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Vererbung und Bienenzucht.

GRUNDLAGEN (in kurzer Form zusammengefasst)

Die Übertragung von Eigenschaften und Merkmalen von Eltern (und deren Vorfahren) auf die Nachkommen nennt man Vererbung.

Alle höheren Lebewesen entwickeln sich aus Eiern, also auch die HONIGBIENE.

Geschlechts-Vererbung Bei den meisten Tieren und beim Menschen wird das Geschlecht durch zwei Geschlechtschromosomen X und Y bestimmt. Das weibliche Geschlecht ist reinerbig XX, das männliche mischerbig XY. Die weibliche Eizelle kann also von einem X-Samenfaden befruchtet werden (Nachkomme ist weiblich) oder von einem Y-Samenfaden befruchtet werden (Nachkomme ist männlich).

1.      Der Vater überträgt sein X-Chromosom, das er von seiner Mutter erhalten hat, nur an seine Töchter. Das zweite X-Chromosom, das für das weibliche Geschlecht bestimmend ist, erhalten die Töchter von der Mutter, die eines ihrer beiden X-Chromosomen an ihre Kinder überträgt, unabhängig davon, ob der Nachkomme Sohn oder Tochter ist.

2.      Die Söhne erhalten ihr einziges X-Chromosom von der Mutter, während das für das männliche Geschlecht bestimmende Y-Chromosom ausschließlich vom Vater übertragen wird.

Ei und Samenzelle Eier und Samenzellen (Spermien) sind spezialisierte Zellen. Der Organismus besteht aus den Zellverbänden.

Dringt die Samenzelle in das Ei ein verschmelzen beide, die Teilung beginnt. Das Plasma im Bienenei ernährt den Embryo, der sich so im Ei entwickeln kann.

Zellkern besteht im Wesentlichen aus Desoxyribonukleinsäure (DNS), im Kern die Chromosomen (Molekülketten-Fäden) die Gene befinden sich an bestimmten Stellen der Chromosomen. Gene sind Träger der Erbanlagen.

Zellteilung Lebewesen höherer Ordnung entstehen durch Zellteilung, arteigene Chromosomen bleiben allgemein dabei erhalten. Mit Beginn der Zellteilung teilt sich das Zentralkörperchen zu paarigen Chromosomen, diese Paare verdoppeln sich (ein Paar stammt von der Mutter eins vom Vater). Die Zellehälften trennen sich in zwei Tochterzellen. Die Träger der Erbanlagen, die Gene sind also paarig vorhanden,  einmal mit den Merkmalen mütterlicherseits und einmal mit den Merkmalen väterlicherseits die verschiedene Ausprägungen haben können. Solche Gen-Paare nennt man Allele.

Reduktionsteilung (Reifeteilung) Bei der Bildung von Geschlechtszellen wird die Anzahl der Chromosomen um die Hälfte vermindert, da vor der Zellteilung keine Verdopplung des Chromosomensatzes erfolgt wie bei den Körperzellen. (das neue Lebewesen würde sonst die doppelte Anzahl Chromosomen erhalten). Die Chromosomenpartner werden getrennt  auf beide Tochterkerne verteilt, jede Geschlechtszelle hat damit den halben Chrmosomensatz (halpolid). Der doppelte Chromosomensatz wird nach der Befruchtung wieder hergestellt und besteht aus einem mütterlichen und einem väterlichen Chromosomensatz. Es gibt abweichende Teilungsvorgänge die besonders in der Pflanzenzucht eine Rolle spielen (diploider Chromosomensatz).

Chromosomen bei der Honigbiene Das Bienenweibchen entsteht aus befruchteten Eiern und hat den doppelten Chromosomensatz, sie ist diploid (von Mutter und Vater). Männliche Bienen (Drohnen) entwickeln sich aus unbefruchteten Eiern (parthenogenetisch), sie sind hapolid. Sie besitzen nur 16 Einzelchromosomen, der väterliche Chromosomenpartner fehlt, dadurch besitzt der Drohn nur mütterliches Erbgut.

Mendelsche Regeln (in der Bienenzucht)

1 Uniformitätsgesetz  Die Nachkommen homozygoter (also gleicherbiger, reinrassiger) Individuen sind untereinander gleich. Bei dominant-rezessiver Vererbung gleichen die Nachkommen oft völlig einem Elternteil, da sich nur das dominante Gen durchsetzt - die Merkmale des rezessiven sind zwar im Erbgut vorhanden, kommen jedoch in dieser Generation nicht zur Ausprägung.

 

2 Spaltungsgesetz Die Nachkommen einer Kreuzung mischerbiger Individuen sind nicht mehr gleichförmig, sondern spalten ihr äußeres Erscheinungsbild in einem bestimmten Zahlenverhältnis auf.

 

3 Unabhängigkeitsgesetz Diese Regel beschreibt das Vererbungsverhalten von zwei Merkmalen bei der Kreuzung reinerbiger Individuen und deren Nachkommen. Diese zwei Merkmale werden getrennt voneinander vererbt, wobei ab der F2-Generation („Enkel“) neue, reinerbige Kombinationen auftreten können.

Intermediäre Vererbung Neben der dominant-rezessiven Vererbung, bei der sich die Eigenschaften eines Elternteils durchsetzen, gibt es noch die intermediäre - hierbei nimmt der Nachkomme eine Mittelstellung ein.

Dominante Vererbung "Dominant" ist ein Gen, wenn seine Wirkung die eines rezessiven Gens überwiegt. Es wird in Schemata mit einem großen Buchstaben dargestellt: A

Mendel prägt die Begriffe "dominant" und "rezessiv" - diese Eigenschaften von Genen spielen bei der Vererbung von Merkmalen eine entscheidende Rolle. Gene kommen in Körperzellen in der Regel in Paaren vor. Ihre Kombination bestimmt die Ausprägung eines Merkmals.
"Rezessive" Gene werden umgekehrt von dominanten unterdrückt - ihre Merkmale sind nur dann sichtbar, wenn zwei rezessive Gene alleine kombiniert werden. Sie werden in Schemata mit kleinen Buchstaben dargestellt:a.Die Kombination zweier dominanter Gene würde man demnach als AA aufschreiben, zweier rezessiver als aa, ihre Kombination als Aa.
 

Entstehung von diploiden Drohnen Kommen bei der Befruchtung eines Eies zwei völlig identische x-Chromosomen (Geschlechtschromosomen) zusammen schlüpft aus solch einem befruchteten Ei eine diploide (doppelter Chromosomensatz) Drohnenmade. Solche Maden werden von den Pflegebienen beseitigt. Durch Inzucht steigt die Wahrscheinlichkeit das völlig identische Gene zusammenkommen. So können lückenhafte Brutnester entstehen.

Entstehung von Zwittern Ist die Bewegung des eingedrungenen Samens in das Ei verlangsamt (z. B. durch Kälte, Hemmstoffe im Eiplasma, inaktive Spermien), so setzt  die Kernteilung auch dann fristgemäß ein und es entsteht Männchenmaterial. Verschmilzt  dann später der Samenkern mit einem der Eikerne so entsteht weibliches Material. Es entwickeln sich Bienen mit männlichen und weiblichen Merkmalen (Gynander; Halbzwitter, Mosaikzwitter).

Mutationen Sind sprunghafte Veränderung der Erbinformation in Körper- oder Keimzellen, die vererbbar ist.  Die durch eine Mutation verursachte Merkmalsänderung kann rezessiv sein und bei Individuen mit diploiden Chromosomensatz ohne sichtbare Auswirkung bleiben.

Letalfaktoren Als Letalfaktoren bezeichnet man Allele, die den Tod des Tieres hervorrufen. Ganz allgemein kann Letalität auf ungünstige Gen- oder Allelkombinationen (Letalitätsfaktoren) zurückgeführt werden und in unterschiedlichen Entwicklungsstadien zum Zuge kommen.

Genkombinationen bei Lebewesen, die einen Ausfall lebenswichtiger Körperfunktionen bedingen und zu frühzeitigem Tod führen können....

Inzucht Die Verpaarung von Lebewesen die näher verwand sind als der Durchschnitt des Bestandes nennt man Inzucht.  Selbstung (Selbstbefruchtung) spielt in der Pflanzenzüchtung eine große Rolle, ist aber auch bei der Honigbiene möglich, sie ist die intensivste Form der Inzucht. …….

Heterosis bezeichnet man in der Genetik, der Pflanzenzucht und Tierzucht besonders ausgeprägte Leistungsfähigkeit von Hybriden (Mischlingen). Von einem Heterosis-Effekt spricht man immer dann, wenn die beobachtete Leistung der F1-Generation höher ist als die durchschnittliche Leistung dieser Eigenschaft bei der P-Generation (Pavental oder Elterngeneration)