Мендел, Грегор - бохемски натуралист (Хайнцендорф, Силезия, 1822-Бърно, Моравия, 1884). След като станал монах от Августин, той влизал в манастира в Бърно през 1843 г .; впоследствие завършва научните си изследвания във Виенския университет. От 1854 г. преподава физика и естествени науки в Бърно, като между 1857 и 1868 г. се посвещава на практически експерименти по хибридизацията на граха в градината на манастира. След внимателно и търпеливо наблюдение на резултатите, той бил принуден да изясни с яснота и математическа точност важните закони, които са под името на законите на Мендел. Също толкова валидни за растителния свят, колкото и за животинския свят, тези закони представляват отправна точка за създаването на нов клон на биологичните науки: генетика. В продължение на девет години, анализирайки резултатите от стотици и стотици изкуствени опрашвания, култивирайки и изследвайки около 12 000 растения, Мендел търпеливо анотира всичките си наблюдения, резултатите от които бяха представени в кратко писмено съобщение на Обществото за природна история в Бърно през 1865 година. По онова време публикацията не се оценяваше с цялото си значение и не предизвиква интереса, който заслужава. Пренебрегвани от учени повече от тридесет години, законите бяха преоткрити през 1900 г. едновременно и независимо от трима ботаници: Х. де Врийс в Холандия, К. Куренс в Германия, Е. фон Чечмак в Австрия; но междувременно изучаването на биологията е постигнало голям напредък, времената са се променили и откритието незабавно е оказало голямо влияние.
Първият закон, или законът за господството, също е по-подходящо наречен закон за еднородност на хибридите. Мендел взе две растения от грах (които той нарича предшественици) и от чиста раса, една с жълти семена, другата зелена, и използва полена на един, за да оплоди другия. От това кръстовище дойде първото поколение грах от хибридни растения, т.е. вече не от чиста раса; всички растения произвеждат грах с жълто семе, нито един от тях не показва характера на зелените семена. С други думи, жълтият характер доминираше над зеленото; Жълтата следователно е доминираща, зелена, маскирана, рецесивна. Има и специален случай, когато има непълно господство и първото поколение показва междинен характер между бащината и майчината; но дори и в този случай хибридите ще бъдат еднакви. Мендел даде обяснение за блестящи и блестящи явления; той предположи, че заедно с гаметите са били предадени някои фактори, отговорни за развитието на героите; той смята, че във всеки организъм даден характер се регулира от два фактора, един от тях, който се предава от майката и един от бащата, и че тези два фактора са еднакви в чисти расови индивиди, различни при хибридите и че в крайна сметка винаги има само един фактор в гаметите, Мендел посочи двата фактора на антагонистичните знаци с букви от азбуката, главни букви за доминиращата, мискюл за рецесивния; и тъй като всеки родител има няколко фактора, той посочи например с АА грахът носи доминиращ жълт характер, с аа, който носи зеления рецесивен характер. Хибридът, който получава А от родител, а от друга страна, ще бъде Аа.
Тук може да се отбележи, че от външния вид на индивида не винаги може да се знае дали принадлежи към чистата раса или е хибриден; от друга страна е необходимо да се изследва поведението му на кръстовища и повторни срещи. Всъщност очевидно чистият жълт и зелен хибриден грах е идентичен; Известно е обаче, че техният генетичен състав е различен, като единият е АА, а другият Аа. При преминаване един към друг на чист жълт грах (АА) винаги ще имате само жълто-зелен грах, пресичащ жълт или полу жълт, но хибриден грах (Аа), сред който ще се появят семена от зелени семена в техните потомци. Жълтият грах Aa, макар и идентичен, са различни генотипно, т.е. в техния генетичен състав. Други важни закони на Мендел са: законът за сегрегация или разделяне на героите и законът за независимостта на характера.
По време на Мендел феномените на митоза и мейоза все още не са изяснени, но днес знаем, че при мейозата гаметите получават само по една хромозома от всяка двойка и че само с оплождане тези хромозоми се връщат в произволен случай.
Ако мислим (за временното опростяване), че даден фактор е локализиран върху една двойка хромозоми, виждаме, че в еукариотния организъм (диплоид) факторите присъстват по двойки, и само в гаметите (хаплоиди) има един-единствен фактор. А когато са налице по двойки, те могат да бъдат равни или различни.
Когато два равни фактора се сближават в зиготата (независимо дали е господстващо или рецесивно, GG или gg), се казва, че индивидът, който произлиза от него, е хомозиготен за този характер, докато хетерозиготният се нарича този, в който два различни фактора (Gg) са обединени.
Алтернативните фактори, които определят характера на индивида, се наричат алели . В нашия случай, G напр. Са доминиращият алел и рецесивният алел за цветния характер на граха.
Алелите за определен характер също могат да бъдат повече от две. Затова ще говорим за диалелни и полиалелни знаци, или съответно за диморфизъм и генетичен полиморфизъм .
По конвенция, поколенията на експерименталното кръстосване са означени със символите P, F1 и F2, които означават съответно:
P = поколение родители;
F1 = първо поколение на клон;
F2 = второ поколение на клон.
В Менделските кръстовища жълтото X зелено им дава жълто; всяка от тях, кръстосани помежду си, дават зелено на всеки три жълти. Жълтите и зелени на поколението Р са хомозиготни (както е доказано с дълга селекция). Всеки от тях дава гамети винаги еднакви, така че децата им са еднакво равни, всички хетерозиготни. Тъй като жълтото е доминиращо върху зелено, хетерозиготите са всички жълти (F1).
Обаче, пресичайки два от тези хетерозиготи един с друг, виждаме, че всеки може да даде един или друг вид гамети с еднаква вероятност. Също така свързването на гаметите в зиготите има същата вероятност (освен в специални случаи), така че във F2, с еднаква вероятност, се образуват зиготи от четирите възможни типа: GG = хомозиготен, жълт; Gg = хетерозиготен, жълт; gG = хетерозиготен, жълт; gg = хомозиготен, зелен.
Жълтото и зеленото са в съотношение 3: 1 в F2, тъй като жълтото показва себе си, но при условие, че е налице, докато зеленото се проявява само при липса на жълто.
За да се разбере по-добре феномена от гледна точка на молекулярната биология, е достатъчно да се предположи, че определено основно вещество, зелено, не се модифицира от ензима, произвеждан от алела g, докато алелът G произвежда ензим, който превръща зеления пигмент в жълт пигмент. Ако G алелът не присъства в нито една от двете хомоложни хромозоми, които носят този ген, грахът остава зелен.
Фактът, че жълтият грах може да се характеризира с две различни генетични структури, хомозиготен GG и хетерозиготен Gg, ни дава възможност да дефинираме фенотипа и генотипа.
Външната проява на организма на генетични черти (това, което виждаме), повече или по-малко модифицирана от влиянието на околната среда, се нарича фенотип . Вместо това генотипът се нарича набор от само генетични знаци, които могат да бъдат изразени или не в фенотипа.
Жълтият грах на F2 има еднакъв фенотип, но с променлив генотип. Всъщност те са за 2/3 хетерозиготи (носители на рецесивен характер) и за 1/3 хомозиготи.
Вместо това, в зеления грах генотипът и фенотипът са взаимно неизменни.
Както ще видим, появата само на един от родителските символи във F1 и появата на двата символа в съотношение 3: 1 в F2, са общи явления, които са предмет на съответно първия и втория закон на Мендел. Всичко това се отнася до пресичането на индивиди, които се различават за една двойка алели, за един генетичен характер.
Ако се направи друго пресичане от този вид, менделският модел се повтаря; например, при пресичане на семена с грубо семе и гладко семе, в което доминира гладък алел, ще имаме LL X 11 в P, всички LI (хетерозиготи, гладки) в F1 и три гладки за всяко грубо в F2 (25% LL) 50% LI, 25% 11). Но ако сега пресечем двойни хомозиготи, т.е. разновидности, които се различават с повече от един характер (напр. GGLL, жълто и гладко, с ggll, зелени и regoses), виждаме, че във F1 всички ще бъдат хетерозиготни с доминантни, фенотипни символи, но в F2 ще има четирите възможни фенотипни комбинации в числово съотношение 9: 3: 3: 1, което е получено от 16 възможни генотипа, съответстващи на възможните комбинации от четирите вида гамети (взети два по два в зиготите).
Очевидно е, че двама герои, които бяха заедно в първото поколение, сегрегират независимо един от друг в третата. Всяка двойка хомоложни хромозоми сегрегират, независимо от другата, мейоза. И това е, което установява третия закон на Мендел.
Нека сега да разгледаме, като цяло, формулировката на трите закона на Мендел :
1-ви: закон за господство. Дадена двойка алели, ако потомството на кръстоска между съответните хомозиготи представя само един от родителските символи в фенотипа, това се нарича господстващо, а другото рецесивно.
Второ: закон за сегрегацията. Кръстоска между F1 хибриди дава три доминанта за всеки рецесивен. Фенотипното съотношение е следователно 3: 1, докато съотношението на генотипа е 1: 2: 1 (25% доминантни хомозиготи, 50% хетерозиготни, 25% хомозиготни рецесивни).
Когато кръстосваме индивиди, които се различават за повече от една двойка алели, всяка двойка сегрегира в потомците, независимо от другите, съгласно първия и втория закон.
Тези три закона, дори ако не са правилно формулирани като такива от Мендел, са признати за основа на генетиката на еукариотите. Както винаги в големите принципи на биологията, общият характер на тези закони не означава, че те нямат изключения.
Наистина, възможните изключения са толкова много, че днес се използва за разделяне на генетиката на менделски и неоменделски, включително в последните, всички явления, които не попадат в Менделските закони.
Въпреки че първите изключения се съмняват в достоверността на откритията на Мендел, впоследствие се доказва, че законите му са общи по обхват, но основните явления са съчетани с голямо разнообразие от други явления, които ги модулират. в противен случай изразът.
ПРОДЪЛЖАВАЙТЕ: Предвиждане на кръвната група на вашето дете »
Редактиран от: Лоренцо Боскариол
