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<title>Quantitative Genetik</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Quantitative Genetik</span></h1>

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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Die <b>Quantitative Genetik</b> befasst sich mit den erblichen Komponenten von Merkmalen, die auf einer kontinuierlichen Skala gemessen werden, z. B. Größe oder Gewicht.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geschichte">Geschichte</h2></div>

<p>Einen frühen Versuch, Regeln für die Vererbung quantitativer Merkmale aufzustellen, unternahm <a href="Francis_Galton" title="Francis Galton">Francis Galton</a> 1889 in seiner Arbeit „Natural Inheritance“. Durch die im Jahr 1900 erfolgte Wiederentdeckung der <a href="Gregor_Mendel" title="Gregor Mendel">Mendel</a>'schen Regeln (durch <a href="Hugo_de_Vries" title="Hugo de Vries">Hugo de Vries</a> und <a href="Carl_Correns" title="Carl Correns">Carl Correns</a>) tauchte bald ein Problem im Umkreis der <a href="Evolutionstheorie" title="Evolutionstheorie">Evolutionstheorie</a> <a href="Charles_Darwin" title="Charles Darwin">Darwins</a> auf: Mendel zeigte, dass es „partikulare“ Erbfaktoren (heute <a href="Gen" title="Gen">Gene</a> genannt) gibt, die in festgelegten Verhältnissen an die Nachkommen weitergegeben werden. Es war zunächst unklar, wie die <a href="Nat%C3%BCrliche_Selektion" class="mw-redirect" title="Natürliche Selektion">natürliche Selektion</a> eine <b>kontinuierliche</b> Veränderung eines Merkmals (z. B. die Größe einer Erbsenpflanze) bewirken kann, wenn die Erbfaktoren diskrete Einheiten (z. B. Blüte weiß <b>oder</b> rot) sind. Diesen scheinbaren Widerspruch konnte <a href="Ronald_Fisher" class="mw-redirect" title="Ronald Fisher">Ronald Fisher</a> 1918 auflösen, indem er zeigte, dass durch das Zusammenwirken vieler Gene genau jene kontinuierlichen Verteilungen auftreten, die in der Natur beobachtet werden. <a href="Sewall_Wright" title="Sewall Wright">Sewall Wright</a> zeigte dann 1931, wie die natürliche Selektion das Genrepertoire, das zusammen ein Merkmal beeinflusst, verändern kann.

In den folgenden Jahrzehnten wurden Methoden der quantitativen Genetik auch erfolgreich in der Tier- und Pflanzenzüchtung eingesetzt. In jüngster Zeit hat sich das methodische Arsenal, das Genetikern zur Verfügung steht, erheblich erweitert, so dass die Wissenschaftler nun nicht nur die Wirkungen der Gene auf ein Merkmal, sondern auch die molekularen Ursachen für die Unterschiede in den Genwirkungen untersuchen können. Von großer Bedeutung sind diese Methoden auch für die medizinische <a href="Grundlagenforschung" title="Grundlagenforschung">Grundlagenforschung</a>, da zahlreiche erbliche Krankheiten von vielen Genen zugleich beeinflusst werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Methoden">Methoden</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Klassische_quantitative_Genetik">Klassische quantitative Genetik</h3></div>

<p>Ein wesentliches Ziel der klassischen quantitativen Genetik ist es, zwischen Umwelteinflüssen und genetischen Faktoren zu unterscheiden. Dazu betrachtet man meist die <a href="Varianz_(Stochastik)" title="Varianz (Stochastik)">Varianz</a> (V) des Merkmals unter der Annahme, dass es <a href="Normalverteilt" class="mw-redirect" title="Normalverteilt">normalverteilt</a> ist.

Die Genetiker versuchen also, die beobachtete Varianz in ihre Komponenten zu zerlegen:

</p>

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</mrow>

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</mrow>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{P}=V_{G}+V_{E}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/3144ba233c989a2437cfd192e0f20f005515c589.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:14.483ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{P}=V_{G}+V_{E}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

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</mrow>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{P}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/078c577c8485f400325b2b61e5a220ebc691d849.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.822ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{P}}" loading="lazy"></span>: phänotypische Varianz</dd></dl>

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</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{G}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ece03930fc1d4f39729f6e75ebd9414c57319110.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.879ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{G}}" loading="lazy"></span>: der Anteil an der phänotypischen Varianz, der durch genetische Unterschiede bedingt ist (oft problematisch „genetische Varianz“ genannt)</dd></dl>

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</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{E}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b327692ccc05af0bf8f8fdf45b159d0e6ed849ef.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.843ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{E}}" loading="lazy"></span>: der Anteil an der phänotypischen Varianz, der durch Umwelteinflüsse bedingt ist</dd></dl>

<p>Die „genetische Varianz“ kann dann weiter aufgeschlüsselt werden, um z. B. Interaktionen von Genen untereinander oder von Genen mit Umweltfaktoren zu erforschen.

</p>

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</mrow>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{G}=V_{A}+V_{D}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/fbd2f4c70a43da68e7d7d35264631918cc3db8a6.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:14.586ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{G}=V_{A}+V_{D}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

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</mrow>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{A}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6f799f117ef739f7d3645a44d17e2c9f4245ab52.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.82ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{A}}" loading="lazy"></span>: additive „genetische Varianz“</dd></dl>

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</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V_{D}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/499c0305c10b57061914df97a42583a302f79994.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.948ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle V_{D}}" loading="lazy"></span>: Dominanzvarianz</dd></dl>

<p>Ein zweites wesentliches Konzept ist der sogenannte <b>Erblichkeitskoeffizient</b> und ist definiert als Anteil der „genetischen Varianz“ an der phänotypischen Varianz:

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</mrow>

</msup>

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</mrow>

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</mrow>

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</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle h^{2}=V_{A}/V_{P}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/d68be2f2d692e05236f7e034a169083d386b97fa.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:12.296ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle h^{2}=V_{A}/V_{P}}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Der Erblichkeitskoeffizient ist ein Maß für die <a href="Heritabilit%C3%A4t" title="Heritabilität">Heritabilität</a> und zeigt an, wie stark sich z. B. Eltern und Kinder aufgrund ihrer Verwandtschaft hinsichtlich eines Merkmals gleichen.

</p><p>Weitere Themen der klassischen quantitativen Genetik:

</p>

<ul><li>natürliche und künstliche Selektion</li>

<li>Effekte der Inzucht</li>

<li>Korrelierte Merkmale</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Neuere_Methoden">Neuere Methoden</h3></div>

<ul><li><a href="Quantitative_Trait_Locus" title="Quantitative Trait Locus">QTL-Mapping</a></li></ul>

<p>“<b>Q</b>uantitative <b>T</b>rait <b>L</b>ocus Mapping” ist eine Methode, um die Genorte zu finden, die ein Merkmal beeinflussen. Ähnlich wie bei der <a href="Genkarte" title="Genkarte">Kartierung einzelner Gene</a> wird versucht, eine Kopplung von <a href="Ph%C3%A4notyp" title="Phänotyp">Phänotyp</a> und <a href="Genotyp" title="Genotyp">Genotyp</a> nachzuweisen. Da das untersuchte Merkmal kontinuierlich verteilt ist, ist diese Kopplung oft schwer nachzuweisen, insbesondere wenn ein Genort nur einen schwachen Effekt auf das Merkmal hat. Statistische Methoden (z. B. die <a href="Maximum-Likelihood-Methode" title="Maximum-Likelihood-Methode">Maximum-Likelihood-Methode</a>) erlauben eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Genort das Merkmal beeinflusst. Das endgültige Ziel eines QTL-Experiments ist es, diejenigen <a href="Nukleotid" class="mw-redirect" title="Nukleotid">Nukleotide</a> (Bausteine) der <a href="Desoxyribonukleins%C3%A4ure" title="Desoxyribonukleinsäure">DNA</a> zu finden, die die Wirkung des Gens verändern.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Michael_Lynch_(Biologe)" title="Michael Lynch (Biologe)">Michael Lynch</a>, Bruce Walsh: <i>Genetics and analysis of quantitative traits.</i> Sinauer, 1998.</li>

<li><a href="Diethard_Tautz" title="Diethard Tautz">Diethard Tautz</a>: <i>Vererbungslehre: In der Menge liegt die Wahrheit</i>, in: Frankfurter Allgemeine Zeitung 14. Juni 2019 <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.faz.net/aktuell/wissen/leben-gene/vererbungslehre-in-der-menge-liegt-die-wahrheit-16224807.html">online</a></li>

<li>Douglas S. Falconer: <i>Einführung in die quantitative Genetik</i>, Stuttgart : Ulmer Verlag 1984, ISBN 978-3-8001-2532-6.</li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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