-1884) mit seinem Studium begann.

Bettmann-Archiv / Getty Images

Mendel konzentrierte sich wie viele andere auch auf Pflanzen und insbesondere auf die Erbsenpflanze. Er half bei der Definition der genetischen Dominanz, als er bemerkte, dass die Pflanzen entweder lila oder weiße Blüten hatten. Keine Erbse hatte Lavendelfarben, wie man vermuten könnte.

Bis zu dieser Zeit glaubten Wissenschaftler, dass körperliche Merkmale bei einem Kind immer eine Mischung aus den Merkmalen der Eltern sein würden. Mendel hat bewiesen, dass die Nachkommen in einigen Fällen unterschiedliche Merkmale separat erben können. In seinen Erbsenpflanzen waren Merkmale nur sichtbar, wenn ein Allel dominierte oder wenn beide Allele rezessiv waren.

Mendel beschrieb ein Genotyp-Verhältnis von 1: 2: 1 und ein Phänotyp-Verhältnis von 3: 1. Beides wäre für die weitere Forschung von Bedeutung.

Während Mendels Werk den Grundstein legte, wird dem deutschen Botaniker Carl Correns (1864-1933) die Entdeckung einer unvollständigen Dominanz zugeschrieben. In den frühen 1900er Jahren führte Correns ähnliche Untersuchungen an Vier-Uhr-Pflanzen durch.

In seiner Arbeit beobachtete Correns eine Mischung von Farben in Blütenblättern. Dies führte ihn zu dem Schluss, dass das 1: 2: 1-Genotyp-Verhältnis überwog und dass jeder Genotyp einen eigenen Phänotyp hatte. Dies wiederum ermöglichte es den Heterozygoten, beide Allele anstelle eines dominanten Allels anzuzeigen, wie Mendel herausgefunden hatte.

Beispiel: Löwenmaul

Eine unvollständige Dominanz wird beispielsweise bei Kreuzbestäubungsexperimenten zwischen roten und weißen Löwenmaulpflanzen beobachtet. In diesem Monohybridkreuz das Allel, das die rote Farbe erzeugt (R) wird nicht vollständig über dem Allel ausgedrückt, das die weiße Farbe erzeugt (r). Die resultierenden Nachkommen sind alle rosa.

Die Genotypen sind: Rot (RR) X Weiß (rr) = Pink (Rr).

• Wenn das erste Filial (F1) Generation, die aus allen rosa Pflanzen besteht, darf die entstandenen Pflanzen (F2 Generation) bestehen aus allen drei Phänotypen [1/4 Rot (RR): 1/2 Pink (Rr): 1/4 Weiß (rr)]. Das phänotypische Verhältnis ist 1: 2: 1.
• Wenn die F1 Generation darf mit echt brütenden roten Pflanzen kreuzbestäuben, die daraus resultieren F2 Pflanzen bestehen aus roten und rosa Phänotypen [1/2 Rot (RR): 1/2 Pink (Rr)]. Das phänotypische Verhältnis ist 1: 1.
• Wenn die F1 Die Generation darf mit echten weißen Brutpflanzen kreuzbestäuben, was zur Folge hat F2 Pflanzen bestehen aus weißen und rosa Phänotypen [1/2 Weiß (rr): 1/2 Rosa (Rr)]. Das phänotypische Verhältnis ist 1: 1.

Bei unvollständiger Dominanz ist das Zwischenmerkmal der heterozygote Genotyp. Bei Löwenmaulpflanzen sind Pflanzen mit rosa Blüten heterozygot zu (Rr) Genotyp. Die rot und weiß blühenden Pflanzen sind beide homozygot für Pflanzenfarbe mit Genotypen von (RR) rot und (rr) weiß.