Biyolog Gregor Mendel. Gregor Mendel - Modern Genetiğin Babası

Avusturyalı rahip ve botanikçi Gregor Johann Mendel genetik biliminin temellerini attı. Şimdi onun adıyla anılan genetik yasalarını matematiksel olarak çıkardı.

Johann Mendel 22 Temmuz 1822'de Avusturya'nın Heisendorf şehrinde doğdu. Çocukken bitkileri ve çevreyi incelemeye ilgi göstermeye başladı. Mendel, Olmütz'deki Felsefe Enstitüsü'nde iki yıl eğitim gördükten sonra Brünn'de bir manastıra girmeye karar verdi. Bu 1843'te oldu. Bir keşiş olarak başının kesilmesi töreni sırasında kendisine Gregor adı verildi. Zaten 1847'de rahip oldu.

Bir din adamının hayatı sadece dualardan ibaret değildir. Mendel çalışmaya ve bilime çok zaman ayırmayı başardı. 1850 yılında öğretmen olmak için sınavlara girmeye karar verdi ancak başarısız oldu ve biyoloji ve jeoloji dallarından “D” aldı. Mendel 1851-1853 yıllarını Viyana Üniversitesi'nde geçirdi; burada fizik, kimya, zooloji, botanik ve matematik okudu. Peder Gregor, Brunn'a döndükten sonra okulda öğretmenlik yapmaya başladı, ancak öğretmenlik sınavını hiçbir zaman geçemedi. 1868'de Johann Mendel başrahip oldu.

Mendel, sonunda genetik yasalarının sansasyonel keşfine yol açan deneylerini 1856'dan bu yana küçük kilise bahçesinde gerçekleştirdi. Kutsal babanın çevresinin bilimsel araştırmalara katkı sağladığını belirtmek gerekir. Gerçek şu ki, bazı arkadaşları doğa bilimleri alanında çok iyi bir eğitim almışlardı. Mendel'in de katıldığı çeşitli bilimsel seminerlere sıklıkla katıldılar. Ayrıca manastırın çok zengin bir kütüphanesi vardı ve Mendel de doğal olarak bu kütüphanenin müdavimiydi. Darwin'in "Türlerin Kökeni" adlı kitabından çok ilham almıştı ancak Mendel'in deneylerinin bu eserin yayınlanmasından çok önce başladığı kesin olarak biliniyor.

8 Şubat ve 8 Mart 1865'te Gregor (Johann) Mendel, Brünn'deki Doğa Tarihi Derneği toplantılarında konuştu ve burada henüz bilinmeyen bir alandaki (daha sonra genetik olarak bilinecek) olağandışı keşiflerinden bahsetti. Gregor Mendel basit bezelye üzerinde deneyler yaptı, ancak daha sonra deneysel nesnelerin kapsamı önemli ölçüde genişletildi. Sonuç olarak Mendel, belirli bir bitki veya hayvanın çeşitli özelliklerinin birdenbire ortaya çıkmadığı, aynı zamanda "ebeveynlere" bağlı olduğu sonucuna vardı. Bu kalıtsal özellikler hakkındaki bilgiler genler ("genetik" teriminin türetildiği Mendel tarafından türetilmiş bir terim) aracılığıyla aktarılır. Zaten 1866'da Mendel'in "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Bitki melezleriyle deneyler") kitabı yayınlandı. Ancak çağdaşlar, Brunn'lu mütevazı rahibin keşiflerinin devrimci doğasını takdir etmediler.

Mendel'in bilimsel araştırmaları onu günlük görevlerinden uzaklaştırmadı. 1868'de başrahip ve tüm manastırın akıl hocası oldu. Bu pozisyonda genel olarak kilisenin ve özel olarak Brunn manastırının çıkarlarını mükemmel bir şekilde savundu. Yetkililerle çatışmalardan kaçınma ve aşırı vergilendirmeden kaçınma konusunda iyiydi. Cemaatçiler ve öğrenciler, genç keşişler tarafından çok sevildi.

6 Ocak 1884'te Gregor'un babası (Johann Mendel) vefat etti. Memleketi Brunn'a gömüldü. Bir bilim adamı olarak ün, Mendel'in ölümünden sonra, 1900'deki deneylerine benzer deneylerin, Mendel'inkine benzer sonuçlara ulaşan üç Avrupalı botanikçi tarafından bağımsız olarak gerçekleştirilmesiyle geldi.

Gregor Mendel - öğretmen mi yoksa keşiş mi?

Mendel'in İlahiyat Enstitüsü'nden sonraki kaderi zaten belirlendi. Bir rahip olarak atanan yirmi yedi yaşındaki kanon, Eski Brünn'de mükemmel bir cemaat aldı. Hayatında ciddi değişiklikler meydana gelince bir yıldır ilahiyat doktorası sınavlarına girmeye hazırlanıyor. Georg Mendel kaderini oldukça dramatik bir şekilde değiştirmeye karar verir ve dini hizmetleri yerine getirmeyi reddeder. Doğayı incelemek ister ve bu tutkusu uğruna o sıralarda 7. sınıfın açıldığı Znaim Gymnasium'da yer almaya karar verir. “Yardımcı profesör” olarak bir pozisyon istiyor.

Rusya'da "profesör" tamamen bir üniversite unvanıdır, ancak Avusturya ve Almanya'da birinci sınıf öğrencilerinin öğretmenine bile bu unvan deniyordu. Gymnasium takviyesi - bu daha çok "sıradan öğretmen", "öğretmen asistanı" olarak tercüme edilebilir. Bu, konu hakkında çok iyi bilgiye sahip bir kişi olabilir, ancak diploması olmadığı için geçici olarak işe alındı.

Papaz Mendel'in bu kadar alışılmadık bir kararını açıklayan bir belge de muhafaza edildi. Bu, Piskopos Kont Schafgotsch'a St. Thomas manastırının başrahibi Nappa Başpiskoposu tarafından yazılan resmi bir mektuptur.” Sayın Piskoposluk Hazretleri! Yüksek İmparatorluk-Kraliyet Toprakları Başkanlığı, 28 Eylül 1849 tarih ve Z 35338 sayılı kararnameyle, Rahip Gregor Mendel'i Znaim Spor Salonu'nun yerine geçecek kişi olarak atamanın en iyi yol olduğunu düşündü. “... Bu kanon, bilimlere büyük bir bağlılıkla birleşen, Tanrı'dan korkan bir yaşam tarzına, perhiz ve erdemli davranışa sahiptir, rütbesine tamamen uygundur... Bununla birlikte, o, Tanrı'nın ruhlarının bakımına biraz daha az uygundur. Meslekten olmayanlar, çünkü kendini bir hastanın yatağının başında bulduğunda, çektiği acıyı görünce aşılmaz bir kafa karışıklığına kapılıyoruz ve bundan dolayı kendisi de tehlikeli bir şekilde hastalanıyor, bu da beni bir itirafçı olarak ondan istifa etmeye sevk ediyor. ”

Böylece 1849 sonbaharında kanon ve destekçisi Mendel yeni görevlere başlamak için Znaim'e geldi. Mendel, diploma sahibi meslektaşlarına göre yüzde 40 daha az kazanıyor. Meslektaşları tarafından saygı görür ve öğrencileri tarafından sevilir. Ancak spor salonunda doğa bilimleri konularını değil, klasik edebiyat, eski diller ve matematik konularını öğretiyor. Diplomaya ihtiyacım var. Bu, botanik ve fizik, mineraloji ve doğa tarihi öğretmeyi mümkün kılacaktır. Diplomaya giden 2 yol vardı. Biri üniversiteden mezun olmak, diğeri - daha kısa olanı - Viyana'da, Kültür ve Eğitim Bakanlığı'nın özel bir komisyonu önünde falan filan derslerde falan konu öğretebilme hakkı için yapılan sınavları geçmek.

Mendel'in yasaları

Mendel yasalarının sitolojik temelleri aşağıdakilere dayanmaktadır:

Kromozom eşleşmeleri (herhangi bir özelliğin gelişme olasılığını belirleyen gen eşleşmeleri)

Mayozun özellikleri (mayozda meydana gelen, kromozomların üzerlerinde bulunan genlerle hücrenin farklı artılarına ve daha sonra farklı gametlere bağımsız olarak ayrılmasını sağlayan süreçler)

Döllenme sürecinin özellikleri (her alelik çiftten bir gen taşıyan kromozomların rastgele kombinasyonu)

Mendel'in bilimsel yöntemi

Kalıtsal özelliklerin ebeveynlerden torunlara aktarımının temel kalıpları, 19. yüzyılın ikinci yarısında G. Mendel tarafından oluşturulmuştur. Bireysel özelliklerde farklılık gösteren bezelye bitkilerini geçti ve elde edilen sonuçlara dayanarak, özelliklerin ortaya çıkmasından sorumlu kalıtsal eğilimlerin varlığı fikrini doğruladı. Mendel, çalışmalarında bitkilerde, hayvanlarda ve insanlarda özelliklerin kalıtım kalıplarının incelenmesinde evrensel hale gelen hibridolojik analiz yöntemini kullandı.

Mendel, bir organizmanın pek çok özelliğinin kalıtımını toplu olarak izlemeye çalışan öncüllerinden farklı olarak, bu karmaşık olguyu analitik olarak inceledi. Bahçe bezelye çeşitlerinde yalnızca bir çift veya az sayıda alternatif (birbirini dışlayan) karakter çiftlerinin mirasını gözlemledi: beyaz ve kırmızı çiçekler; kısa ve uzun boy; sarı ve yeşil, pürüzsüz ve buruşuk bezelye tohumları vb. Bu tür zıt özelliklere alel denir ve "alel" ve "gen" terimleri eşanlamlı olarak kullanılır.

Mendel melezlemeler için saf soylar, yani benzer gen setinin korunduğu, kendi kendine tozlaşan bir bitkinin yavrularını kullandı. Bu satırların her biri karakterlerin bölünmesine neden olmadı. Mendel'in, farklı özelliklere sahip melezlerin soyundan gelenlerin sayısını doğru bir şekilde hesaplayan, yani elde edilen sonuçları matematiksel olarak işleyen ve çeşitli geçiş seçeneklerini kaydetmek için matematikte kabul edilen sembolizmi tanıtan ilk kişi olması hibridolojik analiz metodolojisinde de önemliydi: A, B, C, D vb. Bu harflerle karşılık gelen kalıtsal faktörleri gösterdi.

Modern genetikte melezleme için aşağıdaki kurallar kabul edilmektedir: ebeveyn formları - P; - F1 geçişinden elde edilen birinci nesil melezler; ikinci neslin melezleri - F2, üçüncü - F3, vb. İki bireyin geçişi x işaretiyle gösterilir (örneğin: AA x aa).

Mendel, ilk deneyinde çapraz bezelye bitkilerinin birçok farklı karakterinden yalnızca bir çiftin kalıtımını hesaba kattı: sarı ve yeşil tohumlar, kırmızı ve beyaz çiçekler vb. Bu tür çaprazlamaya monohibrit denir. İki karakter çiftinin mirası izleniyorsa, örneğin bir çeşit sarı pürüzsüz bezelye tohumları ve diğerinin yeşil buruşuk tohumları, o zaman melezlemeye dihibrit denir. Üç veya daha fazla özellik çifti dikkate alınırsa melezlemeye polihibrit adı verilir.

Özelliklerin kalıtım kalıpları

Aleller Latin alfabesindeki harflerle gösterilirken, Mendel bazı özellikleri baskın (baskın) olarak adlandırdı ve bunları büyük harflerle (A, B, C vb.), diğerleri ise resesif (düşük, bastırılmış) olarak belirledi ve bunları küçük harflerle belirtti. - a, c, c, vb. Her kromozom (alellerin veya genlerin taşıyıcısı) iki alelden yalnızca birini içerdiğinden ve homolog kromozomlar her zaman eşleştiğinden (biri babadan, diğeri anneden), diploid hücreler her zaman bir çift alele sahiptir: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb, vb. Homolog kromozomlarında bir çift aynı alel (AA veya aa) bulunan bireylere ve hücrelerine homozigot denir. Yalnızca bir tür germ hücresi oluşturabilirler: A aleli olan gametler veya a aleli olan gametler. Hücrelerinin homolog kromozomlarında hem baskın hem de resesif Aa genleri bulunan bireylere heterozigot denir; Germ hücreleri olgunlaştığında iki tür gamet oluştururlar: A aleli olan gametler ve a aleli olan gametler. Heterozigot organizmalarda, fenotipik olarak kendini gösteren baskın alel A, bir kromozom üzerinde bulunur ve baskın tarafından bastırılan resesif alel a, başka bir homolog kromozomun karşılık gelen bölgesinde (lokusunda) bulunur. Homozigotluk durumunda, alel çiftlerinin her biri, genlerin ya baskın (AA) ya da resesif (aa) durumunu yansıtır ve her iki durumda da etkilerini gösterir. İlk olarak Mendel tarafından kullanılan baskın ve resesif kalıtsal faktörler kavramı, modern genetikte sağlam bir şekilde yerleşmiştir. Daha sonra genotip ve fenotip kavramları tanıtıldı. Genotip, belirli bir organizmanın sahip olduğu tüm genlerin toplamıdır. Fenotip, belirli koşullar altında bireysel gelişim sürecinde ortaya çıkan bir organizmanın tüm işaret ve özelliklerinin toplamıdır. Fenotip kavramı bir organizmanın herhangi bir özelliğini kapsar: dış yapının özellikleri, fizyolojik süreçler, davranış vb. Özelliklerin fenotipik tezahürü her zaman genotipin bir iç ve dış çevre kompleksi ile etkileşimi temelinde gerçekleştirilir. faktörler.

Avusturya-Macaristanlı bilim adamı Gregor Mendel, haklı olarak kalıtım bilimi olan genetiğin kurucusu olarak kabul ediliyor. Araştırmacının ancak 1900 yılında "yeniden keşfedilen" çalışması Mendel'e ölümünden sonra ün kazandırdı ve daha sonra genetik olarak adlandırılan yeni bir bilimin başlangıcı oldu. 20. yüzyılın yetmişli yıllarının sonuna kadar, genetik esas olarak Mendel'in açtığı yolda ilerledi ve ancak bilim adamları DNA moleküllerindeki nükleik baz dizisini okumayı öğrendiklerinde kalıtım, hibridizasyon sonuçlarını analiz ederek değil, incelenmeye başlandı. ancak fizikokimyasal yöntemlere dayanıyor.

Gregor Johann Mendel, 22 Temmuz 1822'de Silezya'nın Heisendorf şehrinde köylü bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. İlkokulda olağanüstü matematik yetenekleri gösterdi ve öğretmenlerinin ısrarı üzerine eğitimine yakınlardaki küçük Opava kasabasının spor salonunda devam etti. Ancak ailede Mendel'in ileri eğitimi için yeterli para yoktu. Büyük zorluklarla spor salonu parkurunu tamamlayacak kadar bir araya gelmeyi başardılar. Küçük kız kardeş Teresa kurtarmaya geldi: kendisi için saklanan çeyizini bağışladı. Bu fonlarla Mendel, üniversiteye hazırlık kurslarında bir süre daha eğitim alabildi. Bundan sonra ailenin parası tamamen kurudu.

Matematik profesörü Franz tarafından bir çözüm önerildi. Mendel'e Brno'daki Augustinian manastırına katılmasını tavsiye etti. O zamanlar bilimin peşinde koşmayı teşvik eden geniş görüşlü bir adam olan Abbot Cyril Knapp tarafından yönetiliyordu. 1843 yılında Mendel bu manastıra girdi ve Gregor adını aldı (doğumunda kendisine Johann adı verildi). Başından sonuna kadar
Manastır, yirmi beş yaşındaki keşiş Mendel'i dört yıl boyunca bir ortaokula öğretmen olarak gönderdi. Daha sonra 1851'den 1853'e kadar Viyana Üniversitesi'nde doğa bilimleri, özellikle de fizik okudu ve ardından Brno'daki gerçek okulda fizik ve doğa tarihi öğretmeni oldu.

On dört yıl süren öğretmenlik faaliyeti hem okul yönetimi hem de öğrenciler tarafından büyük beğeni topladı. İkincisinin anılarına göre, en sevdikleri öğretmenlerden biri olarak kabul ediliyordu. Mendel, yaşamının son on beş yılında manastırın başrahibiydi.

Gregor gençliğinden beri doğa tarihiyle ilgileniyordu. Profesyonel bir biyologdan çok amatör olan Mendel, sürekli olarak çeşitli bitkiler ve arılar üzerinde deneyler yaptı. 1856'da melezleşme ve bezelyelerdeki karakterlerin kalıtımının analizi üzerine klasik çalışmasına başladı.

Mendel iki buçuk yüz hektardan küçük bir manastır bahçesinde çalışıyordu. Sekiz yıl boyunca bezelye ekti ve bu bitkinin çiçek rengi ve tohum türü farklı olan iki düzine çeşidini kullandı. On bin deney yaptı. Çalışkanlığı ve sabrıyla, gerekli durumlarda kendisine yardım eden ortakları Winkelmeyer ve Lilenthal'ın yanı sıra içkiye çok yatkın olan bahçıvan Maresh'i de büyük ölçüde şaşırttı. Eğer Mendel ve
asistanlarına açıklamalar yaptı, onların onu anlamaları pek mümkün değildi.

St. Thomas manastırında hayat yavaş akıyordu. Gregor Mendel de yavaştı. Kalıcı, dikkatli ve çok sabırlı. Yalnızca bir özelliğin (“pürüzsüz - buruşuk”) aktarım kalıplarını anlamak için melezlemeler sonucunda elde edilen bitkilerdeki tohumların şeklini inceleyerek 7324 bezelyeyi analiz etti. Her tohumu bir büyüteçle inceledi, şekillerini karşılaştırdı ve notlar aldı.

Mendel'in deneyleriyle, başka bir zaman geri sayımı başladı; bunun ana ayırt edici özelliği yine Mendel'in yavrularda ebeveynlerin bireysel özelliklerinin kalıtımı hakkında ortaya koyduğu hibridolojik analizdi. Doğa bilimcisini soyut düşünceye yönelten, kendisini çıplak sayılardan ve sayısız deneyden uzaklaştıran şeyin tam olarak ne olduğunu söylemek zordur. Ancak manastır okulunun mütevazı öğretmeninin araştırmanın bütünsel resmini görmesini sağlayan da tam olarak buydu; bunu ancak kaçınılmaz istatistiksel farklılıklar nedeniyle onda birlik ve yüzde birlikleri ihmal etmek zorunda kaldıktan sonra görebilirsiniz. Ancak o zaman, araştırmacı tarafından kelimenin tam anlamıyla "etiketlenen" alternatif özellikler ona sansasyonel bir şeyi ortaya çıkardı: Farklı yavrulardaki belirli melezleme türleri 3:1, 1:1 veya 1:2:1 oranını veriyor.

Mendel, aklına gelen tahmini doğrulamak için öncüllerinin çalışmalarına başvurdu. Araştırmacının otorite olarak saygı duyduğu kişiler farklı zamanlarda ve kendi yöntemleriyle şu genel sonuca vardılar: Genler baskın (baskılayıcı) veya resesif (bastırılmış) özelliklere sahip olabilir. Mendel, eğer öyleyse, o zaman heterojen genlerin birleşiminin, kendi deneylerinde gözlemlenen aynı karakter bölünmesini sağladığı sonucuna varıyor. Ve onun istatistiksel analizi kullanılarak hesaplanan oranlarda. Bezelye nesillerinde devam eden değişikliklerin "cebirle uyumunu kontrol eden" bilim adamı, baskın durumu büyük harfle ve aynı genin resesif durumunu küçük harfle işaretleyerek harf atamaları bile yaptı.

Mendel, bir organizmanın her özelliğinin, ebeveynlerden üreme hücreleriyle yavrulara aktarılan kalıtsal faktörler, eğilimler (daha sonra gen olarak adlandırıldı) tarafından belirlendiğini kanıtladı. Çaprazlama sonucunda kalıtsal özelliklerin yeni kombinasyonları ortaya çıkabilir. Ve bu tür her bir kombinasyonun ortaya çıkma sıklığı tahmin edilebilir.

Özetle, bilim insanının çalışmasının sonuçları şöyle görünüyor:

- birinci neslin tüm hibrit bitkileri aynıdır ve ebeveynlerden birinin özelliğini sergiler;

— ikinci nesil melezler arasında hem baskın hem de resesif özelliklere sahip bitkiler 3:1 oranında görünür;

— yavrularda iki özellik bağımsız olarak davranır ve ikinci nesilde olası tüm kombinasyonlarda ortaya çıkar;

- Özellikler ve onların kalıtsal eğilimleri arasında ayrım yapmak gereklidir (baskın özellikler sergileyen bitkiler, gizli
resesif oluşumlar);

- Erkek ve dişi gametlerin birleşmesi, bu gametlerin hangi özellikleri taşıdığıyla ilgili olarak rastlantısaldır.

Şubat ve Mart 1865'te, Bru şehrinin Doğa Bilimcileri Derneği olarak adlandırılan eyalet bilim çevresinin toplantılarında, olağan üyelerinden biri olan Gregor Mendel, 1863'te tamamladığı uzun yıllar süren araştırmasının sonuçlarını bildirdi. .

Raporlarının çevre üyeleri tarafından oldukça soğuk karşılanmasına rağmen, çalışmasını yayınlamaya karar verdi. 1866 yılında derneğin “Bitki Melezleri Üzerinde Deneyler” başlıklı çalışmalarında yayımlandı.

Çağdaşlar Mendel'i anlamadılar ve çalışmalarını takdir etmediler. Pek çok bilim insanı için Mendel'in sonucunu çürütmek, edinilen bir özelliğin bir kromozoma "sıkılabileceğini" ve kalıtsal bir özelliğe dönüştürülebileceğini belirten kendi kavramlarını doğrulamaktan başka bir şey değildir. Saygıdeğer bilim adamları, Brno'lu manastırın mütevazı başrahibinin "kışkırtıcı" sonucunu ne kadar ezseler de, aşağılamak ve alay etmek için her türlü lakap buldular. Ancak zaman kendi yöntemiyle karar verdi.

Evet, Gregor Mendel çağdaşları tarafından tanınmıyordu. İnsanoğlunun zihninde sarsılmaz evrim piramidinin temelini oluşturan karmaşık olayların baskı veya gıcırtı olmadan sığdığı şema onlara çok basit ve ustaca göründü. Ayrıca Mendel'in konseptinin de zayıf noktaları vardı. En azından rakiplerine öyle görünüyordu. Ve araştırmacının kendisi de şüphelerini gideremediği için. Başarısızlıklarının “suçlularından” biri
Şahinkız.

Münih Üniversitesi'nde profesör olan botanikçi Karl von Naegeli, Mendel'in çalışmalarını okuduktan sonra yazarın atmaca otu üzerinde keşfettiği yasaları test etmesini önerdi. Bu küçük bitki Naegeli'nin en sevdiği konuydu. Mendel de bunu kabul etti. Yeni deneylere çok fazla enerji harcadı. Hawkweed, yapay geçiş için son derece elverişsiz bir bitkidir. Çok küçük. Görüşümü zorlamak zorunda kaldım ama gittikçe kötüleşmeye başladı. Şahin otunun melezlenmesinden elde edilen yavrular, kendisinin inandığı gibi, herkes için doğru olduğuna inandığı yasaya uymadı. Ancak yıllar sonra, biyologlar atmaca gagasının eşeysiz üremesi gerçeğini ortaya çıkardıktan sonra, Mendel'in baş rakibi Profesör Naegeli'nin itirazları gündemden kaldırıldı. Ama ne yazık ki ne Mendel ne de Nägeli artık hayatta değildi.

En büyük Sovyet genetikçisi Akademisyen B.L., Mendel'in çalışmalarının kaderi hakkında çok mecazi bir şekilde konuştu. Astaurov, N.I.'nin adını taşıyan Tüm Birlik Genetik ve Yetiştiriciler Derneği'nin ilk başkanı. Vavilova: “Mendel'in klasik eserinin kaderi sapkındır ve dramadan yoksun değildir. Kalıtımın çok genel kalıplarını keşfetmesine, açıkça göstermesine ve büyük ölçüde anlamasına rağmen, o zamanın biyolojisi henüz bunların temel doğasını anlayacak kadar olgunlaşmamıştı. Mendel'in kendisi şaşırtıcı bir içgörüyle, bezelyelerde keşfedilen desenlerin genel geçerliliğini öngördü ve bunların diğer bazı bitkilere (üç tür fasulye, iki tür şebboy, mısır ve gece güzelliği) uygulanabilirliğine dair bazı kanıtlar elde etti. Bununla birlikte, keşfedilen kalıpları atmaca otunun çok sayıda çeşit ve türünün melezlenmesine uygulamaya yönelik ısrarlı ve sıkıcı girişimleri beklentileri karşılamadı ve tam bir fiyaskoyla karşılaştı. İlk nesnenin (bezelye) seçimi ne kadar mutlu olsa da, ikincisi de aynı derecede başarısızdı. Ancak çok daha sonra, zaten bizim yüzyılımızda, şahin gagasındaki karakteristik kalıtım kalıplarının yalnızca kuralı doğrulayan bir istisna olduğu ortaya çıktı. Mendel'in zamanında, atmaca otu çeşitleri arasında yaptığı melezlemelerin aslında gerçekleşmediğinden hiç kimse şüphelenemezdi, çünkü bu bitki, sözde kıyamet yoluyla, tozlaşma ve gübreleme olmadan, bakir bir şekilde çoğalır. Neredeyse tamamen görme kaybına neden olan özenli ve yoğun deneylerin başarısızlığı, bir piskoposun Mendel'e düşen ağır görevleri ve ilerleyen yılları, onu en sevdiği araştırmayı durdurmaya zorladı.

Birkaç yıl daha geçti ve Gregor Mendel, isminin etrafında ne tür tutkuların alevleneceğini ve sonunda bu ismin nasıl bir ihtişamla kaplanacağını öngörmeden vefat etti. Evet, Mendel'e ölümünden sonra şöhret ve şeref gelecektir. Birinci nesil melezlerin tekdüzeliği ve yavrulardaki özelliklerin bölünmesi için türettiği yasalara "uymayan" atmacanın sırrını çözmeden hayattan ayrılacak."

Mendel, o zamanlar insanlarda özelliklerin kalıtımı üzerine öncü bir çalışma yayınlayan başka bir bilim adamı olan Adams'ın çalışmalarından haberdar olsaydı, her şey çok daha kolay olurdu. Ancak Mendel bu çalışmaya aşina değildi. Ancak Adams, kalıtsal hastalıkları olan ailelerin ampirik gözlemlerine dayanarak, aslında kalıtsal eğilimler kavramını formüle ederek, insanlarda özelliklerin baskın ve resesif kalıtımına dikkat çekti. Ancak botanikçiler bir doktorun işi hakkında hiçbir şey duymamışlardı ve muhtemelen yapacak o kadar çok pratik tıbbi işi vardı ki, soyut düşünceler için yeterli zaman yoktu. Genel olarak, öyle ya da böyle, genetikçiler Adams'ın gözlemlerini ancak insan genetiği tarihini ciddi şekilde incelemeye başladıklarında öğrendiler.

Mendel de şanssızdı. Büyük araştırmacı keşiflerini bilim dünyasına çok erken bildirdi. İkincisi henüz buna hazır değildi. Ancak 1900 yılında Mendel yasalarının yeniden keşfedilmesiyle dünya, araştırmacının deneyinin mantığının güzelliğine ve hesaplamalarının zarif doğruluğuna hayran kaldı. Her ne kadar gen varsayımsal bir kalıtım birimi olarak kalmaya devam etse de, onun maddiliği hakkındaki şüpheler nihayet ortadan kalktı.

Mendel, Charles Darwin'in çağdaşıydı. Ancak Brunn keşişinin makalesi "Türlerin Kökeni" kitabının yazarının dikkatini çekmedi. Darwin'in Mendel'in keşfini bilseydi ne kadar takdir edeceğini ancak tahmin edebiliriz. Bu arada, büyük İngiliz doğa bilimci bitki melezleşmesine büyük ilgi gösterdi. Aslanağzının farklı biçimlerini geçerek ikinci nesildeki melezlerin bölünmesi hakkında şunları yazdı: “Neden böyle? Tanrı bilir..."

Bezelye deneylerini yaptığı manastırın başrahibi Mendel, 6 Ocak 1884'te öldü. Ancak çağdaşları tarafından fark edilmeyen Mendel, haklılığında tereddüt etmedi. “Benim zamanım gelecek” dedi. Bu sözler, deneylerini yaptığı manastır bahçesinin önüne dikilen anıtının üzerinde yazılıdır.

Ünlü fizikçi Erwin Schrödinger, Mendel yasalarının uygulanmasının, biyolojiye kuantum ilkelerinin getirilmesiyle eşdeğer olduğuna inanıyordu.

Mendelizmin biyolojideki devrimci rolü giderek daha belirgin hale geldi. Yüzyılımızın otuzlu yıllarının başlarında genetik ve Mendel'in temel yasaları, modern Darwinizm'in kabul edilen temeli haline geldi. Mendelizm, yeni yüksek verimli kültür bitkisi çeşitlerinin, daha verimli hayvan türlerinin ve faydalı mikroorganizma türlerinin geliştirilmesinin teorik temeli haline geldi. Mendelizm tıbbi genetiğin gelişimine ivme kazandırdı...

Brno'nun eteklerindeki Augustinian manastırında artık bir anıt plaket bulunmaktadır ve ön bahçenin yanına Mendel'e ait güzel bir mermer anıt dikilmiştir. Mendel'in deneylerini yaptığı eski manastırın ön bahçeye bakan odaları artık Mendel'in adını taşıyan bir müzeye dönüştürülmüş. Burada toplanan el yazmaları (maalesef bir kısmı savaşta kaybolmuştur), bilim adamının hayatına ilişkin belgeler, çizimler ve portreler, kenarlarındaki notlarıyla birlikte kendisine ait kitaplar, mikroskop ve kullandığı diğer aletler bulunmaktadır. ve farklı ülkelerde kendisine ve keşfine adanmış kitaplar basılmıştır.

19. yüzyılın başında, 1822'de Avusturya'nın Moravya'sındaki Hanzendorf köyünde köylü bir ailede bir çocuk doğdu. Ailenin ikinci çocuğuydu. Doğduğunda adı Johann, babasının soyadı Mendel'di.

Hayat kolay değildi, çocuk şımarık değildi. Johann çocukluğundan beri köylü işine alıştı ve özellikle bahçecilik ve arıcılık olmak üzere ona aşık oldu. Çocukluğunda edindiği beceriler ne kadar yararlıydı?

Çocuk erken dönemde olağanüstü yetenekler gösterdi. Mendel bir köy okulundan yakındaki bir kasabadaki dört yıllık bir okula transfer edildiğinde 11 yaşındaydı. Orada hemen kendini kanıtladı ve bir yıl sonra Opava şehrinde bir spor salonuna girdi.

Ebeveynlerin okul masraflarını karşılaması ve oğullarına destek olması zordu. Ve sonra aileye talihsizlik geldi: baba ciddi şekilde yaralandı - göğsüne bir kütük düştü. Johann, 1840 yılında liseden ve aynı zamanda öğretmen adayı okuldan mezun oldu. 1840 yılında Mendel, Troppau'daki (şimdiki Opava) spor salonunun altı sınıfından mezun oldu ve ertesi yıl Olmutz'daki (şimdiki Olomouc) üniversitede felsefe derslerine girdi. Ancak bu yıllarda ailenin maddi durumu kötüleşti ve Mendel 16 yaşından itibaren kendi yemeğini kendisi halletmek zorunda kaldı. Sürekli olarak bu tür strese dayanamayan Mendel, felsefe derslerinden mezun olduktan sonra Ekim 1843'te Brunn Manastırı'na acemi olarak girdi (burada yeni Gregor adını aldı). Orada daha ileri çalışmalar için himaye ve mali destek buldu. 1847'de Mendel rahip olarak atandı. Aynı zamanda 1845'ten itibaren Brunn İlahiyat Okulu'nda 4 yıl okudu. Augustinian manastırı St. Thomas, Moravya'daki bilimsel ve kültürel yaşamın merkeziydi. Zengin bir kütüphanenin yanı sıra mineral koleksiyonu, deneysel bir bahçesi ve bir herbaryumu vardı. Manastır bölgedeki okul eğitimini koruyordu.

Mendel, zorluklara rağmen çalışmalarına devam ediyor. Şimdi Olomeuc şehrinde felsefe derslerinde. Burada sadece felsefeyi değil aynı zamanda matematik ve fiziği de öğretiyorlar; bunlar olmadan, bir biyolog olan Mendel'in gelecekteki yaşamını hayal edemeyeceği konular. Biyoloji ve matematik! Günümüzde bu kombinasyon içinden çıkılmaz bir hal alıyor, ancak 19. yüzyılda saçma görünüyordu. Biyolojide matematiksel yöntemlerin geniş yolunu sürdüren ilk kişi Mendel'di.

Çalışmaya devam ediyor ama hayat zor ve sonra Mendel'in de itiraf ettiği gibi günler geliyor: "Bu kadar strese daha fazla dayanamıyorum." Ve sonra hayatında bir dönüm noktası gelir: Mendel keşiş olur. Kendisini bu adımı atmaya iten sebepleri hiçbir şekilde gizlemiyor. Otobiyografisinde şöyle yazıyor: "Beni yiyecekle ilgili endişelerden kurtaracak bir pozisyon almaya zorlandım." Açıkçası öyle değil mi? Ve din ya da Tanrı hakkında tek bir kelime bile yok. Bilime karşı dayanılmaz bir özlem, bilgi arzusu ve dini doktrine bağlılığın olmaması Mendel'i manastıra götürdü. 21 yaşına girdi. Keşiş olanlar dünyadan feragat işareti olarak yeni bir isim aldılar. Johann, Gregor oldu.

Rahip yapıldığı bir dönem vardı. Çok kısa bir süre. Acı çekenleri rahatlatın, ölenleri son yolculukları için donatın. Mendel bundan pek hoşlanmadı. Ve kendisini hoş olmayan sorumluluklardan kurtarmak için her şeyi yapıyor.

Öğretmenlik bambaşka bir olay. Bir keşiş olarak Mendel, yakındaki Znaim kasabasındaki bir okulda fizik ve matematik dersleri vermekten hoşlanıyordu, ancak eyalet öğretmenlik sertifika sınavında başarısız oldu. Bilgiye olan tutkusunu ve yüksek entelektüel yeteneklerini gören manastırın başrahibi onu, Mendel'in 1851-53 döneminde dört dönem lisans eğitimi aldığı Viyana Üniversitesi'ne çalışmalarına devam etmesi, matematik ve matematik seminerlerine ve kurslarına katılması için gönderdi. doğa bilimleri, özellikle de ünlü fizikçi K. Doppler'in dersi. İyi fiziksel ve matematik eğitimi daha sonra Mendel'e miras yasalarını formüle etmede yardımcı oldu. Brunn'a dönen Mendel öğretmenliğe devam etti (gerçek bir okulda fizik ve doğa tarihi dersleri verdi), ancak öğretmen sertifikasını geçmek için yaptığı ikinci girişim yine başarısız oldu.

İlginç bir şekilde, Mendel öğretmenlik sınavına iki kez girdi ve... iki kez başarısız oldu! Ama çok eğitimli bir adamdı. Mendel'in kısa sürede bir klasik haline geldiği biyoloji hakkında söylenecek hiçbir şey yok; kendisi çok yetenekli bir matematikçiydi, fiziği çok seviyordu ve çok iyi biliyordu.

Sınavlardaki başarısızlıklar onun öğretim faaliyetlerine engel olmadı. Brno Şehir Okulu'nda öğretmen Mendel'e çok değer veriliyordu. Ve diplomasız öğretmenlik yaptı.

Mendel'in hayatında münzevi olduğu yıllar vardı. Ama ikonların önünde değil, bezelye yataklarının önünde diz çöktü. 1856'dan bu yana Mendel, manastır bahçesinde (7 metre genişlik ve 35 metre uzunluk) bitkileri çaprazlamak (öncelikle özenle seçilmiş bezelye çeşitleri arasında) ve özelliklerin kalıtım kalıplarını aydınlatmak için iyi düşünülmüş kapsamlı deneyler yapmaya başladı. melezlerin yavruları. 1863'te deneylerini tamamladı ve 1865'te Brunn Doğa Bilimcileri Derneği'nin iki toplantısında çalışmasının sonuçlarını bildirdi. Sabahtan akşama kadar manastırın küçük bahçesinde çalışıyordu. Burada, 1854'ten 1863'e kadar Mendel, sonuçları bugüne kadar güncel olmayan klasik deneylerini gerçekleştirdi. G. Mendel ayrıca bilimsel başarılarını alışılmadık derecede başarılı araştırma nesnesi seçimine de borçludur. Toplamda dört nesil bezelyenin 20 bin soyunu inceledi.

Bezelyelerin çaprazlanmasıyla ilgili deneyler yaklaşık 10 yıldır sürüyor. Mendel her baharda arsasına bitkiler ekiyordu. 1865'te Brune'lu doğa bilimcilere okunan "Bitki melezleri üzerine deneyler" raporu arkadaşlara bile sürpriz oldu.

Bezelye çeşitli nedenlerden dolayı uygundu. Bu bitkinin yavruları bir dizi açıkça ayırt edilebilir özelliğe sahiptir - kotiledonların yeşil veya sarı rengi, pürüzsüz veya tam tersine buruşuk tohumlar, şişmiş veya daralmış fasulye, çiçeklenmenin uzun veya kısa sap ekseni vb. Geçişli, gönülsüz "bulanık" işaretler yoktu. Her seferinde kişi kendinden emin bir şekilde "evet" veya "hayır", "ya-veya" diyebilir ve alternatifle yüzleşebilirdi. Dolayısıyla Mendel'in vardığı sonuçlara itiraz etmeye, onlardan şüphe duymaya gerek yoktu. Ve Mendel'in teorisinin tüm hükümleri artık kimse tarafından yalanlanmadı ve haklı olarak bilimin altın fonunun bir parçası haline geldi.

1866 yılında genetiğin bağımsız bir bilim olarak temellerini atan derneğin tutanaklarında "Bitki Melezleri Üzerinde Deneyler" adlı makalesi yayımlandı. Bu, bilgi tarihinde, bir makalenin yeni bir bilimsel disiplinin doğuşuna işaret ettiği ender bir durumdur. Neden bu şekilde değerlendiriliyor?

Bitki hibridizasyonu ve melezlerin yavrularındaki özelliklerin kalıtımına ilişkin çalışmalar, Mendel'den onlarca yıl önce farklı ülkelerde hem yetiştiriciler hem de botanikçiler tarafından gerçekleştirilmişti. Karakterlerin baskınlığı, bölünmesi ve birleşimiyle ilgili gerçekler, özellikle Fransız botanikçi C. Nodin'in deneylerinde fark edildi ve tanımlandı. Çiçek yapısı bakımından farklı aslanağzı çeşitlerini çaprazlayan Darwin bile, ikinci nesilde, iyi bilinen Mendel bölünmesine (3:1) yakın bir form oranı elde etti, ancak bunda yalnızca "kalıtım güçlerinin kaprisli oyununu" gördü. Deneylere alınan bitki türlerinin ve formlarının çeşitliliği, ifadelerin sayısını artırdı ancak geçerliliğini azalttı. Anlamı veya "gerçeklerin ruhu" (Henri Poincaré'nin ifadesi) Mendel'e kadar belirsiz kaldı.

Genetiğin haklı olarak temelini oluşturan Mendel'in yedi yıllık çalışmasının ardından bambaşka sonuçlar ortaya çıktı. İlk olarak, melezlerin ve onların yavrularının tanımlanması ve incelenmesi (hangi formların çaprazlanacağı, birinci ve ikinci nesillerde analizin nasıl yapılacağı) için bilimsel ilkeler oluşturdu. Mendel, önemli bir kavramsal yeniliği temsil eden cebirsel bir semboller ve karakter gösterimleri sistemi geliştirdi ve uyguladı. İkinci olarak Mendel, tahminlerin yapılmasına olanak tanıyan iki temel ilkeyi veya özelliklerin nesiller boyunca kalıtımı yasalarını formüle etti. Son olarak Mendel, kalıtsal eğilimlerin ayrıklığı ve ikililiği fikrini dolaylı olarak ifade etti: her özellik, ebeveyn üremesi yoluyla melezlere aktarılan anne ve babaya ait bir çift eğilim (veya daha sonra adlandırılacakları gibi genler) tarafından kontrol edilir. hücreler ve hiçbir yerde kaybolmazlar. Karakterlerin oluşumu birbirini etkilemez, ancak üreme hücrelerinin oluşumu sırasında birbirinden ayrılır ve daha sonra nesiller halinde serbestçe birleştirilir (karakterlerin bölünmesi ve birleştirilmesi yasaları). Eğilimlerin eşleştirilmesi, kromozomların eşleştirilmesi, DNA'nın çift sarmalı - bu, Mendel'in fikirlerine dayanan 20. yüzyıl genetiğinin mantıksal sonucu ve ana gelişim yoludur.

Mendel'in keşfinin kaderi - keşfin gerçek olması ile toplumda tanınması arasında 35 yıllık bir gecikme - bir paradoks değil, bilimde bir normdur. Böylece, Mendel'den 100 yıl sonra, zaten genetiğin en parlak dönemindeyken, 25 yıl boyunca benzer bir tanınmama kaderi, B. McClintock tarafından mobil genetik elementlerin keşfine uğradı. Ve bu, Mendel'in aksine, keşfi sırasında oldukça saygı duyulan bir bilim adamı ve ABD Ulusal Bilimler Akademisi'nin bir üyesi olmasına rağmen.

1868'de Mendel, manastırın başrahibi seçildi ve bilimsel uğraşlardan fiilen emekli oldu. Arşivi meteoroloji, arıcılık ve dilbilim üzerine notlar içeriyor. Brno'daki manastırın yerinde artık Mendel Müzesi oluşturuldu; Özel bir dergi olan "Folia Mendeliana" yayınlandı.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

http://www.allbest.ru'da yayınlandı

Mendel Gregor Johann

Avusturyalı rahip ve botanikçi Gregor Johann Mendel genetik biliminin temellerini attı. Şimdi onun adıyla anılan genetik yasalarını matematiksel olarak çıkardı.

Gregor Johann Mendel

Gregor Mendel - öğretmen mi yoksa keşiş mi?

Mendel'in yasaları

Mendel yasalarının sitolojik temelleri aşağıdakilere dayanmaktadır:

*kromozom eşleşmesi (herhangi bir özelliğin gelişme olasılığını belirleyen genlerin eşleşmesi)

* mayozun özellikleri (mayozda meydana gelen, kromozomların üzerlerinde bulunan genlerle hücrenin farklı artılarına ve daha sonra farklı gametlere bağımsız olarak ayrılmasını sağlayan süreçler)

* Döllenme sürecinin özellikleri (her alelik çiftten bir gen taşıyan kromozomların rastgele kombinasyonu)

Mendel'in bilimsel yöntemi

Özelliklerin kalıtım kalıpları

Aleller Latin alfabesindeki harflerle gösterilirken, Mendel bazı özellikleri baskın (baskın) olarak adlandırdı ve bunları büyük harflerle (A, B, C vb.), diğerleri ise resesif (düşük, bastırılmış) olarak belirledi ve bunları küçük harflerle belirtti. - a , içinde, ile, vb. Her kromozom (alellerin veya genlerin taşıyıcısı) iki alelden yalnızca birini içerdiğinden ve homolog kromozomlar her zaman eşleştiğinden (biri babadan, diğeri anneden), diploid hücrelerde her zaman bir çift vardır. alellerin sayısı: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb, vb. Homolog kromozomlarında bir çift aynı alel (AA veya aa) bulunan bireylere ve hücrelerine homozigot denir. Yalnızca bir tür germ hücresi oluşturabilirler: A aleli olan gametler veya a aleli olan gametler. Hücrelerinin homolog kromozomlarında hem baskın hem de resesif Aa genleri bulunan bireylere heterozigot denir; Germ hücreleri olgunlaştığında iki tür gamet oluştururlar: A aleli olan gametler ve a aleli olan gametler. Heterozigot organizmalarda, fenotipik olarak kendini gösteren baskın alel A, bir kromozom üzerinde bulunur ve baskın tarafından bastırılan resesif alel a, başka bir homolog kromozomun karşılık gelen bölgesinde (lokusunda) bulunur. Homozigotluk durumunda, alel çiftlerinin her biri, genlerin ya baskın (AA) ya da resesif (aa) durumunu yansıtır ve her iki durumda da etkilerini gösterir. İlk olarak Mendel tarafından kullanılan baskın ve resesif kalıtsal faktörler kavramı, modern genetikte sağlam bir şekilde yerleşmiştir. Daha sonra genotip ve fenotip kavramları tanıtıldı. Genotip, belirli bir organizmanın sahip olduğu tüm genlerin toplamıdır. Fenotip, belirli koşullar altında bireysel gelişim sürecinde ortaya çıkan bir organizmanın tüm işaret ve özelliklerinin toplamıdır. Fenotip kavramı bir organizmanın herhangi bir özelliğini kapsar: dış yapının özellikleri, fizyolojik süreçler, davranış vb. Özelliklerin fenotipik tezahürü her zaman genotipin bir iç ve dış çevre kompleksi ile etkileşimi temelinde gerçekleştirilir. faktörler.

Mendel'in üç kanunu

mendel bilimsel miras geçişi

G. Mendel, monohibrit geçişin sonuçlarının analizine dayanarak formüle etti ve bunları kurallar olarak adlandırdı (daha sonra yasalar olarak bilinmeye başlandı). Anlaşıldığı üzere, birinci nesilde (F1) sarı ve yeşil tohumlu iki saf bezelye hattının bitkileri çaprazlandığında, tüm hibrit tohumların sarı olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak sarı tohum rengi özelliği baskın olmuştur. Kelimenin tam anlamıyla şu şekilde yazılır: R AA x aa; bir ebeveynin tüm gametleri A, A, diğeri - a, a'dır, bu gametlerin zigotlardaki olası kombinasyonu dörde eşittir: Aa, Aa, Aa, Aa, yani. tüm F1 melezlerinde tam bir baskınlık vardır. bir özellik diğerine üstündür - tüm tohumlar sarıdır. İncelenen diğer altı karakter çiftinin kalıtımını analiz ederken Mendel tarafından da benzer sonuçlar elde edildi. Buna dayanarak, Mendel baskınlık kuralını veya birinci yasayı formüle etti: monohibrit bir geçişte, ilk nesildeki tüm yavrular fenotip ve genotip bakımından tekdüzelik ile karakterize edilir - tohumların rengi sarıdır, tüm alellerin kombinasyonu melezler Aa'dır. Bu model aynı zamanda tam bir baskınlığın olmadığı durumlarda da doğrulanır: örneğin, kırmızı çiçekli bir gece güzelliği bitkisini (AA) beyaz çiçekli bir bitkiyle (aa) çaprazladığınızda, tüm fi (Aa) melezlerinin çiçekleri farklı değildir. kırmızı ve pembe - renkleri bir ara renge sahiptir, ancak tekdüzelik tamamen korunur. Mendel'in çalışmasından sonra, F1 melezlerinde kalıtımın ara doğası yalnızca bitkilerde değil hayvanlarda da ortaya çıktı, bu nedenle baskınlık yasası - Mendel'in birinci yasası - aynı zamanda birinci nesil melezlerin tekdüzelik yasası olarak da adlandırılıyor. Mendel, F1 hibritlerinden elde edilen tohumlardan bitkileri yetiştirdi ve bunları ya birbirleriyle çaprazladı ya da kendi kendine tozlaşmalarına izin verdi. F2'nin torunları arasında bir bölünme ortaya çıktı: ikinci nesilde hem sarı hem de yeşil tohumlar vardı. Mendel yaptığı deneylerde toplamda 6022 sarı ve 2001 yeşil tohum elde etti; bunların sayısal oranı yaklaşık 3:1'dir. Mendel tarafından incelenen diğer altı bezelye bitkisi özelliği çifti için de aynı sayısal oranlar elde edildi. Sonuç olarak, Mendel'in ikinci yasası şu şekilde formüle edilmiştir: Birinci neslin melezlerini çaprazlarken, yavruları tam baskınlıkla 3:1 oranında ve ara kalıtımla (eksik baskınlık) 1:2:1 oranında ayrışma sağlar. ). Bu deneyin diyagramı harfi harfine şuna benzer: P Aa x Aa, gametleri A ve I, olası gamet kombinasyonu dörde eşittir: AA, 2Aa, aa, yani. Örneğin, bir veya iki baskın alele sahip olan F2'deki tüm tohumların %75'i sarı renkteydi ve %25'i yeşildi. İçlerinde resesif özelliklerin ortaya çıkması (her iki alel de resesif-aa), bu özelliklerin ve onları kontrol eden genlerin melez bir organizmada kaybolmadığını, baskın özelliklerle karışmadığını, aktivitelerinin baskılandığını gösterir. Baskın genlerin eylemi. Belirli bir özellik için resesif olan genlerin her ikisi de vücutta mevcutsa, bu durumda eylemleri baskılanmaz ve kendilerini fenotipte gösterirler. F2'deki melezlerin genotipi 1:2:1 oranına sahiptir.

Sonraki çaprazlamalar sırasında, F2 yavruları farklı davranır: 1) Baskın özelliklere sahip bitkilerin %75'i (AA ve Aa genotipli), %50'si heterozigottur (Aa) ve bu nedenle F3'te 3:1 bölünme verirler, 2) Baskın özelliğe (AA) göre bitkilerin %25'i homozigottur ve Fz'de kendi kendine tozlaşma sırasında bölünme oluşturmazlar; 3) Tohumların %25'i resesif özellik (aa) açısından homozigottur, yeşil renktedir ve F3'te kendi kendine tozlaştığında karakterler bölünmez.

Mendel, birinci nesil melezlerin tekdüzeliği ve ikinci nesil melezlerdeki karakterlerin bölünmesi olgusunun özünü açıklamak için, gamet saflığı hipotezini öne sürdü: her heterozigot melez (Aa, Bb, vb.) "saf" formlar oluşturur ” yalnızca bir alel taşıyan gametler: A veya a , bu daha sonra sitolojik çalışmalarda tamamen doğrulandı. Bilindiği gibi heterozigotlarda germ hücrelerinin olgunlaşması sırasında homolog kromozomlar farklı gametlere dönüşecek ve dolayısıyla gametler her çiftten bir gen içerecektir.

Test melezlemesi, belirli bir özellik çifti için bir melezin heterozigotluğunu belirlemek için kullanılır. Bu durumda, birinci nesil hibrit, resesif gen (aa) için homozigot bir ebeveyn ile çaprazlanır. Böyle bir çaprazlama gereklidir çünkü çoğu durumda homozigot bireyler (AA) heterozigot bireylerden (Aa) fenotipik olarak farklı değildir (AA ve Aa'dan gelen bezelye tohumları sarıdır). Bu arada, yeni hayvan türlerinin ve bitki çeşitlerinin yetiştirilmesinde, heterozigot bireyler ilk bireyler olarak uygun değildir, çünkü yavruları çaprazlandığında bölünme meydana gelecektir. Sadece homozigot bireylere ihtiyaç vardır. Edebi ifadede kesişmeyi analiz etme diyagramı iki şekilde gösterilebilir:

Fenotipik olarak homozigot olandan ayırt edilemeyen bir heterozigot hibrit birey (Aa), homozigot resesif bir bireyle (aa) çaprazlanır: P Aa x aa: gametleri A, a ve a,a'dır, F1'deki dağılım: Aa, Aa, aa, aa, t e. yavrularda 2:2 veya 1:1 oranında bir bölünme gözlemlenir, bu da test bireyinin heterozigotluğunu doğrular;

2) hibrit birey baskın özellikler (AA) açısından homozigottur: P AA x aa; gametleri A A ve a, a'dır; F1 dölünde bölünme meydana gelmez

Dihibrit çaprazlamanın amacı iki çift karakterin kalıtımını aynı anda takip etmektir. Bu çaprazlama sırasında Mendel başka bir önemli model daha oluşturdu: alellerin bağımsız farklılaşması ve bunların serbest veya bağımsız birleşimi, daha sonra Mendel'in üçüncü yasası olarak anılacaktır. Başlangıç materyali sarı pürüzsüz tohumlu (AABB) ve yeşil buruşuk tohumlu (aavv) bezelye çeşitleriydi; birincisi baskın, ikincisi resesiftir. f1'den gelen hibrit bitkiler tekdüzeliği korudu: sarı pürüzsüz tohumlara sahipti, heterozigottu ve genotipleri AaBb idi. Bu bitkilerin her biri mayoz sırasında dört tür gamet üretir: AB, Av, aB, aa. Bu tür gametlerin kombinasyonlarını belirlemek ve bölmenin sonuçlarını hesaba katmak için artık Punnett ızgarası kullanılıyor. Bu durumda, bir ebeveynin gametlerinin genotipleri kafesin üzerine yatay olarak yerleştirilir ve diğer ebeveynin gametlerinin genotipleri kafesin sol kenarına dikey olarak yerleştirilir (Şekil 20). F2'deki bir ve diğer gamet türlerinin dört kombinasyonu, 16 zigot çeşidi verebilir; bunun analizi, bir ve diğer ebeveynin gametlerinin her birinin genotiplerinin rastgele kombinasyonunu doğrular ve özelliklerin fenotipe göre bölünmesini sağlar. oran 9: 3: 3: 1.

Sadece ana formların özelliklerinin değil aynı zamanda yeni kombinasyonların da ortaya çıktığını vurgulamak önemlidir: sarı buruşuk (AAbb) ve yeşil pürüzsüz (aaBB). Sarı pürüzsüz bezelye tohumları fenotipik olarak dihibrit çaprazlamanın birinci nesil torunlarına benzer, ancak genotipleri farklı seçeneklere sahip olabilir: AABB, AaBB, AAVb, AaBB; genotiplerin yeni kombinasyonlarının fenotipik olarak yeşil pürüzsüz olduğu ortaya çıktı - aaBB, aaBB ve fenotip olarak sarı buruşuk - AAbb, Aavv; Fenotip olarak yeşil buruşuk olanlar tek bir genotipe (aabb) sahiptir. Bu melezlemede tohumların şekli, rengine bakılmaksızın kalıtsaldır. Zigotlardaki alel kombinasyonlarının 16 çeşidi, birleştirici değişkenliği ve alel çiftlerinin bağımsız bölünmesini göstermektedir, yani (3:1)2.

F2 oranında genlerin bağımsız birleşimi ve buna dayalı bölünme. 9:3:3:1 daha sonra çok sayıda hayvan ve bitki için doğrulandı, ancak iki koşul altında:

1) baskınlık tam olmalıdır (eksik baskınlık ve diğer gen etkileşimi biçimleriyle sayısal oranlar farklı bir ifadeye sahiptir); 2) Bağımsız bölünme, farklı kromozomlarda lokalize olan genler için geçerlidir.

Mendel'in üçüncü yasası şu şekilde formüle edilebilir: bir alel çiftinin üyeleri mayozda diğer çiftlerin üyelerinden bağımsız olarak ayrılır, gametlerde rastgele bir şekilde birleşir, ancak tüm olası kombinasyonlarda (monohibrit çaprazlamada bu tür 4 kombinasyon vardı, dahybrid - 16, bir trihibrit geçişli heterozigotlar, 64 kombinasyonun mümkün olduğu 8 tür gamet oluşturur, vb.).

www.allbest'te yayınlandı.

...

Benzer belgeler

Gregor Mendel'in deneyleri sonucunda, kalıtsal özelliklerin ana organizmalardan onların soyundan gelenlere aktarılmasının ilkeleri. Genetik olarak farklı iki organizmanın melezlenmesi. Kalıtım ve değişkenlik, çeşitleri. Tepki normu kavramı.

özet, 22.07.2015 eklendi

Özelliklerin kalıtım türleri. Mendel'in yasaları ve bunların tezahürü için koşullar. Hibritleşmenin ve melezlemenin özü. Polihibrit geçiş sonuçlarının analizi. W. Bateson'un "Gametlerin Saflığı" hipotezinin ana hükümleri. Tipik geçiş problemlerinin çözümüne bir örnek.

sunum, 11/06/2013 eklendi

Dihibrit ve polihibrit melezleme, kalıtım kalıpları, melezleme ve bölünme süreci. Bağlantılı kalıtım, kalıtsal faktörlerin bağımsız dağılımı (Mendel'in ikinci yasası). Genlerin etkileşimi, kromozomlardaki cinsiyet farklılıkları.

özet, 10/13/2009 eklendi

İki çift alternatif özellik (iki çift alel) bakımından farklılık gösteren organizmaların dihibrit melezlenmesi kavramı. Avusturyalı biyolog Mendel tarafından monogenik özelliklerin kalıtım kalıplarının keşfi. Mendel'in özelliklerin kalıtımı yasaları.

sunum, 22.03.2012 eklendi

Özelliklerin kalıtım mekanizmaları ve kalıpları. Bitkiler için ebeveyn özelliklerinin zıt çiftlerinden oluşan sıralar. Kavun ve kavundaki alternatif özellikler. Gregor Mendel'in bitki melezleri üzerine deneyleri. Sajre'nin deneysel çalışmaları.

sunum, eklendi: 02/05/2013

Özelliklerin kalıtım kanunları. Canlı organizmaların temel özellikleri. Kalıtım ve değişkenlik. Monohibrit çaprazlamanın klasik bir örneği. Baskın ve resesif özellikler. Mendel ve Morgan'ın deneyleri. Kromozomal kalıtım teorisi.

sunum, 20.03.2012 eklendi

Genetik ve evrim, G. Mendel'in klasik yasaları. Birinci nesil hibritlerin tekdüzelik yasası. Bölünme kanunu. Özelliklerin bağımsız birleşimi (kalıtım) yasası. Mendel'in buluşlarının tanınması, Mendel'in çalışmalarının genetiğin gelişimi açısından önemi.

özet, 29.03.2003 eklendi

Gregor Mendel'in 1865'te bitki melezleri üzerine yaptığı deneyler. Deney nesnesi olarak bahçe bezelyesinin avantajları. Monohibrit melezleme kavramının, bir çift alternatif karakter bakımından farklılık gösteren organizmaların melezlenmesi olarak tanımlanması.

sunum, 30.03.2012 eklendi

Kalıtımın temel yasaları. G. Mendel'e göre özelliklerin kalıtımının temel kalıpları. Birinci nesil hibritlerin tekdüzelik yasaları, ikinci nesil hibritlerin fenotipik sınıflarına bölünmesi ve bağımsız gen kombinasyonları.

kurs çalışması, eklendi 25.02.2015

Genetik çalışmanın konusu olarak organizmaların kalıtımı ve değişkenliği. Gregor Mendel'in özelliklerin kalıtım yasalarını keşfi. Ayrı kalıtsal faktörlerin ebeveynlerden yavrulara kalıtsal aktarımı hakkındaki hipotez. Bilim insanının çalışma yöntemleri.

Gregor Mendel(Gregor Johann Mendel) (1822-84) - Avusturyalı doğa bilimci, botanikçi ve dini lider, keşiş, kalıtım doktrininin (Mendelizm) kurucusu. Bezelye çeşitlerinin melezlenmesinin sonuçlarını analiz etmek için istatistiksel yöntemler uygulayarak (1856-63) kalıtım yasalarını formüle etti.

İndirmek:

Ön izleme:

Sunum önizlemelerini kullanmak için bir Google hesabı oluşturun ve bu hesaba giriş yapın: https://accounts.google.com

Slayt başlıkları:

Gregor Johann Mendel Biyoloji öğretmeni Kuzyaeva A.M. Nijniy Novgorod

Gregor Johann Mendel (20 Temmuz 1822 - 6 Ocak 1884) Avusturyalı doğa bilimci, botanikçi ve dini figür, Augustinian keşişi, başrahip, kalıtım doktrininin (Mendelizm) kurucusu. Bezelye çeşitlerinin melezlenmesinin sonuçlarını analiz etmek için istatistiksel yöntemler kullanarak, modern genetiğin temeli haline gelen kalıtım yasalarını (Mendel yasalarını) formüle etti.

Johann Mendel, 20 Temmuz 1822'de küçük kırsal Heinzendorf kasabasında (Avusturya İmparatorluğu, şimdi Çek Cumhuriyeti'nin Hinchitsy köyü) köylü Anton ve Rosina Mendel ailesinde doğdu. Literatürde sıklıkla doğum tarihi olarak verilen 22 Temmuz tarihi aslında onun vaftiz tarihidir. Mendel'in Evi

Çocukluğunda bahçıvan olarak çalışarak doğaya erken yaşta ilgi göstermeye başladı. Liseden mezun olduktan sonra iki yıl boyunca Olmutz Enstitüsü'nün felsefe derslerinde okudu, 1843'te Brunn'daki (şimdi Brno, Çek Cumhuriyeti) Augustinian St. Thomas Manastırı'nda keşiş oldu ve Gregor adını aldı. 1844'ten 1848'e kadar Brunn İlahiyat Enstitüsü'nde okudu. 1847'de rahip oldu. Starobrnensky Manastırı

Bağımsız olarak birçok bilim okudu, okullardan birinde bulunmayan Yunanca ve matematik öğretmenlerinin yerini aldı, ancak öğretmen unvanı sınavını geçemedi. 1849-1851'de Znojmo Gymnasium'da matematik, Latince ve Yunanca dersleri verdi. 1851-1853 döneminde başrahip sayesinde Viyana Üniversitesi'nde, dünyanın ilk sitologlarından biri olan Unger'in rehberliğinde doğa tarihi okudu. Franz Unger (1800-1870) Viyana Üniversitesi

1856'dan beri Gregor Mendel, manastır bahçesinde (7 * 35 metre) bitkileri çaprazlamak (öncelikle özenle seçilmiş bezelye çeşitleri arasında) ve melezlerin yavrularındaki özelliklerin kalıtım kalıplarını aydınlatmak için iyi düşünülmüş kapsamlı deneyler yapmaya başladı. Her tesis için ayrı kart oluşturuldu (10.000 adet).

1863'te deneylerini tamamladı ve 8 Şubat 1865'te Brunn Doğa Bilimcileri Derneği'nin iki toplantısında çalışmasının sonuçlarını bildirdi. 1866 yılında genetiğin bağımsız bir bilim olarak temellerini atan derneğin tutanaklarında "Bitki Melezleri Üzerinde Deneyler" adlı makalesi yayımlandı.

Mendel, çalışmasının 40 ayrı baskısını sipariş etti ve bunların neredeyse tamamını büyük botanik araştırmacılarına gönderdi, ancak yalnızca bir olumlu yanıt aldı: Münih'ten botanik profesörü Karl Nägeli'den. O sıralar kendisinin de üzerinde çalıştığı atmaca otu üzerinde benzer deneylerin tekrarlanmasını önerdi. Daha sonra Nägeli'nin tavsiyesinin genetiğin gelişimini 4 yıl geciktirdiğini söyleyecekler... Karl Nägeli (1817-1891)

Alem: Bitkiler Bölümü: Angiospermler Sınıf: Dicotyledonous Order: Astroflora Familya: Asteraceae Cins: Hawkweed Mendel, deneylerini şahin otu ve ardından arılar üzerinde tekrarlamaya çalıştı. Her iki durumda da bezelye üzerinde elde ettiği sonuçlar doğrulanmadı. Bunun nedeni, hem şahin otlarının hem de arıların döllenme mekanizmalarının o dönemde bilim tarafından henüz bilinmeyen özelliklere sahip olması (partenogenez kullanarak üreme) ve Mendel'in deneylerinde kullandığı çaprazlama yöntemlerinin bu özellikleri hesaba katmamasıydı. Sonunda büyük bilim adamının kendisi de keşfine olan inancını kaybetti.

1868'de Mendel, Starobrno Manastırı'nın başrahibi seçildi ve artık biyolojik araştırmalarla meşgul değildi. Mendel 1884'te öldü. 1900'den başlayarak, Mendel'in verilerini bağımsız olarak kendi deneyleriyle doğrulayan üç botanikçinin - H. De Vries, K. Correns ve E. Cermak-Zesenegg - neredeyse eşzamanlı makalelerinin yayınlanmasının ardından, çalışmalarının tanınmasında anında bir patlama yaşandı. . 1900 yılı genetiğin doğum yılı olarak kabul ediliyor. H. De Vries H. De Vries E. Cermak

Gregor Mendel Mendel'in çalışmalarının önemi, melezlerin ve onların yavrularının (melezleşmenin hangi formları olduğu, birinci ve ikinci nesillerde analizin nasıl yapılacağı) tanımlanması ve incelenmesi için bilimsel ilkeleri yarattı. Önemli bir kavramsal yeniliği temsil eden cebirsel bir semboller sistemi ve özelliklerin gösterimi geliştirildi ve uygulandı. Tahminlerin yapılmasına olanak tanıyan, özelliklerin bir dizi nesil boyunca kalıtımına ilişkin iki temel ilkeyi veya yasayı formüle etti. Mendel, kalıtsal eğilimlerin ayrıklığı ve ikililiği fikrini üstü kapalı olarak ifade etti: her özellik, ebeveyn üreme hücreleri aracılığıyla melezlere iletilen anne ve babaya ait bir çift eğilim (veya daha sonra adlandırılacakları gibi genler) tarafından kontrol edilir ve hiçbir yerde kaybolma. Karakterlerin oluşumu birbirini etkilemez, ancak üreme hücrelerinin oluşumu sırasında birbirinden ayrılır ve daha sonra nesiller halinde serbestçe birleştirilir (karakterlerin bölünmesi ve birleştirilmesi yasaları).

Mendel yasalarının çizimi

6 Ocak 1884'te Gregor Johann Mendel öldü. Ölümünden kısa bir süre önce Mendel şunları söyledi: “Eğer acı saatler geçirmek zorunda kalsaydım, o zaman çok daha güzel, güzel saatlerin olduğunu minnetle kabul etmeliyim. Bilimsel çalışmalarım bana büyük bir memnuniyet verdi ve bu çalışmaların sonuçlarının tüm dünyanın farkına varmasının çok uzun sürmeyeceğine inanıyorum.” Brno'daki anıt müzenin önündeki Mendel anıtı, 1910 yılında dünyanın her yerinden bilim adamlarının topladığı fonlarla inşa edildi.