Arbeitsblatt - Lunaria

Arbeitsblatt:

Das Einjährige Silberblatt - Genetik im Garten

(Lunaria annua)

In vielen Gärten blüht von April bis Juni das Einjährige Silberblatt.

Das Silberblatt hat tief herzfömige Blätter mit grob gezähntem Rand. Am Grund stehen sie fast gegenständig.
Die Blüten sind aus 4 Kelchblättern, 4 kreuzförmig gegenüber stehenden Blütenblättern, 4 längere (innerer Kreis) und 2 kurze (äußerer Kreis) Staubblätter und einem Stempel aufgebaut.
Die Früchte der Pflanzen sind relativ große, mehrer Zentimeter lange Schötchen.
[Anm.: Botaniker bezeichnen Schoten, die weniger als drei mal so lang wie breit sind als Schötchen.]
Nach dem Abfallen der Samen bleibt die silbrige trockenhäutige Scheidewand der Schoten an den Pflanzen zurück. Von diesen silbrigen "Blättern" rührt der Namen "Silberblatt".
Beim Einjährigen Silberblatt handelt es sich um eine ein- bis zweijährige Gartenpflanze. Eine verwandte einheimische Art ist das Mehrjährige Silberblatt (Lunaria rediviva). Sie wächst in Berg- und Schluchtwäldern und ist relativ selten.

Aufgabe 1:

Zu welcher Pflanzenfamilie gehört das Silberblatt?
Welche eindeutigen Merkmale charakterisieren Arten dieser Familie?
Nennen Sie drei weitere Arten dieser Pflanzenfamilie?
Welche Vertreter dieser Familie haben Bedeutung als Nutzpflanzen?

Aufgabe 2:

Das Silberblatt blüht in drei klar unterscheidbare Farbvarianten: Weiß, hellviolett und dunkelviolett. Die verschiedenen Farbvarianten können im Garten im gleichen Beet nebeneinander blühen. Dabei kommen an einer Pflanze immer nur Blüten von einer Farbvariante vor, was die Vermutung nahe legt, dass die Blütenfarbe genetisch bestimmt ist.

Welcher Erbgang liegt der Vererbung der Blütenfarbe beim Silberblatt vermutlich zugrunde?
Weshalb können aus den Samen einer Pflanze, sowohl weiß-, hellviolett- und dunkelviolett blühende Pflanzen entstehen?

Aufgabe 3:

In einem Garten ist nach mehreren Jahren durch Aussaat der Samen einer Pflanze und natürliche Vermehrung eine kleine Population von 55 Silberblattpflanzen entstanden. 18 Pflanzen blühen weiß.

Wie viele hellviolette und dunkelviolette Individuen sind zu erwarten?

Nach Hardy und Weinberg ist die Summe der Allelfrequenzen in einer Population gleich 1.
Bei einem monohybriden Erbgang mit zwei Allelen ( A₁ und A₂) gilt:

p(A₁) + q(A₂) = 1

Für die Häufigkeiten der Genotypen gilt:

p² + 2pq + q² = 1

Dabei ist p² die Häufigkeit von A₁A₁,2pq die Häufigkeit von A₁A₂und q² die Häufigkeit von A₂A₂.

Welche Blütenfarbe hatte die Ausgangspflanze?

Aufgabe 4:

Tatsächlich setzt sich die Gartenpopulation von 55 Pflanzen wie folgt zusammen:
18 weiß blühende Pflanzen, 33 hellviolett blühende und 4 dunkelviolett blühende Pflanzen.

Diskutieren Sie die Abweichungen zwischen der von Ihnen errechneten und der tatsächlichen Verteilung der Genotypen.

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