Grzegorz Mendel (1822 - 1884 ) – wybitny czeski naukowiec. Założyciel genetyki. Po raz pierwszy odkrył istnienie czynników dziedzicznych, zwanych później genami.
Gregor Mendel przeprowadził eksperymenty z groszkiem. Spośród dużej liczby odmian do pierwszego doświadczenia wybrał dwie, różniące się jedną cechą. Nasiona jednego rodzaju grochu były żółte, a drugiego zielone. Wiadomo, że groszek z reguły rozmnaża się przez samozapylenie, dlatego nie ma różnic w kolorze nasion w obrębie tej odmiany. Wykorzystując tę właściwość grochu, G. Mendel przeprowadził sztuczne zapylanie, krzyżując odmiany różniące się barwą nasion (żółtą i zieloną). Niezależnie od odmiany, do której należały rośliny mateczne, nasiona hybrydowe były tylko żółte.
W rezultacie hybrydy pierwszego pokolenia rozwinęły cechę tylko jednego rodzica. G. Mendel nazwał takie znaki dominujący. Nazwał cechy, które nie występują u hybryd pierwszej generacji recesywny. W doświadczeniach z groszkiem dominowała żółta barwa nasion nad zieloną. Tak więc u potomstwa mieszańców odkrył G. Mendel jednolitość pierwszej generacji, tj. wszystkie nasiona hybrydowe miały ten sam kolor. W doświadczeniach, w których skrzyżowane odmiany różniły się innymi cechami, uzyskano takie same wyniki: jednorodność pierwszego pokolenia i dominację jednej cechy nad drugą.
Podział znaków w hybrydach drugiej generacji. Pierwsze prawo Mendla.
Z nasion grochu hybrydowego G. Mendel wyhodował rośliny, które poprzez samozapylenie dały nasiona drugiej generacji. Wśród nich były nie tylko nasiona żółte, ale także zielone. W sumie otrzymał 6022 nasion żółtych i 2001 zielonych. Ponadto ¾ nasion mieszańców drugiej generacji miała barwę żółtą, a ¼ zieloną. W efekcie stosunek liczby potomków drugiego pokolenia z cechą dominującą do liczby potomków z cechą recesywną okazał się równy 3:1. Zjawisko to nazwał podział znaków.
Liczne eksperymenty dotyczące analizy hybrydologicznej innych par cech dały podobne wyniki w drugim pokoleniu. Na podstawie uzyskanych wyników G. Mendel sformułował swoje pierwsze prawo - prawo podziału. U potomstwa uzyskanego ze skrzyżowania osobników mieszańców pierwszego pokolenia obserwuje się zjawisko rozszczepiania: ¼ osobników mieszańców drugiego pokolenia nosi recesywny znak, ¾ - dominujący.
Przejście dihybrydowe. Drugie prawo Mendla.
Skrzyżowanie z udziałem dwóch par allele, zwany skrzyżowanie dihybrydowe.
Sformułowanie drugiego prawa Mendla: podział dla każdej pary genów zachodzi niezależnie od innych par genów.
Austro-węgierski naukowiec Gregor Mendel słusznie uważany jest za twórcę nauki o dziedziczności - genetyki. Praca badacza, „odkryta” dopiero w 1900 r., przyniosła Mendelowi pośmiertną sławę i dała początek nowej nauce, którą później nazwano genetyką. Do końca lat siedemdziesiątych XX wieku genetyka podążała głównie drogą wytyczoną przez Mendla i dopiero gdy naukowcy nauczyli się odczytywać sekwencję zasad nukleinowych w cząsteczkach DNA, zaczęto badać dziedziczność nie poprzez analizę wyników hybrydyzacji, ale w oparciu o metody fizykochemiczne.
Gregor Johann Mendel urodził się 22 lipca 1822 roku w Heisendorfie na Śląsku w rodzinie chłopskiej. Już w szkole podstawowej wykazywał wybitne zdolności matematyczne i za namową nauczycieli kontynuował naukę w gimnazjum pobliskiej Opawy. Jednak w rodzinie nie było wystarczającej ilości pieniędzy na dalszą edukację Mendla. Z wielkim trudem udało im się zebrać tyle, aby ukończyć kurs gimnazjalny. Z pomocą przyszła młodsza siostra Teresa, która przekazała zachowany dla niej posag. Dzięki tym funduszom Mendel mógł przez jakiś czas studiować na uniwersyteckich kursach przygotowawczych. Potem fundusze rodziny całkowicie wyschły.
Rozwiązanie zaproponował profesor matematyki Franz. Doradził Mendelowi wstąpienie do klasztoru augustianów w Brnie. Na jego czele stał wówczas opat Cyril Napp, człowiek o szerokich poglądach, zachęcający do uprawiania nauki. W 1843 roku Mendel wstąpił do tego klasztoru i otrzymał imię Gregor (przy urodzeniu nadano mu imię Johann). Cztery lata później klasztor wysłał dwudziestopięcioletniego mnicha Mendla jako nauczyciela w szkole średniej. Następnie w latach 1851-1853 studiował nauki przyrodnicze, zwłaszcza fizykę, na Uniwersytecie Wiedeńskim, po czym został nauczycielem fizyki i historii naturalnej w szkole realnej w Brnie.
Jego czternastoletnia działalność pedagogiczna spotkała się z dużym uznaniem zarówno ze strony dyrekcji szkoły, jak i uczniów. Z wspomnień tego ostatniego wynika, że był on jednym z ich ulubionych nauczycieli. Przez ostatnie piętnaście lat życia Mendel był opatem klasztoru.
Gregor od młodości interesował się historią naturalną. Będąc bardziej amatorem niż zawodowym biologiem, Mendel nieustannie eksperymentował z różnymi roślinami i pszczołami. W 1856 roku rozpoczął klasyczną pracę nad hybrydyzacją i analizą dziedziczenia cech u grochu. Mendel pracował w maleńkim ogrodzie klasztornym, liczącym niecałe dwieście hektarów. Siewał groszek przez osiem lat, manipulując dwudziestoma odmianami tej rośliny, różniącymi się kolorem kwiatów i rodzajem nasion. Przeprowadził dziesięć tysięcy eksperymentów. Swoją pracowitością i cierpliwością ogromnie zadziwił swoich partnerów, Winkelmeyera i Lilenthala, którzy pomagali mu w niezbędnych sprawach, a także bardzo skłonnego do picia ogrodnika Maresha. Jeśli Mendel udzielał wyjaśnień swoim asystentom, jest mało prawdopodobne, aby go zrozumieli.
Życie w klasztorze św. Tomasza toczyło się powoli. Gregor Mendel także był spokojny. Wytrwały, spostrzegawczy i bardzo cierpliwy. Badając kształt nasion roślin uzyskanych w wyniku krzyżówek, aby zrozumieć wzorce przenoszenia tylko jednej cechy („gładki – pomarszczony”), poddał analizie 7324 groszki. Przyjrzał się każdemu nasionku przez szkło powiększające, porównując ich kształt i robiąc notatki.
Wraz z eksperymentami Mendla rozpoczęło się kolejne odliczanie czasu, którego główną cechą wyróżniającą była ponownie wprowadzona przez Mendla analiza hybrydologiczna dziedziczności indywidualnych cech rodziców u potomstwa. Trudno powiedzieć, co dokładnie skłoniło przyrodnika do zwrócenia się ku myśleniu abstrakcyjnemu, oderwania się od gołych liczb i licznych eksperymentów. Ale właśnie to pozwoliło skromnemu nauczycielowi szkoły klasztornej spojrzeć na całościowy obraz badań; zobaczyć to dopiero po pominięciu części dziesiątych i setnych z powodu nieuniknionych różnic statystycznych. Dopiero wtedy alternatywne cechy, dosłownie „oznaczone” przez badacza, ujawniły dla niego coś rewelacyjnego: pewne rodzaje krzyżowania u różnych potomków dają stosunek 3:1, 1:1 lub 1:2:1.
Mendel sięgnął do dzieł swoich poprzedników, aby potwierdzić przypuszczenie, które przeszło mu przez myśl. Ci, których badacz szanował jako autorytety, w różnym czasie i każdy na swój sposób doszli do ogólnego wniosku: geny mogą mieć właściwości dominujące (supresyjne) lub recesywne (stłumione). A jeśli tak, konkluduje Mendel, to połączenie heterogenicznych genów daje taki sam podział cech, jaki obserwuje się w jego własnych eksperymentach. I w samych wskaźnikach, które obliczył na podstawie jego analizy statystycznej. „Sprawdzając za pomocą algebry harmonię” zachodzących zmian w powstałych pokoleniach grochu, naukowiec wprowadził nawet oznaczenia literowe, oznaczając dużą literą stan dominujący, a małą literą stan recesywny tego samego genu.
Mendel udowodnił, że o każdej charakterystyce organizmu decydują czynniki dziedziczne, skłonności (później nazwano je genami), przekazywane z rodziców potomstwu posiadającemu komórki rozrodcze. W wyniku krzyżowania mogą pojawić się nowe kombinacje cech dziedzicznych. Można także przewidzieć częstotliwość występowania każdej takiej kombinacji.
Podsumowując, wyniki pracy naukowca wyglądają następująco:
Wszystkie rośliny hybrydowe pierwszej generacji są takie same i wykazują cechy jednego z rodziców;
- wśród mieszańców drugiej generacji rośliny o cechach dominujących i recesywnych występują w proporcji 3:1;
- dwie cechy zachowują się u potomstwa niezależnie i występują we wszystkich możliwych kombinacjach w drugim pokoleniu;
- należy rozróżnić cechy i ich skłonności dziedziczne (rośliny wykazujące cechy dominujące mogą w formie ukrytej posiadać skłonności recesywne);
- połączenie gamet męskich i żeńskich jest przypadkowe w zależności od cech, jakie te gamety posiadają.
W lutym i marcu 1865 roku w dwóch sprawozdaniach z posiedzeń prowincjonalnego koła naukowego, zwanego Towarzystwem Przyrodników miasta Brio, jeden z jego członków zwyczajnych, Gregor Mendel, przedstawił wyniki swoich wieloletnich badań, zakończonych w 1863 roku . Mimo że jego relacje zostały przyjęte przez członków koła dość chłodno, zdecydował się opublikować swoje dzieło. Została ona opublikowana w 1866 roku w pracach towarzystwa zatytułowanych „Doświadczenia nad mieszańcami roślinnymi”.
Współcześni nie rozumieli Mendla i nie doceniali jego twórczości. Dla wielu naukowców obalenie wniosku Mendla oznaczałoby nic innego jak potwierdzenie ich własnej koncepcji, która głosi, że cechę nabytą można „wcisnąć” do chromosomu i przekształcić w odziedziczoną. Bez względu na to, jak czcigodni naukowcy stłumili „wywrotową” konkluzję skromnego opata klasztoru z Brna, wymyślili wszelkiego rodzaju epitety, aby upokorzyć i ośmieszyć. Ale czas zdecydował na swój sposób.
Tak, Gregor Mendel nie był rozpoznawany przez współczesnych. Schemat wydawał im się zbyt prosty i naiwny, w który bez nacisku i skrzypienia pasowały złożone zjawiska, które w umysłach ludzkości stanowiły podstawę niewzruszonej piramidy ewolucji. Ponadto koncepcja Mendla miała również słabe punkty. Tak przynajmniej wydawało się jego przeciwnikom. I samego badacza także, bo nie potrafił rozwiać ich wątpliwości. Jednym z „winowajców” jego niepowodzeń był jastrząb.
Botanik Karl von Naegeli, profesor Uniwersytetu w Monachium, po przeczytaniu prac Mendla, zasugerował autorowi przetestowanie odkrytych przez niego praw na jastrzębiu. Ta mała roślina była ulubionym tematem Naegeliego. I Mendel się zgodził. Dużo energii poświęcił nowym eksperymentom. Hawkweed to wyjątkowo niewygodna roślina do sztucznego krzyżowania. Bardzo mały. Musiałem wytężać wzrok, ale zaczął się on coraz bardziej pogarszać. Potomstwo powstałe w wyniku skrzyżowania jastrzębowca nie przestrzegało prawa, jego zdaniem, obowiązującego wszystkich. Dopiero po latach, gdy biolodzy ustalili fakt innego, niepłciowego rozmnażania się szylkretowca, zarzuty profesora Naegeliego, głównego przeciwnika Mendla, zostały usunięte z porządku obrad. Ale niestety ani Mendel, ani sam Nägeli już nie żyli.
Największy radziecki genetyk, akademik B.L., bardzo obrazowo wypowiadał się o losach dzieła Mendla. Astaurov, pierwszy prezes Ogólnounijnego Towarzystwa Genetyki i Hodowców im. N.I. Vavilova: „Losy klasycznych dzieł Mendla są przewrotne i niepozbawione dramaturgii, chociaż odkryły, jasno pokazały i w dużej mierze zrozumiały bardzo ogólne wzorce dziedziczności, biologia tamtych czasów nie dojrzała jeszcze do uświadomienia sobie ich zasadniczej natury. ze zdumiewającą wnikliwością przewidział ogólne znaczenie tych odkrytych we wzorach grochu i uzyskał pewne dowody na ich zastosowanie do innych roślin (trzy rodzaje fasoli, dwa rodzaje brzeczki lewostronnej, kukurydza i piękność nocna). Jednak jego uporczywy i żmudny próby zastosowania znalezionych wzorów do krzyżowania licznych odmian i gatunków jastrzębowca nie spełniły oczekiwań i zakończyły się całkowitym fiaskiem. „Jak szczęśliwy był wybór pierwszego obiektu (grochu), tak samo nieudany był drugi. Tylko dużo później, już w naszym stuleciu, stało się jasne, że osobliwe wzorce dziedziczenia cech jastrzębowca są wyjątkiem potwierdzającym tylko regułę. W czasach Mendla nikt nie mógł podejrzewać, że podjęte przez niego krzyżówki odmian jastrzębowca w rzeczywistości nie miały miejsca. miejsce, ponieważ roślina ta rozmnaża się bez zapylenia i zapłodnienia, w sposób dziewiczy, poprzez tak zwaną apogamię. Niepowodzenie żmudnych i intensywnych eksperymentów, które spowodowało niemal całkowitą utratę wzroku, uciążliwe obowiązki prałata spadające na Mendla i podeszły wiek zmusiły go do zaprzestania ulubionych badań.
Minęło jeszcze kilka lat i Gregor Mendel zmarł, nie spodziewając się, jakie namiętności będą szaleć wokół jego nazwiska i jaką chwałą ostatecznie je okryje. Tak, sława i honor przyjdą do Mendla po jego śmierci. Opuści życie, nie rozwikłając tajemnicy jastrzębia, która nie „pasuje” do wyprowadzonych przez niego praw dotyczących jednolitości mieszańców pierwszego pokolenia i podziału cech u potomstwa.
Mendelowi byłoby znacznie łatwiej, gdyby wiedział o pracach innego naukowca, Adamsa, który już wówczas opublikował pionierską pracę na temat dziedziczenia cech u człowieka. Ale Mendel nie znał tej pracy. Ale Adams, opierając się na empirycznych obserwacjach rodzin z chorobami dziedzicznymi, faktycznie sformułował koncepcję skłonności dziedzicznych, zwracając uwagę na dominujące i recesywne dziedziczenie cech u ludzi. Ale botanicy nie słyszeli o pracy lekarza, a on prawdopodobnie miał tyle praktycznej pracy medycznej do wykonania, że po prostu nie starczało mu czasu na abstrakcyjne myśli. Ogólnie rzecz biorąc, w ten czy inny sposób genetycy dowiedzieli się o obserwacjach Adamsa dopiero wtedy, gdy zaczęli poważnie studiować historię genetyki człowieka.
Mendel też miał pecha. Zbyt wcześnie wielki badacz ogłosił swoje odkrycia światu naukowemu. Ten ostatni nie był jeszcze na to gotowy. Dopiero w 1900 roku, wraz z ponownym odkryciem praw Mendla, świat był zdumiony pięknem logiki eksperymentu badacza i elegancką dokładnością jego obliczeń. I choć gen nadal pozostawał hipotetyczną jednostką dziedziczności, ostatecznie rozwiały się wątpliwości co do jego materialności.
Mendel był rówieśnikiem Karola Darwina. Jednak artykuł mnicha z Brunn nie przykuł uwagi autora „O powstawaniu gatunków”. Można się tylko domyślać, jak Darwin doceniłby odkrycie Mendla, gdyby się z nim zapoznał. Tymczasem wielki angielski przyrodnik wykazał duże zainteresowanie hybrydyzacją roślin. Krzyżując różne formy lwiej paszczy, pisał o rozszczepianiu się mieszańców w drugim pokoleniu: "Dlaczego tak jest? Bóg jeden wie..." Mendel zmarł 6 stycznia 1884 r. opat klasztoru, w którym przeprowadzał swoje eksperymenty z groszkiem . Mendel jednak, niezauważony przez współczesnych, nie zachwiał się w swej słuszności. Powiedział: „Nadejdzie mój czas”. Te słowa widnieją na jego pomniku, ustawionym przed ogrodem klasztornym, gdzie przeprowadzał swoje eksperymenty.
Słynny fizyk Erwin Schrödinger uważał, że zastosowanie praw Mendla jest równoznaczne z wprowadzeniem zasad kwantowych do biologii.
Rewolucyjna rola mendelizmu w biologii stawała się coraz bardziej oczywista. Na początku lat trzydziestych naszego stulecia genetyka i prawa Mendla stały się uznanymi fundamentami współczesnego darwinizmu. Mendelizm stał się teoretyczną podstawą rozwoju nowych, wysokowydajnych odmian roślin uprawnych, bardziej produktywnych ras zwierząt gospodarskich i pożytecznych gatunków mikroorganizmów. Mendelizm dał impuls do rozwoju genetyki medycznej...
W klasztorze augustianów na obrzeżach Brna znajduje się obecnie tablica pamiątkowa, a obok ogrodu frontowego wzniesiono piękny marmurowy pomnik Mendla. Pomieszczenia dawnego klasztoru, z widokiem na ogród frontowy, w którym Mendel przeprowadzał swoje eksperymenty, zostały obecnie przekształcone w muzeum nazwane jego imieniem. Zgromadzone są tu rękopisy (niestety część z nich zaginęła w czasie wojny), dokumenty, rysunki i portrety związane z życiem naukowca, należące do niego księgi z notatkami na marginesach, mikroskop i inne przyrządy, którymi się posługiwał , a także wydane w różnych krajach książki poświęcone jemu i jego odkryciu.
Człowiek zawsze próbował zrozumieć wzorce dziedziczenia cech. Utalentowani hodowcy, bazując na wieloletniej praktyce, uzyskali dokładnie takie właściwości, jakie chcieli widzieć w nowej odmianie rośliny (np. Jabłonie, róże) lub rasa zwierzęcia (kolor konie, Figura psy, gołąb, długość ogona koguta itp.). Jednak przez długi czas nikt nie był w stanie wyjaśnić, w jaki sposób informacja genetyczna przekazywana jest z rodziców na potomstwo. Dopiero w połowie XIX w. mnich w czeskim Brnie G. Mendla Dzięki eksperymentom genetycznym odpowiedziałem na to pytanie.
Gregor Johann Mendel (1822–1884)
Mendel przemyślał to warunki prowadzenia eksperymentów genetycznych i wybrałem bardzo udany przedmiot badań - groszek .
Mendel pasjonował się matematyką i dobrze znał teorię prawdopodobieństwa, więc rozumiał, że aby wiarygodność wyników była rzetelna, potrzeba dużej ilości materiału badawczego, a groszek produkuje dużo nasion. Ponadto groszek jest rośliną samozapylającą i posiada zamknięty kwiat, co zapobiega przypadkowemu przedostaniu się do niego obcego pyłku. Oznacza to, że odmiany grochu łączą w sobie osobniki o jednorodnych cechach dziedziczonych, uzyskanych w procesie samozapylenia. Nazywa się potomstwo jednego samozapylającego osobnika, uzyskane w wyniku selekcji i późniejszego samozapylenia czysta linia. Jeżeli pęsetą przeniesiemy pyłek z kwiatu jednej odmiany na znamię kwiatu innej odmiany, można zastosować zapylenie krzyżowe, aby otrzymać roślinę o pożądanej przez badacza kombinacji właściwości. To się stanie przejście - połączenie materiału genetycznego dwóch komórek w jedną komórkę w wyniku procesu płciowego. Nazywa się organizm, który rozwija się z takiej komórki o nowych dziedzicznych właściwościach hybrydowy (łac. hibryda- "przechodzić"). Krzyżując w ten sposób rośliny dwóch odmian, mając kontrastowo różne cechy(ryc. 26) Mendel przeprowadził dokładne rozliczenie dziedziczenia tych cech w wielu pokoleniach.
Ryc.26. Dziedziczne cechy kontrastowe grochu badane przez G. Mendla:
1 - powierzchnia nasion; 2 - kolor nasion; 3 - kolorystyka kwiatów;
4 - pozycja kwiatów; 5 - długość łodygi; 6 - kształt fasoli; 7 - barwiąca fasola
W wyniku wieloletnich wstępnych eksperymentów wybrał czyste linie z wielu odmian grochu, które różniły się pod wieloma względami. kontrastujące cechy. Mendel wybrał siedem takich cech, które mają kontrastową manifestację u potomstwa: 1) kolor kwiatów (fioletowy i biały); 2) kolor nasion (żółty i zielony); 3) kolor fasoli (zielony i żółty); 4) powierzchnia nasion (gładka i pomarszczona); 5) kształt fasoli (prosta i segmentowana); 6) długość łodygi (długa i krótka); 7) położenie kwiatów na łodydze (pachowe i wierzchołkowe).
Najpierw badał dziedziczenie jednej pary kontrastujących wariantów tylko jednej cechy.
Krzyżowanie, w którym rodzice różnią się jedną cechą, nazywa Mendel monohybrydowy . Po przestudiowaniu przejawów jednej odrębnej cechy, w której różnice są dziedziczone naprzemiennie, zaczął badać przekazywanie dwóch cech ( krzyż dihybrydowy ), a następnie trzy znaki ( krzyż trójhybrydowy ). Sprawdzając swoje wnioski poprzez liczne eksperymenty i ilościowe rozliczenia wszystkich uzyskanych typów mieszańców, a następnie dokładnie analizując uzyskane wyniki, badacz zidentyfikował wzorce dziedziczenia cech.
Pierwsze prawo Mendla. Najpierw przeprowadzono eksperymenty krzyżując groszek z fioletowymi i białymi kwiatami. Mendel zapyla kwiaty fioletowe pyłkiem kwiatów białych i odwrotnie. Dzięki temu skrzyżowaniu dwóch genetycznie różnych odmian uzyskano mieszane potomstwo - hybrydy pierwszej generacji.
Mendel odkrył, że krzyżując odmiany grochu z fioletowymi i białymi kwiatami, wszystkie rośliny w pierwszym pokoleniu okazały się takie same ( mundur) - z fioletowymi kwiatami (ryc. 27).
Ryc.27. Schemat krzyżowania dwóch odmian grochu (o kwiatach fioletowych i białych) i uzyskane wyniki
Mendel poczynił genialne założenie, że każda cecha dziedziczna jest przekazywana przez swoją własną czynnik(później zwany genem). W liniach czystego grochu każdy rodzic ma gen niosący jedną cechę: kwiat, który jest biały lub fioletowy. Mieszańce zawierają jednocześnie cechy obojga rodziców, ale na zewnątrz pojawia się tylko jeden z nich, „silniejszy”. Nazwał taki „silny” znak dominujący (łac. dominujący– „dominujący”) i „słaby” – recesywny (łac. recesja– „usunięcie”). W przypadku kwiatów grochu fioletowego i białego cechą dominującą była fioletowa barwa kwiatów, a cechą recesywną biała barwa.
Aby wyznaczyć cechy, Mendel wprowadził symbole literowe, który jest używany do dziś. Geny dominujące oznaczył wielkimi literami, a geny recesywne tymi samymi, ale małymi literami alfabetu łacińskiego. Tym samym określił fioletową barwę kwiatu grochu (cecha dominująca) A, a biały kolor kwiatu (cecha recesywna) to A. Wyznaczył swoich rodziców R, przejście - ze znakiem " X", oraz hybrydy pierwszej generacji – F 1
Rozważmy genotyp rodziców w tym eksperymencie. Odmiany czyste charakteryzują się jednorodnością genów sparowanych (allelicznych), tj. osoby-rodzice ( R) zawierały skłonności (geny alleliczne) tylko jednego typu: lub recesywne ( aha) lub dominujący ( AA). Takie osoby nazywane są homozygotyczny (z greckiego homo– „identyczne” i „zygota”) oraz osobniki o różnych skłonnościach dziedzicznych ( Ach) są nazywane heterozygotyczny (z greckiego hetero– „inne” i „zygota”).
U roślin o białych kwiatach oba geny alleliczne są recesywne, tj. homozygota pod względem cechy recesywnej ( aha). Podczas samozapylenia takie potomstwo we wszystkich kolejnych pokoleniach będzie miało wyłącznie białe kwiaty. Rośliny rodzicielskie o fioletowych kwiatach niosą te same geny alleliczne – są to homozygoty pod względem cechy dominującej ( AA), a ich potomkowie zawsze będą fioletowi. Podczas krzyżowania hybrydy pierwszego pokolenia otrzymują po jednym genie na każdy allel od obojga rodziców. Ale u takich mieszańców pojawia się tylko cecha dominująca (kwiaty fioletowe), a cecha recesywna (kwiaty białe) jest maskowana. Dlatego wszystkie hybrydy pierwszej generacji wyglądają tak samo - fioletowo.
Ten sam schemat zaobserwowano w doświadczeniach z innymi cechami: u wszystkich mieszańców pierwszego pokolenia pojawia się tylko jedna cecha, dominująca, a druga, recesywna, zdaje się zanikać. Mendel nazwał zidentyfikowany wzorzec regułą dominacji, co obecnie nazywa się Prawo jednorodności hybryd pierwszej generacji Lub Pierwsze prawo Mendla.
Koniec pracy -
Ten temat należy do działu:
Eksperymenty genetyczne Mendla
Drugie prawo Mendla Otrzymawszy nasiona grochu hybrydowego pierwszego pokolenia, Mendel zasiał je ponownie, ale teraz nie doszło do zapylenia krzyżowego... Mendel ustalił, że gdy dominują samozapylające mieszańce pierwszego pokolenia... Mendel drugie prawo stanowi, że gdy dwa mieszańce pierwszego pokolenia zostaną skrzyżowane między swoimi potomkami.
Jeśli potrzebujesz dodatkowych materiałów na ten temat lub nie znalazłeś tego czego szukałeś, polecamy skorzystać z wyszukiwarki w naszej bazie dzieł:
Co zrobimy z otrzymanym materiałem:
Jeśli ten materiał był dla Ciebie przydatny, możesz zapisać go na swojej stronie w sieciach społecznościowych:
| Ćwierkać |
Wszystkie tematy w tym dziale:
Prawo podziału jest wspólne dla wszystkich żywych organizmów
Mendel wyjaśnił podział cech u potomstwa podczas krzyżowania osobników heterozygotycznych faktem, że w ich komórkach rozrodczych (gametach) znajduje się tylko jeden depozyt (gen) z pary alleli, co prowadzi
Przejście dihybrydowe. Trzecie prawo Mendla
Po ustaleniu prawa segregacji na przykładzie krzyżówek monohybrydowych Mendel zaczął badać, jak zachowują się pary alternatywnych cech genów. W końcu organizmy nie są jedynymi, które się od siebie różnią.
Powiązane dziedziczenie genów i krzyżowanie
Na początku XX wieku, kiedy genetycy zaczęli przeprowadzać wiele eksperymentów dotyczących krzyżowania na różnorodnych obiektach (kukurydza, pomidory, myszy, muszki Drosophila, kurczaki itp.), odkryto, że nie zawsze było to możliwe.
Prawo powiązań: połączone geny znajdujące się na tym samym chromosomie są dziedziczone razem (połączone)
Istnieje wiele znanych przykładów powiązanego dziedziczenia genów. Na przykład w kukurydzy kolor nasion i charakter ich powierzchni (gładka lub pomarszczona), powiązane ze sobą, są dziedziczone razem.
Krzyżowanie odgrywa ważną rolę w ewolucji, ponieważ przyczynia się do pojawienia się dziedzicznej zmienności. Dokonując rekombinacji genów stwarza możliwość selekcji osobnika
Interakcja genów i ich wielorakie działanie
Gen jest jednostką strukturalną informacji dziedzicznej. Materialnie, gen jest reprezentowany przez odcinek cząsteczki DNA (w rzadkich przypadkach RNA). Geny kontrolują elementarne cechy w procesie spożycia
Ujawnienie się cechy i działanie genu zawsze zależą od innych genów – od całego genotypu, tj. środowisko genotypowe
Pojęcie środowiska genotypowego zostało wprowadzone do nauki przez krajowego naukowca S.S. Czetwerikowa w 1926 roku. do wyznaczenia kompleksu genów, które wpływają na ucieleśnienie określonego genu w fenotypie
Determinacja płci i dziedziczenie cech sprzężonych z płcią
Większość dowodów na korzyść chromosomalnej teorii dziedziczności, potwierdzonej przez Morgana, uzyskano z eksperymentów z Drosophila. Dokładne badanie cytologiczne komórek
Płeć potomstwa zależy od rodzaju plemnika, który zapładnia komórkę jajową
Liczne badania komórek roślinnych, zwierzęcych i ludzkich potwierdziły obecność chromosomów płci męskiej i żeńskiej. We wszystkich komórkach somatycznych (komórkach ciała) człowieka
Płeć człowieka jest kontrolowana genetycznie – przez geny chromosomów płci X i Y
Kobieta (XX) zawsze ma jeden chromosom X od ojca i jeden chromosom X od matki. Mężczyzna (XY) ma chromosom X tylko od swojej matki. To właśnie czyni nas wyjątkowymi
Dziedziczenie niektórych cech ludzkich
Cecha Rodzaj dziedziczenia Dominujący Recesywny Twarz owalna Okrągły Podłużny
Dziedziczna zmienność
W naturze trudno jest znaleźć dwie absolutnie identyczne osoby, nawet u potomstwa tej samej pary rodziców. Jak już wiesz, właściwość organizmów polegająca na istnieniu w różnych formach lub stanach nazywa się
Zmiana genotypu zwykle prowadzi do zmiany fenotypu
Zmienność genotypowa (dziedziczna) opiera się zwykle na nowych kombinacjach alleli powstałych podczas mejozy, zapłodnienia lub mutacji. Dlatego dziedziczne (genotypowe)
Inne rodzaje zmienności
W oparciu o mechanizmy występowania i charakter zmian cech, oprócz dziedzicznej (genotypowej), wyróżnia się jeszcze dwa rodzaje zmienności - modyfikację i ontogenezę.
Dostosowania modyfikujące nie są dziedziczone
Każda para organizmów tego samego gatunku zawsze nieco się od siebie różni. W lesie, na skraju lasu, na leśnej polanie lub na pobliskim polu rosną rośliny tego samego gatunku różniące się od siebie (wielkością wkrótce
Norma reakcji wyraża możliwy zakres zmienności fenotypu w warunkach środowiskowych, ale jej granice wyznacza genotyp osobnika
Zwykle podkreśla się odwracalny charakter modyfikacji charakteru. Na przykład osoba pod wpływem promieni ultrafioletowych (UV) nabywa właściwość ochronną - opaleniznę (tj. zwiększoną pigmentację skóry).
Modyfikacje to niedziedziczne reakcje adaptacyjne organizmu (i komórek) na zmiany warunków środowiskowych
Podstawą zmienności modyfikacji jest fenotyp będący wynikiem oddziaływania genotypu i warunków zewnętrznych. Dlatego ten typ zmienności nazywany jest również fenotypowym. Oznaczający
Rodzaje zmienności
Zmienność Dziedziczna Niedziedziczna Genotypowa modyfikacja ontogenetyczna
Choroby dziedziczne sprzężone z płcią
Istnieje około 3000 chorób dziedzicznych i anomalii (deformacji) w genetyce medycznej.Badania i możliwe zapobieganie skutkom wad genetycznych człowieka mają