Genetics Lab: Punnett Square — Züchte ein 3D-Wesen und führe echte Punnett-Quadrate durch, um die Mendelsche Genetik zu lernen

Der entscheidende Test ist, ob eine App dich die Kreuzung selbst durchführen lässt, statt dir nur ein fertiges Beispiel zu zeigen. Genau das macht Genetics Lab: Du wählst die Elterngenotypen für 15 Merkmale aus, tippst auf „Züchten“ und siehst, wie sich ein echtes Punnett-Quadrat in Fell, Augen und Flügeln eines 3D-Wesens auflöst. In 34 Lektionen behandelt die App die monohybride Kreuzung, dihybride Verhältnisse, nichtmendelsche Muster und Populationsgenetik – kostenlos auf iOS und Android.

Ein Punnett-Quadrat ordnet die möglichen Allele eines Elternteils oben und die des anderen an der Seite an und füllt dann jede Zelle mit der Kombination, die dort entsteht. Jede Zelle steht für ein gleich wahrscheinliches Ergebnis. Wenn du also zählst, wie viele Zellen einen bestimmten Genotyp oder Phänotyp zeigen, erhältst du direkt dessen Wahrscheinlichkeit. Das Cross-Labor von Genetics Lab erstellt dieses Raster aus den von dir gewählten Genotypen, sodass das angezeigte Quadrat immer genau der von dir eingerichteten Kreuzung entspricht.

Ein Genotyp ist das Allelpaar, das ein Organismus für ein Gen trägt – zum Beispiel Bb, also eine dominante und eine rezessive Kopie. Ein Phänotyp ist das Merkmal, das du tatsächlich beobachten kannst, etwa eine bestimmte Fellfarbe. Zwei verschiedene Genotypen können denselben Phänotyp haben, wenn ein dominantes Allel ein rezessives verdeckt. Deshalb verfolgt ein Punnett-Quadrat zuerst die Genotypen und danach die Phänotypen.

Bei einer dihybriden Kreuzung werden zwei Gene gleichzeitig betrachtet. Das Verhältnis 9:3:3:1 entsteht durch die unabhängige Verteilung dieser Gene – die Allele jedes Gens werden in die Gameten verteilt, ohne die Allele des anderen Gens zu beeinflussen. Wenn man die Wahrscheinlichkeiten für jedes Gen über insgesamt sechzehn mögliche Kombinationen von Nachkommen miteinander multipliziert, ergibt sich genau diese Aufteilung. Welt 2 von Genetics Lab führt durch die Produkt- und Summenregel, die die Rechnung hinter dem Verhältnis erklären. Im Cross-Labor kannst du sie anschließend an einer tatsächlichen Kreuzung mit zwei Merkmalen überprüfen.

Bei unvollständiger Dominanz verschmelzen zwei Phänotypen zu einer Zwischenform. Das klassische Beispiel sind rote und weiße Blüten, aus denen rosafarbene Nachkommen entstehen. Bei Kodominanz werden dagegen beide Allele gleichzeitig vollständig ausgeprägt. Ein heterozygoter Organismus zeigt dann beide Merkmale der Eltern nebeneinander statt einer Mischung – ein geflecktes Fellmuster mit beiden Farben ist ein typisches Beispiel. Die Welt „Jenseits von Mendel“ in Genetics Lab behandelt beide Muster sowie multiple Allele und geschlechtsgebundene Vererbung – also Fälle, die über die grundlegende dominant-rezessive Regel hinausgehen.

Die Hardy-Weinberg-Gleichung sagt voraus, dass Allel- und Genotyphäufigkeiten über Generationen hinweg in einer idealisierten Population stabil bleiben sollten – in einer Population ohne Mutation, Migration, Selektion oder genetische Drift. Sie liefert Biologen eine Grundlage für den Vergleich mit realen Populationen, denn wenn deren Häufigkeiten von dieser Vorhersage abweichen, deutet das darauf hin, dass eine dieser realen Kräfte wirkt. Die Welt „Populationsgenetik“ von Genetics Lab führt die Gleichung zusammen mit Allelhäufigkeiten, DNA-Struktur und Mutation ein.

Das Glimmerbeast ist das fiktive Wesen, an dem jede Kreuzung in der App durchgeführt wird. Es verfügt über 15 Zuchtmerkmale – darunter Fellfarbe, Ohrenform, Augenfarbe, Schwanzlänge, Körpergröße, Hörner, Flügel, Fellmuster und Leuchten – die von ungefähr 40 Allelen gesteuert werden. Ein erfundenes Wesen hält jede Lektion in einer sicheren Lernumgebung für die Mechanismen der Vererbung, ohne menschliche Genetik und ohne medizinischen Kontext irgendwo in der App.

Ja. Die App kann kostenlos im App Store und bei Google Play heruntergeladen werden. Die erste Welt, eine begrenzte Auswahl an Zuchtmerkmalen, ein Teil der Sammlung und die tägliche Kreuzung sind kostenlos verfügbar; zur Unterstützung der kostenlosen Inhalte werden Anzeigen eingeblendet. Ein Pro-Abonnement schaltet die übrigen Welten und Lektionen, alle 15 Zuchtmerkmale, die vollständige Sammlung mit 120 Aufgaben, den AI-Genetik-Tutor und eine werbefreie Nutzung frei. Bei Google Play ist die App als Genetics Lab: Punnett Square und im App Store als Genetics Lab: DNA & Heredity aufgeführt – es handelt sich um dieselbe App.

Er erklärt einen bestimmten Genotyp, eine bestimmte Kreuzung oder ein bestimmtes Verhältnis in verständlicher Sprache, wenn ein Ergebnis nicht deinen Erwartungen entspricht – zum Beispiel, warum eine Kreuzung ein Verhältnis von 3:1 statt 1:1 ergeben hat. Er beantwortet das konkrete Problem, das gerade vor dir liegt, statt einen allgemeinen Genetikvortrag zu halten. Vor der ersten AI-Anfrage bittet die App um deine Erlaubnis.

Nein. Der Kurs beginnt mit der Definition eines Merkmals und baut Schritt für Schritt ein Punnett-Quadrat auf, bis hin zu dihybriden Kreuzungen, nichtmendelscher Vererbung und Populationsgenetik. Er richtet sich an Schülerinnen und Schüler sowie Studierende, die mendelsche Genetik lernen, an Homeschooling-Lernende ohne Laborausrüstung und an alle, die Allele und Wahrscheinlichkeiten wirklich verstehen möchten.