Биологът Грегор Мендел. Грегор Мендел - баща на съвременната генетика

Австрийският свещеник и ботаник Грегор Йохан Мендел полага основите на науката генетика. Той математически изведе законите на генетиката, които сега се наричат ​​на негово име.

Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в Хайзендорф, Австрия. Като дете започва да проявява интерес към изучаването на растенията и околната среда. След две години обучение в Института по философия в Олмюц, Мендел решава да влезе в манастир в Брюн. Това се случи през 1843 г. По време на обреда на пострижението му като монах той получава името Григор. Още през 1847 г. той става свещеник.

Животът на духовника се състои не само от молитви. Мендел успя да посвети много време на обучение и наука. През 1850 г. той решава да вземе изпитите, за да стане учител, но се проваля, получавайки „D“ по биология и геология. Мендел прекарва 1851-1853 г. във Виенския университет, където изучава физика, химия, зоология, ботаника и математика. След завръщането си в Брун отец Грегор започва да преподава в училище, въпреки че никога не е издържал изпита за учител. През 1868 г. Йохан Мендел става абат.

Мендел провежда своите експерименти, които в крайна сметка довеждат до сензационното откритие на законите на генетиката, в малката си енорийска градина от 1856 г. Трябва да се отбележи, че средата на светия отец допринесе за научните изследвания. Факт е, че някои от приятелите му имаха много добро образование в областта на естествените науки. Често посещавали различни научни семинари, в които участвал и Мендел. Освен това манастирът имаше много богата библиотека, в която Мендел, естествено, беше редовен. Той беше много вдъхновен от книгата на Дарвин "Произходът на видовете", но със сигурност се знае, че експериментите на Мендел започват много преди публикуването на тази работа.

На 8 февруари и 8 март 1865 г. Грегор (Йохан) Мендел говори на срещите на Обществото по естествена история в Брюн, където говори за необичайните си открития в една все още неизвестна област (която по-късно ще стане известна като генетика). Грегор Мендел провежда експерименти с обикновен грах, но по-късно обхватът на експерименталните обекти е значително разширен. В резултат на това Мендел стигна до извода, че различните свойства на дадено растение или животно не се появяват просто от нищото, а зависят от „родителите“. Информацията за тези наследствени черти се предава чрез гените (термин, въведен от Мендел, от който произлиза терминът "генетика"). Още през 1866 г. е публикувана книгата на Мендел "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Опити с растителни хибриди"). Съвременниците обаче не оцениха революционния характер на откритията на скромния свещеник от Брун.

Научните изследвания на Мендел не го отвличат от ежедневните му задължения. През 1868 г. става игумен, наставник на целия манастир. На тази длъжност той отлично защитава интересите на църквата като цяло и в частност на манастира Брун. Той беше добър в избягването на конфликти с властите и избягването на прекомерно данъчно облагане. Той беше много обичан от енориаши и студенти, млади монаси.

На 6 януари 1884 г. бащата на Грегор (Йохан Мендел) почина. Погребан е в родния си Брун. Славата на учен идва при Мендел след смъртта му, когато експерименти, подобни на неговите експерименти през 1900 г., са проведени независимо от трима европейски ботаници, които достигат до резултати, подобни на тези на Мендел.

Грегор Мендел - учител или монах?

Съдбата на Мендел след Богословския институт вече е уредена. Двадесет и седем годишният каноник, ръкоположен за свещеник, получава отлична енория в Стария Брюн. Цяла година се готви да вземе изпити за доктор по теология, когато в живота му настъпват сериозни промени. Георг Мендел решава да промени съдбата си доста драматично и отказва да извършва религиозни служби. Той би искал да изучава природата и в името на тази страст решава да заеме място в гимназията Цнайм, където по това време се откриваше 7-ми клас. Той кандидатства за позиция като „су-професор“.

В Русия „професор“ е чисто университетско звание, но в Австрия и Германия дори учителят на първокласници се нарича това звание. Gymnasium suplent - това по-скоро може да се преведе като „обикновен учител“, „помощник на учителя“. Това може да е човек с отлични познания по материята, но тъй като нямаше диплома, го назначиха по-скоро временно.

Запазен е и документ, обясняващ такова необичайно решение на пастор Мендел. Това е официално писмо до епископ граф Шафгоч от абата на манастира Св. Тома, прелат Напа. Ваше Милостно Епископско Високопреосвещенство! Висшият императорско-кралски земски президиум с указ № Z 35338 от 28 септември 1849 г. счете за най-добре да назначи каноник Грегор Мендел за заместник в Цнаймската гимназия. „... Този каноник има богобоязлив начин на живот, въздържание и добродетелно поведение, напълно съответстващи на неговия сан, съчетани с голяма преданост към науките... Той обаче е малко по-малко подходящ за грижа за душите на миряни, тъй като веднъж той се намира до леглото на болния, като при вида на страданието, ние сме обхванати от непреодолимо объркване и от това самият той се разболява опасно, което ме кара да се откажа от него от задълженията на изповедник.

И така, през есента на 1849 г. каноник и поддръжник на Мендел пристига в Цнайм, за да започне нови задължения. Мендел печели с 40 процента по-малко от колегите си, които имат дипломи. Той е уважаван от своите колеги и обичан от своите ученици. В гимназията обаче не преподава предмети по природни науки, а класическа литература, древни езици и математика. Трябва диплома. Това ще даде възможност за преподаване на ботаника и физика, минералогия и естествена история. Имаше 2 пътя до дипломата. Единият е завършване на университет, другият начин - по-кратък - е полагането на изпити във Виена пред специална комисия на Имперското министерство на култовете и образованието за правото да се преподават едни и същи предмети в едни и същи класове.

Законите на Мендел

Цитологичните основи на законите на Мендел се основават на:

Сдвояване на хромозоми (сдвояване на гени, които определят възможността за развитие на всяка черта)

Характеристики на мейозата (процеси, протичащи в мейозата, които осигуряват независимото разминаване на хромозомите с гените, разположени върху тях, до различни плюсове на клетката и след това в различни гамети)

Характеристики на процеса на оплождане (случайна комбинация от хромозоми, носещи един ген от всяка алелна двойка)

Научният метод на Мендел

Основните модели на предаване на наследствени характеристики от родители към потомци са установени от Г. Мендел през втората половина на 19 век. Той пресича грахови растения, които се различават по индивидуални черти, и въз основа на получените резултати обосновава идеята за съществуването на наследствени наклонности, отговорни за проявата на черти. В своите трудове Мендел използва метода на хибридологичния анализ, който се превърна в универсален в изучаването на моделите на наследяване на признаци при растения, животни и хора.

За разлика от своите предшественици, които се опитват да проследят наследяването на много характеристики на организма в съвкупност, Мендел изучава аналитично този сложен феномен. Той наблюдава унаследяването на само една двойка или малък брой алтернативни (взаимно изключващи се) двойки признаци в сортовете градински грах, а именно: бели и червени цветя; нисък и висок ръст; жълти и зелени, гладки и набръчкани семена от грах и др. Такива контрастни характеристики се наричат ​​алели, а термините „алел” и „ген” се използват като синоними.

За кръстосването Мендел използва чисти линии, тоест потомството на едно самоопрашващо се растение, в което се запазва подобен набор от гени. Всеки от тези редове не доведе до разделяне на символи. В методологията на хибридологичния анализ също беше важно, че Мендел първи точно изчисли броя на потомците - хибриди с различни характеристики, т.е. математически обработи получените резултати и въведе приетата в математиката символика за записване на различни варианти на кръстосване: A, B, C, D и т.н. С тези букви той обозначава съответните наследствени фактори.

В съвременната генетика са приети следните условности за кръстосване: родителски форми - Р; първо поколение хибриди, получени от кръстосване - F1; хибриди от второ поколение - F2, трето - F3 и т.н. Самото кръстосване на два индивида се обозначава със знака x (например: AA x aa).

От многото различни признаци на кръстосани грахови растения, в първия си експеримент Мендел взе предвид унаследяването само на една двойка: жълти и зелени семена, червени и бели цветя и т.н. Такова кръстосване се нарича монохибридно. Ако се проследи наследяването на две двойки признаци, например жълти гладки грахови семена от един сорт и зелени набръчкани от друг, тогава кръстосването се нарича дихибридно. Ако се вземат предвид три или повече двойки признаци, кръстосването се нарича полихибридно.

Модели на наследяване на признаци

Алелите се обозначават с букви от латинската азбука, докато Мендел нарича някои черти доминиращи (преобладаващи) и ги обозначава с главни букви - A, B, C и т.н., други - рецесивни (низши, потиснати), които той обозначава с малки букви - a, c, c и т.н. Тъй като всяка хромозома (носител на алели или гени) съдържа само един от два алела, а хомоложните хромозоми винаги са сдвоени (едната бащина, другата майчина), диплоидните клетки винаги имат двойка алели: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb и т.н. Индивиди и техните клетки, които имат чифт идентични алели (AA или aa) в своите хомоложни хромозоми, се наричат ​​хомозиготни. Те могат да образуват само един тип зародишни клетки: или гамети с алел А, или гамети с алел а. Индивиди, които имат както доминантни, така и рецесивни Аа гени в хомоложните хромозоми на техните клетки, се наричат ​​хетерозиготни; Когато зародишните клетки узреят, те образуват два вида гамети: гамети с алел А и гамети с алел а. В хетерозиготните организми доминиращият алел А, който се проявява фенотипно, се намира на една хромозома, а рецесивният алел а, потиснат от доминиращия, е в съответния регион (локус) на друга хомоложна хромозома. В случай на хомозиготност, всеки от двойката алели отразява или доминантното (AA), или рецесивното (aa) състояние на гените, което ще прояви своя ефект и в двата случая. Концепцията за доминиращи и рецесивни наследствени фактори, използвана за първи път от Мендел, е твърдо установена в съвременната генетика. По-късно бяха въведени понятията генотип и фенотип. Генотипът е съвкупността от всички гени, които даден организъм притежава. Фенотипът е съвкупността от всички признаци и свойства на организма, които се разкриват в процеса на индивидуално развитие при определени условия. Концепцията за фенотип се простира до всякакви характеристики на организма: характеристики на външната структура, физиологични процеси, поведение и др. Фенотипното проявление на характеристиките винаги се реализира въз основа на взаимодействието на генотипа с комплекс от вътрешна и външна среда фактори.

Австро-унгарският учен Грегор Мендел с право се счита за основател на науката за наследствеността - генетиката. Работата на изследователя, „преоткрита“ едва през 1900 г., донесе посмъртна слава на Мендел и послужи като началото на нова наука, която по-късно беше наречена генетика. До края на седемдесетте години на 20-ти век генетиката се движи главно по пътя, проправен от Мендел, и едва когато учените се научиха да разчитат последователността на нуклеиновите бази в ДНК молекулите, наследствеността започна да се изучава не чрез анализиране на резултатите от хибридизацията, а но разчитайки на физикохимични методи.

Грегор Йохан Мендел е роден в Хайзендорф в Силезия на 22 юли 1822 г. в селско семейство. В началното училище той показва изключителни математически способности и по настояване на своите учители продължава образованието си в гимназията на малкия близък град Опава. Въпреки това в семейството нямаше достатъчно пари за по-нататъшното образование на Мендел. С голяма трудност успяха да съберат достатъчно, за да завършат курса на гимназията. По-малката сестра Тереза ​​дойде на помощ: тя дари зестрата, която беше спестена за нея. С тези средства Мендел успя да учи още известно време в подготвителни курсове за университет. След това средствата на семейството изчезнаха напълно.

Решението е предложено от професора по математика Франц. Той съветва Мендел да се присъедини към августинския манастир в Бърно. По това време той се ръководи от абат Кирил Кнап, човек с широки възгледи, който насърчаваше стремежа към наука. През 1843 г. Мендел постъпва в този манастир и получава името Грегор (при раждането му е дадено името Йохан). Чрез
В продължение на четири години манастирът изпраща двадесет и пет годишния монах Мендел като учител в гимназия. След това, от 1851 до 1853 г., той учи естествени науки, особено физика, във Виенския университет, след което става учител по физика и естествена история в реалното училище в Бърно.

Преподавателската му дейност, продължила четиринадесет години, беше високо оценена както от ръководството на училището, така и от учениците. Според спомените на последния той е смятан за един от любимите им учители. През последните петнадесет години от живота си Мендел е игумен на манастира.

От младостта си Грегор се интересува от естествена история. По-скоро аматьор, отколкото професионален биолог, Мендел непрекъснато експериментира с различни растения и пчели. През 1856 г. той започва своята класическа работа върху хибридизацията и анализа на наследяването на признаците при граха.

Мендел работеше в малка манастирска градина, по-малко от двеста и половина хектара. Той сее грах в продължение на осем години, манипулирайки две дузини разновидности на това растение, различни по цвят на цветя и вид на семената. Той направи десет хиляди експеримента. Със своето трудолюбие и търпение той учуди много своите партньори Винкелмайер и Лилентал, които му помагаха при необходими случаи, както и градинаря Мареш, който беше много склонен към алкохола. Ако Мендел и
даваше обяснения на помощниците си, те едва ли биха го разбрали.

Животът течеше бавно в манастира Свети Тома. Грегор Мендел също беше лежерен. Упорит, наблюдателен и много търпелив. Изучавайки формата на семената в растенията, получени в резултат на кръстосване, за да разбере моделите на предаване само на една черта („гладка - набръчкана“), той анализира 7324 грах. Той изследва всяко семе през лупа, като сравнява формата им и си прави бележки.

С експериментите на Мендел започна друго обратно отброяване на времето, чиято основна отличителна черта беше отново въведеният от Мендел хибридологичен анализ на наследствеността на индивидуалните характеристики на родителите в потомството. Трудно е да се каже какво точно накара естествения учен да се обърне към абстрактното мислене, да се отвлече от голите числа и многобройните експерименти. Но именно това позволи на скромния учител на манастирското училище да види холистичната картина на изследването; вижте го само след като трябва да пренебрегнете десетите и стотните поради неизбежните статистически вариации. Едва тогава алтернативните характеристики, буквално „етикетирани“ от изследователя, му разкриха нещо сензационно: някои видове кръстосване в различни потомци дават съотношение 3:1, 1:1 или 1:2:1.

Мендел се обърна към трудовете на своите предшественици, за да потвърди предположението, което мина през ума му. Тези, които изследователят уважаваше като авторитети, стигаха по различно време и всеки по свой начин до общото заключение: гените могат да имат доминиращи (потискащи) или рецесивни (потискащи) свойства. И ако е така, заключава Мендел, тогава комбинацията от хетерогенни гени дава същото разделяне на характери, което се наблюдава в неговите собствени експерименти. И то в съотношенията, които бяха изчислени с помощта на неговия статистически анализ. „Проверявайки хармонията с алгебрата“ на текущите промени в получените поколения грах, ученият дори въвежда буквени обозначения, отбелязвайки доминантното състояние с главна буква и рецесивното състояние на същия ген с малка буква.

Мендел доказа, че всяка характеристика на организма се определя от наследствени фактори, наклонности (по-късно те бяха наречени гени), предавани от родители на потомство с репродуктивни клетки. В резултат на кръстосването могат да се появят нови комбинации от наследствени характеристики. И честотата на поява на всяка такава комбинация може да бъде предвидена.

Обобщено резултатите от работата на учения изглеждат така:

- всички хибридни растения от първо поколение са идентични и проявяват признака на един от родителите;

— сред хибридите от второ поколение се появяват растения с доминантни и рецесивни признаци в съотношение 3:1;

- два признака се държат независимо в потомството и се срещат във всички възможни комбинации във второто поколение;

— необходимо е да се прави разлика между чертите и техните наследствени наклонности (растенията, проявяващи доминантни черти, могат да носят латентни
рецесивни процеси);

- обединението на мъжки и женски гамети е случайно по отношение на характеристиките, които носят тези гамети.

През февруари и март 1865 г. в два доклада на събранията на провинциалния научен кръг, наречен Обществото на естествоизпитателите на град Бру, един от редовните му членове, Грегор Мендел, докладва резултатите от своите дългогодишни изследвания, завършени през 1863 г. .

Въпреки факта, че докладите му бяха приети доста хладно от членовете на кръга, той реши да публикува работата си. Той е публикуван през 1866 г. в трудовете на обществото, озаглавени „Опити върху растителни хибриди“.

Съвременниците не разбират Мендел и не оценяват работата му. За много учени опровергаването на заключението на Мендел би означавало нищо по-малко от потвърждаване на тяхната собствена концепция, която гласи, че придобита черта може да бъде „притисната“ в хромозома и превърната в наследствена. Колкото и уважаемите учени да не разбиха „крамолното“ заключение на скромния игумен на манастира от Бърно, те измислиха всякакви епитети, за да унижат и осмеят. Но времето реши по свой начин.

Да, Грегор Мендел не е бил признат от съвременниците си. Схемата им се стори твърде проста и гениална, в която без натиск и скърцане се вместиха сложни явления, които в съзнанието на човечеството представляваха основата на непоклатимата пирамида на еволюцията. Освен това концепцията на Мендел също имаше уязвимости. Така поне изглеждаше на опонентите му. И самият изследовател също, тъй като не можа да разсее съмненията им. Един от „виновниците“ за неуспехите му беше
Hawkgirl.

Ботаникът Карл фон Нагели, професор в Мюнхенския университет, след като прочете работата на Мендел, предложи авторът да тества законите, които той откри върху ястребовата трева. Това малко растение беше любимата тема на Нагели. И Мендел се съгласи. Той изразходва много енергия за нови експерименти. Ястребът е изключително неудобно растение за изкуствено кръстосване. Много малък. Трябваше да натоваря зрението си, но то започна да се влошава все повече и повече. Потомството, получено в резултат на кръстосването на ястреба, не се подчинява на закона, както вярваше, че е правилно за всички. Едва години по-късно, след като биолозите установяват факта на друго, несексуално размножаване на ястребовата човка, възраженията на професор Нагели, основният противник на Мендел, са свалени от дневния ред. Но нито Мендел, нито самият Нагели, уви, вече не бяха живи.

Най-големият съветски генетик, академик Б.Л., говори много образно за съдбата на работата на Мендел. Астауров, първи президент на Всесъюзното дружество по генетика и селекционери на името на Н.И. Вавилова: „Съдбата на класическото произведение на Мендел е перверзна и не лишена от драматизъм. Въпреки че той открива, ясно демонстрира и до голяма степен разбира много общи модели на наследствеността, биологията от онова време все още не е узряла, за да осъзнае тяхната фундаментална природа. Самият Мендел с невероятна проницателност предвиди общата валидност на моделите, открити върху граха, и получи някои доказателства за тяхната приложимост към някои други растения (три вида боб, два вида цветя, царевица и нощна красота). Неговите упорити и досадни опити да приложи откритите закономерности при кръстосването на множество разновидности и видове ястреб не оправдаха очакванията и претърпяха пълно фиаско. Колкото и щастлив да беше изборът на първия обект (грах), толкова и несполучлив беше вторият. Едва много по-късно, вече през нашия век, стана ясно, че особените модели на наследяване на характеристиките при ястребовата човка са изключение, което само потвърждава правилото. По времето на Мендел никой не можеше да подозира, че кръстосванията, които той предприе между разновидностите на ястреба, всъщност не се случиха, тъй като това растение се възпроизвежда без опрашване и оплождане, по девствен начин, чрез така наречената апогамия. Неуспехът на усърдни и интензивни експерименти, довели до почти пълна загуба на зрението, тежките задължения на прелат, които се стоварват върху Мендел и напредването на годините му го принуждават да спре любимото си изследване.

Минаха още няколко години и Грегор Мендел почина, без да предвиди какви страсти ще бушуват около името му и с каква слава ще бъде покрито в крайна сметка. Да, славата и честта ще дойдат при Мендел след смъртта му. Той ще напусне живота, без да разгадае тайната на ястреба, който не се „вписва“ в изведените от него закони за еднаквостта на хибридите от първо поколение и разделянето на характеристиките в потомството.

Щеше да е много по-лесно за Мендел, ако знаеше за работата на друг учен, Адамс, който по това време беше публикувал пионерска работа за наследяването на черти при хората. Но Мендел не беше запознат с тази работа. Но Адамс, въз основа на емпирични наблюдения на семейства с наследствени заболявания, всъщност формулира концепцията за наследствените наклонности, отбелязвайки доминантното и рецесивно наследяване на черти при хората. Но ботаниците не бяха чували за работата на лекар и той вероятно имаше толкова много практическа медицинска работа, че просто нямаше достатъчно време за абстрактни мисли. Като цяло, по един или друг начин, генетиците научиха за наблюденията на Адамс едва когато започнаха сериозно да изучават историята на човешката генетика.

Мендел също нямаше късмет. Твърде рано великият изследовател съобщи своите открития на научния свят. Последният все още не беше готов за това. Едва през 1900 г., с преоткриването на законите на Мендел, светът се възхищава на красотата на логиката на експеримента на изследователя и елегантната точност на неговите изчисления. И въпреки че генът продължаваше да остава хипотетична единица на наследствеността, съмненията относно неговата същественост най-накрая бяха разсеяни.

Мендел е съвременник на Чарлз Дарвин. Но статията на монаха Брун не привлече вниманието на автора на „Произходът на видовете“. Може само да се гадае как Дарвин би оценил откритието на Мендел, ако се беше запознал с него. Междувременно великият английски натуралист проявява значителен интерес към хибридизацията на растенията. Пресичайки различни форми на snapdragon, той пише за разделянето на хибридите във второто поколение: „Защо е така. Бог знае..."

Мендел умира на 6 януари 1884 г. като игумен на манастира, където провежда опитите си с грах. Незабелязан от съвременниците си, Мендел обаче не се колебае в правотата си. Той каза: "Моето време ще дойде." Тези думи са изписани върху неговия паметник, поставен пред манастирската градина, където той е правил своите опити.

Известният физик Ервин Шрьодингер смята, че прилагането на законите на Мендел е равносилно на въвеждането на квантовия принцип в биологията.

Революционната роля на менделизма в биологията става все по-очевидна. До началото на тридесетте години на нашия век генетиката и основните закони на Мендел се превърнаха в призната основа на съвременния дарвинизъм. Менделизмът се превърна в теоретична основа за разработването на нови високопродуктивни сортове култивирани растения, по-продуктивни породи добитък и полезни видове микроорганизми. Менделизмът даде тласък на развитието на медицинската генетика...

В августинския манастир в покрайнините на Бърно сега има паметна плоча, а до предната градина е издигнат красив мраморен паметник на Мендел. Стаите на бившия манастир, гледащи към предната градина, където Мендел е провеждал своите експерименти, сега са превърнати в музей, кръстен на него. Тук са събрани ръкописи (за съжаление, някои от тях са изгубени по време на войната), документи, рисунки и портрети, свързани с живота на учения, книги, които са му принадлежали с негови бележки в полетата, микроскоп и други инструменти, които е използвал , както и издадените в различни страни книги, посветени на него и неговото откритие.


В началото на 19 век, през 1822 г., в австрийска Моравия, в село Ханцендорф, в селско семейство се ражда момче. Той беше второто дете в семейството. При раждането той е кръстен Йохан, а фамилията на баща му е Мендел.

Животът не беше лесен, детето не беше разглезено. От детството Йохан свиква със селския труд и се влюбва в него, особено в градинарството и пчеларството. Колко полезни са били уменията, които е придобил в детството?

Момчето рано показа изключителни способности. Мендел е на 11 години, когато е преместен от селско училище в четиригодишно училище в близкия град. Там веднага се доказва и година по-късно се озовава в гимназията в град Опава.

За родителите било трудно да плащат за училище и да издържат сина си. И тогава нещастие сполетя семейството: бащата беше тежко ранен - ​​дънер падна върху гърдите му. През 1840 г. Йохан завършва гимназия и едновременно с това училище за кандидат учители. През 1840 г. Мендел завършва шест класа в гимназията в Тропау (сега Опава) и на следващата година постъпва в часовете по философия в университета в Олмуц (сега Оломоуц). Финансовото положение на семейството обаче се влошава през тези години и от 16-годишна възраст самият Мендел трябва да се грижи за собствената си храна. Неспособен да издържа постоянно на такъв стрес, Мендел, след като завършва философски класове, през октомври 1843 г. постъпва като послушник в манастира Брун (където получава новото име Грегор). Там намира покровителство и финансова подкрепа за по-нататъшно обучение. През 1847 г. Мендел е ръкоположен за свещеник. В същото време от 1845 г. учи 4 години в богословското училище в Брун. Августински манастир Св. Томас е бил център на научния и културен живот в Моравия. Освен богата библиотека той е имал колекция от минерали, опитна градина и хербарий. Манастирът покровителства училищното образование в района.

Въпреки трудностите, Мендел продължава обучението си. Сега в часовете по философия в град Оломеуц. Тук преподават не само философия, но и математика и физика – предмети, без които Мендел, биолог по душа, не би могъл да си представи бъдещия си живот. Биология и математика! Днес тази комбинация е неразривна, но през 19 век изглеждаше абсурдна. Именно Мендел е първият, който продължава широката линия на математическите методи в биологията.

Той продължава да учи, но животът е труден и идват дните, в които, според собственото признание на Мендел, „не мога да понасям повече такъв стрес“. И тогава в живота му настъпва повратна точка: Мендел става монах. Той изобщо не крие причините, които са го тласнали към тази стъпка. В автобиографията си той пише: „Оказах се принуден да заема позиция, която ме освободи от притесненията за храната.“ Честно казано, нали? И нито дума за религия или Бог. Непреодолимо желание за наука, желание за знания и изобщо не ангажираност с религиозната доктрина доведе Мендел до манастира. Той навърши 21 години. Тези, които станаха монаси, взеха ново име в знак на отказ от света. Йохан стана Грегор.

Имаше период, когато го направиха свещеник. Много кратък период. Утешавайте страдащите, екипирайте умиращите за последното им пътуване. Мендел наистина не го хареса. И прави всичко, за да се освободи от неприятните отговорности.

Преподаването е друго нещо. Като монах Мендел обичаше да преподава физика и математика в училище в близкия град Знайм, но се провали на изпита за държавен учител. Виждайки страстта му към знанието и високите интелектуални способности, игуменът на манастира го изпраща да продължи обучението си във Виенския университет, където Мендел учи като бакалавър в продължение на четири семестъра в периода 1851-53 г., посещавайки семинари и курсове по математика и природни науки, по-специално курса на известната физика К. Доплер. Добрата физическа и математическа подготовка по-късно помогна на Мендел да формулира законите за наследството. Връщайки се в Брун, Мендел продължава да преподава (той преподава физика и естествена история в истинско училище), но вторият му опит да премине сертификат за учител отново е неуспешен.

Интересното е, че Мендел се явява два пъти на изпит за учител и... два пъти се проваля! Но той беше много образован човек. Няма какво да се каже за биологията, на която Мендел скоро се превърна в класик; той беше много надарен математик, много обичаше физиката и я познаваше много добре.

Неуспехите на изпитите не попречиха на преподавателската му дейност. В градското училище в Бърно учителят Мендел беше високо ценен. И той преподаваше без диплома.

Имаше години в живота на Мендел, когато той стана отшелник. Но той не преклони колене пред иконите, а... пред лехите с грах. От 1856 г. Мендел започва да провежда добре обмислени обширни експерименти в градината на манастира (7 метра широка и 35 метра дълга) за кръстосване на растения (предимно сред внимателно подбрани сортове грах) и изясняване на моделите на наследяване на черти в потомство на хибриди. През 1863 г. той завършва експериментите и през 1865 г. на две срещи на Дружеството на естествените учени в Брун докладва резултатите от работата си. От сутрин до вечер работел в малката манастирска градина. Тук от 1854 до 1863 г. Мендел провежда своите класически експерименти, резултатите от които не са остарели и до днес. Г. Мендел дължи и своите научни успехи на необичайно сполучливия избор на обект на изследване. Общо той изследва 20 хиляди потомци в четири поколения грах.

Експериментите за кръстосване на грах се провеждат от около 10 години. Всяка пролет Мендел засаждал растения на парцела си. Докладът „Опити върху растителни хибриди“, който беше прочетен на натуралистите от Брюн през 1865 г., беше изненада дори за приятели.

Грахът беше удобен по различни причини. Потомството на това растение има редица ясно различими характеристики - зелен или жълт цвят на котиледоните, гладки или, напротив, набръчкани семена, подути или свити бобове, дълга или къса ос на стъблото на съцветието и др. Нямаше преходни, полусърдечни „замъглени“ знаци. Всеки път човек можеше уверено да каже „да“ или „не“, „или-или“ и да се справи с алтернативата. И следователно нямаше нужда да оспорваме заключенията на Мендел, да се съмняваме в тях. И всички положения на теорията на Мендел вече не бяха опровергани от никого и заслужено станаха част от златния фонд на науката.

През 1866 г. в сборника на обществото е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която полага основите на генетиката като независима наука. Това е рядък случай в историята на знанието, когато една статия бележи раждането на нова научна дисциплина. Защо се смята по този начин?

Работата по хибридизацията на растенията и изучаването на наследяването на черти в потомството на хибридите е извършена десетилетия преди Мендел в различни страни както от селекционери, така и от ботаници. Фактите на доминиране, разделяне и комбинация от признаци бяха забелязани и описани, особено в експериментите на френския ботаник C. Nodin. Дори Дарвин, кръстосвайки различни по структура на цветя сортове snapdragon, получи във второто поколение съотношение на формите, близко до добре известното разделяне на Мендел от 3:1, но видя в това само „капризната игра на силите на наследствеността“. Разнообразието от растителни видове и форми, взети в експерименти, увеличи броя на твърденията, но намали тяхната валидност. Значението или „душата на фактите“ (изразът на Анри Поанкаре) остава неясен до Мендел.

Съвсем различни последствия последваха от седемгодишната работа на Мендел, която с право представлява основата на генетиката. Първо, той създава научни принципи за описание и изследване на хибридите и тяхното потомство (кои форми да се кръстосват, как да се извърши анализ в първо и второ поколение). Мендел разработи и приложи алгебрична система от символи и знаци, което представлява важно концептуално нововъведение. Второ, Мендел формулира два основни принципа или закона за наследяване на черти през поколенията, които позволяват да се правят прогнози. И накрая, Мендел имплицитно изрази идеята за дискретност и бинарност на наследствените наклонности: всяка черта се контролира от майчина и бащина двойка наклонности (или гени, както по-късно се наричат), които се предават на хибридите чрез родителски репродуктивен път клетки и не изчезват никъде. Характеристиките не си влияят взаимно, а се разминават по време на образуването на зародишните клетки и след това свободно се комбинират в потомци (закони за разделяне и комбиниране на характери). Сдвояването на наклонностите, сдвояването на хромозомите, двойната спирала на ДНК - това е логичното следствие и основният път на развитие на генетиката на 20-ти век, основан на идеите на Мендел.

Съдбата на откритието на Мендел - забавяне от 35 години между самия факт на откритието и признаването му в общността - не е парадокс, а по-скоро норма в науката. Така 100 години след Мендел, вече в разцвета на генетиката, подобна съдба на непризнаване в продължение на 25 години сполетя откриването на подвижни генетични елементи от Б. Макклинток. И това въпреки факта, че за разлика от Мендел, по време на откриването си тя е била високо уважаван учен и член на Националната академия на науките на САЩ.

През 1868 г. Мендел е избран за игумен на манастира и практически се оттегля от научни занимания. Архивът му съдържа бележки по метеорология, пчеларство и лингвистика. На мястото на манастира в Бърно сега е създаден Музеят на Мендел; излиза специално списание „Folia Mendeliana”.



Изпращането на вашата добра работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru

Мендел Грегор Йохан

Австрийският свещеник и ботаник Грегор Йохан Мендел полага основите на науката генетика. Той математически изведе законите на генетиката, които сега се наричат ​​на негово име.

Грегор Йохан Мендел

Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в Хайзендорф, Австрия. Като дете започва да проявява интерес към изучаването на растенията и околната среда. След две години обучение в Института по философия в Олмюц, Мендел решава да влезе в манастир в Брюн. Това се случи през 1843 г. По време на обреда на пострижението му като монах той получава името Григор. Още през 1847 г. той става свещеник.

Животът на духовника се състои не само от молитви. Мендел успя да посвети много време на обучение и наука. През 1850 г. той решава да вземе изпитите, за да стане учител, но се проваля, получавайки „D“ по биология и геология. Мендел прекарва 1851-1853 г. във Виенския университет, където изучава физика, химия, зоология, ботаника и математика. След завръщането си в Брун отец Грегор започва да преподава в училище, въпреки че никога не е издържал изпита за учител. През 1868 г. Йохан Мендел става абат.

Мендел провежда своите експерименти, които в крайна сметка довеждат до сензационното откритие на законите на генетиката, в малката си енорийска градина от 1856 г. Трябва да се отбележи, че средата на светия отец допринесе за научните изследвания. Факт е, че някои от приятелите му имаха много добро образование в областта на естествените науки. Често посещавали различни научни семинари, в които участвал и Мендел. Освен това манастирът имаше много богата библиотека, в която Мендел, естествено, беше редовен. Той беше много вдъхновен от книгата на Дарвин "Произходът на видовете", но със сигурност се знае, че експериментите на Мендел започват много преди публикуването на тази работа.

На 8 февруари и 8 март 1865 г. Грегор (Йохан) Мендел говори на срещите на Обществото по естествена история в Брюн, където говори за необичайните си открития в една все още неизвестна област (която по-късно ще стане известна като генетика). Грегор Мендел провежда експерименти с обикновен грах, но по-късно обхватът на експерименталните обекти е значително разширен. В резултат на това Мендел стигна до извода, че различните свойства на дадено растение или животно не се появяват просто от нищото, а зависят от „родителите“. Информацията за тези наследствени черти се предава чрез гените (термин, въведен от Мендел, от който произлиза терминът "генетика"). Още през 1866 г. е публикувана книгата на Мендел "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Опити с растителни хибриди"). Съвременниците обаче не оцениха революционния характер на откритията на скромния свещеник от Брун.

Научните изследвания на Мендел не го отвличат от ежедневните му задължения. През 1868 г. става игумен, наставник на целия манастир. На тази длъжност той отлично защитава интересите на църквата като цяло и в частност на манастира Брун. Той беше добър в избягването на конфликти с властите и избягването на прекомерно данъчно облагане. Той беше много обичан от енориаши и студенти, млади монаси.

На 6 януари 1884 г. бащата на Грегор (Йохан Мендел) почина. Погребан е в родния си Брун. Славата на учен идва при Мендел след смъртта му, когато експерименти, подобни на неговите експерименти през 1900 г., са проведени независимо от трима европейски ботаници, които достигат до резултати, подобни на тези на Мендел.

Грегор Мендел - учител или монах?

Съдбата на Мендел след Богословския институт вече е уредена. Двадесет и седем годишният каноник, ръкоположен за свещеник, получава отлична енория в Стария Брюн. Цяла година се готви да вземе изпити за доктор по теология, когато в живота му настъпват сериозни промени. Георг Мендел решава да промени съдбата си доста драматично и отказва да извършва религиозни служби. Той би искал да изучава природата и в името на тази страст решава да заеме място в гимназията Цнайм, където по това време се откриваше 7-ми клас. Той кандидатства за позиция като „су-професор“.

В Русия „професор“ е чисто университетско звание, но в Австрия и Германия дори учителят на първокласници се нарича това звание. Gymnasium suplent - това по-скоро може да се преведе като „обикновен учител“, „помощник на учителя“. Това може да е човек с отлични познания по материята, но тъй като нямаше диплома, го назначиха по-скоро временно.

Запазен е и документ, обясняващ такова необичайно решение на пастор Мендел. Това е официално писмо до епископ граф Шафгоч от абата на манастира Св. Тома, прелат Напа. Ваше Милостно Епископско Високопреосвещенство! Висшият императорско-кралски земски президиум с указ № Z 35338 от 28 септември 1849 г. счете за най-добре да назначи каноник Грегор Мендел за заместник в Цнаймската гимназия. „... Този каноник има богобоязлив начин на живот, въздържание и добродетелно поведение, напълно съответстващи на неговия сан, съчетани с голяма преданост към науките... Той обаче е малко по-малко подходящ за грижа за душите на миряни, тъй като веднъж той се намира до леглото на болния, като при вида на страданието, ние сме обхванати от непреодолимо объркване и от това самият той се разболява опасно, което ме кара да се откажа от него от задълженията на изповедник.

И така, през есента на 1849 г. каноник и поддръжник на Мендел пристига в Цнайм, за да започне нови задължения. Мендел печели с 40 процента по-малко от колегите си, които имат дипломи. Той е уважаван от своите колеги и обичан от своите ученици. В гимназията обаче не преподава предмети по природни науки, а класическа литература, древни езици и математика. Трябва диплома. Това ще даде възможност за преподаване на ботаника и физика, минералогия и естествена история. Имаше 2 пътя до дипломата. Единият е завършване на университет, другият начин - по-кратък - е полагането на изпити във Виена пред специална комисия на Имперското министерство на култовете и образованието за правото да се преподават едни и същи предмети в едни и същи класове.

Законите на Мендел

Цитологичните основи на законите на Мендел се основават на:

* сдвояване на хромозоми (сдвояване на гени, които определят възможността за развитие на всяка черта)

* характеристики на мейозата (процеси, протичащи в мейозата, които осигуряват независимото разминаване на хромозомите с гените, разположени върху тях, до различни плюсове на клетката и след това в различни гамети)

* характеристики на процеса на оплождане (случайна комбинация от хромозоми, носещи един ген от всяка алелна двойка)

Научният метод на Мендел

Основните модели на предаване на наследствени характеристики от родители към потомци са установени от Г. Мендел през втората половина на 19 век. Той пресича грахови растения, които се различават по индивидуални черти, и въз основа на получените резултати обосновава идеята за съществуването на наследствени наклонности, отговорни за проявата на черти. В своите трудове Мендел използва метода на хибридологичния анализ, който се превърна в универсален в изучаването на моделите на наследяване на признаци при растения, животни и хора.

За разлика от своите предшественици, които се опитват да проследят наследяването на много характеристики на организма в съвкупност, Мендел изучава аналитично този сложен феномен. Той наблюдава унаследяването на само една двойка или малък брой алтернативни (взаимно изключващи се) двойки признаци в сортовете градински грах, а именно: бели и червени цветя; нисък и висок ръст; жълти и зелени, гладки и набръчкани семена от грах и др. Такива контрастни характеристики се наричат ​​алели, а термините „алел” и „ген” се използват като синоними.

За кръстосването Мендел използва чисти линии, тоест потомството на едно самоопрашващо се растение, в което се запазва подобен набор от гени. Всеки от тези редове не доведе до разделяне на символи. В методологията на хибридологичния анализ също беше важно, че Мендел първи точно изчисли броя на потомците - хибриди с различни характеристики, т.е. математически обработи получените резултати и въведе приетата в математиката символика за записване на различни варианти на кръстосване: A, B, C, D и т.н. С тези букви той обозначава съответните наследствени фактори.

В съвременната генетика са приети следните конвенции за кръстосване: родителски форми - P; първо поколение хибриди, получени от кръстосване - F1; хибриди от второ поколение - F2, трето - F3 и т.н. Самото кръстосване на два индивида се обозначава със знака x (например: AA x aa).

От многото различни признаци на кръстосани грахови растения, в първия си експеримент Мендел взе предвид унаследяването само на една двойка: жълти и зелени семена, червени и бели цветя и т.н. Такова кръстосване се нарича монохибридно. Ако се проследи наследяването на две двойки признаци, например жълти гладки грахови семена от един сорт и зелени набръчкани от друг, тогава кръстосването се нарича дихибридно. Ако се вземат предвид три или повече двойки признаци, кръстосването се нарича полихибридно.

Модели на наследяване на признаци

Алелите се обозначават с букви от латинската азбука, докато Мендел нарича някои черти доминиращи (преобладаващи) и ги обозначава с главни букви - A, B, C и т.н., други - рецесивни (низши, потиснати), които той обозначава с малки букви - a , in, with и т.н. Тъй като всяка хромозома (носителят на алели или гени) съдържа само един от два алела, а хомоложните хромозоми винаги са сдвоени (едната бащина, другата майчина), в диплоидните клетки винаги има двойка на алели: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb и т.н. Индивиди и техните клетки, които имат чифт идентични алели (AA или aa) в своите хомоложни хромозоми, се наричат ​​хомозиготни. Те могат да образуват само един тип зародишни клетки: или гамети с алел А, или гамети с алел а. Индивиди, които имат както доминантни, така и рецесивни Аа гени в хомоложните хромозоми на техните клетки, се наричат ​​хетерозиготни; Когато зародишните клетки узреят, те образуват два вида гамети: гамети с алел А и гамети с алел а. В хетерозиготните организми доминиращият алел А, който се проявява фенотипно, се намира на една хромозома, а рецесивният алел а, потиснат от доминиращия, е в съответния регион (локус) на друга хомоложна хромозома. В случай на хомозиготност, всеки от двойката алели отразява или доминантното (AA), или рецесивното (aa) състояние на гените, което ще прояви своя ефект и в двата случая. Концепцията за доминиращи и рецесивни наследствени фактори, използвана за първи път от Мендел, е твърдо установена в съвременната генетика. По-късно бяха въведени понятията генотип и фенотип. Генотипът е съвкупността от всички гени, които даден организъм притежава. Фенотипът е съвкупността от всички признаци и свойства на организма, които се разкриват в процеса на индивидуално развитие при определени условия. Концепцията за фенотип се простира до всякакви характеристики на организма: характеристики на външната структура, физиологични процеси, поведение и др. Фенотипното проявление на характеристиките винаги се реализира въз основа на взаимодействието на генотипа с комплекс от вътрешна и външна среда фактори.

Трите закона на Мендел

Мендел научно наследствено кръстосване

Г. Мендел формулира въз основа на анализ на резултатите от монохибридното кръстосване и ги нарече правила (по-късно те станаха известни като закони). Както се оказа, при кръстосване на растения от две чисти линии грах с жълти и зелени семена в първото поколение (F1), всички хибридни семена бяха жълти. Следователно белегът на жълтия цвят на семената беше доминиращ. Буквално се изписва така: R AA x aa; всички гамети на единия родител са А, А, на другия - а, а, възможната комбинация от тези гамети в зиготите е равна на четири: Аа, Аа, Аа, Аа, т.е. във всички хибриди F1 има пълно преобладаване на една черта над друга - всички семена са жълти. Подобни резултати са получени от Мендел при анализиране на наследството на останалите шест двойки изследвани признаци. Въз основа на това Мендел формулира правилото за доминиране, или първия закон: при монохибридно кръстосване всички потомци в първото поколение се характеризират с еднаквост във фенотипа и генотипа - цветът на семената е жълт, комбинацията от алели във всички хибриди е Аа. Този модел се потвърждава и в случаите, когато няма пълно господство: например, при кръстосване на нощно козметично растение с червени цветя (AA) с растение с бели цветя (aa), всички хибриди fi (Aa) имат цветя, които не са червени и розови - цветът им има междинен цвят, но еднородността е напълно запазена. След работата на Мендел, междинният характер на наследяването при хибридите F1 беше разкрит не само при растенията, но и при животните, поради което законът за доминиране - първият закон на Мендел - също обикновено се нарича закон за еднаквост на хибридите от първо поколение. От семена, получени от хибриди F1, Мендел отглежда растения, които или кръстосва едно с друго, или им позволява да се самоопрашват. Сред потомците на F2 беше разкрито разделение: във второто поколение имаше както жълти, така и зелени семена. Общо в експериментите си Мендел е получил 6022 жълти и 2001 зелени семена, численото им съотношение е приблизително 3:1. Същите числени съотношения са получени за другите шест двойки черти на растенията грах, изследвани от Мендел. В резултат на това вторият закон на Мендел се формулира по следния начин: при кръстосване на хибриди от първо поколение тяхното потомство дава сегрегация в съотношение 3:1 с пълно доминиране и в съотношение 1:2:1 с междинно наследяване (непълно доминиране ). Диаграмата на този експеримент в буквален израз изглежда така: P Aa x Aa, техните гамети A и I, възможната комбинация от гамети е равна на четири: AA, 2Aa, aa, т.е. д. 75% от всички семена в F2, имащи един или два доминантни алела, бяха жълти на цвят и 25% бяха зелени. Фактът, че в тях се появяват рецесивни признаци (и двата алела са рецесивни-aa) показва, че тези признаци, както и гените, които ги контролират, не изчезват, не се смесват с доминантни признаци в хибриден организъм, тяхната активност се потиска от действието на доминантните гени. Ако и двата гена, които са рецесивни за даден признак, присъстват в тялото, тогава тяхното действие не се потиска и те се проявяват във фенотипа. Генотипът на хибридите във F2 е в съотношение 1:2:1.

По време на следващите кръстосвания потомството F2 се държи различно: 1) от 75% от растенията с доминантни черти (с генотипове AA и Aa), 50% са хетерозиготни (Aa) и следователно в F3 те ще дадат разделяне 3:1, 2) 25% от растенията са хомозиготни по доминантния признак (AA) и по време на самоопрашване в Fz те не произвеждат разделяне; 3) 25% от семената са хомозиготни за рецесивния признак (aa), имат зелен цвят и при самоопрашване в F3 не разделят признаците.

За да обясни същността на феномена на еднообразието на хибридите от първо поколение и разделянето на признаците в хибридите от второ поколение, Мендел изложи хипотезата за чистотата на гаметите: всеки хетерозиготен хибрид (Aa, Bb и т.н.) образува „чисти“ ” гамети, носещи само един алел: или A, или a , което впоследствие беше напълно потвърдено в цитологични изследвания. Както е известно, по време на узряването на зародишните клетки в хетерозиготите, хомоложните хромозоми ще попаднат в различни гамети и следователно гаметите ще съдържат по един ген от всяка двойка.

Тестовото кръстосване се използва за определяне на хетерозиготността на хибрид за определена двойка признаци. В този случай хибридът от първо поколение се кръстосва с родител, хомозиготен за рецесивния ген (aa). Такова кръстосване е необходимо, тъй като в повечето случаи хомозиготните индивиди (AA) не се различават фенотипно от хетерозиготните индивиди (Aa) (семената на грах от AA и Aa са жълти). Междувременно, в практиката на отглеждане на нови породи животни и растителни сортове, хетерозиготните индивиди не са подходящи като първоначални, тъй като при кръстосване тяхното потомство ще доведе до разделяне. Необходими са само хомозиготни индивиди. Диаграмата за анализиране на кръстосването в буквален израз може да бъде показана по два начина:

хетерозиготен хибриден индивид (Aa), фенотипно неразличим от хомозиготен, се кръстосва с хомозиготен рецесивен индивид (aa): P Aa x aa: техните гамети са A, a и a,a, разпределение в F1: Aa, Aa, aa, aa, t e. в потомството се наблюдава разделяне 2:2 или 1:1, което потвърждава хетерозиготността на тестовия индивид;

2) хибридният индивид е хомозиготен по доминантни признаци (AA): P AA x aa; техните гамети са A A и a, a; не се случва разцепване в F1 потомство

Целта на дихибридното кръстосване е да се проследи наследяването на две двойки признаци едновременно. По време на това кръстосване Мендел установи друг важен модел: независимата дивергенция на алелите и тяхната свободна или независима комбинация, по-късно наречена третият закон на Мендел. Изходен материал са сортове грах с жълти гладки семена (AABB) и зелени набръчкани (aavv); първите са доминиращи, вторите са рецесивни. Хибридните растения от f1 поддържаха еднаквост: те имаха жълти гладки семена, бяха хетерозиготни и техният генотип беше AaBb. Всяко от тези растения произвежда четири вида гамети по време на мейозата: AB, Av, aB, aa. За да се определят комбинации от тези видове гамети и да се вземат предвид резултатите от разделянето, сега се използва мрежата на Punnett. В този случай генотипите на гаметите на единия родител са разположени хоризонтално над решетката, а генотипите на гаметите на другия родител са разположени вертикално в левия край на решетката (фиг. 20). Четири комбинации от единия и другия тип гамети в F2 могат да дадат 16 варианта на зиготи, чийто анализ потвърждава случайната комбинация от генотиповете на всяка от гаметите на единия и другия родител, давайки разделяне на признаците по фенотип в съотношението 9:3:3:1.

Важно е да се подчертае, че бяха разкрити не само характеристиките на родителските форми, но и нови комбинации: жълто набръчкано (AAbb) и зелено гладко (aaBB). Жълтите гладки семена от грах са фенотипно подобни на потомците от първо поколение от дихибридно кръстосване, но техният генотип може да има различни опции: AABB, AaBB, AAVb, AaBB; нови комбинации от генотипове се оказаха фенотипно зелени гладки - aaBB, aaBB и фенотипно жълти набръчкани - AAbb, Aavv; Фенотипно, зелените набръчкани имат един генотип, aabb. При това кръстосване формата на семената се унаследява независимо от цвета им. Разгледаните 16 варианта на комбинации от алели в зиготите илюстрират комбинирана променливост и независимо разделяне на двойки алели, т.е. (3:1)2.

Независима комбинация от гени и разделяне въз основа на нея във F2 в съотношението. 9:3:3:1 по-късно беше потвърдено за голям брой животни и растения, но при две условия:

1) доминирането трябва да бъде пълно (при непълно доминиране и други форми на взаимодействие на гените, числените съотношения имат различен израз); 2) независимо разделяне е приложимо за гени, локализирани на различни хромозоми.

Третият закон на Мендел може да се формулира по следния начин: членовете на една двойка алели се разделят в мейозата независимо от членовете на други двойки, комбинирайки се в гамети произволно, но във всички възможни комбинации (при монохибридно кръстосване имаше 4 такива комбинации, с дахибридни - 16, при трихибридно кръстосване хетерозиготите образуват 8 вида гамети, за които са възможни 64 комбинации и др.).

Публикувано на www.allbest.

...

Подобни документи

    Принципите на предаване на наследствените характеристики от родителските организми към техните потомци, резултат от експериментите на Грегор Мендел. Кръстосване на два генетично различни организма. Наследственост и изменчивост, техните видове. Понятието норма на реакция.

    резюме, добавено на 22.07.2015 г

    Видове унаследяване на белези. Законите на Мендел и условията за тяхното проявление. Същността на хибридизацията и кръстосването. Анализ на резултатите от полихибридно кръстосване. Основните положения на хипотезата за "Чистотата на гаметите" на У. Бейтсън. Пример за решаване на типични задачи при пресичане.

    презентация, добавена на 11/06/2013

    Дихибридно и полихибридно кръстосване, модели на унаследяване, ход на кръстосване и разделяне. Свързано наследяване, независимо разпределение на наследствените фактори (втори закон на Мендел). Взаимодействие на гени, полови различия в хромозомите.

    резюме, добавено на 13.10.2009 г

    Концепцията за дихибридно кръстосване на организми, които се различават по две двойки алтернативни признаци (две двойки алели). Откриване на модели на наследяване на моногенни признаци от австрийския биолог Мендел. Законите на Мендел за наследяване на белези.

    презентация, добавена на 22.03.2012 г

    Механизми и модели на унаследяване на белези. Редове от контрастиращи двойки родителски черти за растенията. Алтернативни характеристики в пъпеш и пъпеш. Експерименти върху растителни хибриди от Грегор Мендел. Експериментални изследвания на Sajre.

    презентация, добавена на 02/05/2013

    Закони за унаследяване на белези. Основни свойства на живите организми. Наследственост и изменчивост. Класически пример за монохибридно кръстосване. Доминантни и рецесивни признаци. Опитите на Мендел и Морган. Хромозомна теория на наследствеността.

    презентация, добавена на 20.03.2012 г

    Генетика и еволюция, класически закони на Г. Мендел. Закон за еднообразието на хибридите от първо поколение. Законът за разделянето. Законът за независима комбинация (наследяване) на характеристики. Признаване на откритията на Мендел, значението на работата на Мендел за развитието на генетиката.

    резюме, добавено на 29.03.2003 г

    Експериментите на Грегор Мендел върху растителни хибриди през 1865 г. Предимства на градинския грах като обект за експерименти. Дефиниране на концепцията за монохибридно кръстосване като хибридизация на организми, които се различават по една двойка алтернативни признаци.

    презентация, добавена на 30.03.2012 г

    Основни закони на наследствеността. Основни модели на унаследяване на признаци според Г. Мендел. Закони за еднаквост на хибриди от първо поколение, разделяне на фенотипни класове на хибриди от второ поколение и независима комбинация от гени.

    курсова работа, добавена на 25.02.2015 г

    Наследствеността и изменчивостта на организмите като обект на изследване на генетиката. Откриването от Грегор Мендел на законите за наследяване на чертите. Хипотезата за наследственото предаване на дискретни наследствени фактори от родители към потомство. Методи на работа на учения.

Грегор Мендел(Грегор Йохан Мендел) (1822-84) - австрийски естествоизпитател, ботаник и религиозен водач, монах, основател на учението за наследствеността (менделизма). Прилагайки статистически методи за анализ на резултатите от хибридизацията на сортовете грах (1856-63), той формулира законите на наследствеността.

Изтегляне:

Преглед:

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com


Надписи на слайдове:

Грегор Йохан Мендел Учител по биология Кузяева А.М. Нижни Новгород

Грегор Йохан Мендел (20 юли 1822 - 6 януари 1884) Австрийски естествоизпитател, ботаник и религиозен деец, августински монах, абат, основател на учението за наследствеността (менделизъм). Използвайки статистически методи за анализ на резултатите от хибридизацията на сортовете грах, той формулира законите на наследствеността - законите на Мендел - които станаха основа на съвременната генетика.

Йохан Мендел е роден на 20 юли 1822 г. в селското семейство на Антон и Розина Мендел в малкото провинциално градче Хайнцендорф (Австрийската империя, сега село Хинчици, Чехия). Датата 22 юли, която често се дава в литературата като дата на неговото раждане, всъщност е датата на неговото кръщение. Къщата на Мендел

Отрано започва да проявява интерес към природата, като още като момче работи като градинар. След като завършва гимназия, той учи две години във философските класове на института Олмуц, през 1843 г. става монах в августинския манастир Св. Тома в Брун (днес Бърно, Чехия) и приема името Грегор. От 1844 до 1848 г. учи в Богословския институт в Брун. През 1847 г. става свещеник. Старобърненски манастир

Той самостоятелно изучава много науки, замества отсъстващите учители по гръцки и математика в едно от училищата, но не издържа изпита за учителско звание. През 1849-1851 г. преподава математика, латински и гръцки език в гимназията в Зноймо. В периода 1851-1853 г., благодарение на абата, учи естествена история във Виенския университет, включително под ръководството на Унгер, един от първите цитолози в света. Франц Унгер (1800-1870) Виенски университет

От 1856 г. Грегор Мендел започва да провежда добре обмислени екстензивни експерименти в градината на манастира (7 * 35 метра) за кръстосване на растения (предимно сред внимателно подбрани сортове грах) и изясняване на моделите на наследяване на черти в потомството на хибриди. За всяко растение е създадена отделна карта (10 000 бр.).

През 1863 г. той завършва експериментите и на 8 февруари 1865 г. на две срещи на дружеството на естествоизпитателите в Брун докладва резултатите от работата си. През 1866 г. в сборника на обществото е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която полага основите на генетиката като независима наука.

Мендел поръчва 40 отделни отпечатъка на своя труд, почти всички от които изпраща на големи ботанически изследователи, но получава само един положителен отговор - от Карл Нагели, професор по ботаника от Мюнхен. Той предложи да повтори подобни експерименти върху ястребовата трева, която самият той изучаваше по това време. По-късно ще кажат, че съветите на Негели са забавили развитието на генетиката с 4 години... Карл Негели (1817-1891)

Кралство: Растения Раздел: Покритосеменни Клас: Двусемеделни Разред: Астрофлора Семейство: Сложноцветни Род: Ястребови треви Мендел се опита да повтори експериментите с ястребови треви, след това с пчели. И в двата случая получените от него резултати върху граха не са потвърдени. Причината е, че механизмите на оплождане както на ястребите, така и на пчелите имат характеристики, които тогава все още не са били известни на науката (възпроизвеждане чрез партеногенеза), а методите на кръстосване, които Мендел използва в своите експерименти, не отчитат тези характеристики. В крайна сметка самият велик учен загуби вяра в откритието си.

През 1868 г. Мендел е избран за игумен на Старобрненския манастир и вече не се занимава с биологични изследвания. Мендел умира през 1884 г. Започвайки през 1900 г., след почти едновременното публикуване на статии от трима ботаници - H. De Vries, K. Correns и E. Cermak-Zesenegg, които независимо потвърждават данните на Мендел със свои собствени експерименти, има моментална експлозия на признание за работата му . 1900 г. се счита за година на раждане на генетиката. H. De Vries H. De Vries E. Чермак

Значението на трудовете на Грегор Мендел Мендел създава научните принципи за описание и изследване на хибридите и тяхното потомство (кои форми да се кръстосват, как да се извършва анализ в първо и второ поколение). Разработи и приложи алгебрична система от символи и нотация на характеристики, което представлява важна концептуална иновация. Формулира два основни принципа или закона за наследяване на характеристиките през поредица от поколения, което позволява да се правят прогнози. Мендел имплицитно изрази идеята за дискретност и бинарност на наследствените наклонности: всяка черта се контролира от майчина и бащина двойка наклонности (или гени, както по-късно се наричат), които се предават на хибридите чрез родителски репродуктивни клетки и не изчезвайте никъде. Характеристиките не си влияят взаимно, а се разминават по време на образуването на зародишните клетки и след това свободно се комбинират в потомци (закони за разделяне и комбиниране на характери).

Илюстрация на законите на Мендел

На 6 януари 1884 г. умира Грегор Йохан Мендел. Малко преди смъртта си Мендел каза: „Ако трябваше да преживея горчиви часове, тогава трябва да призная с благодарност, че имаше много повече красиви, добри часове. Моите научни трудове ми донесоха голямо удовлетворение и съм убеден, че няма да мине много време, преди целият свят да признае резултатите от тези работи. Паметникът на Мендел пред мемориалния музей в Бърно е построен през 1910 г. със средства, събрани от учени от цял ​​свят.