Warum ist kein Kätzchen im Wurf wie das andere? – Rekombination, Vererbung & Mutation zum Ausprobieren
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Worum geht es?
Eine Katzenmutter, ein Kater – und trotzdem sieht jedes Kätzchen im Wurf anders aus: mal getigert, mal einfarbig, kurz- oder langhaarig, grau oder cremefarben. Woran liegt das? Drei Zutaten reichen, um es zu verstehen:
Ein echter Wurf: Diese Kätzchen haben dieselben Eltern – und trotzdem ist keins wie das andere. Genau das baust du gleich selbst nach. Foto: Jan Mallander, Wikimedia Commons, CC0
RekombinationKarten neu mischenJedes Kätzchen bekommt von jedem Elternteil zufällig eine von zwei Genvarianten. Bei jedem Wurf werden die Anlagen neu kombiniert – daher ist kein Geschwisterkätzchen wie das andere.
So läuft das Mischen ab: Von jedem Chromosom besitzt die Katze zwei Ausführungen – eine von der Mutter, eine vom Vater. Bei der Bildung von Ei- und Samenzellen (der Meiose) wird jedes Paar getrennt; in jede Keimzelle kommt zufällig nur eine der beiden. Vorher tauschen die Chromosomen noch Stücke aus (Crossing-over). Zusammen mit dem Zufall, welche Samenzelle welche Eizelle trifft, sind praktisch unendlich viele Kätzchen möglich.
Dominant / rezessivSichtbar oder verborgenManche Anlagen setzen sich sichtbar durch (dominant), andere bleiben verborgen (rezessiv). So kann ein Merkmal „überspringen": Beide Eltern sind getigert – ein Kätzchen ist plötzlich einfarbig.
Warum setzt sich eine Anlage durch? Jedes Gen ist eine Bauanleitung für ein bestimmtes Eiweiß. Ein dominantes Allel liefert meist ein funktionierendes Eiweiß – und eine funktionierende Kopie reicht oft schon, damit das Merkmal sichtbar wird. Ein rezessives Allel stellt häufig kein oder ein verändertes Eiweiß her; es wird erst sichtbar, wenn beide Kopien rezessiv sind. Deshalb kann eine rezessive Anlage über Generationen verborgen mitlaufen.
Vereinfacht – es gibt auch Zwischenformen (intermediäre oder kodominante Vererbung).
MutationEtwas ganz NeuesSelten entsteht bei der Weitergabe ein Kopierfehler – eine Variante, die es im Stammbaum vorher gar nicht gab. Das ist die Quelle für wirklich neue Vielfalt.
Wie und warum entstehen Mutationen? Vor jeder Zellteilung muss die gesamte DNA kopiert werden – Milliarden Bausteine. Dabei passieren selten Fehler: ein Baustein wird vertauscht, fehlt oder kommt doppelt vor. Auch UV- und radioaktive Strahlung oder bestimmte Chemikalien können die DNA verändern. Mutationen sind zufällig und meist folgenlos oder schädlich – nur ganz selten entsteht eine nützliche neue Variante. Nur Mutationen in den Keimzellen werden vererbt. Sie sind die einzige Quelle wirklich neuer Erbanlagen – der Rohstoff der Evolution.
So funktioniert der Wurf: Du stellst die Anlagen von Mutter und Vater ein und drückst „Kätzchen zeugen". Der Simulator würfelt die Vererbung aus und malt das Kätzchen. Zeuge einen ganzen Wurf und beobachte, wie verschieden die Geschwister aussehen. Modelliert werden vier gut sichtbare Merkmale: Fellfarbe, Fellmuster, Fellänge und Augenfarbe.
Tab 1 · Der Wurf
🎯 Auftrag 1 · Beobachten
Zeuge mindestens 6 Kätzchen mit denselben Eltern. Sieh genau hin: Sind zwei Kätzchen exakt gleich? Woran liegt die Vielfalt?
💡 Tipp: Tippe auf eine Anlage der Eltern (z. B. Fellmuster), um zwischen reinerbig, mischerbig und rein rezessiv zu wechseln. Die Elternkatzen verändern sich sofort.
Mutter ♀
Vater ♂
🧬 Vertiefung · Warum sind Glückskatzen fast immer weiblich?
Eine echte Glückskatze (Schildpatt): orange, schwarz und weiß zugleich – und darum mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit weiblich. Foto: Vitorperrut555, Wikimedia Commons, CC0
Das Gen für Orange liegt auf dem X-Chromosom. Eine Katze hat zwei X (XX), ein Kater ein X und ein Y (XY).
• Eine Katze (XX) kann die Orange-Anlage auf beiden X tragen (ganz orange), auf keinem (nicht orange) oder auf genau einem – dann zeigt sie orange und nicht-orange Flecken: eine dreifarbige Glückskatze / Schildpatt 🌈.
• Ein Kater (XY) hat nur ein X – also entweder orange oder nicht, aber (fast) nie dreifarbig.
Deshalb sind Glückskatzen fast immer weiblich. In diesem Wurf ist die Mutter eine Schildpattkatze (trägt Orange auf einem X), der Vater ist nicht orange – zeuge Kätzchen und achte auf Geschlecht (♀/♂) und Fellmuster.
Kätzchen
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Mögliche Fell-Kombis
–
„Übersprungen"
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Mutationen
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Glückskatzen 🌈
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Noch keine Kätzchen – drück „Kätzchen zeugen".
↩️ Merkmal übersprungen (rezessiv wurde sichtbar)✨ Mutation (neu im Stammbaum)
🎯 Auftrag 2 · Das Überspringen
Stelle beide Eltern beim Fellmuster auf mischerbig (Tt) – beide sind dann getigert. Zeuge Kätzchen, bis eines einfarbig ist. Wie ist das möglich, obwohl beide Eltern getigert sind?
🎯 Auftrag 3 · Etwas Neues
Schalte oben „Mutationen zulassen" ein und zeuge weiter, bis ein Kätzchen ein Merkmal trägt, das keines der Elternteile weitergeben konnte (Markierung ✨). Das ist die Quelle wirklich neuer Vielfalt – und damit der Rohstoff für die Selektion (nächste App der Reihe).
Beobachte: Die Kätzchen ähneln ihren Eltern – aber jedes ist eine neue Kombination der elterlichen Anlagen. Verändere die Eltern und sieh, wie sich der mögliche Wurf ändert. Ohne Mutation kann nie ein Merkmal auftauchen, das die Eltern nicht wenigstens verborgen in sich tragen.
Tab 2 · Reflexion & Quiz
Halte fest, was du beobachtet hast, und prüfe dein Verständnis. Die richtigen Antworten füllen deinen Fortschrittsbalken.
Zum Nachdenken (offen)
1. Warum sehen die Kätzchen eines Wurfs verschieden aus, obwohl sie dieselben Eltern haben?
Bei jeder Zeugung gibt jedes Elternteil pro Anlage zufällig eine von zwei Genvarianten weiter. Schon bei wenigen Genen ergeben sich viele Kombinationen – bei tausenden Genen praktisch unendlich viele. Das nennt man Rekombination: die elterlichen Anlagen werden jedes Mal neu gemischt.
2. Beide Eltern sind getigert – ein Kätzchen wird einfarbig. Wie geht das?
Beide Eltern sind mischerbig (Tt): Sie tragen neben der dominanten „getigert"-Anlage eine verborgene rezessive „einfarbig"-Anlage. Gibt jeder Elternteil zufällig die einfarbige Anlage weiter, ist das Kätzchen tt – und einfarbig. Das Merkmal war die ganze Zeit da, nur verborgen.
3. Was ist der Unterschied zwischen Rekombination und Mutation als Ursache von Vielfalt?
Rekombination mischt vorhandene Anlagen neu – es kann nichts auftauchen, was die Eltern nicht schon (verborgen) besaßen. Mutation ist ein seltener Kopierfehler und erzeugt eine wirklich neue Variante. Für die Evolution ist Mutation die Quelle neuer Merkmale, Rekombination die riesige Vielfalt an Kombinationen – auf beides wirkt später die Selektion.
