Gregor Mendel

Biológia dvadsiateho storočia začalo senzačný objav. Súčasne tri hlupák - Holanďan Hugo de Vries, nemecký a rakúsky K. Correns K. Čermák - oznámil, že pred 35 rokmi neznámy český vedec Gregor Mendel (1822-1884) objavil základné zákony dedičnosti jednotlivých rysov. 1900 ročník, rok sekundárneho otváranie Mendelovej zákony, pripúšťa sa teraz považuje za rok narodenia vedy o dedičnosti - genetika.

Video: Ako hrach Mendel nám pomohli pochopiť genetiku

Navonok život Mendel bol tichý a maloprimetnoy. Narodil sa v rodine farmára-záhradník. Chlapec bol viac než ochotný sa učiť. Rodičia nemali peniaze na vzdelanie svojho syna. S veľkým úsilím a útrapami Johann vyštudoval vysokú školu, ale univerzita nebolo mu k dispozícii.

Dvadsať mladých mužov Mendel prekročila prah augustiniánskeho kláštora v pokojnej slovenskej obci Brunn (teraz Brno v Československu). Dalo by sa predpokladať, že o jeho osude bolo rozhodnuté: s dôstojnosťou nováčik dostal nový názov - Gregor a začal študovať Bibliu. Štyri roky uplynuli a Mendel sa stal kňazom. Ale namiesto toho, aby musel čítať kázanie, prijímanie a priznať, že opustil svätý príbytok. Prírodné vedy, exaktné vedy ho priťahovalo stále. Fondy kláštora Mendel išiel do Viedne a snaží sa ísť na univerzitu, aby dôkladne preskúmať fyziku a matematiku. Mať neúspešný, on sa vrátil do Brna.

Tu Mendel kňaz začína učiť v reálnom fyziky, matematiky a ďalších prírodných vied a vyreže sa v kláštornej záhrade malý pozemok, kto zážitok, ktorý mal osláviť svoje meno navždy.

V roku 1865 publikoval výsledky svojej práce, ktorú vedecké základy genetiky. Hlavným cieľom sledovaným Mendel, - poznať zákony, ktorými sa riadi vývoj potomstva z kríženia medzi rodičmi, ktoré sa líšia v ich dedičných vlastností. Všetky funkcie, ktoré charakterizovaných a otcovských a materských organizmov boli položené vo svojich zárodočných bunkách, a telo je vytvorené z splynutých zárodočných buniek (vajcia materskej a otcovskej spermií), musel niesť znaky a otca a matku.

Ale ako, to, čo zákony kombinovať tieto vlastnosti u potomkov, a to Mendelovej predchodcovia uspel zistiť. Došlo k chybe z týchto vedcov bolo, že sa pokúsil v jednom prekročil nasledovať osud mnohých znamení, ale zároveň stále zle zobral pár párenie, a všetko beznádejne zamotaný. Bolo nutné zjednodušiť problém, nesnažte sa vyriešiť všetky problémy naraz, ale je to niečo, a bolo najťažšie.

Mendel pomáhal jeho sklon k exaktné vedy. Prvá vec, ktorú si všimol - je počet funkcií, u ktorých je potrebné sa riadiť. Takže to bolo dôležité vyzdvihnúť pár pre kríženie sa krížiacich organizmy nelíšila od seba nič ako jednu funkciu. Vyriešením rovnice prvého stupňa, môžete prejsť k zložitejším úlohám. Bez ohľadu na to, ako jednoduché to idea Mendel, to bol veľký krok vpred.

Ale aký druh organizmov, aby sa prejazd? Mendel tu a rozhodol sa ísť cestou maximálneho zjednodušenie problému. Zastavil sa svoju pozornosť na rastliny, a tie, ktoré sú opeľovanie vlastným peľom. Na cross-opeľovanie veterné elektrárne môžu nechtiac priniesť peľ z akéhokoľvek iného závodu, a potom sa celý zážitok príde navnivoč. Od self-opeľovať zdvihol hrách.

Mendel prešiel 34 odrôd hrachu a odišiel do experimentov len 7 párov odrôd. Kultivary každej dvojice sa líšila len jednu funkciu. Jednej odrody semien boli hladké, iné - morschinistymi- stonka jednej odrody bola najvyššia, a to až do 2 m, druhý sotva dosiahol 60 cm farba Kvetinové koruna hrachu odrody bol jeden purpurová, druhý - biela.

Do troch rokov, Mendel starostlivo vybraných nasadených rastlín a uistite sa, že je čistý stupeň, bez nečistôt. Mendel potom pokračoval na prechodoch. Závod s fialovým koruna vytiahol na tyčinky s peľnice a stigma trpeli na peľ z rastlín s bielymi kvetmi. Prešiel včas, závod tvoril ovocia a padnúť do rúk vedcov boli hybridný semená. Keď Mendel Spring zasial semená hybridu pôdy a čakať na kvitnúce puky, zistil, že všetky kvety sú hybridné rastliny mali rovnakú fialovú farbu ako jeden z rodičov (matka rastlín).

Čo sa stalo? Možno belotsvetkovogo peľ rastliny bola neúčinná? Ale v tomto prípade žiadne ovocie by nemala byť vytvorená, pretože vlastné peľ materskej rastliny boli odstránené už v tyčinkami. Možno, že skúsenosť zabránila nadbytočné peľ, nedbalo napísaný krasnotsvetkovogo rastlinami? Ale hrášok - prísny self-opeľovanie, a možnosť zavedenia cudzieho peľu vylúčená. Ale čo je najdôležitejšie - v ďalších kríženiach (kultivarov líšiacich iné príznaky) Mendel dostal v podstate rovnaký výsledok. Vo všetkých prípadoch, potomkovia prvé vykazovať známky kríženie iba jeden rodič. Jedným z príznakov bola taká silná, že úplne potláčal expresiu ďalších funkcií. Mendel nazval dominantný. Neproyavivshiysya, slabý znak sa nazýva "recesívne". Takže Mendel objavil prvé pravidlo alebo zákon dedičnosti: v prvej generácii hybridov, nebolo ani stopy vzájomného rozpustenie, a tam je prevaha, dominancia jednej (silný) tag cez druhú (slabé) znamenia.

V rovnakom lete Mendel strávil druhú časť zážitku. V tejto dobe prešiel medzi purpurovo červené súrodencov získaných po prvom hybridizácie. Získaná zo semien nového prechodu, rozsieval nasledujúcu jar. A postele zozelenali výhonky. Aké sú kvety? Zdalo sa, že výsledok experimentu môže byť správne uhádnuť. Čo potomstvo môže byť od kríženia čierneho psa s čiernym psom? Je zrejmé, že čierny pes. A krížením krasnotsvetkovogo krasnotsvetkovym hrách s hráškom? Je zrejmé, že iba hrášok s červenými kvetmi. Ale keď ste púčiky rozkvitla, Mendel zistil, že štvrtina farby rastlín na koruny bol biely. Znamení bielej farby, ako sa zdalo, ktorí zmizli po prvej križovatke, sa objavil u "vnúčatá". To, čo sa stalo, je, že sa vhodne pomenovaný Mendel prejavy štiepanie.

Ukazuje sa, že pri pripájaní základy belotsvet-kovogo krasnotsvetkovogo rastliny a dedičné faktory bielych kvetov sa nerozpustí, nezmizli, ale len dočasne potlačená silnejšie dominantných faktorov krasnolepestkovosti. Vzhľad hybridov bolo zavádzajúce. hybridný príroda Bol detekovaný iba po druhom prechode. Pri potláčaní faktor belotsvetkovosti jedným hybridných rastlín s rovnaké potlačenie faktor druhej hybridnej rastliny, majú ich potomkovia vyvinuli biele kvety. Vzor objavenie príznakov potomkov druhej generácie potlačených v hybridov prvej generácie, Hugo de Vries bol menovaný v roku 1900 druhým právom Mendela alebo štiepenie zákona.

Keď Mendel analyzované v rade hybridov druhej generácie existujú náznaky dominantné a recesívne, našiel vo všetkých prípadoch rovnaký číselný vzor. Po prekročení hrách s hladkým a vráskavá semená Mendel bol 253 semien. Všetky z nich boli hladké. Po prekročení došlo gladkosemennyh hybrid medzi štiepenie ďalšie generácie. Tvoril osivo 7324: 5474 a 1850 hladký vráskavý. Pomer hladký (dominantný) na vráskavej (recesívny) je rovná 2,96: 1. V ďalšom experimente, kde bol pozorovaný dedičnosť farby semien od 8023 semien získaných po prekročení druhej, 6022 zmenila na žltú a 2001 - zelená. Pomer žltej na zelenú bol rovný 3,01: 1. Mendel, ktorý podobné výpočty všetkých siedmich pary odrôd. Výsledok bol vždy rovnaký. Štiepenie dominantné a recesívnym bol rovný priemeru 3: 1. Mendel si uvedomil, že sa detekuje vzor nemusí platiť pre jednu rastlinu, vyskytuje sa iba tým, že prechádza veľký počet organizmov.

Vedec sa neobmedzuje monohybridní kríženie, t. E. tak, že organizmy sa líši iba v jednej charakteristiky. o aproximácii zákonov pod holým nebom na báze, že sa najprv vypočíta, a potom dokazujú skúsenosti, ako atribúty štiepací vo všetkých prípadoch. Mendel kontrolovať svoje výsledky v experimentoch s rastlinami rozlišovať medzi týmito dvoma, a potom tri atribúty. Stačilo, aby sa ubezpečil, že v zložitejších prípadoch jeho vzorec je správny.

Tak Mendel najprv študoval dedičná odrôd rezistencie hrachu, potom sa obvykle nachádza dominancie po štiepenie, a potom analyzované na kvantitatívne štiepenie vzory organizmov líšiacich sa jeden, dva alebo tri atribúty nakoniec získa vzorec pre všetky prechody. Všetko komplikuje a komplikuje ich prácu, vstal krok za krokom k vrcholu jeho teórie - princípy predikcie prístroja genetického materiálu.

A je to práve táto predikcia, bol pred súčasnej vedy o takmer pol storočia. V dobách Mendela nevedel nič o hmotnej nosiča dedičnosti vedieť - génov, a opísal ich vlastnosti, rovnako ako astronómovia predpovedal existenciu doteraz nebol zistený planéty. Mendel vyvodzoval, že akonáhle existuje dominantné a recesívne, čo sa prejavuje v krížoch, - prostriedky sex bunky sú dedičné faktory, z ktorých jeden určuje dominancie majetku, ostatné - recesívny. Tak predpovedal existenciu faktorov, neskôr génov, z ktorých každý je zodpovedný za majetok určité zvláštnosti.

Akonáhle sú tieto sexuálne faktory kombinované v hybridných bunkách tela, všetky jeho bunky nesú na Dva faktory, jeden rys. V závislosti od charakteru týchto faktorov, bude organizmus obsahuje rovnaké faktory (tieto organizmy nazýva homozygotná) alebo rôzne faktory (organizmu, heterozygotná pre daný znak). To vysvetľuje, prečo, keď prešiel organizmy, navonok úplne podobné navzájom, u potomkov jednotlivca náhle objaví, zrejme na rozdiel od svojho priameho materského podniku, a pripomína "deduška" alebo "babička".

A konečne, Mendel napovedá, je právom považovaný za jeden z najdôležitejších svojich zákonov. Prichádza k záveru, že zárodočné bunky (gaméty) nesú a záloha len jeden každý z príznakov a zadarmo (čisté) od ostatných sklonov rovnakého prvku. Tento zákon sa nazýva "zákon o čistote gamét."

Video: Gregor Mendel a jeho experimentovanie. Natural 3.1

Po ôsmich rokoch práce Mendel hlásené jeho výsledky. Jeho práca bola publikovaná v časopise Journal of Briinn spoločnosti prírodovedcov. Toto provinčné vydanie bolo málo známy medzi vedcami, ktorí ho publikoval v malých nákladoch, a nie je divu, že je v akademickom svete papiera Mendelovej žiaden účinok sa nevyrába.

Po roku 1868 Mendel úplne opustený svoje experimenty. Zároveň začal oslepnúť. Postihnuté nadľudský výkon, s ktorým mal už viac ako 10 rokov skúmanie a triedenie cez desiatky tisíc rastlín, kvetov, stonky, listy, semená. V roku 1884, a neobdržal uznanie veľkého českého vedca Gregor Mendel zomrel.

A po 16 rokoch, vedecký svet sa dozvedel o objave Mendela. Stovky vedcov na celom svete začali venovať jeho neskoršie Mendelovej zákony o výskum je schopný vysvetliť správanie chromozómov (pozri. Čl. "Dedičnosť"). Už dnes gény boli študované na molekulárnej úrovni a hmotných nosičov dedičnosti, ktorých existencia sa predpokladá Mendel začal študovať pomocou metrdov biológie, fyziky, chémie a matematiky.