Bioloog Gregor Mendel. Gregor Mendel - kaasaegse geneetika isa

Austria preester ja botaanik Gregor Johann Mendel pani aluse geneetikateadusele. Ta tuletas matemaatiliselt välja geneetikaseadused, mida nüüd tema järgi kutsutakse.

Johann Mendel sündis 22. juulil 1822 Austrias Heisendorfis. Lapsena hakkas ta tundma huvi taimede ja keskkonna uurimise vastu. Pärast kahte aastat õpinguid Olmützi filosoofia instituudis otsustas Mendel astuda Brünni kloostrisse. See juhtus 1843. aastal. Mungana tonsuuri riituse ajal pandi talle nimi Gregor. Juba 1847. aastal sai temast preester.

Vaimuliku elu koosneb enamast kui lihtsalt palvetest. Mendelil õnnestus pühendada palju aega õppimisele ja teadusele. 1850. aastal otsustas ta sooritada eksamid, et saada õpetajaks, kuid kukkus läbi, saades bioloogias ja geoloogias D-märgi. Mendel veetis 1851-1853 Viini ülikoolis, kus õppis füüsikat, keemiat, zooloogiat, botaanikat ja matemaatikat. Brunni naastes hakkas isa Gregor koolis õpetama, kuigi ta ei sooritanud kunagi õpetajaks saamise eksamit. 1868. aastal sai abtiks Johann Mendel.

Mendel viis oma katsed, mis lõpuks viisid geneetikaseaduste sensatsioonilise avastamiseni, läbi oma väikeses koguduseaias alates 1856. aastast. Tuleb märkida, et püha isa keskkond aitas kaasa teaduslikule uurimistööle. Fakt on see, et mõnel tema sõbral oli loodusteaduste alal väga hea haridus. Nad käisid sageli erinevatel teadusseminaridel, millest võttis osa ka Mendel. Lisaks oli kloostris väga rikkalik raamatukogu, mille püsiv Mendel loomulikult oli. Teda inspireeris väga Darwini raamat "Liikide teke", kuid on kindlalt teada, et Mendeli katsed algasid juba ammu enne selle teose avaldamist.

8. veebruaril ja 8. märtsil 1865 esines Gregor (Johann) Mendel Loodusloo Seltsi koosolekutel Brünnis, kus ta rääkis oma ebatavalistest avastustest veel tundmatus valdkonnas (mida hiljem hakati nimetama geneetikaks). Gregor Mendel tegi katseid lihtsate hernestega, hiljem aga laiendati katseobjektide valikut oluliselt. Selle tulemusel jõudis Mendel järeldusele, et konkreetse taime või looma erinevad omadused ei paista lihtsalt tühjast välja, vaid sõltuvad “vanematest”. Teave nende pärilike tunnuste kohta edastatakse geenide kaudu (Mendeli loodud termin, millest tuleneb termin "geneetika"). Juba 1866. aastal ilmus Mendeli raamat "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Katsed taimehübriididega"). Kaasaegsed ei hinnanud aga Brunni tagasihoidliku preestri avastuste revolutsioonilist olemust.

Mendeli teaduslikud uurimused ei seganud teda igapäevaülesannetest. 1868. aastal sai temast abt, kogu kloostri mentor. Sellel ametikohal kaitses ta suurepäraselt kiriku laiemalt ja eriti Brunni kloostri huve. Ta suutis hästi vältida konflikte võimudega ja vältida liigset maksustamist. Teda armastasid väga koguduseliikmed ja üliõpilased, noored mungad.

6. jaanuaril 1884 suri Gregori isa (Johann Mendel). Ta on maetud oma sünnimaale Brunni. Teadlase kuulsus saavutas Mendel pärast tema surma, kui tema 1900. aasta katsetega sarnaseid katseid viisid iseseisvalt läbi kolm Euroopa botaaniku, kes jõudsid Mendeli omadega sarnaste tulemusteni.

Gregor Mendel – õpetaja või munk?

Mendeli saatus pärast Usuteaduse Instituuti on juba korraldatud. Kahekümne seitsme aastane preestriks pühitsetud kaanon sai Vana-Brünnis suurepärase koguduse. Teoloogiadoktori eksamiteks valmistub ta terve aasta, kui tema elus toimuvad tõsised muutused. Georg Mendel otsustab oma saatust üsna kardinaalselt muuta ja keeldub jumalateenistustest. Ta tahaks õppida loodust ja selle kire nimel otsustab ta asuda Znaimi gümnaasiumisse, kus selleks ajaks avati 7. klass. Ta taotleb "alaprofessori" kohta.

Venemaal on “professor” puhtalt ülikooli tiitel, kuid Austrias ja Saksamaal kutsuti seda tiitlit isegi esimese klassi õpilaste õpetajaks. Gümnaasiumi suplus - seda võib pigem tõlkida kui "tavaline õpetaja", "õpetaja abi". Tegemist võis olla ainet suurepäraselt valdava inimesega, aga kuna diplomit polnud, võeti ta tööle pigem ajutiselt.

Säilinud on ka dokument, mis selgitab pastor Mendeli sellist ebatavalist otsust. See on püha Toomase kloostri abti prelaat Nappa ametlik kiri piiskop krahv Schafgotschile. Teie armuline piiskoplik au! Kõrge keisri-kuningliku maa presiidium pidas 28. septembri 1849. aasta dekreediga nr Z 35338 parimaks määrata kanon Gregor Mendel Znaimi gümnaasiumi asendajaks. “... Sellel kaanonil on jumalakartlik elustiil, karskus ja vooruslik käitumine, mis vastab täielikult tema auastmele, kombineerituna suure pühendumusega teadustele... Ta on siiski mõnevõrra vähem sobiv rahva hingede eest hoolitsemiseks. ilmik, sest kord satub ta haige voodi kõrvale, tema kannatusi nähes tabab meid ületamatu segadus ja sellest ta ise haigestub ohtlikult, mis sunnib mind ülestunnistaja kohustustest loobuma. ”

Nii saabuski 1849. aasta sügisel Znaimi kanon ja toetaja Mendel, et asuda uusi ülesandeid täitma. Mendel teenib 40 protsenti vähem kui tema kolleegid, kellel oli kraad. Kolleegid austavad teda ja õpilased armastavad teda. Gümnaasiumis ei õpeta ta aga loodusaineid, vaid klassikalist kirjandust, antiikkeeli ja matemaatikat. Vaja diplomit. See võimaldab õpetada botaanikat ja füüsikat, mineraloogiat ja looduslugu. Diplomini oli 2 teed. Üks on ülikooli lõpetamine, teine viis - lühem - on sooritada eksamid Viinis keiserliku kultuuri- ja haridusministeeriumi erikomisjoni ees õiguse eest õpetada selliseid ja selliseid aineid sellistes ja sellistes klassides.

Mendeli seadused

Mendeli seaduste tsütoloogilised alused põhinevad:

Kromosoomide paarid (geenide paarid, mis määravad mis tahes tunnuse väljakujunemise võimaluse)

Meioosi tunnused (meioosis toimuvad protsessid, mis tagavad kromosoomide iseseisva lahknemise nendel asuvate geenidega raku erinevatele plussidele ja seejärel erinevatesse sugurakkudesse)

Viljastamisprotsessi tunnused (juhuslik kromosoomide kombinatsioon, mis kannab igast alleelpaarist ühte geeni)

Mendeli teaduslik meetod

Pärilike tunnuste vanematelt järglastele edasikandumise põhimustrid kehtestas G. Mendel 19. sajandi teisel poolel. Ta ristas hernetaimi, mis erinesid üksikute tunnuste poolest, ja põhjendas saadud tulemuste põhjal ideed tunnuste avaldumise eest vastutavate pärilike kalduvuste olemasolust. Mendel kasutas oma töödes hübridoloogilise analüüsi meetodit, mis on muutunud universaalseks taimede, loomade ja inimeste tunnuste pärilikkuse mustrite uurimisel.

Erinevalt oma eelkäijatest, kes püüdsid jälgida organismi paljude omaduste pärilikkust tervikuna, uuris Mendel seda keerulist nähtust analüütiliselt. Ta täheldas aedhernesortide puhul ainult ühe paari või väikese arvu alternatiivsete (üksteist välistavate) märgipaaride pärandumist, nimelt: valged ja punased õied; lühikest ja pikka kasvu; kollased ja rohelised, siledad ja kortsulised herneseemned jne. Selliseid vastandlikke omadusi nimetatakse alleelideks ning sünonüümidena kasutatakse mõisteid "alleel" ja "geen".

Ristutamiseks kasutas Mendel puhtaid liine, st ühe isetolmleva taime järglasi, milles on säilinud sarnane geenide komplekt. Ükski neist ridadest ei toonud kaasa märkide jagunemist. Hübridoloogilise analüüsi metoodikas oli märkimisväärne ka see, et Mendel oli esimene, kes arvutas täpselt välja järglaste – erinevate omadustega hübriidide arvu, s.t töötles saadud tulemusi matemaatiliselt ning võttis kasutusele matemaatikas aktsepteeritud sümboolika erinevate ristamisvõimaluste fikseerimiseks: A, B, C, D jne. Nende tähtedega tähistas ta vastavaid pärilikke tegureid.

Kaasaegses geneetikas aktsepteeritakse järgmisi ristamise kokkuleppeid: vanemlikud vormid - P; ristamise teel saadud esimese põlvkonna hübriidid - F1; teise põlvkonna hübriidid - F2, kolmas - F3 jne. Kahe isendi ristumist tähistab märk x (näiteks: AA x aa).

Ristatud hernetaimede paljudest erinevatest omadustest võttis Mendel oma esimeses katses arvesse ainult ühe paari pärandumist: kollased ja rohelised seemned, punased ja valged õied jne. Sellist ristumist nimetatakse monohübriidiks. Kui jälgida kahe märgipaari pärandumist, näiteks ühe sordi kollased siledad herneseemned ja teise rohelised kortsus, siis nimetatakse ristumist dihübriidiks. Kui võtta arvesse kolm või enam paari tunnuseid, nimetatakse ristumist polühübriidseks.

Tunnuste pärimise mustrid

Alleele tähistatakse ladina tähestiku tähtedega, samas kui Mendel nimetas mõnda tunnust domineerivaks (domineerivaks) ja tähistas need suurtähtedega - A, B, C jne, teised - retsessiivsed (alad, allasurutud), mida ta tähistas väiketähtedega. - a, c, c jne Kuna iga kromosoom (alleelide või geenide kandja) sisaldab ainult ühte kahest alleelist ja homoloogsed kromosoomid on alati paaris (üks isapoolne, teine emapoolne), on diploidsetes rakkudes alati alleelide paar: AA, aa, Aa , BB, bb. Bb jne. Isikuid ja nende rakke, mille homoloogsetes kromosoomides on paar identset alleeli (AA või aa), nimetatakse homosügootseteks. Nad võivad moodustada ainult ühte tüüpi sugurakke: kas A-alleeliga sugurakke või a-alleeliga sugurakke. Isikuid, kelle rakkude homoloogsetes kromosoomides on nii domineerivaid kui ka retsessiivseid Aa geene, nimetatakse heterosügootseteks; Kui sugurakud küpsevad, moodustavad nad kahte tüüpi sugurakke: A-alleeliga sugurakud ja a-alleeliga sugurakud. Heterosügootsetel organismidel paikneb fenotüüpselt avalduv dominantne alleel A ühel kromosoomis ja dominandi poolt allasurutud retsessiivne alleel a teise homoloogse kromosoomi vastavas piirkonnas (lookuses). Homosügootsuse korral peegeldab iga alleelide paar geenide domineerivat (AA) või retsessiivset (aa) seisundit, mis avaldub mõlemal juhul. Domineerivate ja retsessiivsete pärilike tegurite mõiste, mida Mendel esmakordselt kasutas, on tänapäeva geneetikas kindlalt juurdunud. Hiljem võeti kasutusele genotüübi ja fenotüübi mõisted. Genotüüp on kõigi geenide kogum, mis antud organismil on. Fenotüüp on organismi kõigi märkide ja omaduste kogum, mis ilmnevad antud tingimustes individuaalse arengu protsessis. Fenotüübi mõiste laieneb organismi mis tahes omadustele: välise struktuuri tunnustele, füsioloogilistele protsessidele, käitumisele jne. Tunnuste fenotüübiline ilming realiseerub alati genotüübi interaktsiooni alusel sise- ja väliskeskkonna kompleksiga. tegurid.

Austria-Ungari teadlast Gregor Mendelit peetakse õigustatult pärilikkuse teaduse - geneetika - rajajaks. Teadlase töö, mis "taasavastati" alles 1900. aastal, tõi Mendelile postuumse kuulsuse ja oli uue teaduse algus, mida hiljem hakati nimetama geneetikaks. Kuni 20. sajandi seitsmekümnendate lõpuni liikus geneetika peamiselt Mendeli sillutatud rada pidi ja alles siis, kui teadlased õppisid lugema DNA molekulide nukleiinsete aluste järjestust, hakati pärilikkust uurima, mitte hübridisatsiooni tulemusi analüüsides, kuid tuginedes füüsikalis-keemilistele meetoditele.

Gregor Johann Mendel sündis Sileesias Heisendorfis 22. juulil 1822 talupoja perekonnas. Algkoolis näitas ta silmapaistvaid matemaatilisi võimeid ja jätkas oma õpetajate nõudmisel oma haridusteed lähedal asuva väikese Opava linna gümnaasiumis. Mendeli edasiõppimiseks ei jätkunud peres aga raha. Suure vaevaga õnnestus neil gümnaasiumikursuse läbimiseks piisavalt kokku kraapida. Appi tuli noorem õde Teresa: ta annetas talle säästetud kaasavara. Nende vahenditega sai Mendel veel mõnda aega ülikooli ettevalmistuskursustel õppida. Pärast seda kuivasid pere rahalised vahendid täielikult kokku.

Lahenduse pakkus välja matemaatikaprofessor Franz. Ta soovitas Mendelil ühineda Brno augustiinlaste kloostriga. Sel ajal juhtis seda abt Cyril Knapp, avarate vaadetega mees, kes julgustas teaduse poole püüdlema. Aastal 1843 astus Mendel sellesse kloostrisse ja sai nimeks Gregor (sündil anti talle nimi Johann). Läbi
Neljaks aastaks saatis klooster 25-aastase munga Mendeli keskkooli õpetajaks. Seejärel õppis ta aastatel 1851–1853 Viini ülikoolis loodusteadusi, eriti füüsikat, misjärel sai temast Brno reaalkooli füüsika ja loodusloo õpetaja.

Tema neliteist aastat kestnud õppetöö pälvis kõrgelt nii kooli juhtkonna kui ka õpilaste hinnangu. Viimaste mälestuste järgi peeti teda üheks nende lemmikõpetajaks. Oma elu viimased viisteist aastat oli Mendel kloostri abt.

Noorusest peale tundis Gregor huvi loodusloo vastu. Pigem amatöör kui elukutseline bioloog, katsetas Mendel pidevalt erinevate taimede ja mesilastega. 1856. aastal alustas ta oma klassikalist tööd hübridiseerimise ja herneste tegelaste pärilikkuse analüüsi kohta.

Mendel töötas tillukeses kloostriaias, alla kahe ja poolesaja hektari. Ta külvas herneid kaheksa aastat, manipuleerides selle taime kahe tosina sordiga, mis erinevad õievärvi ja seemnetüübi poolest. Ta tegi kümme tuhat katset. Oma töökuse ja kannatlikkusega hämmastas ta väga oma partnereid Winkelmeyerit ja Lilenthali, kes teda vajalikel juhtudel aitasid, aga ka aednik Mareshi, kes oli väga aldis jooma. Kui Mendel ja
andis oma abilistele selgitusi, tõenäoliselt ei saanud nad temast aru.

Tooma kloostris kulges elu aeglaselt. Gregor Mendel oli samuti rahulik. Püsiv, tähelepanelik ja väga kannatlik. Uurides ristamise tulemusena saadud taimede seemnete kuju, et mõista ainult ühe tunnuse (“sile - kortsus”) edasikandumise mustreid, analüüsis ta 7324 hernest. Ta uuris iga seemnet läbi suurendusklaasi, võrdles nende kuju ja tegi märkmeid.

Mendeli katsetega algas järjekordne ajaarvestus, mille peamiseks eristavaks tunnuseks oli taas Mendeli juurutatud hübridoloogiline analüüs vanemate individuaalsete omaduste pärilikkuse kohta järglastel. Raske on öelda, mis täpselt pani loodusteadlase abstraktse mõtlemise poole pöörduma, paljalt numbritelt ja arvukatelt katsetelt kõrvale juhtima. Aga just see võimaldas tagasihoidlikul kloostrikooli õpetajal näha uurimuse tervikpilti; näete seda alles pärast seda, kui peate vältimatute statistiliste erinevuste tõttu kümnendikke ja sajandikuid tähelepanuta jätma. Alles siis paljastasid teadlase poolt sõna otseses mõttes “sildistatud” alternatiivsed omadused tema jaoks midagi sensatsioonilist: teatud tüüpi ristamised erinevatel järglastel annavad suhte 3:1, 1:1 või 1:2:1.

Mendel pöördus oma eelkäijate teoste poole, et kinnitada tema meelest välganud oletust. Need, keda uurija autoriteetidena austas, jõudsid eri aegadel ja igaüks omal moel üldisele järeldusele: geenidel võivad olla domineerivad (supressiivsed) või retsessiivsed (surutud) omadused. Ja kui nii, järeldab Mendel, siis heterogeensete geenide kombinatsioon annab tegelaste samasuguse jagunemise, mida täheldatakse tema enda katsetes. Ja just nendes suhtarvudes, mis tema statistilise analüüsi abil arvutati. "Kontrollides kooskõla algebraga" toimuvate muutuste kohta tekkinud herneste põlvkondades, võttis teadlane kasutusele isegi tähetähised, märkides domineeriva oleku suure tähega ja retsessiivset olekut väikese tähega.

Mendel tõestas, et organismi iga omaduse määravad ära pärilikud tegurid, kalduvused (hiljem hakati neid nimetama geenideks), mis kanduvad edasi vanematelt sugurakkudega järglastele. Ristumise tulemusena võivad ilmneda uued pärilike tunnuste kombinatsioonid. Ja iga sellise kombinatsiooni esinemissagedust saab ennustada.

Kokkuvõttes näevad teadlase töö tulemused välja järgmised:

- kõik esimese põlvkonna hübriidtaimed on identsed ja neil on ühe vanema tunnusjoon;

— teise põlvkonna hübriidide hulgas esineb nii domineerivate kui ka retsessiivsete tunnustega taimi vahekorras 3:1;

— kaks tunnust käituvad järglastel iseseisvalt ja esinevad teises põlvkonnas kõigis võimalikes kombinatsioonides;

— tuleb eristada tunnuseid ja nende pärilikke kalduvusi (dominantsete tunnustega taimed võivad kanda varjatud omadusi
retsessiivsed tegemised);

- isas- ja naissugurakkude ühinemine on juhuslik, arvestades nende sugurakkude omadusi.

Veebruaris ja märtsis 1865 teatas provintsi teadusringkonna, nimega Bru linna Looduseuurijate Selts, koosolekutel kahes ettekandes üks selle lihtliikmetest Gregor Mendel oma 1863. aastal lõpetatud aastatepikkuse uurimistöö tulemustest. .

Vaatamata asjaolule, et ringi liikmed võtsid tema aruanded üsna külmalt vastu, otsustas ta oma töö avaldada. See avaldati 1866. aastal seltsi teostes pealkirjaga "Katsed taimehübriididel".

Kaasaegsed ei mõistnud Mendelit ega hinnanud tema loomingut. Paljude teadlaste jaoks ei tähendaks Mendeli järelduse ümberlükkamine midagi vähemat kui oma kontseptsiooni kinnitamine, mille kohaselt saab omandatud tunnuse kromosoomi "pigistada" ja muuta pärilikuks. Nii palju kui auväärsed teadlased Brnost pärit tagasihoidliku kloostri abti “rahulikku” järeldust ei purustanud, mõtlesid nad välja kõikvõimalikke epiteete, et alandada ja naeruvääristada. Aga aeg otsustas omal moel.

Jah, Gregor Mendelit ei tunnustanud tema kaasaegsed. Skeem tundus neile liiga lihtne ja leidlik, millesse mahuvad pinge ja kriuksumiseta keerulised nähtused, mis inimkonna meelest moodustasid kõigutamatu evolutsioonipüramiidi aluse. Lisaks oli Mendeli kontseptsioonil ka haavatavusi. Nii tundus see vähemalt tema vastastele. Ja ka uurija ise, kuna ta ei suutnud nende kahtlusi hajutada. Üks tema ebaõnnestumiste "süüdlasi" oli
Kullitüdruk.

Müncheni ülikooli professor botaanik Karl von Naegeli soovitas Mendeli teost lugedes autoril katsetada seadusi, mille ta avastas kulli kohta. See väike taim oli Naegeli lemmikteema. Ja Mendel nõustus. Ta kulutas uutele katsetele palju energiat. Hawkweed on kunstlikuks ristumiseks äärmiselt ebamugav taim. Väga väike. Ma pidin oma nägemist pingutama, kuid see hakkas üha enam halvenema. Kulli ristumisest saadud järglased ei täitnud seadust, nagu ta arvas, et see oleks kõigile õige. Alles aastaid hiljem, pärast seda, kui bioloogid tuvastasid kullnokka muu, mittesugulise paljunemise fakti, eemaldati Mendeli peamise oponendi, professor Naegeli vastuväited päevakorrast. Aga Mendel ega Nägeli ise, paraku, polnud enam elus.

Nõukogude suurim geneetik, akadeemik B. L., rääkis Mendeli loomingu saatusest väga piltlikult. Astaurov, N. I. nimelise üleliidulise geneetika ja aretajate ühingu esimene president. Vavilova: "Mendeli klassikalise teose saatus on perversne ja draamata. Kuigi ta avastas, demonstreeris selgelt ja suuresti mõistis väga üldiseid pärilikkuse mustreid, ei olnud tollane bioloogia veel küpsenud, et mõista nende põhiolemust. Mendel ise nägi hämmastava taipamisega ette herneste avastatud mustrite üldist kehtivust ja sai tõendeid nende rakendatavuse kohta ka mõnede teiste taimede puhul (kolme tüüpi oad, kahte tüüpi oad, mais ja ööilu). Tema visad ja tüütud katsed rakendada avastatud mustreid paljude kullirohu sortide ja liikide ristamisel ei vastanud aga ootustele ja kannatasid täieliku fiasko. Nii õnnelik kui esimese objekti (herneste) valik oli, sama ebaõnnestus ka teine. Alles palju hiljem, juba meie sajandil, sai selgeks, et kulli omapärased tunnuste pärimise mustrid on erand, mis ainult kinnitab reeglit. Mendeli ajal ei osanud keegi kahtlustada, et ta kullipuu sortide ristumisi tegelikult ei toimunud, kuna see taim paljuneb tolmeldamata ja viljastamata, neitsilikul viisil, nn apogaamia kaudu. Pinglike ja intensiivsete katsete ebaõnnestumine, mis põhjustas peaaegu täieliku nägemise kaotuse, Mendelile langenud koormavad prelaadi kohustused ja tema edenevad aastad sundisid teda oma lemmikuuringud katkestama.

Möödus veel mõni aasta ja Gregor Mendel suri, aimamata, millised kired tema nime ümber möllavad ja millise hiilgusega see lõpuks kaetakse. Jah, kuulsus ja au saabub Mendelile pärast tema surma. Ta lahkub elust ilma kulli saladust lahti harutamata, mis ei "mahtunud" seadustesse, mille ta tuletas esimese põlvkonna hübriidide ühtluse ja järglaste omaduste lõhenemise kohta.

Mendelil oleks olnud palju lihtsam, kui ta oleks teadnud teise teadlase Adamsi töödest, kes oli selleks ajaks avaldanud teedrajava töö inimeste tunnuste pärimise kohta. Kuid Mendel polnud selle teosega tuttav. Kuid Adams sõnastas pärilike haigustega perede empiiriliste vaatluste põhjal tegelikult pärilike kalduvuste kontseptsiooni, märkides tunnuste domineerivat ja retsessiivset pärandumist inimestel. Aga botaanikud polnud arsti tööst kuulnud ja praktilist arstitööd oli tal ilmselt nii palju, et abstraktseteks mõteteks lihtsalt ei jätkunud aega. Üldiselt said geneetikud ühel või teisel viisil Adamsi tähelepanekutest teada alles siis, kui nad hakkasid tõsiselt uurima inimgeneetika ajalugu.

Ka Mendelil ei vedanud. Liiga vara teatas suur teadlane oma avastustest teadusmaailmale. Viimane polnud selleks veel valmis. Alles 1900. aastal, pärast Mendeli seaduste taasavastamist, hämmastas maailm teadlase eksperimendi loogika ilu ja arvutuste elegantset täpsust. Ja kuigi geen jäi jätkuvalt hüpoteetiliseks pärilikkuse ühikuks, hajusid lõpuks kahtlused selle olulisuses.

Mendel oli Charles Darwini kaasaegne. Kuid Brunni munga artikkel ei jäänud raamatu "Liikide päritolu" autorile silma. Võib vaid oletada, kuidas Darwin oleks Mendeli avastust hinnanud, kui ta oleks sellega tuttavaks saanud. Vahepeal näitas suur inglise loodusteadlane üles märkimisväärset huvi taimede hübridiseerimise vastu. Erinevaid snapdragoni vorme ristades kirjutas ta hübriidide lõhenemisest teises põlvkonnas: „Miks see nii on. Jumal teab..."

Mendel suri 6. jaanuaril 1884 kloostri abtina, kus ta tegi hernestega katseid. Kaasaegsetele märkamatuks jäänud Mendel oma õigsuses siiski ei kõigutanud. Ta ütles: "Minu aeg tuleb." Need sõnad on kirjutatud tema monumendile, mis on paigaldatud kloostriaia ette, kus ta katseid läbi viis.

Kuulus füüsik Erwin Schrödinger uskus, et Mendeli seaduste rakendamine võrdub kvantprintsiibi kasutuselevõtuga bioloogias.

Mendelismi revolutsiooniline roll bioloogias muutus üha ilmsemaks. Meie sajandi kolmekümnendate aastate alguseks sai geneetika ja Mendeli aluseks olevad seadused kaasaegse darvinismi tunnustatud vundamendiks. Mendelism sai teoreetiliseks aluseks uute kõrge saagikusega kultuurtaimede sortide, produktiivsemate loomatõugude ja kasulike mikroorganismide liikide väljatöötamisel. Mendelism andis tõuke meditsiinigeneetika arengule...

Brno äärelinnas asuvas augustiinlaste kloostris on praegu mälestustahvel ja esiaia kõrvale on püstitatud kaunis marmorist Mendeli monument. Endise kloostri ruumid, kust avaneb vaade eesaiale, kus Mendel oma katseid läbi viis, on nüüdseks muudetud temanimeliseks muuseumiks. Siia on kogutud käsikirjad (kahjuks mõned neist läksid sõja ajal kaduma), teadlase eluga seotud dokumendid, joonistused ja portreed, talle kuulunud raamatud, mille ääres on märkmed, mikroskoop ja muud tema kasutatud instrumendid. , samuti eri riikides ilmunud raamatud, mis on pühendatud talle ja tema avastusele.

19. sajandi alguses, 1822. aastal, sündis Austria Moraavias Hanzendorfi külas talupojaperre poiss. Ta oli pere teine laps. Sündides sai ta nimeks Johann, isa perekonnanimi oli Mendel.

Elu polnud kerge, laps ei olnud ära hellitatud. Lapsest saati harjus Johann talupojatööga ja armus sellesse, eriti aiandusse ja mesindusse. Kui kasulikud olid tema lapsepõlves omandatud oskused?

Poiss näitas varakult silmapaistvaid võimeid. Mendel oli 11-aastane, kui ta külakoolist lähilinna nelja-aastasesse kooli viidi. Ta tõestas end seal kohe ja aasta hiljem sattus Opava linna gümnaasiumisse.

Vanematel oli raske kooli eest maksta ja poega ülal pidada. Ja siis tabas perekonda ebaõnn: isa sai raskelt viga - palk kukkus talle rinnale. 1840. aastal lõpetas Johann keskkooli ja samal ajal ka õpetajakandidaadikooli. 1840. aastal lõpetas Mendel Troppau (praegu Opava) gümnaasiumis kuus klassi ja järgmisel aastal astus Olmutzi (praegu Olomouc) ülikooli filosoofiaklassidesse. Pere majanduslik olukord aga halvenes nende aastatega ning alates 16. eluaastast pidi Mendel ise oma toidu eest hoolitsema. Suutmata sellist stressi pidevalt taluda, astus Mendel pärast filosoofiaklasside lõpetamist oktoobris 1843 algajana Brunni kloostrisse (kus sai uue nime Gregor). Seal leidis ta eestkoste ja rahalise toetuse edasiõppimiseks. 1847. aastal pühitseti Mendel preestriks. Samal ajal õppis ta alates 1845. aastast 4 aastat Brunni teoloogiakoolis. Augustinuse klooster St. Thomas oli Moraavia teadus- ja kultuurielu keskus. Lisaks rikkalikule raamatukogule olid tal olemas mineraalide kogu, katseaed ja herbaarium. Klooster patroneeris piirkonna kooliharidust.

Vaatamata raskustele jätkab Mendel õpinguid. Nüüd Olomeuci linnas filosoofiatundides. Siin ei õpetata mitte ainult filosoofiat, vaid ka matemaatikat ja füüsikat – aineid, ilma milleta ei kujutaks hingelt bioloog Mendel oma tulevast elu ette. Bioloogia ja matemaatika! Tänapäeval on see kombinatsioon lahutamatu, kuid 19. sajandil tundus see absurdne. Just Mendel oli esimene, kes jätkas matemaatiliste meetodite laialdast rada bioloogias.

Ta jätkab õppimist, kuid elu on raske ja siis saabuvad päevad, mil Mendeli enda kinnitusel "ma ei suuda enam sellist stressi taluda." Ja siis saabub tema elus pöördepunkt: Mendelist saab munk. Ta ei varja sugugi põhjusi, mis teda seda sammu ajendasid. Oma autobiograafias kirjutab ta: "Olin sunnitud võtma positsiooni, mis vabastas mind toidumurest." Ausalt, kas pole? Ja mitte sõnagi religioonist ega Jumalast. Vastupandamatu iha teaduse järele, iha teadmiste järele ja üldse mitte pühendumine usuõpetusele viisid Mendeli kloostrisse. Ta sai 21-aastaseks. Munkadeks saanud inimesed võtsid maailmast loobumise märgiks uue nime. Johannist sai Gregor.

Oli periood, mil temast tehti preester. Väga lühike periood. Lohutage kannatusi, varustage surejad nende viimseks teekonnaks. Mendelile see eriti ei meeldinud. Ja teeb kõik, et vabaneda ebameeldivatest kohustustest.

Õpetamine on hoopis teine asi. Mungana meeldis Mendelile lähedalasuva Znaimi linna koolis füüsika- ja matemaatikatundide andmine, kuid kukkus läbi õpetajate tunnistuse riiklikul eksamil. Nähes tema teadmistekirge ja kõrgeid intellektuaalseid võimeid, saatis kloostri abt ta jätkama õpinguid Viini Ülikoolis, kus Mendel õppis aastatel 1851-53 neli semestrit bakalaureuseõppes, osaledes matemaatika ja matemaatika kursustel ja kursustel. loodusteadused, eriti kuulsa füüsika K. Doppleri kursus. Hea füüsiline ja matemaatiline ettevalmistus aitas hiljem Mendelit pärimisseaduste sõnastamisel. Naastes Brunni juurde, jätkas Mendel õpetamist (ta õpetas reaalkoolis füüsikat ja looduslugu), kuid tema teine katse läbida õpetajatunnistus oli taas ebaõnnestunud.

Huvitaval kombel tegi Mendel kaks korda õpetajaeksami ja... kukkus kaks korda läbi! Aga ta oli väga haritud mees. Bioloogiast, mille klassikuks sai Mendel peagi, pole midagi öelda, ta oli väga andekas matemaatik, armastas väga füüsikat ja tundis seda väga hästi.

Ebaõnnestumised eksamitel ei seganud tema õpetamistegevust. Brno linnakoolis hinnati õpetaja Mendelit kõrgelt. Ja ta õpetas ilma diplomita.

Mendeli elus oli aastaid, mil temast sai erak. Kuid ta ei kummardanud põlvi ikoonide ees, vaid... hernesepeenarde ees. Alates 1856. aastast hakkas Mendel kloostriaias (7 meetrit lai ja 35 meetrit pikk) läbi viima läbimõeldud ulatuslikke katseid taimede ristamisel (peamiselt hoolikalt valitud hernesortide seas) ja selgitamaks välja tunnuste pärandumise mustrid. hübriidide järglased. 1863. aastal viis ta katsed lõpule ja 1865. aastal teatas Brunni Loodusteadlaste Ühingu kahel koosolekul oma töö tulemustest. Hommikust õhtuni töötas ta väikeses kloostriaias. Siin viis Mendel aastatel 1854–1863 läbi oma klassikalisi katseid, mille tulemused ei ole tänapäevani aegunud. G. Mendel võlgneb oma teadusliku edu ka ebatavaliselt edukale uurimisobjekti valikule. Kokku uuris ta 20 tuhat järeltulijat neljas hernespõlves.

Herneste ristamise katseid on tehtud umbes 10 aastat. Igal kevadel istutas Mendel oma krundile taimi. 1865. aastal Brune'i loodusteadlastele ette loetud aruanne “Taimehübriidide katsed” tuli isegi sõpradele üllatusena.

Herned olid erinevatel põhjustel mugavad. Selle taime järglastel on mitmeid selgelt eristatavaid tunnuseid - idulehtede roheline või kollane värvus, siledad või vastupidi kortsus seemned, paisunud või kokkutõmbunud oad, õisiku pika või lühikese varre telg jne. Mingeid üleminekulisi, poolikuid "häguseid" märke polnud. Iga kord võiks julgelt öelda "jah" või "ei", "kas-või" ja tegeleda alternatiiviga. Ja seetõttu polnud vaja Mendeli järeldusi vaidlustada, neis kahelda. Ja kõiki Mendeli teooria sätteid ei lükanud enam keegi ümber ja neist sai teenitult osa teaduse kullafondist.

1866. aastal ilmus seltsi toimetuses tema artikkel “Katsed taimehübriididel”, mis pani aluse geneetikale kui iseseisvale teadusele. See on teadmiste ajaloos harv juhus, kui üks artikkel tähistab uue teadusdistsipliini sündi. Miks seda nii peetakse?

Taimede hübridiseerimise ja hübriidide järglaste tunnuste pärilikkuse uurimisega tegelesid eri riikides aastakümneid enne Mendelit nii aretajad kui ka botaanikud. Domineerimise, lõhenemise ja tegelaste kombineerimise fakte märgati ja kirjeldati eelkõige prantsuse botaaniku C. Nodini katsetes. Isegi Darwin, kes ristas lillestruktuurilt erinevat tüüpi snapdraakoni sorte, saavutas teises põlvkonnas vormide suhte, mis oli lähedal tuntud Mendeli lõhele 3:1, kuid nägi selles ainult "pärilikkuse jõudude kapriisset mängu". Katsetesse võetud taimeliikide ja -vormide mitmekesisus suurendas väidete arvu, kuid vähendas nende paikapidavust. Tähendus või "faktide hing" (Henri Poincaré väljend) jäi Mendelini ebamääraseks.

Täiesti erinevad tagajärjed järgnesid Mendeli seitsmeaastasele tööle, mis moodustab õigustatult geneetika aluse. Esiteks lõi ta teaduslikud põhimõtted hübriidide ja nende järglaste kirjeldamiseks ja uurimiseks (millised vormid ristatakse, kuidas analüüsida esimeses ja teises põlvkonnas). Mendel töötas välja ja rakendas algebralise sümbolite ja tähemärkide süsteemi, mis kujutas endast olulist kontseptuaalset uuendust. Teiseks sõnastas Mendel kaks põhiprintsiipi ehk tunnuste põlvkondade kaupa pärimise seadust, mis võimaldavad ennustada. Lõpuks väljendas Mendel kaudselt ideed pärilike kalduvuste diskreetsusest ja binaarsusest: iga tunnust kontrollib ema ja isa kalduvuspaar (või geenid, nagu neid hiljem hakati nimetama), mis kanduvad edasi hübriididele vanemate paljunemisvõime kaudu. rakud ja ei kao kuhugi. Tegelaste olemused ei mõjuta üksteist, vaid lahknevad sugurakkude moodustumisel ja kombineeritakse seejärel vabalt järglasteks (tegelaste lõhenemise ja kombineerimise seadused). Kaldumiste sidumine, kromosoomide paaritumine, DNA kaksikheeliks – see on Mendeli ideedele tuginev 20. sajandi geneetika loogiline tagajärg ja peamine arengutee.

Mendeli avastuse saatus – 35-aastane viivitus avastuse fakti ja selle kogukonnas äratundmise vahel – ei ole paradoks, vaid pigem teaduse norm. Nii, 100 aastat pärast Mendelit, juba geneetika hiilgeajal, tabas B. McClintocki mobiilsete geneetiliste elementide avastamist 25 aastat kestnud sarnane mittetunnustamise saatus. Ja seda hoolimata asjaolust, et erinevalt Mendelist oli ta oma avastamise ajal väga lugupeetud teadlane ja USA riikliku teaduste akadeemia liige.

1868. aastal valiti Mendel kloostri abtiks ja ta loobus praktiliselt teaduslikust tegevusest. Tema arhiiv sisaldab märkmeid meteoroloogia, mesinduse ja keeleteaduse kohta. Brno kloostri kohale on nüüdseks loodud Mendeli muuseum; Ilmub eriajakiri "Folia Mendeliana".

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Postitatud aadressil http://www.allbest.ru

Mendel Gregor Johann

Austria preester ja botaanik Gregor Johann Mendel pani aluse geneetikateadusele. Ta tuletas matemaatiliselt välja geneetikaseadused, mida nüüd tema järgi kutsutakse.

Gregor Johann Mendel

Gregor Mendel – õpetaja või munk?

Mendeli seadused

Mendeli seaduste tsütoloogilised alused põhinevad:

* kromosoomide sidumine (geenide sidumine, mis määravad mistahes tunnuse väljakujunemise võimaluse)

* meioosi tunnused (meioosis toimuvad protsessid, mis tagavad kromosoomide iseseisva lahknemise nendel paiknevate geenidega raku erinevatele plussidele ja seejärel erinevatesse sugurakkudesse)

* viljastamisprotsessi tunnused (juhuslik kombinatsioon kromosoomidest, mis kannavad ühte geeni igast alleelpaarist)

Mendeli teaduslik meetod

Tunnuste pärimise mustrid

Alleele tähistatakse ladina tähestiku tähtedega, samas kui Mendel nimetas mõnda tunnust domineerivaks (domineerivaks) ja tähistas need suurtähtedega - A, B, C jne, teised - retsessiivsed (alad, allasurutud), mida ta tähistas väiketähtedega. - a , in, with jne Kuna iga kromosoom (alleelide või geenide kandja) sisaldab ainult ühte kahest alleelist ja homoloogsed kromosoomid on alati paaris (üks isapoolne, teine emapoolne), on diploidsetes rakkudes alati paar. alleelidest: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb jne. Isikuid ja nende rakke, mille homoloogsetes kromosoomides on paar identset alleeli (AA või aa), nimetatakse homosügootseteks. Nad võivad moodustada ainult ühte tüüpi sugurakke: kas A-alleeliga sugurakke või a-alleeliga sugurakke. Isikuid, kelle rakkude homoloogsetes kromosoomides on nii domineerivaid kui ka retsessiivseid Aa geene, nimetatakse heterosügootseteks; Kui sugurakud küpsevad, moodustavad nad kahte tüüpi sugurakke: A-alleeliga sugurakud ja a-alleeliga sugurakud. Heterosügootsetel organismidel paikneb fenotüüpselt avalduv dominantne alleel A ühel kromosoomis ja dominandi poolt allasurutud retsessiivne alleel a teise homoloogse kromosoomi vastavas piirkonnas (lookuses). Homosügootsuse korral peegeldab iga alleelide paar geenide domineerivat (AA) või retsessiivset (aa) seisundit, mis avaldub mõlemal juhul. Domineerivate ja retsessiivsete pärilike tegurite mõiste, mida Mendel esmakordselt kasutas, on tänapäeva geneetikas kindlalt juurdunud. Hiljem võeti kasutusele genotüübi ja fenotüübi mõisted. Genotüüp on kõigi geenide kogum, mis antud organismil on. Fenotüüp on organismi kõigi märkide ja omaduste kogum, mis ilmnevad antud tingimustes individuaalse arengu protsessis. Fenotüübi mõiste laieneb organismi mis tahes omadustele: välise struktuuri tunnustele, füsioloogilistele protsessidele, käitumisele jne. Tunnuste fenotüübiline ilming realiseerub alati genotüübi interaktsiooni alusel sise- ja väliskeskkonna kompleksiga. tegurid.

Mendeli kolm seadust

mendel teadusliku pärimise ületamine

G. Mendel sõnastas monohübriidse ristamise tulemuste analüüsi põhjal ja nimetas need reegliteks (hiljem hakati neid nimetama seadusteks). Nagu selgus, olid esimese põlvkonna (F1) kahe puhta herneliini taimede ristamisel kollaste ja roheliste seemnetega kõik hübriidseemned kollased. Järelikult oli kollase seemne värvuse tunnus domineeriv. Sõnasõnalises avaldises kirjutatakse see nii: R AA x aa; ühe vanema kõik sugurakud on A, A, teise - a, a, nende sugurakkude võimalik kombinatsioon sigootides on võrdne neljaga: Aa, Aa, Aa, Aa, st kõigis F1 hübriidides on täielik ülekaal üks omadus võrreldes teisega – kõik seemned on kollased. Sarnased tulemused sai Mendel ka ülejäänud kuue uuritud tegelaste paari pärilikkuse analüüsimisel. Sellest lähtuvalt sõnastas Mendel domineerimise reegli ehk esimese seaduse: monohübriidse ristamise korral iseloomustab kõiki esimese põlvkonna järglasi fenotüübi ja genotüübi ühtsus – seemnete värvus on kollane, alleelide kombinatsioon kõigis. hübriidid on Aa. See muster leiab kinnitust ka juhtudel, kus täielikku domineerimist pole: näiteks punaste õitega (AA) öise ilutaime ristatamisel valgete õitega taimega (aa) on kõigil hübriididel fi (Aa) õied, mis ei ole punased ja roosad - nende värv on vahepealse värviga, kuid ühtlus on täielikult säilinud. Pärast Mendeli tööd ilmnes F1 hübriidide pärilikkuse vahepealne olemus mitte ainult taimedes, vaid ka loomades, mistõttu domineerimise seadust – Mendeli esimest seadust – nimetatakse tavaliselt ka esimese põlvkonna hübriidide ühetaolisuse seaduseks. F1 hübriididest saadud seemnetest kasvatas Mendel taimi, mida ta kas ristas omavahel või lasi neil isetolmleda. F2 järeltulijate seas ilmnes lõhenemine: teises põlvkonnas oli nii kollaseid kui ka rohelisi seemneid. Kokku sai Mendel oma katsetes 6022 kollast ja 2001 rohelist seemet, nende arvuline suhe on ligikaudu 3:1. Samad arvulised suhted saadi ka ülejäänud kuue Mendeli uuritud hernetaimede tunnuste paari kohta. Selle tulemusel sõnastatakse Mendeli teine seadus järgmiselt: esimese põlvkonna hübriidide ristamisel annavad nende järglased täieliku domineerimise korral segregatsiooni suhtega 3:1 ja vahepealse pärandusega (mittetäielik domineerimine) suhtega 1:2:1. ). Selle katse skeem sõnasõnalises väljenduses näeb välja selline: P Aa x Aa, nende sugurakud A ja I, sugurakkude võimalik kombinatsioon võrdub neljaga: AA, 2Aa, aa, s.o. e. 75% kõigist F2 seemnetest, millel oli üks või kaks domineerivat alleeli, olid kollase värvusega ja 25% olid rohelised. Asjaolu, et neis ilmnevad retsessiivsed tunnused (mõlemad alleelid on retsessiivsed-aa), viitab sellele, et need tunnused, nagu ka neid kontrollivad geenid, ei kao, ei segune hübriidorganismis domineerivate tunnustega, nende aktiivsus on alla surutud. domineerivate geenide toime. Kui kehas on mõlemad antud tunnuse suhtes retsessiivsed geenid, siis nende tegevust ei pärssita ja nad avalduvad fenotüübis. Hübriidide genotüübi suhe F2-s on 1:2:1.

Järgnevate ristamiste ajal käituvad F2 järglased erinevalt: 1) 75% domineerivate tunnustega taimedest (genotüüpidega AA ja Aa) on 50% heterosügootsed (Aa) ja seetõttu annavad nad F3 puhul 3:1 jaotuse, 2) 25% taimedest on dominantse tunnuse (AA) järgi homosügootsed ja isetolmlemisel Fz-s nad lõhenemist ei tekita; 3) 25% seemnetest on retsessiivse tunnuse (aa) suhtes homosügootsed, rohelise värvusega ja isetolmlemisel F3-s ei lõhesta tegelasi.

Esimese põlvkonna hübriidide ühetaolisuse ja teise põlvkonna hübriidides tegelaste lõhenemise nähtuste olemuse selgitamiseks esitas Mendel sugurakkude puhtuse hüpoteesi: iga heterosügootne hübriid (Aa, Bb jne) moodustab "puhta". ” sugurakud, mis kannavad ainult ühte alleeli: kas A või a , mida hiljem tsütoloogilistes uuringutes täielikult kinnitati. Nagu teada, satuvad heterosügootide sugurakkude küpsemise ajal homoloogsed kromosoomid erinevatesse sugurakkudesse ja seetõttu sisaldavad sugurakud igast paarist ühte geeni.

Testristimist kasutatakse hübriidi heterosügootsuse määramiseks teatud tunnuste paari suhtes. Sel juhul ristatakse esimese põlvkonna hübriid retsessiivse geeni (aa) suhtes homosügootse vanemaga. Selline ristamine on vajalik, sest enamikul juhtudel ei erine homosügootsed isendid (AA) fenotüüpiliselt heterosügootsetest isenditest (Aa) (AA ja Aa herneseemned on kollased). Samal ajal ei sobi uute loomatõugude ja taimesortide aretamise praktikas heterosügootsed isendid esialgseteks isenditeks, kuna ristamise korral põhjustavad nende järglased lõhenemist. Vaja on ainult homosügootseid isikuid. Sõnasõnalises avaldises ristumise analüüsimise diagrammi saab näidata kahel viisil:

heterosügootne hübriidisend (Aa), fenotüüpiliselt homosügootsest eristamatu, ristatakse homosügootse retsessiivse indiviidiga (aa): P Aa x aa: nende sugurakud on A, a ja a,a, jaotus F1-s: Aa, Aa, aa, aa, t st järglastel täheldatakse 2:2 või 1:1 jagunemist, mis kinnitab testitava indiviidi heterosügootsust;

2) hübriidisend on homosügootne dominantsete tunnuste (AA) suhtes: P AA x aa; nende sugurakud on A A ja a, a; F1 järglastel lõhustumist ei toimu

Dihübriidse ristamise eesmärk on jälgida kahe tähemärgipaari üheaegset pärandumist. Selle ristamise käigus kehtestas Mendel veel ühe olulise mustri: alleelide sõltumatu lahknemine ja nende vaba või sõltumatu kombinatsioon, mida hiljem nimetati Mendeli kolmandaks seaduseks. Lähtematerjaliks olid kollaste siledate seemnetega (AABB) ja roheliste kortsustega (aavv) hernesordid; esimesed on domineerivad, teised retsessiivsed. F1 hübriidtaimed säilitasid ühtluse: neil olid kollased siledad seemned, heterosügootsed ja nende genotüüp oli AaBb. Kõik need taimed toodavad meioosi ajal nelja tüüpi sugurakke: AB, Av, aB, aa. Seda tüüpi sugurakkude kombinatsioonide määramiseks ja lõhenemise tulemuste arvessevõtmiseks kasutatakse nüüd Punnetti ruudustikku. Sel juhul asetsevad ühe vanema sugurakkude genotüübid horisontaalselt võre kohale ja teise vanema sugurakkude genotüübid vertikaalselt võre vasakusse serva (joon. 20). Ühe ja teise suguraku tüübi neli kombinatsiooni F2-s võivad anda 16 sügootide varianti, mille analüüs kinnitab ühe ja teise vanema iga suguraku genotüüpide juhuslikku kombinatsiooni, andes tunnuste jagunemise fenotüübi järgi. suhe 9:3:3:1.

Oluline on rõhutada, et ei ilmnenud mitte ainult vanemvormide omadused, vaid ka uued kombinatsioonid: kollane kortsus (AAbb) ja roheline sile (aaBB). Kollased siledad herneseemned on fenotüüpiliselt sarnased esimese põlvkonna järglastega dihübriidsest ristamisest, kuid nende genotüübil võivad olla erinevad valikud: AABB, AaBB, AAVb, AaBB; uued genotüüpide kombinatsioonid osutusid fenotüüpiliselt roheliseks siledaks - aaBB, aaBB ja fenotüübiliselt kollaseks kortsuliseks - AAbb, Aavv; Fenotüüpselt on roheliste kortsustega üks genotüüp, aabb. Selle ristamise korral päritakse seemnete kuju sõltumata nende värvist. Vaadeldavad 16 alleelide kombinatsiooni varianti zygootides illustreerivad kombineeritud varieeruvust ja alleelipaaride sõltumatut jagunemist, st (3:1)2.

Iseseisev geenide kombinatsioon ja sellel põhinev poolitamine F2-s vahekorras. 9:3:3:1 kinnitati hiljem paljude loomade ja taimede puhul, kuid kahel tingimusel:

1) domineerimine peab olema täielik (mittetäieliku domineerimise ja muude geenide interaktsiooni vormide korral on arvulised suhted erineva väljendusega); 2) sõltumatu lõhenemine on rakendatav erinevates kromosoomides paiknevate geenide puhul.

Mendeli kolmanda seaduse võib sõnastada järgmiselt: ühe alleelipaari liikmed eraldatakse meioosis teiste paaride liikmetest sõltumatult, ühinedes sugurakkudes juhuslikult, kuid kõigis võimalikes kombinatsioonides (monohübriidse ristamise korral oli selliseid kombinatsioone 4, kusjuures a. dahübriid - 16, trihübriidse ristumisega moodustavad heterosügootid 8 tüüpi sugurakke, mille puhul on võimalik 64 kombinatsiooni jne).

Postitatud saidile www.allbest.

...

Sarnased dokumendid

Gregor Mendeli katsete tulemusena saadud pärilike tunnuste ülekandmise põhimõtted vanemorganismidelt nende järglastele. Kahe geneetiliselt erineva organismi ristamine. Pärilikkus ja varieeruvus, nende liigid. Reaktsiooninormi mõiste.

abstraktne, lisatud 22.07.2015

Tunnuste pärimise tüübid. Mendeli seadused ja nende avaldumise tingimused. Hübridisatsiooni ja ristamise olemus. Polühübriidse ristumise tulemuste analüüs. W. Batesoni hüpoteesi “Sugurakkude puhtus” põhisätted. Näide tüüpiliste ülekäiguprobleemide lahendamisest.

esitlus, lisatud 06.11.2013

Dihübriidne ja polühübriidne ristumine, pärandumise mustrid, ristumise ja jagamise käik. Seotud pärand, pärilike tegurite sõltumatu jaotus (Mendeli teine seadus). Geenide interaktsioon, soolised erinevused kromosoomides.

abstraktne, lisatud 13.10.2009

Kahe alternatiivsete tunnuste paari (kaks alleelide paari) poolest erinevate organismide dihübriidse ristumise mõiste. Austria bioloog Mendel avastas monogeensete tunnuste pärilikkuse mustrid. Mendeli tunnuste pärimise seadused.

esitlus, lisatud 22.03.2012

Tunnuste pärimise mehhanismid ja mustrid. Taimede vanemlike tunnuste kontrastsete paaride read. Alternatiivsed omadused kantaluupil ja kantalupil. Gregor Mendeli katsed taimehübriididega. Sajre eksperimentaalsed uuringud.

esitlus, lisatud 02.05.2013

Tunnuste pärimise seadused. Elusorganismide põhiomadused. Pärilikkus ja muutlikkus. Klassikaline näide monohübriidristist. Domineerivad ja retsessiivsed tunnused. Mendeli ja Morgani katsed. Kromosomaalne pärilikkuse teooria.

esitlus, lisatud 20.03.2012

Geneetika ja evolutsioon, G. Mendeli klassikalised seadused. Esimese põlvkonna hübriidide ühtsuse seadus. Jagamise seadus. Tunnuste sõltumatu kombinatsiooni (pärimise) seadus. Mendeli avastuste tunnustamine, Mendeli töö tähtsus geneetika arengule.

abstraktne, lisatud 29.03.2003

Gregor Mendeli katsed taimehübriididega 1865. aastal. Aedherne eelised katseobjektina. Monohübriidse ristamise mõiste definitsioon kui organismide hübridisatsioon, mis erinevad ühe alternatiivsete märkide paari poolest.

esitlus, lisatud 30.03.2012

Põhilised pärilikkuse seadused. Tunnuste pärimise põhimustrid G. Mendeli järgi. Esimese põlvkonna hübriidide ühtsuse seadused, jagunemine teise põlvkonna hübriidide fenotüübilisteks klassideks ja geenide sõltumatuks kombinatsiooniks.

kursusetöö, lisatud 25.02.2015

Organismide pärilikkus ja varieeruvus geneetika uurimisobjektina. Gregor Mendeli avastus tunnuste pärimise seadustest. Hüpotees diskreetsete pärilike tegurite päriliku ülekandumise kohta vanematelt järglastele. Teadlase töömeetodid.

Gregor Mendel(Gregor Johann Mendel) (1822-84) – Austria loodusteadlane, botaanik ja usujuht, munk, pärilikkuse õpetuse (mendelismi) rajaja. Rakendades statistilisi meetodeid hernesortide hübridisatsiooni tulemuste analüüsimiseks (1856-63), sõnastas ta pärilikkuse seadused.

Lae alla:

Eelvaade:

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Gregor Johann Mendel Bioloogiaõpetaja Kuzyaeva A.M. Nižni Novgorod

Gregor Johann Mendel (20. juuli 1822 – 6. jaanuar 1884) Austria loodusteadlane, botaanik ja usutegelane, augustiinlaste munk, abt, pärilikkuse doktriini (mendelismi) rajaja. Kasutades statistilisi meetodeid, analüüsides hernesortide hübridisatsiooni tulemusi, sõnastas ta pärilikkuse seadused – Mendeli seadused –, millest sai tänapäeva geneetika alus.

Johann Mendel sündis 20. juulil 1822 väikeses Heinzendorfi maalinnas (Austria impeerium, praegu Hinchitsy küla, Tšehhi Vabariik) Anton ja Rosina Mendeli talupojaperre. Kuupäev 22. juuli, mis on kirjanduses sageli märgitud tema sünnikuupäevaks, on tegelikult tema ristimise kuupäev. Mendeli maja

Looduse vastu hakkas ta huvi tundma juba varakult, töötades juba poisikesena aednikuna. Pärast keskkooli lõpetamist õppis ta kaks aastat Olmutzi Instituudi filosoofiaklassides, 1843. aastal sai temast Brunni (praegu Brno, Tšehhi) Augustinuse Püha Toomase kloostri mungaks ja võttis endale nimeks Gregor. Aastatel 1844–1848 õppis ta Brunni Teoloogiainstituudis. 1847. aastal sai temast preester. Starobrnenski klooster

Ta õppis iseseisvalt paljusid loodusteadusi, asendas ühes koolis puuduvaid kreeka keele ja matemaatika õpetajaid, kuid ei sooritanud õpetaja tiitli eksamit. Aastatel 1849-1851 õpetas ta Znojmo gümnaasiumis matemaatikat, ladina ja kreeka keelt. Ajavahemikul 1851-1853 õppis ta tänu abtile Viini ülikoolis looduslugu, sealhulgas maailma ühe esimese tsütoloogi Ungeri juhendamisel. Franz Unger (1800-1870) Viini Ülikool

Alates 1856. aastast hakkas Gregor Mendel kloostri aias (7 * 35 meetrit) läbi viima läbimõeldud ulatuslikke katseid taimede ristamisel (peamiselt hoolikalt valitud hernesortide seas) ja hübriidide järglaste tunnuste pärandumismustrite väljaselgitamiseks. Iga taime jaoks tehti eraldi kaart (10 000 tk.).

1863. aastal lõpetas ta katsed ja 8. veebruaril 1865 teatas Brunni Loodusuurijate Seltsi kahel koosolekul oma töö tulemustest. 1866. aastal ilmus seltsi toimetuses tema artikkel “Katsed taimehübriididel”, mis pani aluse geneetikale kui iseseisvale teadusele.

Mendel tellis oma töödest 40 eraldi väljatrükki, millest peaaegu kõik saatis suurematele botaanikauurijatele, kuid sai vaid ühe positiivse vastuse – Müncheni botaanikaprofessorilt Karl Nägelilt. Ta tegi ettepaneku korrata samasuguseid katseid kullilillega, mida ta ise tol ajal uuris. Hiljem räägitakse, et Nägeli nõuanne lükkas geneetika arengu 4 aastat edasi... Karl Nägeli (1817-1891)

Kuningriik: Taimed Osakond: Angiosperms Klass: Kaheidulehelised Sord: Astrofloora Perekond: Asteraceae Perekond: Hawkweed Mendel proovis korrata katseid kullilise ja seejärel mesilastega. Mõlemal juhul ei leidnud tema herneste kohta saadud tulemused kinnitust. Põhjuseks oli see, et nii hariliku kui ka mesilaste viljastamismehhanismidel olid tunnused, mida tollal teadus veel ei teadnud (paljunemine partenogeneesi abil) ning ristamismeetodid, mida Mendel oma katsetes kasutas, ei võtnud neid tunnuseid arvesse. Lõpuks kaotas suur teadlane ise usu oma avastusse.

1868. aastal valiti Mendel Starobrno kloostri abtiks ja ta ei tegelenud enam bioloogilise uurimistööga. Mendel suri 1884. aastal. Alates 1900. aastast, pärast kolme botaaniku – H. De Vriesi, K. Corrensi ja E. Cermak-Zeseneggi – artiklite peaaegu samaaegset avaldamist, kes kinnitasid iseseisvalt Mendeli andmeid oma katsetega, toimus tema töö tunnustamise plahvatus. . 1900. aastat peetakse geneetika sünniaastaks. H. De Vries H. De Vries E. Cermak

Gregor Mendeli tööde olulisus lõi Mendeli teaduslikud põhimõtted hübriidide ja nende järglaste kirjeldamiseks ja uurimiseks (millised vormid ristuvad, kuidas analüüsida esimeses ja teises põlvkonnas). Töötas välja ja rakendas algebralist sümbolite süsteemi ja tunnuste tähistust, mis kujutas endast olulist kontseptuaalset uuendust. Sõnastas kaks põhiprintsiipi ehk tunnuste pärimise seadust mitme põlvkonna jooksul, mis võimaldavad ennustada. Mendel väljendas kaudselt ideed pärilike kalduvuste diskreetsusest ja binaarsusest: iga tunnust kontrollib ema ja isa kalduvuspaar (või geenid, nagu neid hiljem hakati nimetama), mis edastatakse hübriididele vanemate sugurakkude ja rakkude kaudu. ei kao kuhugi. Tegelaste olemused ei mõjuta üksteist, vaid lahknevad sugurakkude moodustumisel ja kombineeritakse seejärel vabalt järglasteks (tegelaste lõhenemise ja kombineerimise seadused).

Mendeli seaduste illustratsioon

6. jaanuaril 1884 Gregor Johann Mendel suri. Vahetult enne oma surma ütles Mendel: „Kui ma pidin läbi elama kibedaid tunde, siis pean tänutundega tunnistama, et ilusaid, häid tunde oli palju rohkem. Minu teaduslikud tööd on mulle palju rahuldust pakkunud ja ma olen veendunud, et ei lähe kaua aega, kui kogu maailm nende tööde tulemusi tunnustab. Mendeli monument Brno memoriaalmuuseumi ees ehitati 1910. aastal kogu maailma teadlaste kogutud vahenditega.