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Genetik (Erblehre, Vererbungslehre, Erbbiologie) ist die Wissenschaft von den Gesetzmäßigkeiten und materiellen Grundlagen der Ausbildung von erblichen Merkmalen und der Übertragung dieser Merkmale von den Eltern auf die Nachkommen. [grch. genetè = Geburt, genesis = Entstehung, genos = Abstammung]

Die Entwicklungsbiologie befasst sich mit den Vorgängen der Ontogenese (Individualentwicklung).


 

Teilgebiete der Genetik :


-
Punkt
Klassische Genetik:
Cytogenetik
(Chromosomen, Zell- u. Kernteilungen, Chromosomenanomalien)

Mendelsche Regeln
(Erforschung der Gesetzmäßigkeiten der Erbgänge von Merkmalen)
Populationsgenetik
(Ermittlung der Häufigkeit, Verbreitung und Veränderung von Erbanlagen in Fortpflanzungsgemeinschaften)
-
Punkt
Molekulare Genetik:
molekulare Grundlagen
der Weitergabe der Erbinformationen
-
Punkt
Angewandte Genetik:
Tier- und Pflanzenzüchtung
Humangenetik
Gentechnologie


Vereinfachte Übersicht zur Weitergabe der 
Erbinformation:


Fortpflanzung - Entwicklung - Vererbung
als Merkmale des Lebens

   

DNA
als relativ stabiler Träger des Erbmaterials

   

Konstanz


identische Replikation

Genkopplungen

Reparaturmechanismen

Degeneriertheit des genetischen Codes

 

 

 

genetischer Code
differenzierte Genaktivität

¯
m - RNA
(Transkription)

¯

Ribosomen / t - RNA
(Translation)

¯

spezifische Proteine

Variabilität


inter- 
(freie Kombination) 
und intra-
(crossing over) 
chromosomale
Rekombination

Gen-, Chromosomen- und Genommutationen


 
   
Vereinfachtes Schema zur 
Steuerung der Entwicklung eines Organismus:


  





innere Bedingungen


Determination
(Festlegung der Entwicklungsrichtung)
Induktion

genetische Information im Zellkern
(Genom)
prospektive Potenz






ausdifferenzierter Organismus mit phänotypischen Veränderungen entsprechend der Reaktionsnorm

prospektive Bedeutung





äußere Bedingungen


Umweltfaktoren

Teratogene


 


  

Inhaltliche Schwerpunkte:


 

 

Geschichte:


Präformation oder Epigenese ?
  

Präformation [*]

Alle Keime entstehen schon bei der Erschaffung der Welt. Der Körper des Embryos ist schon räumlich im Ei enthalten. Es gibt keine spontane Entwicklung der Organismen.

Ovisten

präformierter Keim liegt im Ei, Spermium dient als Stimulus der Entwicklung

Animalkulisten

präformierter Keim liegt im Spermium, Ei ist Ort der Ernährung und Entwicklung
  

Epigenese [*]

Die Vielfalt der ontogenetisch entstehenden Strukturen ist nicht in den Keimzellen präformiert.

Neopräformation

Mosaikeier
(1887 Roux Froscheier)
Keimplasmatheorie 1885 Weismann
  

Neoepigenesis

Regulationseier
(1891 Driesch Seeigeleier)

"Die erbliche Entwicklung beruht auf Präformation im Zygotenkern, die im Verlauf der Ontogenese durch cytoplasmatische Epigenese realisiert wird."  1896 Wilson



Wichtige Meilensteine in der Molekulargenetik

[nach Lexikon der Biologie, Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2001, Band 6, Seite 236-237]


1866
Mendel  Versuche über Pflanzenhybriden   (*)              
1869 Miescher entdeckt in den Kernen von Eiterzellen die Nukleinsäuren
1875 Hertwig u. Strasburger beobachten Kernverschmelzungen bei der Befruchtung
1882/83 Flemming u. Roux beschreiben und erklären die Mitose
1885 Weismann beschreibt die Träger der Erbanlagen (später Chromosomen genannt)
1888 Waldeyer prägt den Begriff Chromosom
1894 Kossel u. Neumann identifizieren 3 Basen der DNA
1900 Correns, de Vries, Tschermak Wiederentdeckung der Mendelschen Regeln
1901 de Vries entdeckt die Mutationen
1903 Boveri u. Sutton formulieren die Chromosomentheorie der Vererbung
1905 Bateson führt den Begriff Genetik ein
Bateson / Saunders / Punnett Vererbung gekoppelter Gene
Entdeckung der X- u. Y- Chromosomen
1909 Baur u. Correns erkennen Plastide als Träger von Erbinformation
1909 Johannsen prägt die Begriffe: Gene, Genotypus u. Phänotypus
1910 Morgans Forschungen an Drosophila melanogaster: geschlechtsgebundene Genkopplung, crossing over, Anordnung der Gene
1915 Genkarte von Drosophila melanogaster mit 85 versch. Genen auf 4 Chrom.
1926 Muller entdeckt die mutagene Wirkung von Röntgenstrahlen auf Drosophila
1928 Griffith Transformationsversuche mit Pneumokokken
1935 Belozersky isoliert reine DNA
1938 Klonierung zweier identischer Zwillinge aus Zellkernen eines Salamanderembryos
1941 Beadle / Tatum  Ein Gen - ein Enzym - Hypothese
1944 Avery Identifizierung der DNA als Erbsubstanz mittels Transformationsversuche
1946 Lederberg Entdeckung der Konjugation von Bakterien
1950 Chargaff paarweises Vorliegen der Basen in der DNA
1951 Wilkins / Franklin Röntgenstrukturanalyse der DNA
1952 Hershey- Chase- Experiment: Gene von Bakteriophagen bestehen aus DNA
1953 Watson / Crick  Doppelhelixmodell der DNA
Korrektur der Chromosomenzahl des Menschen von 48 auf 46
1957 Kornberg isoliert DNA- Polymerase
1958 Meselson - Stahl - Experiment: semikonservative DNA- Replikation
Crick Dogma der Informationsweitergabe: DNA - RNA - Protein
1961 Jacob / Monod  Operon- Modell
Nirenberg / Matthaei / Khorana / Ochoa Entzifferung des genetischen Codes
Identifizierung der m- RNA
1965 Entdeckung der Kleeblattstruktur der t- RNA
1968 Okazaki - Fragmente
1970 Khorana Synthese eines Gens
Entdeckung der reversen Transkriptase
1972 Berg entdeckt Methoden zur in-vitro-Rekombination von DNA
1973 Cohen / Boyer  erstes gentechnisch verändertes Bakterium
1974 Linn / Arber Entdeckung der Restriktionsenzyme
1975 erste vollständige Sequenzierung eines DNA- Moleküls
1976 Sanger / Gilbert Methoden der raschen DNA- Sequenzierung
1977 erstmalige Klonierung eines menschlichen Gens
1978 erstes Retortenbaby
1979 Khorana erste chemische Totalsynthese eines Bakteriengens
1981 Illmensee / Hoppe  erste transgene Säuger (Mäuse)
1983 Mullis PCR
1984 Nachweis von Retroviren als AIDS - Auslöser
1986 erste Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen
1996 Genom der Bierhefe entschlüsselt
1997 Geburt des geklonten Schafes Dolly
Entzifferung des Escherichia- coli- Genoms
Entwicklung menschlicher Chromosomen
1998 Klonierung von Kälbern
2000 Humangenomprojekt: größter Teil des menschlichen Genoms ist entschlüsselt 
Klonierung von Schweinen
2001 Diskussion über die Forschung mit embryonalen Stammzellen und PID                                                      
Klonen menschlicher Embryonen in den USA (Nov.)

 Genetik und Entwicklung

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©  J.Schuetze Vorkenntnisse


erstellt Juli 2001; letzte Aktualisierung Sept. 2006