Biolog Gregor Mendel. Gregor Mendel - Fader til moderne genetik

Den østrigske præst og botaniker Gregor Johann Mendel lagde grunden til genetikvidenskaben. Han udledte matematisk genetikkens love, som nu kaldes efter ham.

Johann Mendel blev født den 22. juli 1822 i Heisendorf, Østrig. Som barn begyndte han at vise interesse for at studere planter og miljø. Efter to års studier ved Institut for Filosofi i Olmütz besluttede Mendel at gå ind i et kloster i Brünn. Dette skete i 1843. Under tonsureritualet som munk fik han navnet Gregor. Allerede i 1847 blev han præst.

En præsts liv består af mere end bare bønner. Mendel formåede at bruge meget tid på studier og videnskab. I 1850 besluttede han at tage eksamenerne for at blive lærer, men mislykkedes og fik et "D" i biologi og geologi. Mendel tilbragte 1851-1853 ved universitetet i Wien, hvor han studerede fysik, kemi, zoologi, botanik og matematik. Da han vendte tilbage til Brunn, begyndte far Gregor at undervise i skolen, selvom han aldrig bestod eksamen for at blive lærer. I 1868 blev Johann Mendel abbed.

Mendel udførte sine eksperimenter, som i sidste ende førte til den sensationelle opdagelse af genetikkens love, i sin lille sognehave siden 1856. Det skal bemærkes, at den hellige fars miljø bidrog til videnskabelig forskning. Faktum er, at nogle af hans venner havde en meget god uddannelse inden for naturvidenskab. De deltog ofte i forskellige videnskabelige seminarer, hvor Mendel også deltog. Desuden havde klostret et meget rigt bibliotek, som Mendel naturligvis var stamgæst af. Han var meget inspireret af Darwins bog "Arternes oprindelse", men man ved med sikkerhed, at Mendels eksperimenter begyndte længe før udgivelsen af dette værk.

Den 8. februar og 8. marts 1865 talte Gregor (Johann) Mendel ved møder i Natural History Society i Brünn, hvor han talte om sine usædvanlige opdagelser på et endnu ukendt område (som senere skulle blive kendt som genetik). Gregor Mendel udførte eksperimenter på simple ærter, men senere blev rækken af eksperimentelle objekter betydeligt udvidet. Som følge heraf kom Mendel til den konklusion, at en bestemt plantes eller dyrs forskellige egenskaber ikke bare optræder ud af den blå luft, men afhænger af "forældrene". Information om disse arvelige egenskaber videregives gennem gener (et begreb opfundet af Mendel, hvorfra begrebet "genetik" er afledt). Allerede i 1866 udkom Mendels bog "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Eksperimenter med plantehybrider"). Samtiden satte dog ikke pris på den revolutionære karakter af opdagelserne af den beskedne præst fra Brunn.

Mendels videnskabelige forskning distraherede ham ikke fra hans daglige pligter. I 1868 blev han abbed, mentor for hele klostret. I denne stilling forsvarede han udmærket kirkens interesser i almindelighed og Brunn kloster i særdeleshed. Han var god til at undgå konflikter med myndighederne og undgå overdreven beskatning. Han var meget elsket af sognebørn og studerende, unge munke.

Den 6. januar 1884 døde Gregors far (Johann Mendel). Han er begravet i sit hjemland Brunn. Berømmelse som videnskabsmand kom til Mendel efter hans død, da eksperimenter svarende til hans eksperimenter i 1900 blev udført uafhængigt af tre europæiske botanikere, som kom til resultater svarende til Mendels.

Gregor Mendel - lærer eller munk?

Mendels skæbne efter Teologisk Institut er allerede ordnet. Den syvogtyve år gamle kannik, ordineret til præst, modtog et fremragende sogn i Old Brünn. Han har forberedt sig på at tage eksamen til en doktorgrad i teologi i et helt år, når der sker alvorlige ændringer i hans liv. Georg Mendel beslutter sig for at ændre sin skæbne ganske dramatisk og nægter at udføre gudstjenester. Han vil gerne studere naturen og for denne passions skyld beslutter han sig for at tage en plads på Znaim Gymnasium, hvor 7. klasse på dette tidspunkt åbnede. Han beder om en stilling som "underprofessor."

I Rusland er "professor" en ren universitetstitel, men i Østrig og Tyskland blev selv læreren for førsteklasser kaldt denne titel. Gymnasium suplent - dette kan snarere oversættes til "almindelig lærer", "lærerassistent". Det kunne være en person med udmærket kendskab til emnet, men da han ikke havde et diplom, blev han ansat ret midlertidigt.

Der er også bevaret et dokument, der forklarer en så usædvanlig beslutning fra pastor Mendel. Dette er et officielt brev til biskop grev Schafgotsch fra abbeden for klostret St. Thomas, prælat Nappa.” Deres nådige bispelige Eminence! Det høje kejserlige-kongelige landspræsidium, ved dekret nr. Z 35338 af 28. september 1849, anså det for bedst at udnævne kanon Gregor Mendel som supplanter ved Znaim Gymnasium. “... Denne kanon har en gudfrygtig livsstil, afholdenhed og dydig adfærd, fuldstændig svarende til hans rang, kombineret med stor hengivenhed til videnskaberne... Han er dog noget mindre egnet til omsorgen for sjælen i de lægfolk, for en gang han befinder sig ved den syges seng, som ved synet af hans lidelse, overvindes vi af uoverstigelig forvirring, og heraf bliver han selv farlig syg, hvilket får mig til at fratræde ham en skriftefaders pligter. ”

Så i efteråret 1849 ankom kanon og tilhænger Mendel til Znaim for at påbegynde nye pligter. Mendel tjener 40 procent mindre end sine kolleger, der havde grader. Han er respekteret af sine kolleger og elsket af sine elever. Han underviser dog ikke i naturvidenskabelige fag på gymnasiet, men i klassisk litteratur, oldtidssprog og matematik. Har brug for et diplom. Dette vil gøre det muligt at undervise i botanik og fysik, mineralogi og naturhistorie. Der var 2 veje til diplomet. Den ene er at tage eksamen fra universitetet, den anden måde - en kortere - er at bestå eksamener i Wien for en særlig kommission under det kejserlige ministerium for kulturer og undervisning for retten til at undervise i sådanne og sådanne fag i sådanne og sådanne klasser.

Mendels love

Det cytologiske grundlag for Mendels love er baseret på:

Parringer af kromosomer (parringer af gener, der bestemmer muligheden for at udvikle en hvilken som helst egenskab)

Funktioner ved meiose (processer, der forekommer i meiose, som sikrer den uafhængige divergens af kromosomer med generne placeret på dem til forskellige plusser i cellen og derefter til forskellige gameter)

Egenskaber ved befrugtningsprocessen (tilfældig kombination af kromosomer, der bærer et gen fra hvert allelpar)

Mendels videnskabelige metode

De grundlæggende mønstre for overførsel af arvelige egenskaber fra forældre til efterkommere blev etableret af G. Mendel i anden halvdel af det 19. århundrede. Han krydsede ærteplanter, der adskilte sig i individuelle træk, og baseret på de opnåede resultater underbyggede han ideen om eksistensen af arvelige tilbøjeligheder, der er ansvarlige for manifestationen af træk. I sine værker brugte Mendel metoden til hybridologisk analyse, som er blevet universel i studiet af mønstre for nedarvning af egenskaber hos planter, dyr og mennesker.

I modsætning til sine forgængere, som forsøgte at spore arven af mange egenskaber ved en organisme i det samlede antal, studerede Mendel dette komplekse fænomen analytisk. Han observerede arven af blot et par eller et lille antal alternative (gensidigt udelukkende) karakterpar i haveærtesorter, nemlig: hvide og røde blomster; kort og høj statur; gule og grønne, glatte og rynkede ærtefrø osv. Sådanne kontrasterende egenskaber kaldes alleler, og udtrykkene "allel" og "gen" bruges som synonymer.

Til krydsninger brugte Mendel rene linjer, det vil sige afkom af en selvbestøvende plante, hvor et lignende sæt gener er bevaret. Hver af disse linjer producerede ikke opdeling af tegn. Det var også væsentligt i metoden for hybridologisk analyse, at Mendel var den første til nøjagtigt at beregne antallet af efterkommere - hybrider med forskellige karakteristika, dvs. matematisk behandlede de opnåede resultater og introducerede den symbolik, der accepteres i matematik for at registrere forskellige krydsningsmuligheder: A, B, C, D og etc. Med disse bogstaver betegnede han de tilsvarende arvelige faktorer.

I moderne genetik accepteres følgende konventioner for krydsning: forældreformer - P; første generation af hybrider opnået ved krydsning - F1; hybrider af anden generation - F2, tredje - F3 osv. Selve krydsningen af to individer er angivet med tegnet x (for eksempel: AA x aa).

Af de mange forskellige karakterer af krydsede ærteplanter tog Mendel i sit første eksperiment hensyn til arven af kun ét par: gule og grønne frø, røde og hvide blomster osv. En sådan krydsning kaldes monohybrid. Hvis arven af to tegnpar spores, for eksempel gule glatte ærtefrø af en sort og grønne rynkede af en anden, så kaldes krydsningen dihybrid. Hvis der tages højde for tre eller flere trækpar, kaldes krydsningen polyhybrid.

Mønstre for nedarvning af egenskaber

Alleler er betegnet med bogstaver i det latinske alfabet, mens Mendel kaldte nogle træk dominerende (overvejende) og betegnede dem med store bogstaver - A, B, C osv., andre - recessive (mindre, undertrykt), som han betegnede med små bogstaver - a, c, c osv. Da hvert kromosom (bærer af alleler eller gener) kun indeholder en af to alleler, og homologe kromosomer altid er parret (den ene faderlig, den anden moder), har diploide celler altid et par alleler: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb osv. Individer og deres celler, der har et par identiske alleler (AA eller aa) i deres homologe kromosomer, kaldes homozygote. De kan kun danne én type kønsceller: enten kønsceller med A-allelen eller kønsceller med a-allelen. Individer, der har både dominante og recessive Aa-gener i de homologe kromosomer i deres celler, kaldes heterozygote; Når kønsceller modnes, danner de to typer kønsceller: kønsceller med A-allelen og kønsceller med a-allelen. I heterozygote organismer er den dominante allel A, som manifesterer sig fænotypisk, placeret på et kromosom, og den recessive allel a, undertrykt af den dominante, er i den tilsvarende region (locus) af et andet homologt kromosom. I tilfælde af homozygositet afspejler hvert af alleleparret enten den dominante (AA) eller recessive (aa) tilstand af generne, hvilket vil manifestere deres virkning i begge tilfælde. Begrebet dominerende og recessive arvelige faktorer, som først blev brugt af Mendel, er fast etableret i moderne genetik. Senere blev begreberne genotype og fænotype introduceret. Genotype er helheden af alle gener, som en given organisme har. Fænotype er helheden af alle de tegn og egenskaber af en organisme, der afsløres i processen med individuel udvikling under givne forhold. Begrebet fænotype strækker sig til alle egenskaber ved en organisme: egenskaber ved den ydre struktur, fysiologiske processer, adfærd osv. Den fænotypiske manifestation af egenskaber realiseres altid på grundlag af genotypens interaktion med et kompleks af indre og ydre miljøer faktorer.

Den østrig-ungarske videnskabsmand Gregor Mendel betragtes med rette som grundlæggeren af arvelighedsvidenskaben - genetik. Forskerens arbejde, "genopdaget" først i 1900, bragte posthum berømmelse til Mendel og tjente som begyndelsen på en ny videnskab, som senere blev kaldt genetik. Indtil slutningen af halvfjerdserne af det 20. århundrede bevægede genetikken sig hovedsageligt langs den vej, Mendel havde banet, og kun da videnskabsmænd lærte at læse sekvensen af nukleinbaser i DNA-molekyler, begyndte arvelighed at blive undersøgt, ikke ved at analysere resultaterne af hybridisering, men afhængig af fysisk-kemiske metoder.

Gregor Johann Mendel blev født i Heisendorf i Schlesien den 22. juli 1822 i en bondefamilie. I folkeskolen viste han fremragende matematiske evner, og på insisteren af sine lærere fortsatte han sin uddannelse på gymnastiksalen i den lille nærliggende by Opava. Der var dog ikke penge nok i familien til Mendels videre uddannelse. Med stort besvær lykkedes det at skrabe nok sammen til at gennemføre gymnastikkurset. Den yngre søster Teresa kom til undsætning: hun donerede den medgift, der var blevet gemt til hende. Med disse midler var Mendel i stand til at studere noget mere tid på universitetets forberedende kurser. Herefter tørrede familiens midler fuldstændigt ud.

En løsning blev foreslået af matematikprofessor Franz. Han rådede Mendel til at slutte sig til augustinerklosteret i Brno. Det blev ledet på det tidspunkt af abbed Cyril Knapp, en mand med brede synspunkter, der opmuntrede udøvelse af videnskab. I 1843 gik Mendel ind i dette kloster og fik navnet Gregor (ved fødslen fik han navnet Johann). igennem
I fire år sendte klostret den femogtyve-årige munk Mendel som lærer i en gymnasieskole. Derefter studerede han fra 1851 til 1853 naturvidenskab, især fysik, ved universitetet i Wien, hvorefter han blev lærer i fysik og naturhistorie på realskolen i Brno.

Hans undervisningsvirksomhed, der varede fjorten år, var meget værdsat af både skolens ledelse og elever. Ifølge sidstnævntes erindringer blev han betragtet som en af deres yndlingslærere. I de sidste femten år af sit liv var Mendel klostrets abbed.

Fra sin ungdom var Gregor interesseret i naturhistorie. Mere af en amatør end en professionel biolog eksperimenterede Mendel konstant med forskellige planter og bier. I 1856 begyndte han sit klassiske arbejde om hybridisering og analyse af arven af karakterer i ærter.

Mendel arbejdede i en lille klosterhave, mindre end to et halvt hundrede hektar. Han såede ærter i otte år og manipulerede to dusin sorter af denne plante, forskellige i blomsterfarve og frøtype. Han lavede ti tusinde eksperimenter. Med sin flid og tålmodighed overraskede han i høj grad sine partnere, Winkelmeyer og Lilenthal, som hjalp ham i nødvendige tilfælde, samt gartneren Maresh, der var meget tilbøjelig til at drikke. Hvis Mendel og
gav forklaringer til sine assistenter, var det usandsynligt, at de forstod ham.

Livet flød langsomt i klosteret St. Thomas. Gregor Mendel var også afslappet. Vedholdende, opmærksom og meget tålmodig. Ved at studere formen af frø i planter opnået som et resultat af krydsninger, for at forstå mønstrene for overførsel af kun en egenskab ("glat - rynket"), analyserede han 7324 ærter. Han undersøgte hvert frø gennem et forstørrelsesglas, sammenlignede deres form og lavede noter.

Med Mendels eksperimenter begyndte endnu en nedtælling af tiden, hvis vigtigste kendetegn igen var den hybridologiske analyse introduceret af Mendel af arveligheden af individuelle egenskaber hos forældre i afkommet. Det er svært at sige, hvad der præcist fik naturvidenskabsmanden til at vende sig til abstrakt tænkning, distrahere sig fra blottede tal og adskillige eksperimenter. Men det var netop dette, der gjorde, at klosterskolens beskedne lærer kunne se det holistiske billede af forskningen; se det først efter at have været nødt til at negligere tiendedelene og hundrededelene på grund af uundgåelige statistiske variationer. Først da afslørede de alternative egenskaber bogstaveligt "mærket" af forskeren noget sensationelt for ham: visse typer krydsninger i forskellige afkom giver et forhold på 3:1, 1:1 eller 1:2:1.

Mendel henvendte sig til sine forgængeres værker for at bekræfte det gæt, der kom gennem hans sind. Dem, som forskeren respekterede som autoriteter, kom på forskellige tidspunkter og hver på sin måde til den generelle konklusion: gener kan have dominerende (undertrykkende) eller recessive (undertrykte) egenskaber. Og hvis det er tilfældet, konkluderer Mendel, så giver kombinationen af heterogene gener den samme opsplitning af karakterer, som er observeret i hans egne eksperimenter. Og i netop de forhold, der blev beregnet ved hjælp af hans statistiske analyse. Ved at "tjekke harmonien med algebra" af de igangværende ændringer i de resulterende generationer af ærter, introducerede videnskabsmanden endda bogstavbetegnelser, der markerede den dominerende tilstand med et stort bogstav og den recessive tilstand af det samme gen med et lille bogstav.

Mendel beviste, at hver egenskab ved en organisme er bestemt af arvelige faktorer, tilbøjeligheder (senere blev de kaldt gener), overført fra forældre til afkom med reproduktive celler. Som følge af krydsning kan der opstå nye kombinationer af arvelige egenskaber. Og hyppigheden af forekomsten af hver sådan kombination kan forudsiges.

Sammenfattet ser resultaterne af videnskabsmandens arbejde sådan ud:

- alle hybridplanter af første generation er identiske og udviser en af forældrenes egenskaber;

— blandt anden generations hybrider optræder planter med både dominerende og recessive træk i forholdet 3:1;

— to egenskaber opfører sig uafhængigt hos afkommet og forekommer i alle mulige kombinationer i anden generation;

— det er nødvendigt at skelne mellem egenskaber og deres arvelige tilbøjeligheder (planter, der udviser dominerende egenskaber, kan bære latente
recessive fremstillinger);

- foreningen af mandlige og kvindelige kønsceller er tilfældig i forhold til, hvilke egenskaber disse kønsceller har.

I februar og marts 1865 rapporterede et af dets almindelige medlemmer, Gregor Mendel, i to rapporter på møder i provinsens videnskabelige kreds, kaldet Society of Naturalists i byen Bru, resultaterne af sin mangeårige forskning, afsluttet i 1863 .

På trods af at hans rapporter blev modtaget ret koldt af medlemmer af kredsen, besluttede han at udgive sit arbejde. Den blev udgivet i 1866 i samfundets værker med titlen "Eksperimenter med plantehybrider."

Samtidige forstod ikke Mendel og satte ikke pris på hans arbejde. For mange videnskabsmænd ville det at tilbagevise Mendels konklusion betyde intet mindre end at bekræfte deres eget koncept, som siger, at et erhvervet træk kan "klemmes" ind i et kromosom og omdannes til et nedarvet. Uanset hvor ærværdige videnskabsmænd knuste den "oprørske" konklusion fra den beskedne abbed af klostret fra Brno, kom de med alle slags tilnavne for at ydmyge og latterliggøre. Men tiden afgjorde på sin egen måde.

Ja, Gregor Mendel blev ikke anerkendt af sine samtidige. Planen forekom dem for enkel og genial, hvor komplekse fænomener, som i menneskehedens sind udgjorde grundlaget for evolutionens urokkelige pyramide, passede ind uden pres eller knirken. Derudover havde Mendels koncept også sårbarheder. Sådan så det i hvert fald ud for hans modstandere. Og forskeren selv, da han ikke kunne fjerne deres tvivl. En af "synderne" i hans fiaskoer var
Høgepige.

Botaniker Karl von Naegeli, professor ved universitetet i München, foreslog, efter at have læst Mendels værk, at forfatteren skulle teste de love, han opdagede om høgemad. Denne lille plante var Naegelis yndlingsemne. Og Mendel var enig. Han brugte meget energi på nye eksperimenter. Hawkweed er en ekstremt ubekvem plante til kunstig krydsning. Meget lille. Jeg måtte anstrenge mit syn, men det begyndte at forværres mere og mere. Afkommet fra krydsningen af høgemad adlød ikke loven, som han mente, var korrekt for alle. Kun år senere, efter at biologer havde fastslået kendsgerningen om anden, ikke-seksuel reproduktion af høgenæsen, blev indsigelserne fra professor Naegeli, Mendels hovedmodstander, fjernet fra dagsordenen. Men hverken Mendel eller Nägeli selv var desværre i live længere.

Den største sovjetiske genetiker, akademiker B.L., talte meget billedligt om skæbnen for Mendels værk. Astaurov, første præsident for All-Union Society of Genetics and Breeders opkaldt efter N.I. Vavilova: "Skæbnen for Mendels klassiske værk er pervers og ikke blottet for drama. Selvom han opdagede, tydeligt demonstrerede og stort set forstod meget generelle arvelighedsmønstre, var datidens biologi endnu ikke modnet til at indse deres grundlæggende natur. Mendel forudså selv med forbløffende indsigt den generelle gyldighed af de mønstre, der blev opdaget på ærter, og modtog nogle beviser for deres anvendelighed på nogle andre planter (tre typer bønner, to typer gillyflower, majs og natskønhed). Imidlertid levede hans vedholdende og kedelige forsøg på at anvende de opdagede mønstre på krydsningen af talrige sorter og arter af høgemad ikke op til forventningerne og led en fuldstændig fiasko. Så lykkeligt som valget af det første objekt (ærter) var, var det andet lige så mislykket. Først meget senere, allerede i vort århundrede, blev det klart, at de ejendommelige mønstre for nedarvning af egenskaber i høgenæsen er en undtagelse, der kun bekræfter reglen. På Mendels tid kunne ingen ane, at de krydsninger, han foretog mellem sorter af høgemad, faktisk ikke fandt sted, da denne plante formerer sig uden bestøvning og befrugtning, på jomfruelig måde, gennem den såkaldte apogami. Svigtet i omhyggelige og intense eksperimenter, som forårsagede næsten fuldstændigt tab af synet, de byrdefulde pligter for en prælat, der faldt på Mendel, og hans fremadskridende år tvang ham til at stoppe sin yndlingsforskning.

Et par år mere gik, og Gregor Mendel døde uden at forudse, hvilke lidenskaber der ville rase omkring hans navn, og hvilken herlighed det i sidste ende ville blive dækket af. Ja, berømmelse og ære vil komme til Mendel efter hans død. Han vil forlade livet uden at afsløre hemmeligheden bag høgen, som ikke "passede" ind i de love, han udledte for ensartetheden af førstegenerationshybrider og opdelingen af egenskaber hos afkommet."

Det ville have været meget lettere for Mendel, hvis han havde kendt til en anden videnskabsmands arbejde, Adams, som på det tidspunkt havde udgivet et banebrydende værk om nedarvning af egenskaber hos mennesker. Men Mendel var ikke bekendt med dette værk. Men Adams, baseret på empiriske observationer af familier med arvelige sygdomme, formulerede faktisk begrebet arvelige tilbøjeligheder, idet han bemærkede den dominerende og recessive arv af egenskaber hos mennesker. Men botanikere havde ikke hørt om en læges arbejde, og han havde sikkert så meget praktisk medicinsk arbejde at udføre, at der simpelthen ikke var tid nok til abstrakte tanker. Generelt lærte genetikere på en eller anden måde kun om Adams' observationer, da de for alvor begyndte at studere menneskets genetiks historie.

Mendel var også uheldig. For tidligt rapporterede den store forsker sine opdagelser til den videnskabelige verden. Sidstnævnte var ikke klar til dette endnu. Først i 1900, med genopdagelsen af Mendels love, blev verden forbløffet over skønheden i logikken i forskerens eksperiment og den elegante nøjagtighed af hans beregninger. Og selv om genet fortsatte med at forblive en hypotetisk arvelighedsenhed, blev tvivl om dets væsentlighed endelig fjernet.

Mendel var en samtidig med Charles Darwin. Men Brunn-munkens artikel fangede ikke forfatteren til "Arternes oprindelse". Man kan kun gætte på, hvordan Darwin ville have værdsat Mendels opdagelse, hvis han havde stiftet bekendtskab med den. I mellemtiden viste den store engelske naturforsker betydelig interesse for plantehybridisering. Han krydsede forskellige former for snapdragon og skrev om opdelingen af hybrider i anden generation: "Hvorfor er det sådan. Gud ved..."

Mendel døde den 6. januar 1884, abbed for klosteret, hvor han udførte sine eksperimenter med ærter. Upåagtet af sine samtidige vaklede Mendel dog ikke i sin retfærdighed. Han sagde: "Min tid kommer." Disse ord er indskrevet på hans monument, installeret foran klosterhaven, hvor han udførte sine eksperimenter.

Den berømte fysiker Erwin Schrödinger mente, at anvendelsen af Mendels love var ensbetydende med indførelsen af kvanteprincipper i biologien.

Mendelismens revolutionære rolle i biologien blev mere og mere indlysende. I begyndelsen af 30'erne af vores århundrede blev genetik og Mendels underliggende love det anerkendte grundlag for moderne darwinisme. Mendelisme blev det teoretiske grundlag for udviklingen af nye højtydende sorter af dyrkede planter, mere produktive husdyrracer og gavnlige arter af mikroorganismer. Mendelisme satte skub i udviklingen af medicinsk genetik...

I augustinerklosteret i udkanten af Brno er der nu en mindeplade, og der er rejst et smukt marmormonument over Mendel ved siden af forhaven. Værelserne i det tidligere kloster, med udsigt over forhaven, hvor Mendel udførte sine eksperimenter, er nu blevet omdannet til et museum opkaldt efter ham. Her er samlede manuskripter (desværre gik nogle af dem tabt under krigen), dokumenter, tegninger og portrætter relateret til videnskabsmandens liv, bøger, der tilhørte ham med hans noter i margenen, et mikroskop og andre instrumenter, som han brugte , såvel som dem, der er udgivet i forskellige lande, bøger dedikeret til ham og hans opdagelse.

I begyndelsen af det 19. århundrede, i 1822, i østrigske Mähren, i landsbyen Hanzendorf, blev en dreng født i en bondefamilie. Han var det andet barn i familien. Ved fødslen hed han Johann, hans fars efternavn var Mendel.

Livet var ikke let, barnet var ikke forkælet. Siden barndommen vænnede Johann sig til bondearbejde og forelskede sig i det, især havearbejde og biavl. Hvor nyttige var de færdigheder, han tilegnede sig i barndommen?

Drengen viste tidligt fremragende evner. Mendel var 11 år gammel, da han blev overført fra en landsbyskole til en fireårig skole i en nærliggende by. Der viste han sig straks, og et år senere endte han i et gymnasium i byen Opava.

Det var svært for forældre at betale for skolen og forsørge deres søn. Og så ramte ulykken familien: Faderen blev alvorligt såret - en træstamme faldt på hans bryst. I 1840 dimitterede Johann gymnasiet og samtidig lærerkandidatskolen. I 1840 dimitterede Mendel fra seks klasser i gymnastiksalen i Troppau (nu Opava) og begyndte året efter i filosofiklasser på universitetet i Olmutz (nu Olomouc). Familiens økonomiske situation blev dog forværret i disse år, og fra han var 16 år måtte Mendel selv sørge for sin mad. Ude af stand til konstant at udholde en sådan stress, gik Mendel, efter at have afsluttet filosofiske klasser, i oktober 1843, ind i Brunn-klosteret som novice (hvor han fik det nye navn Gregor). Der fandt han protektion og økonomisk støtte til videre studier. I 1847 blev Mendel ordineret til præst. Samtidig studerede han fra 1845 i 4 år ved Brunns teologiske skole. Augustinerklosteret St. Thomas var centrum for det videnskabelige og kulturelle liv i Mähren. Foruden et rigt bibliotek havde han en samling af mineraler, en forsøgshave og et herbarium. Klosteret var formynderisk for skoleundervisningen i regionen.

Trods vanskelighederne fortsætter Mendel sine studier. Nu i filosofiklasser i byen Olomeuc. Her underviser de ikke kun i filosofi, men også i matematik og fysik - fag uden hvilke Mendel, en biolog inderst inde, ikke kunne forestille sig sit fremtidige liv. Biologi og matematik! I dag er denne kombination uløselig, men i det 19. århundrede virkede den absurd. Det var Mendel, der var den første til at fortsætte det brede spor af matematiske metoder i biologi.

Han fortsætter med at studere, men livet er hårdt, og så kommer dagene, hvor Mendels egen indrømmelse: "Jeg kan ikke holde ud med sådan en stress længere." Og så kommer et vendepunkt i hans liv: Mendel bliver munk. Han lægger slet ikke skjul på årsagerne, der skubbede ham til at tage dette skridt. I sin selvbiografi skriver han: "Jeg så mig selv tvunget til at indtage en holdning, der befriede mig fra bekymringer om mad." Helt ærligt, er det ikke? Og ikke et ord om religion eller Gud. En uimodståelig trang til videnskab, et ønske om viden og slet ikke en forpligtelse til religiøs doktrin førte Mendel til klosteret. Han blev 21 år gammel. De, der blev munke, tog et nyt navn som et tegn på forsagelse fra verden. Johann blev til Gregor.

Der var en periode, hvor han blev gjort til præst. En meget kort periode. Trøst de lidende, rust de døende til deres sidste rejse. Mendel kunne ikke rigtig lide det. Og han gør alt for at frigøre sig fra ubehagelige forpligtelser.

Undervisning er en anden sag. Som munk nød Mendel at undervise i fysik og matematik på en skole i den nærliggende by Znaim, men bestod den statslige lærereksamen. Da han så sin passion for viden og høje intellektuelle evner, sendte klosterets abbed ham for at fortsætte sine studier ved universitetet i Wien, hvor Mendel studerede som bachelor i fire semestre i perioden 1851-53, hvor han deltog i seminarer og kurser i matematik og naturvidenskab, især forløbet af den berømte fysik K. Doppler. God fysisk og matematisk træning hjalp senere Mendel med at formulere arvelovene. Da han vendte tilbage til Brunn, fortsatte Mendel med at undervise (han underviste i fysik og naturhistorie på en rigtig skole), men hans andet forsøg på at bestå lærercertificering var igen mislykket.

Interessant nok tog Mendel eksamen for at blive lærer to gange og ... fejlede to gange! Men han var en meget uddannet mand. Der er intet at sige om biologi, som Mendel hurtigt blev en klassiker af; han var en højt begavet matematiker, elskede fysik meget og vidste det meget godt.

Fejl i eksamener forstyrrede ikke hans undervisningsaktiviteter. På Brno Byskole blev læreren Mendel højt værdsat. Og han underviste uden diplom.

Der var år i Mendels liv, da han blev eneboer. Men han bøjede ikke sine knæ for ikonerne, men... foran ærtebedene. Siden 1856 begyndte Mendel at udføre velgennemtænkte omfattende eksperimenter i klosterhaven (7 meter bred og 35 meter lang) med at krydse planter (primært blandt nøje udvalgte ærtesorter) og belyse mønstrene for nedarvning af egenskaber i afkom af hybrider. I 1863 afsluttede han forsøgene og i 1865 rapporterede han på to møder i Brunn Society of Natural Scientists resultaterne af sit arbejde. Fra morgen til aften arbejdede han i den lille klosterhave. Her udførte Mendel fra 1854 til 1863 sine klassiske eksperimenter, hvis resultater ikke er forældede den dag i dag. G. Mendel skylder også sine videnskabelige succeser til sit usædvanligt vellykkede valg af forskningsobjekt. I alt undersøgte han 20 tusinde efterkommere i fire generationer af ærter.

Forsøg med at krydse ærter har stået på i omkring 10 år. Hvert forår plantede Mendel planter på sin grund. Rapporten "Eksperimenter med plantehybrider", som blev læst for brune naturforskere i 1865, kom som en overraskelse selv for venner.

Ærter var praktiske af forskellige årsager. Afkommet af denne plante har en række tydeligt skelnelige egenskaber - grøn eller gul farve af kimblade, glatte eller tværtimod rynkede frø, hævede eller indsnævrede bønner, lang eller kort stilk af blomsterstanden og så videre. Der var ingen midlertidige, halvhjertede "slørede" tegn. Hver gang kunne man trygt sige "ja" eller "nej", "enten-eller", og forholde sig til alternativet. Og derfor var der ingen grund til at udfordre Mendels konklusioner, at tvivle på dem. Og alle bestemmelserne i Mendels teori blev ikke længere tilbagevist af nogen og blev fortjent en del af videnskabens gyldne fond.

I 1866 blev hans artikel "Eksperimenter med plantehybrider" offentliggjort i samfundets forhandlinger, som lagde grundlaget for genetik som en uafhængig videnskab. Dette er et sjældent tilfælde i videnshistorien, når en artikel markerer fødslen af en ny videnskabelig disciplin. Hvorfor betragtes det på denne måde?

Arbejdet med plantehybridisering og undersøgelsen af nedarvningen af egenskaber i hybridernes afkom blev udført årtier før Mendel i forskellige lande af både avlere og botanikere. Fakta om dominans, spaltning og kombination af karakterer blev bemærket og beskrevet, især i eksperimenterne fra den franske botaniker C. Nodin. Selv Darwin, der krydsede sorter af snapdragons forskellige i blomsterstruktur, opnåede i anden generation et forhold mellem former tæt på den velkendte Mendelske splittelse på 3:1, men så i dette kun "det lunefulde spil af arvekræfternes kræfter." Mangfoldigheden af plantearter og -former, der blev taget i forsøg, øgede antallet af udsagn, men reducerede deres gyldighed. Betydningen eller "faktaernes sjæl" (Henri Poincarés udtryk) forblev vag indtil Mendel.

Helt andre konsekvenser fulgte af Mendels syv år lange arbejde, som med rette udgør fundamentet for genetikken. For det første skabte han videnskabelige principper for beskrivelsen og undersøgelsen af hybrider og deres afkom (som dannes til krydsning, hvordan man udfører analyser i første og anden generation). Mendel udviklede og anvendte et algebraisk system af symboler og tegnnotationer, som repræsenterede en vigtig konceptuel innovation. For det andet formulerede Mendel to grundlæggende principper, eller love for nedarvning af egenskaber over generationer, som tillader forudsigelser at blive lavet. Endelig udtrykte Mendel implicit ideen om diskrethed og binaritet af arvelige tilbøjeligheder: hver egenskab styres af et moder- og faderligt par af tilbøjeligheder (eller gener, som de senere blev kaldt), som overføres til hybrider gennem forældrenes reproduktion. celler og forsvinder ikke nogen steder. Karakterernes tilblivelse påvirker ikke hinanden, men divergerer under dannelsen af kønsceller og kombineres derefter frit i efterkommere (love om opdeling og kombination af karakterer). Parringen af tilbøjeligheder, parringen af kromosomer, den dobbelte helix af DNA - dette er den logiske konsekvens og hovedvejen til udvikling af genetik i det 20. århundrede baseret på Mendels ideer.

Skæbnen for Mendels opdagelse - en forsinkelse på 35 år mellem selve opdagelsen og dens anerkendelse i samfundet - er ikke et paradoks, men snarere en norm i videnskaben. 100 år efter Mendel, allerede i genetikkens storhedstid, ramte en lignende skæbne med ikke-anerkendelse i 25 år B. McClintocks opdagelse af mobile genetiske elementer. Og dette til trods for, at hun i modsætning til Mendel på tidspunktet for hendes opdagelse var en højt respekteret videnskabsmand og medlem af US National Academy of Sciences.

I 1868 blev Mendel valgt til abbed for klostret og trak sig praktisk talt tilbage fra videnskabelige sysler. Hans arkiv indeholder noter om meteorologi, biavl og lingvistik. På stedet for klostret i Brno er Mendel-museet nu blevet oprettet; Et særligt blad "Folia Mendeliana" udkommer.

Send dit gode arbejde i videnbasen er enkel. Brug formularen nedenfor

Studerende, kandidatstuderende, unge forskere, der bruger videnbasen i deres studier og arbejde, vil være dig meget taknemmelig.

Udgivet på http://www.allbest.ru

Mendel Gregor Johann

Den østrigske præst og botaniker Gregor Johann Mendel lagde grunden til genetikvidenskaben. Han udledte matematisk genetikkens love, som nu kaldes efter ham.

Gregor Johann Mendel

Gregor Mendel - lærer eller munk?

Mendels love

Det cytologiske grundlag for Mendels love er baseret på:

* parring af kromosomer (parring af gener, der bestemmer muligheden for at udvikle en hvilken som helst egenskab)

* træk ved meiose (processer, der forekommer i meiose, som sikrer den uafhængige divergens af kromosomer med generne placeret på dem til forskellige plusser i cellen og derefter til forskellige gameter)

* træk ved befrugtningsprocessen (tilfældig kombination af kromosomer, der bærer et gen fra hvert allelpar)

Mendels videnskabelige metode

Til krydsninger brugte Mendel rene linjer, det vil sige afkom af en selvbestøvende plante, hvor et lignende sæt gener er bevaret. Hver af disse linjer producerede ikke opdeling af tegn. Det var også væsentligt i metoden for hybridologisk analyse, at Mendel var den første til nøjagtigt at beregne antallet af efterkommere - hybrider med forskellige karakteristika, dvs. matematisk behandlede de opnåede resultater og introducerede den symbolik, der accepteres i matematik for at registrere forskellige krydsningsmuligheder: A, B, C, D osv. Med disse bogstaver betegnede han de tilsvarende arvelige faktorer.

Mønstre for nedarvning af egenskaber

Alleler er betegnet med bogstaver i det latinske alfabet, mens Mendel kaldte nogle træk dominerende (overvejende) og betegnede dem med store bogstaver - A, B, C osv., andre - recessive (mindre, undertrykt), som han betegnede med små bogstaver - a, i, med osv. Da hvert kromosom (bæreren af alleler eller gener) kun indeholder en af to alleler, og homologe kromosomer altid er parrede (den ene faderlig, den anden moder), er der i diploide celler altid et par af alleler: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb osv. Individer og deres celler, der har et par identiske alleler (AA eller aa) i deres homologe kromosomer, kaldes homozygote. De kan kun danne én type kønsceller: enten kønsceller med A-allelen eller kønsceller med a-allelen. Individer, der har både dominante og recessive Aa-gener i de homologe kromosomer i deres celler, kaldes heterozygote; Når kønsceller modnes, danner de to typer kønsceller: kønsceller med A-allelen og kønsceller med a-allelen. I heterozygote organismer er den dominante allel A, som manifesterer sig fænotypisk, placeret på et kromosom, og den recessive allel a, undertrykt af den dominante, er i den tilsvarende region (locus) af et andet homologt kromosom. I tilfælde af homozygositet afspejler hvert af alleleparret enten den dominante (AA) eller recessive (aa) tilstand af generne, hvilket vil manifestere deres virkning i begge tilfælde. Begrebet dominerende og recessive arvelige faktorer, som først blev brugt af Mendel, er fast etableret i moderne genetik. Senere blev begreberne genotype og fænotype introduceret. Genotype er helheden af alle gener, som en given organisme har. Fænotype er helheden af alle de tegn og egenskaber af en organisme, der afsløres i processen med individuel udvikling under givne forhold. Begrebet fænotype strækker sig til alle egenskaber ved en organisme: egenskaber ved den ydre struktur, fysiologiske processer, adfærd osv. Den fænotypiske manifestation af egenskaber realiseres altid på grundlag af genotypens interaktion med et kompleks af indre og ydre miljøer faktorer.

Mendels tre love

mendel videnskabelig arv krydsning

G. Mendel formulerede, baseret på en analyse af resultaterne af monohybrid krydsning, og kaldte dem regler (senere blev de kendt som love). Som det viste sig, når man krydsede planter af to rene ærtelinjer med gule og grønne frø i den første generation (F1), var alle hybridfrø gule. Som følge heraf var træk af gul frøfarve dominerende. I bogstavelig udtryk skrives det således: R AA x aa; alle kønscellerne fra den ene forælder er A, A, den anden - a, a, den mulige kombination af disse kønsceller i zygoter er lig med fire: Aa, Aa, Aa, Aa, dvs. i alle F1-hybrider er der en fuldstændig overvægt af en egenskab frem for en anden - alle frøene er gule. Lignende resultater blev opnået af Mendel, da han analyserede arven af de andre seks par af undersøgte karakterer. Ud fra dette formulerede Mendel reglen om dominans, eller den første lov: i en monohybrid krydsning er alle afkom i første generation karakteriseret ved ensartethed i fænotype og genotype - frøene er gule, kombinationen af alleler i alle. hybrider er Aa. Dette mønster bekræftes også i tilfælde, hvor der ikke er fuldstændig dominans: for eksempel, når man krydser en natskønhedsplante med røde blomster (AA) med en plante med hvide blomster (aa), har alle hybrider fi (Aa) blomster, der ikke er røde og lyserøde - deres farve har en mellemfarve, men ensartetheden er fuldstændig bevaret. Efter Mendels arbejde blev den mellemliggende natur af arv i F1-hybrider afsløret ikke kun i planter, men også i dyr, derfor kaldes dominansloven - Mendels første lov - også almindeligvis loven om ensartethed af førstegenerationshybrider. Fra frø opnået fra F1-hybrider dyrkede Mendel planter, som han enten krydsede med hinanden eller lod dem selvbestøve. Blandt efterkommerne af F2 blev en splittelse afsløret: i anden generation var der både gule og grønne frø. I alt opnåede Mendel 6022 gule og 2001 grønne frø i sine eksperimenter, deres numeriske forhold er cirka 3:1. De samme numeriske forhold blev opnået for de andre seks par af ærteplanteegenskaber studeret af Mendel. Som et resultat er Mendels anden lov formuleret som følger: når hybrider af den første generation krydses, giver deres afkom segregation i forholdet 3:1 med fuldstændig dominans og i forholdet 1:2:1 med mellemliggende arv (ufuldstændig dominans ). Diagrammet for dette eksperiment i bogstavelig udtryk ser således ud: P Aa x Aa, deres gameter A og I, den mulige kombination af gameter er lig med fire: AA, 2Aa, aa, dvs. e. 75 % af alle frø i F2, med en eller to dominerende alleler, var gule i farven og 25 % var grønne. Det faktum, at der optræder recessive træk i dem (begge alleler er recessive-aa) indikerer, at disse træk, såvel som de gener, der styrer dem, ikke forsvinder, ikke blandes med dominerende træk i en hybridorganisme, deres aktivitet undertrykkes af virkningen af dominerende gener. Hvis begge gener, der er recessive for en given egenskab, er til stede i kroppen, så undertrykkes deres handling ikke, og de manifesterer sig i fænotypen. Genotypen af hybrider i F2 har et forhold på 1:2:1.

Under efterfølgende krydsninger opfører F2-afkommet sig anderledes: 1) af 75% af planter med dominerende træk (med genotyper AA og Aa), 50% er heterozygote (Aa) og derfor vil de i F3 give en 3:1-deling, 2) 25 % af planterne er homozygote ifølge det dominerende træk (AA) og under selvbestøvning i Fz producerer de ikke spaltning; 3) 25 % af frøene er homozygote for det recessive træk (aa), har en grøn farve og splitter ikke tegnene, når de selvbestøves i F3.

For at forklare essensen af fænomenerne med ensartethed af hybrider af den første generation og opsplitning af karakterer i hybrider af anden generation, fremsatte Mendel hypotesen om gameterenhed: enhver heterozygot hybrid (Aa, Bb, etc.) danner "ren ” kønsceller, der kun bærer én allel: enten A eller a , hvilket efterfølgende blev fuldt bekræftet i cytologiske undersøgelser. Som det er kendt, vil homologe kromosomer under modningen af kønsceller i heterozygoter ende i forskellige kønsceller, og derfor vil kønscellerne indeholde et gen fra hvert par.

Testkrydsning bruges til at bestemme heterozygositeten af en hybrid for et bestemt par af egenskaber. I dette tilfælde krydses den første generations hybrid med en forælder, der er homozygot for det recessive gen (aa). En sådan krydsning er nødvendig, fordi homozygote individer (AA) i de fleste tilfælde ikke er fænotypisk forskellige fra heterozygote individer (Aa) (ærtefrø fra AA og Aa er gule). I mellemtiden, i praksis med at opdrætte nye racer af dyr og plantesorter, er heterozygote individer ikke egnede som initiale, da deres afkom, når de krydses, vil producere spaltning. Kun homozygote personer er nødvendige. Diagrammet for at analysere krydsning i bogstavelig udtryk kan vises på to måder:

et heterozygot hybridindivid (Aa), der fænotypisk ikke kan skelnes fra et homozygot, krydses med et homozygot recessivt individ (aa): P Aa x aa: deres kønsceller er A, a og a,a, fordeling i F1: Aa, Aa, aa, aa, t, dvs. en 2:2 eller 1:1 opdeling observeres i afkommet, hvilket bekræfter testindividets heterozygositet;

2) hybridindividet er homozygot for dominante træk (AA): P AA x aa; deres kønsceller er A A og a, a; ingen spaltning forekommer i F1-afkom

Formålet med dihybridkrydsning er at spore arven af to tegnpar samtidigt. Under denne krydsning etablerede Mendel et andet vigtigt mønster: den uafhængige divergens af alleler og deres frie eller uafhængige kombination, senere kaldet Mendels tredje lov. Udgangsmaterialet var ærtesorter med gule glatte frø (AABB) og grønne rynkede (aavv); den første er dominerende, den anden er recessiv. Hybride planter fra f1 opretholdt ensartethed: de havde gule glatte frø, var heterozygote, og deres genotype var AaBb. Hver af disse planter producerer fire typer gameter under meiose: AB, Av, aB, aa. For at bestemme kombinationer af disse typer gameter og tage hensyn til resultaterne af opsplitning, bruges Punnett-gitteret nu. I dette tilfælde er genotyperne af den ene forælders kønsceller placeret vandret over gitteret, og genotyperne af den anden forælders kønsceller er placeret lodret i venstre kant af gitteret (fig. 20). Fire kombinationer af den ene og den anden type kønsceller i F2 kan give 16 varianter af zygoter, hvis analyse bekræfter den tilfældige kombination af genotyperne af hver af kønscellerne hos den ene og den anden forælder, hvilket giver en opdeling af træk efter fænotype i forholdet 9:3:3:1.

Det er vigtigt at understrege, at ikke kun egenskaberne ved de overordnede former blev afsløret, men også nye kombinationer: gul rynket (AAbb) og grøn glat (aaBB). Gule glatte ærtefrø ligner fænotypisk den første generations efterkommere fra en dihybrid krydsning, men deres genotype kan have forskellige muligheder: AABB, AaBB, AAVb, AaBB; nye kombinationer af genotyper viste sig at være fænotypisk grønne glatte - aaBB, aaBB og fænotypisk gul rynket - AAbb, Aavv; Fænotypisk har grønne rynkede en enkelt genotype, aabb. I dette kryds nedarves frøenes form uanset deres farve. De 16 varianter af kombinationer af alleler i zygoter, der betragtes, illustrerer kombinativ variabilitet og uafhængig opdeling af allelerpar, dvs. (3:1)2.

Uafhængig kombination af gener og opdeling baseret på det i F2 i forholdet. 9:3:3:1 blev senere bekræftet for et stort antal dyr og planter, men under to forhold:

1) dominans skal være fuldstændig (med ufuldstændig dominans og andre former for geninteraktion har de numeriske forhold et andet udtryk); 2) uafhængig opdeling er anvendelig for gener lokaliseret på forskellige kromosomer.

Mendels tredje lov kan formuleres som følger: medlemmer af et par alleler adskilles i meiose uafhængigt af medlemmerne af andre par, kombineres i gameter tilfældigt, men i alle mulige kombinationer (med en monohybrid krydsning var der 4 sådanne kombinationer, med en dahybrid - 16, med en trihybrid krydsende heterozygoter danner 8 typer gameter, for hvilke 64 kombinationer er mulige osv.).

Udgivet på www.allbest.

...

Lignende dokumenter

Principperne for overførsel af arvelige egenskaber fra forældreorganismer til deres efterkommere, som følge af Gregor Mendels eksperimenter. Krydser to genetisk forskellige organismer. Arvelighed og variabilitet, deres typer. Begrebet reaktionsnorm.

abstrakt, tilføjet 22/07/2015

Typer af nedarvning af egenskaber. Mendels love og betingelser for deres manifestation. Essensen af hybridisering og krydsning. Analyse af resultaterne af polyhybrid krydsning. De vigtigste bestemmelser i hypotesen om "Purity of Gametes" af W. Bateson. Et eksempel på løsning af typiske krydsningsproblemer.

præsentation, tilføjet 11/06/2013

Dihybrid og polyhybrid krydsning, arvemønstre, krydsningsforløb og spaltning. Sammenknyttet arv, uafhængig fordeling af arvelige faktorer (Mendels anden lov). Interaktion af gener, kønsforskelle i kromosomer.

abstract, tilføjet 13-10-2009

Konceptet med dihybrid krydsning af organismer, der adskiller sig i to par alternative træk (to par alleler). Opdagelse af mønstre for arv af monogene træk af den østrigske biolog Mendel. Mendels love om nedarvning af egenskaber.

præsentation, tilføjet 22/03/2012

Mekanismer og mønstre for nedarvning af egenskaber. Rækker af kontrasterende par af forældreegenskaber for planter. Alternative egenskaber i cantaloupe og cantaloupe. Eksperimenter på plantehybrider af Gregor Mendel. Eksperimentelle undersøgelser af Sajre.

præsentation, tilføjet 02/05/2013

Lovene om nedarvning af egenskaber. Levende organismers grundlæggende egenskaber. Arvelighed og variabilitet. Et klassisk eksempel på et monohybrid kryds. Dominante og recessive træk. Eksperimenter med Mendel og Morgan. Kromosomal teori om arvelighed.

præsentation, tilføjet 20/03/2012

Genetik og evolution, klassiske love af G. Mendel. Lov om ensartethed af første generations hybrider. Spaltningsloven. Loven om uafhængig kombination (arv) af egenskaber. Anerkendelse af Mendels opdagelser, betydningen af Mendels arbejde for udviklingen af genetik.

abstrakt, tilføjet 29/03/2003

Gregor Mendels eksperimenter med plantehybrider i 1865. Fordele ved haveærter som objekt til eksperimenter. Definition af begrebet monohybrid krydsning som hybridisering af organismer, der adskiller sig i et par alternative karakterer.

præsentation, tilføjet 30-03-2012

Grundlæggende love for arv. Grundlæggende mønstre for nedarvning af egenskaber ifølge G. Mendel. Love for ensartethed af første generations hybrider, opdeling i fænotypiske klasser af anden generations hybrider og uafhængig kombination af gener.

kursusarbejde, tilføjet 25/02/2015

Arvelighed og variabilitet af organismer som genstand for undersøgelse af genetik. Gregor Mendels opdagelse af lovene om nedarvning af egenskaber. Hypotesen om den arvelige overførsel af diskrete arvelige faktorer fra forældre til afkom. Videnskabsmands arbejdsmetoder.

Gregor Mendel(Gregor Johann Mendel) (1822-84) - østrigsk naturforsker, botaniker og religiøs leder, munk, grundlægger af arvelighedslæren (mendelisme). Ved at anvende statistiske metoder til at analysere resultaterne af hybridisering af ærtesorter (1856-63), formulerede han arvelighedslovene.

Hent:

Eksempel:

For at bruge præsentationseksempler skal du oprette en Google-konto og logge ind på den: https://accounts.google.com

Slide billedtekster:

Gregor Johann Mendel Biologilærer Kuzyaeva A.M. Nizhny Novgorod

Gregor Johann Mendel (20. juli 1822 – 6. januar 1884) østrigsk naturforsker, botaniker og religiøs figur, augustinermunk, abbed, grundlægger af arvelighedslæren (mendelisme). Ved hjælp af statistiske metoder til at analysere resultaterne af hybridisering af ærtesorter formulerede han arveloven - Mendels love - som blev grundlaget for moderne genetik.

Johann Mendel blev født den 20. juli 1822 i bondefamilien Anton og Rosina Mendel i den lille landlige by Heinzendorf (Det Østrigske Rige, nu landsbyen Hinchitsy, Tjekkiet). Datoen den 22. juli, som ofte er angivet i litteraturen som datoen for hans fødsel, er faktisk datoen for hans dåb. Mendels hus

Han begyndte tidligt at vise interesse for naturen, og arbejdede allerede som gartner som dreng. Efter at have afsluttet gymnasiet studerede han i to år ved de filosofiske klasser ved Olmutz Instituttet, i 1843 blev han munk ved Augustinerklosteret St. Thomas i Brunn (nu Brno, Tjekkiet) og tog navnet Gregor. Fra 1844 til 1848 studerede han ved Brunn Teologiske Institut. I 1847 blev han præst. Starobrnensky kloster

Han studerede uafhængigt mange videnskaber, erstattede fraværende lærere i græsk og matematik i en af skolerne, men bestod ikke eksamen for titlen som lærer. I 1849-1851 underviste han i matematik, latin og græsk på Znojmo Gymnasium. I perioden 1851-1853 studerede han takket være abbeden naturhistorie ved universitetet i Wien, blandt andet under vejledning af Unger, en af de første cytologer i verden. Franz Unger (1800-1870) Universitetet i Wien

Siden 1856 begyndte Gregor Mendel at udføre velgennemtænkte omfattende eksperimenter i klosterhaven (7 * 35 meter) med at krydse planter (primært blandt nøje udvalgte ærtesorter) og belyse mønstrene for nedarvning af egenskaber hos hybridernes afkom. Der blev oprettet et separat kort for hvert anlæg (10.000 stk.).

I 1863 afsluttede han forsøgene, og den 8. februar 1865 berettede han på to møder i Brunn Society of Naturalists resultaterne af sit arbejde. I 1866 blev hans artikel "Eksperimenter med plantehybrider" offentliggjort i samfundets forhandlinger, som lagde grundlaget for genetik som en uafhængig videnskab.

Mendel bestilte 40 separate tryk af sit arbejde, som han næsten alle sendte til store botaniske forskere, men fik kun ét positivt svar - fra Karl Nägeli, professor i botanik fra München. Han foreslog at gentage lignende eksperimenter på høgemad, som han selv studerede på det tidspunkt. Senere vil de sige, at Nägelis råd forsinkede udviklingen af genetik i 4 år... Karl Nägeli (1817-1891)

Kongerige: Planter Inddeling: Angiospermer Klasse: Tokimbladede Rækkefølge: Astroflora Familie: Asteraceae Slægt: Høgeurt Mendel forsøgte at gentage forsøgene med høgeurt og derefter bier. I begge tilfælde blev de resultater, han opnåede på ærter, ikke bekræftet. Årsagen var, at mekanismerne for befrugtning af både høgekrudt og bier havde træk, der endnu ikke var kendt af videnskaben på det tidspunkt (reproduktion ved hjælp af parthenogenese), og de krydsningsmetoder, som Mendel brugte i sine eksperimenter, tog ikke højde for disse træk. Til sidst mistede den store videnskabsmand selv troen på sin opdagelse.

I 1868 blev Mendel valgt til abbed i Starobrno-klosteret og var ikke længere engageret i biologisk forskning. Mendel døde i 1884. Begyndende i 1900, efter den næsten samtidige udgivelse af artikler af tre botanikere - H. De Vries, K. Correns og E. Cermak-Zesenegg, som uafhængigt bekræftede Mendels data med deres egne eksperimenter, var der en øjeblikkelig eksplosion af anerkendelse af hans arbejde . 1900 regnes for genetikkens fødselsår. H. De Vries H. De Vries E. Cermak

Betydningen af Gregor Mendel Mendels værker skabte de videnskabelige principper for beskrivelsen og undersøgelsen af hybrider og deres afkom (hvilke former for krydsning, hvordan man udfører analyser i første og anden generation). Udviklede og anvendte et algebraisk system af symboler og notation af funktioner, som repræsenterede en vigtig konceptuel innovation. Formulerede to grundlæggende principper, eller love for nedarvning af karakteristika over en række generationer, hvilket gør det muligt at lave forudsigelser. Mendel udtrykte implicit ideen om diskrethed og binaritet af arvelige tilbøjeligheder: hver egenskab styres af et moder- og faderligt par af tilbøjeligheder (eller gener, som de senere blev kaldt), som overføres til hybrider gennem forældrenes reproduktionsceller og forsvinder ikke nogen steder. Karakterernes tilblivelse påvirker ikke hinanden, men divergerer under dannelsen af kønsceller og kombineres derefter frit i efterkommere (love om opdeling og kombination af karakterer).

Illustration af Mendels love

Den 6. januar 1884 døde Gregor Johann Mendel. Kort før sin død sagde Mendel: ”Hvis jeg skulle igennem bitre timer, så må jeg med taknemmelighed indrømme, at der var mange flere smukke, gode timer. Mine videnskabelige værker har givet mig stor tilfredsstillelse, og jeg er overbevist om, at det ikke vil vare længe, før hele verden anerkender resultaterne af disse værker." Monumentet til Mendel foran mindemuseet i Brno blev bygget i 1910 med midler indsamlet af videnskabsmænd fra hele verden.