Gregor Mendel

Dwudziesty wiek biologii rozpoczął się sensacyjnym odkryciu. Jednocześnie trzy frajerem - Holender Hugo de Vries, niemiecka i austriacka K. Correns K. Cermak - poinformował, że 35 lat temu nieznany czeski naukowiec Gregor Mendel (1822/84) odkrył podstawowe prawa dziedziczenia poszczególnych cech. 1900 roku th, rok wtórnego otwarcia prawami Mendla, przyjmuje teraz uznać rok urodzenia nauki o dziedziczności - genetyka.

Wideo: Jak groch Mendel pomógł nam zrozumieć genetykę

Życie na zewnątrz Mendel był cichy i maloprimetnoy. Urodził się w rodzinie rolnika-ogrodnika. Chłopiec był bardziej niż chętny do nauki. Rodzice nie mieli pieniędzy na edukację syna. Z wielkim wysiłkiem i trudności Johann ukończył liceum, ale uczelnia nie była dostępna do niego.

Dwudziestu młodych mężczyzn Mendel przekroczył próg klasztoru augustianów w cichej Bohemian miejscowości Brunn (obecnie Brnie w Czechosłowacji). Można by przypuszczać, że jego los zdecydowano: z godnością nowicjusza, otrzymał nową nazwę - Gregor i zaczął studiować Pismo. Cztery lata minęły, a Mendel został księdzem. Ale zamiast czytać kazania komunię i wyznać, opuścił świętą siedzibę. nauki przyrodnicze, nauki ścisłe przyciągnęła go nadal. Fundusze klasztoru Mendel wyjechał do Wiednia i dociera do pójść na uniwersytet, aby dokładnie zbadać fizyki i matematyki. Skoro nie udało, wrócił do Brunn.

Tutaj Mendel kapłan zaczyna uczyć się fizyki prawdziwa szkoła, matematyki i innych nauk przyrodniczych i wycina w ogrodzie klasztornym malutką działkę rozpocząć doświadczenie, która miała sławić jego imię na wieki.

W 1865 roku opublikował wyniki swojej pracy, fundamenty naukowe genetyki. Głównym celem realizowanym przez Mendla, - znać przepisy regulujące rozwój potomstwo z krzyżówek między rodzicami, które różnią się pod względem cech dziedzicznych. Wszystkie cechy, które charakteryzują i organizmów ojcowskich i matczynych leżały w ich komórkach zarodkowych, a ciało jest utworzone z fuzji komórek rozrodczych (matczyne i ojcowskie jajko plemników), musiał nosić znaki i ojciec i matka.

Ale w jaki sposób, przez co prawo połączyć te cechy u potomstwa, nie poprzednicy Mendla udało aby dowiedzieć się. Błąd z tych naukowców było to, że próbowali w jednym przekreślonego śledzić losy wielu znaków, ale jednocześnie wciąż słabo podniósł parę kryciem, a wszystko beznadziejnie splątane. Konieczne było uproszczenie problemu, nie starają się rozwiązać wszystkie problemy na raz, ale to jest coś, i był najtrudniejszy.

Mendel pomógł jego skłonność do nauk ścisłych. Pierwszą rzeczą, jaką zauważył - jest liczbą funkcji, za które trzeba wykonać. Tak ważne było, aby odebrać parę do krzyżowania organizmów krzyżowania nie różnią się od siebie, ale nic jednej cechy. Rozwiązując równanie stopnia pierwszego, można przejść do bardziej skomplikowanych zadań. Bez względu na to jak prosty pomysł ten Mendel, był to duży krok naprzód.

Ale jakie organizmy wziąć przeprawy? Mendel tutaj i postanowił podążać ścieżką maksymalnego uproszczenia problemu. Zatrzymał wzrok na roślinach, a te, które są zapylane przez własny pyłku. Na cross-zapylane wiatrowa może przypadkowo przynieść pyłek z innych roślin, a następnie całe doświadczenie przyjdzie do niczego. Od samopylnego podniósł grochu.

Mendel poszło ponad 34 odmian grochu i wyjechał do eksperymentów tylko 7 par odmian. Odmiany każdej pary różnił się tylko jedną funkcję. Jeden Nasiona odmiany były gładkie, a drugi - morschinistymi- trzon jednej odmiany była najwyższa, aż do 2 m, a druga prawie osiągnęła 60 cm kolor Kwiatowe odmiany grochu Corolla była jednym fioletowy, drugi - biały.

W ciągu trzech lat, Mendel starannie wybrane nasionach roślin i upewnij się, że jest czysty gatunek, wolne od zanieczyszczeń. Mendel następnie przystąpił do skrzyżowań. Roślina z fioletowym corolla zdjął pręciki z pylnikami i napiętnowania cierpieli na pyłek z roślin o białych kwiatach. Minęło terminie, zakład utworzony owoce i wpaść w ręce naukowca były nasiona hybrydowe. Kiedy Mendel wiosna zasiał nasiona hybrydowego gleby i czekać na kwitnące pąki, okazało się, że wszystkie kwiaty są rośliny hybrydowe miały ten sam kolor fioletowy jako jeden z rodziców (matka roślinnych).

Co się stało? Może belotsvetkovogo pyłku roślin była nieskuteczna? Ale w tym przypadku nie owoce nie będą tworzone, ponieważ własne pyłek rośliny macierzyste zostały usunięte z powrotem w pręcikami. Może zapobiec doświadczenie obcego pyłku, niedbale z napisem roślin krasnotsvetkovogo? Ale groszek - rygorystyczny samopylnych, a także możliwość wprowadzenia obcego pyłku wykluczony. Ale co najważniejsze - innymi krzyżami (odmiany różniące się inne objawy) Mendel dostał zasadniczo ten sam rezultat. We wszystkich przypadkach, potomkowie pierwszy wykazywać oznaki krzyżowania tylko jednego rodzica. Jednym z objawów był tak silny, że całkowicie stłumione ekspresję innych funkcji. Mendel nazwał go dominujący. Neproyavivshiysya, słaby znak nazywany jest „recesywny”. Więc Mendel odkrył pierwszą regułę lub prawo dziedziczenia: w pierwszym pokoleniu mieszańców, nie było żadnych oznak wzajemnego rozpuszczania, a tam jest przewaga, dominacja jednego (silnego) tag nad drugim (słaby) znak.

W tym samym okresie letnim, Mendel spędził drugą część tego doświadczenia. W tym czasie przeszedł między a fioletowo-czerwony rodzeństwa uzyskanych po pierwszej hybrydyzacji. Otrzymywany z nasion nowej przeprawy, siał następnej wiosny. A łóżka się zielone pędy. Jakie są kwiaty? Wydawało się, że wynik eksperymentu można odgadnąć prawidłowo. Co potomstwo może być przejście z czarnego psa z czarnym psem? Oczywiście, czarny pies. I przez skrzyżowanie groszek krasnotsvetkovogo krasnotsvetkovym z grochem? Oczywiście, tylko groch z czerwonymi kwiatami. Ale kiedy pąki rozkwitły, Mendel okazało się, że jedna czwarta koloru roślin z korony była biała. Znak białego koloru, jak się wydawało, który zniknął po pierwszym przejściu, pojawił się na „wnuków”. Co się stało, że trafnie nazwany Mendel Znaki podziału.

Okazuje się, że podczas łączenia się podstaw belotsvet-kovogo krasnotsvetkovogo rośliny i czynniki dziedziczne białych kwiatów nie rozpuszcza się, nie znika, ale tylko tymczasowo tłumione przez silniejsze dominujących czynników krasnolepestkovosti. Pojawienie się hybrydy był zwodniczy. hybrydowy natura Został wykryty dopiero po drugim skrzyżowaniu. Gdy współczynnik tłumienia belotsvetkovosti jednym roślin hybrydowych spotkał ten sam współczynnik tłumienia drugiej hybrydowej roślin mają ich potomkowie opracowany białe kwiaty. Wzór wyglądem potomkowie drugiej generacji objawów stłumionych w mieszańców pierwszego pokolenia, Hugo de Vries został nazwany w 1900 roku przez drugie prawo Mendla lub rozszczepienie prawa.

Kiedy Mendel analizowane w wielu mieszańców drugiej generacji istnieją oznaki dominujący i recesywny, zastał we wszystkich przypadkach ten sam wzór numeryczny. Po przekroczeniu groch z gładkiej i pomarszczona posiew Mendel 253 nasion. Wszystkie z nich były gładkie. Po przekroczeniu gladkosemennyh nastąpiło hybrydy rozszczepienia nowej generacji. Tworzą nasion 7324: 5474 i 1850 gładka pomarszczona. Stosunek gładkich (dominującą) do pomarszczonej (recesywny) wynosi 2,96: 1. W innym eksperymencie, gdzie spadku koloru nasion obserwowano od 8023 nasiona uzyskane po przejściu przez drugi, 6022 stała się żółta, a 2001 - zielony. Stosunek żółtego do zielonego był równy 3,01: 1. Mendel wykonany podobne obliczenia dla wszystkich siedmiu par odmian. Wynik był zawsze taki sam. Rozszczepienie cech dominujących i recesywnych wynosiła średnio 3: 1. Mendel sobie sprawę, że wykryli wzór nie może być ważna dla pojedynczej rośliny, występuje tylko przez skrzyżowanie dużej liczby organizmów.

Naukowiec nie ogranicza monohybrid krzyża, T. E. Tak więc, że organizmy różnią się tylko jedną cechą charakterystyczną. Na podstawie prawa otwarta, to jest najpierw obliczana, a potem okazało się doświadczenie jak atrybuty rozszczepienie we wszystkich przypadkach. Mendel sprawdził swoje wyniki w doświadczeniach z roślinami rozróżnić dwa, a następnie trzy atrybuty. To wystarczyło, aby upewnić się, że w trudniejszych przypadkach jego formuły jest prawidłowa.

Zatem Mendel początku badano dziedzicznej odmian grochu oporu, po czym zwykle spotykanych dominacji po rozszczepieniu, a następnie analizowano pod względem ilościowym wzorów trawienia organizmów różniących się jedną, dwie lub trzy cechy końcu dała wzór za przejściach. Wszystko komplikuje i komplikuje pracę, wstał krok po kroku na szczyt jego teorii - Aparatura zasady przewidywania materiału genetycznego.

I to właśnie ta przepowiednia, był przed współczesnej nauki o prawie pół wieku. W czasach Mendla nie wie nic na temat materialnych nośników dziedziczności - genach wiedzieć, i opisał swoje właściwości, podobnie jak astronomowie przewidywali istnienie nie został jeszcze wykryty planety. Mendel uznał, że raz jest dominujący i recesywny, co przejawia się w krzyże, - środki seks komórki czynniki dziedziczne, z których jeden określa dominacja własności, z drugiej - recesywny. Więc on przewidział istnienie czynników, później zwanych genów, z których każdy jest odpowiedzialny za nieruchomości określonej cechy.

Kiedy te czynniki płciowe są połączone w hybrydowych komórek ciała, wszystkich jej komórek prowadzić Dwa czynniki jedną funkcję. W zależności od charakteru tych czynników, organizm może zawierać takie same czynniki (organizmy te nazywano homozygotyczne) lub inne czynniki (organizm heterozygotyczne dla danej cechy). To wyjaśnia, dlaczego, kiedy przekroczył organizmy, na zewnątrz absolutnie podobne do siebie, u potomstwa osób pojawiają się nagle, najwyraźniej w przeciwieństwie do swojego bezpośredniego rodzica, i przypomina „dziadka” lub „babci”.

Wreszcie, Mendel wskazuje, jest słusznie uważany za jeden z najważniejszych jej przepisów. On dochodzi do wniosku, że komórki rozrodcze (gamety) i nosić tylko jeden depozyt każdy ze znaków i darmowe (czyste) od innych skłonności tej samej funkcji. Prawo to nazywane jest „prawo czystości gamet.”

Wideo: Gregor Mendel i jego eksperymenty. naturalne 3,1

Po ośmiu latach pracy Mendel podano jego wyniki. Jego praca została opublikowana w Journal of Briinn Towarzystwa Przyrodników. To wydanie zostało prowincjonalny mało znane wśród naukowców, którzy opublikowali je w małych edycjach, i nic dziwnego, że nie ma efektu w świecie akademickim papieru Mendla nie jest produkowany.

Po 1868 roku Mendel całkowicie porzucił eksperymenty. Jednocześnie zaczął oślepnąć. Dotknięte nadludzka siła, z którą miał przez ponad 10 lat badających i sortowania przez dziesiątki tysięcy roślin, kwiatów, łodyg, liści, nasion. W roku 1884, a nie otrzymał uznanie wielkiego czeskiego naukowca Gregor Mendel zmarł.

I po 16 latach, świat naukowy dowiedział się o odkryciu Mendla. Setki naukowców na całym świecie zaczął realizować prawa Mendla późniejszych badań jest w stanie wyjaśnić zachowanie chromosomów (zob. Art. „Dziedziczności”). Już dzisiaj geny były badane na poziomie molekularnym i materialnych nośników dziedziczności, którego istnienie jest przewidywane Mendel rozpoczął studia z pomocą biologii metrdov, fizyki, chemii i matematyki.