Was erbt man vom Vater, was von der Mutter?

Vertiefung zum ThemaStammbaumanalyse

„Die Nase hast du vom Papa, die Locken von Mama“: Solche Sätze hört fast jeder. Genetisch ist die Sache genauer und spannender. Bei den meisten Chromosomen bekommst du von jedem Elternteil genau die Hälfte – aber bei X, Y und den Mitochondrien macht es einen großen Unterschied, ob du Tochter oder Sohn bist.

Einfach erklärt

Diese Seite vertieft das Thema Stammbaumanalyse. Fast alle Chromosomen hast du doppelt. Chromosomen sind die Träger der Erbanlagen in der Zelle. Bei 22 Paaren bekommst du ein Chromosom von der Mutter und eins vom Vater. Hier stammt also die Hälfte von jedem Elternteil.

Anders ist es bei den Geschlechts-Chromosomen X und Y. Eine Tochter bekommt das X vom Vater und ein X von der Mutter. Ein Sohn bekommt das Y vom Vater. Sein einziges X kommt immer von der Mutter.

Das Wichtigste:

• Ein Vater gibt Merkmale auf seinem X an alle Töchter weiter. An seine Söhne gibt er sie nie weiter.
• Die Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Sie haben ein eigenes kleines Erbgut. Alle Kinder bekommen es nur von der Mutter.
• Der Satz „Intelligenz erbt man nur von der Mutter“ ist falsch. Daran sind sehr viele Erbanlagen beteiligt. Auch die Umwelt spielt mit.

Merke: Söhne bekommen ihr X immer von der Mutter und ihr Y vom Vater.

Was wird vom Vater vererbt, was von der Mutter? Die Autosomen

Jede Körperzelle enthält 46 Chromosomen: 22 Paare Autosomen (alle Chromosomen außer den Geschlechtschromosomen) und ein Paar Geschlechtschromosomen. In der Meiose erhält jede Eizelle und jedes Spermium von jedem Autosomenpaar genau ein Chromosom. Bei der Befruchtung kommen beide Sätze zusammen. Bei den Autosomen gilt deshalb für Töchter und Söhne dasselbe: Die Hälfte stammt von der Mutter, die Hälfte vom Vater.

Das heißt aber nicht, dass du von jedem Großelternteil genau ein Viertel geerbt hast. Durch Crossing-over in der Meiose deiner Eltern sind deren Chromosomen Mosaike aus Abschnitten von Großvater und Großmutter. Im Durchschnitt stammt etwa ein Viertel deiner Autosomen-DNA von jedem Großelternteil, im Einzelfall kann der Anteil spürbar davon abweichen. Aus demselben Grund haben Geschwister im Durchschnitt die Hälfte ihrer Allele gemeinsam, aber nie genau die Hälfte.

Was vererbt der Vater an die Tochter, was die Mutter an die Tochter?

Bei den Geschlechtschromosomen wird es asymmetrisch. Ein Vater hat nur ein X-Chromosom. Jede Tochter erhält von ihm genau dieses X, unverändert und vollständig. Daraus folgen zwei überraschende Tatsachen: Alle Töchter eines Mannes tragen dasselbe väterliche X. Und dieses X stammt komplett von der Großmutter väterlicherseits, denn der Vater hat sein X von seiner Mutter bekommen.

Die Mutter hat zwei X-Chromosomen. Sie gibt jeder Tochter eines davon weiter, nach Crossing-over in der Meiose meist ein Mosaik aus beiden. Eine Tochter hat also ein X vom Vater und ein X von der Mutter. In jeder ihrer Körperzellen wird früh in der Entwicklung eines der beiden zufällig weitgehend stillgelegt. Diese X-Inaktivierung sorgt dafür, dass Frauen nicht die doppelte Menge an X-Genprodukten bilden.

Und was bekommt der Sohn vom Vater?

Ein Sohn erhält vom Vater das Y-Chromosom, nie das X. Sein einziges X stammt immer von der Mutter. Deshalb werden X-chromosomale Merkmale wie die Rot-Grün-Schwäche nie vom Vater auf den Sohn vererbt – ein wichtiges Kriterium bei der Stammbaumanalyse. Das Y wird dagegen fast unverändert vom Vater auf den Sohn weitergegeben, über viele Generationen in der männlichen Linie. Darauf beruhen Y-DNA-Tests in der Ahnenforschung.

Erbteil	Tochter bekommt	Sohn bekommt
Autosomen (22 Paare)	je ein Chromosom pro Paar von Vater und Mutter	je ein Chromosom pro Paar von Vater und Mutter
X-Chromosom	das X des Vaters und ein X der Mutter	nur ein X, immer von der Mutter
Y-Chromosom	keines	das Y des Vaters
Mitochondrien-DNA	von der Mutter	von der Mutter

Unterm Strich bekommt ein Sohn sogar etwas mehr DNA von der Mutter als vom Vater: Laut MedlinePlus umfasst das X-Chromosom rund 155 Millionen Basenpaare, das Y nur etwas mehr als 59 Millionen. Wie man solche Muster in Familien nutzt, um Erbgänge zu bestimmen, übst du bei den Stammbaumanalyse-Übungen.

Nur von der Mutter: die Mitochondrien-DNA

Nicht alle Gene liegen im Zellkern. Die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, besitzen ein eigenes kleines ringförmiges Erbgut. Laut MedlinePlus umfasst es beim Menschen etwa 16.500 Basenpaare mit 37 Genen; 13 davon enthalten Baupläne für Proteine der Zellatmung, die übrigen für RNA-Moleküle. Eine Eizelle enthält sehr viele Mitochondrien, ein Spermium nur wenige im Mittelstück. Die väterlichen Mitochondrien werden nach der Befruchtung gezielt abgebaut. Deshalb wird die mtDNA praktisch ausschließlich von der Mutter an alle ihre Kinder weitergegeben – an Töchter und Söhne. Weiter vererben können sie aber nur die Töchter.

Für die Medizin ist das wichtig: Eine Erkrankung, die durch eine Veränderung der mtDNA entsteht, wird von einer betroffenen Mutter an ihre Kinder weitergegeben, von einem betroffenen Vater dagegen nicht. Weil eine Zelle viele Mitochondrien enthält, die nicht alle dieselbe Variante tragen müssen, kann die Krankheit bei Geschwistern aber unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Mehr über die Organellen erfährst du bei den Mitochondrien.

Genomische Prägung: wenn es doch auf die Herkunft ankommt

Bei den allermeisten Genen ist es egal, ob ein Allel von der Mutter oder vom Vater stammt. Es gibt aber Ausnahmen: Bei einem kleinen Teil der Gene wird je nach Herkunft nur eine Kopie abgelesen, die andere ist durch Methylgruppen an der DNA stillgelegt. Man nennt das genomische Prägung (englisch imprinting). Die Basenfolge ändert sich dabei nicht – es ist ein Mechanismus der Epigenetik.

Ein bekanntes Beispiel liegt auf Chromosom 15. Fehlt in einem bestimmten Abschnitt die Aktivität der väterlichen Kopie, entsteht das Prader-Willi-Syndrom. Fehlt im selben Bereich die Aktivität der mütterlichen Kopie eines bestimmten Gens, entsteht das Angelman-Syndrom – eine ganz andere Erkrankung. Derselbe DNA-Abschnitt führt also zu verschiedenen Folgen, je nachdem, von welchem Elternteil die fehlende Kopie stammt.

Mythen im Faktencheck

Rund um die Frage „Was vererbt der Vater, was die Mutter?“ kursieren viele Behauptungen. Drei davon im Check:

„Kinder sind genetisch zur Hälfte Mutter, zur Hälfte Vater – also genau 50 : 50.“ Fast. Bei den Autosomen stimmt es, bei Söhnen kommt aber das große X von der Mutter und nur das kleine Y vom Vater, und die mtDNA stammt bei allen Kindern von der Mutter. Ähnlichkeit im Aussehen lässt sich daraus trotzdem nicht ableiten: Ob ein Kind „nach dem Vater kommt“, hängt davon ab, welche Allele es zufällig erhalten hat und wie sie zusammenwirken.

Fachbegriffe

Autosomen

Die 22 Chromosomenpaare, die keine Geschlechtschromosomen sind; bei Frauen und Männern gleich.

Gonosomen

Geschlechtschromosomen X und Y; Frauen meist XX, Männer meist XY.

Mitochondrien-DNA (mtDNA)

Kleines ringförmiges Erbgut der Mitochondrien mit 37 Genen; wird über die Eizelle vererbt.

X-Inaktivierung

Zufälliges, weitgehendes Stilllegen eines der beiden X-Chromosomen in jeder Körperzelle von Frauen.

genomische Prägung

Epigenetische Markierung, durch die bei manchen Genen nur die mütterliche oder nur die väterliche Kopie aktiv ist.

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