Mendel, Gregor - bohemisk naturforskare (Heinzendorf, Schlesien, 1822 -Brno, Moravia, 1884). Efter att ha blivit en augustinisk munter gick han in i Brno kloster 1843; därefter avslutade han sina vetenskapliga studier vid universitetet i Wien. Från 1854 undervisade han i fysik och naturvetenskap i Brno. Mellan 1857 och 1868 ägnade han sig åt långa praktiska experiment om hybridisering av ärtor i klosterträdgården. Efter noggrann och tålmodig observation av resultaten leddes han med tydlighet och matematisk noggrannhet att ange de viktiga lagar som går under namnet Mendels lagar. Lika giltiga för växtvärlden som för djur, utgjorde dessa lagar utgångspunkten för skapandet av en ny gren av biologiska vetenskaper: genetik. Under nio år, analyserade resultaten av hundratals och hundratals konstgjorda pollineringar, odlade och undersökte cirka 12 000 växter, registrerade Mendel tålmodigt alla sina observationer, vars resultat presenterades i en kort memoar till Brno Natural History Society 1865. Vid tid, publikationen uppskattades inte i all dess betydelse och väckte inte det "intresse den förtjänade. Ignorerades av forskare i mer än trettio" år, återupptäcktes lagarna 1900 samtidigt och oberoende av tre botaniker: H. de Vries i Holland , C. Currens i Tyskland, E. von Tschermak i Österrike; men under tiden hade studien av biologi gjort stora framsteg, tiderna hade förändrats och upptäckten hade omedelbart stor inverkan.
Den första lagen, eller lagen om dominans, kallas också mer rättvist för lagen om enhetlighet hos hybrider. Mendel tog två ärtväxter (som han kallade stamfäder) båda av ren ras, den ena med gula frön, den andra grön, och använde pollen av den ena för att befrukta den andra. Från detta kors en första generation ärtor av hybridväxter, som inte längre är renavlade, härledda; alla växter producerade gulfröade ärtor, ingen uppvisade den grönfröade karaktären. Det gula teckensnittet, med andra ord, dominerade det gröna; det vill säga gul var dominerande, grön, maskerad, recessiv. Det finns också ett särskilt fall, när det finns ofullständig dominans och den första generationen visar en mellanliggande karaktär mellan det faderliga och det moderliga; men även i detta fall kommer hybriderna att vara lika med varandra. Mendel gav en lysande och genial förklaring av fenomenen; han antog att faktorer som ansvarar för utveckling av karaktärer överfördes tillsammans med könscellerna; han trodde att i varje organism eller en given karaktär regleras av två faktorer, en överförd av modern och en av fadern, och att dessa två faktorer är desamma hos renrasiga individer, olika i hybrider och att slutligen bara en faktor finns i könsceller. Mendel angav de två faktorerna för de antagonistiska tecknen med bokstäver i alfabetet, versaler för dominerande, gemener för recessiva; och eftersom varje förälder har ett par faktorer indikerade han till exempel med AA den ärta som bär den dominerande gula karaktären, med aa den som bär den gröna recessiva karaktären. Hybriden, som tar emot A från en förälder och från den andra kommer att vara Aa.
Här kan det påpekas att det från utseendet på en individ inte alltid är möjligt att veta om det tillhör en ren ras eller om det är en hybrid; istället är det nödvändigt att undersöka dess beteende vid blandning och korsning. I själva verket är de renrasiga gula ärtorna och hybriderna tydligen identiska; emellertid är det känt att deras genetiska sammansättning är olika, den ena är AA och den andra Aa. När du korsar renrasade gula ärtor (AA) kommer du alltid och bara ha gulfröade ärtor, korsar gula eller halvgula men hybridärter (Aa) med varandra och du kommer också att se växter med gröna frön dyka upp i deras ättlingar . De gula ärtorna Aa, även om de är identiska, är olika genotypiskt, det vill säga i sin genetiska sammansättning. Andra viktiga lagar i Mendel är: lagen om segregation eller disjunktion av karaktärer och lagen om karaktärsoberoende.
Vid Mendels tid var fenomenen mitos och meios ännu inte klart, men idag vet vi att könscellerna bara får en kromosom i varje par och att exklusivt med befruktning återvänder dessa kromosomer till slumpmässiga par.
Om vi tror (för tillfällig förenkling) att en viss faktor är lokaliserad på ett enda kromosompar, ser vi att i den eukaryota (diploida) organismen är faktorerna närvarande i par, och endast i könscellerna (haploid) finns det en enda faktor. där de finns i par kan de antingen vara desamma eller olika.
När två lika faktorer (vare sig dominerande eller recessiva, GG eller gg) har gått samman i zygoten sägs den resulterande individen vara homozygot för den karaktären, medan heterozygot är en där två olika faktorer har gått samman (Gg).
De alternativa faktorerna som bestämmer karaktären hos individen kallas alleler.I vårt fall är G respektive g den dominerande allelen och den recessiva allelen för ärtens färgkaraktär.
Allelerna för en viss karaktär kan vara ännu mer än två. Vi kommer därför att tala om dialleliska och polialleliska tecken, respektive, om genetisk dimorfism och polymorfism.
Enligt konventionen anges experimentkorsets generationer med symbolerna P, F1 och F2, vilket betyder:
P = föräldrageneration;
F1 = första filialgenerationen;
F2 = andra generationens filial.
I det mendelska korset ger gult X -grönt alla gula; två av de senare, korsade med varandra, ger en grön för varje tre gula. De gula och gröna av generation P är alla homozygota (enligt ett långt urval). de ger alltid lika könsceller, så deras avkommor är lika lika, alla heterozygoter Eftersom gult är dominant över grönt är heterozygoter alla gula (F1).
Genom att korsa två av dessa heterozygoter ser vi dock att var och en kan ge den ena eller den andra typen av könsceller med lika stor sannolikhet. Också föreningen av gameterna i zygoterna har samma sannolikhet (utom i speciella fall), så att i F2 bildas zygoter av de fyra möjliga typerna med lika stor sannolikhet: GG = homozygot, gul; Gg = heterozygot, gul; gG = heterozygot, gul; gg = homozygot, grön.
Gult och grönt är därför i ett förhållande av 3: 1 i F2, eftersom gult förekommer ändå så länge det är närvarande, medan grönt endast förekommer i frånvaro av gult.
För att bättre förstå fenomenet ur molekylärbiologins synvinkel är det tillräckligt att anta att en viss grundsubstans, grön, inte modifieras av enzymet som produceras av g -allelen, medan G -allelen producerar ett enzym som omvandlar det gröna pigmentet till gult pigment. Om G -allelen inte finns på någon av de två homologa kromosomer som bär den genen förblir ärtorna gröna.
Det faktum att gula ärtor kan kännetecknas av två olika genetiska strukturer, den homozygota GG och heterozygoten Gg, ger oss möjlighet att definiera fenotypen och genotypen.
Den yttre manifestationen av organismens genetiska egenskaper (det vi ser), mer eller mindre modifierad av miljöpåverkan, kallas fenotyp, enbart uppsättningen genetiska egenskaper, som kanske manifesteras i fenotypen, kallas genotyp.
F2 gula ärtor har samma fenotyp men variabel genotyp. I själva verket är de 2/3 heterozygoter (bärare av den recessiva egenskapen) och 1/3 homozygoter.
I stället, till exempel, i gröna ärtor är genotypen och fenotypen inbördes oföränderliga.
Som vi kommer att se är utseendet på endast en av föräldrakaraktärerna i F1, och utseendet på båda karaktärerna i ett 3: 1 -förhållande i F2, fenomen av allmän karaktär som är föremål för Mendels 1: a respektive 2: a lag. Allt detta hänvisar till korsningen mellan individer som skiljer sig åt för ett par alleler, för en enda genetisk karaktär.
Om någon annan sådan korsning görs upprepas det mendeliska mönstret; till exempel, genom att korsa ärtor med skrynkligt frö och slätt frö, där den släta allelen är dominerande, kommer vi att ha LL X 11 i P, alla LI (heterozygot, slät) i F1 och tre släta för varje rynkad i F2 (25 % LL, 50% LI, 25% 11). Men om vi nu korsar homozygotiska dubbel, det vill säga sorter som skiljer sig med mer än ett tecken (till exempel GGLL, gult och slätt, med ggll, grönt och regosi), ser vi att i F1 kommer alla att vara heterozygota med båda dominerande karaktärer, fenotypade, men i F2 kommer det att finnas de fyra möjliga fenotypiska kombinationerna i ett numeriskt förhållande av 9: 3: 3: 1 som härrör från de 16 möjliga genotyperna som motsvarar de möjliga kombinationerna av fyra typer av könsceller (tagna i par till två i zygoterna).
Det är uppenbart att två karaktärer som var tillsammans i den första generationen oberoende separerar varandra i den tredje. Varje par homologa kromosomer segregerar oberoende av varandra i meios, och detta är vad Mendels tredje lag fastställer.
Låt oss nu som helhet se en formulering av Mendels tre lagar:
1a: dominanslag. Med tanke på ett par alleler, om avkomman till ett kors mellan respektive homozygoter bara har en av föräldrarnas karaktärer i fenotypen, kallas detta dominant och det andra recessivt.
2a: segregationens lag. Att korsa F1 -hybrider ger tre dominanter för varje recessiv. Fenotypförhållandet är därför 3: 1, medan det genotypiska förhållandet är 1: 2: 1 (25% dominerande homozygoter, 50% heterozygoter, 25% recessiva homozygoter).
När man korsar individer som skiljer sig med mer än ett par alleler, segregerar varje par i ättlingar, oberoende av de andra, enligt 1: a och 2: a lagen.
Dessa tre lagar, även om de inte är korrekt formulerade som sådana av Mendel, erkänns som grunden för eukaryot genetik. Som alltid är fallet med biologins stora principer betyder dessa lagars allmänna karaktär inte att de inte har några undantag.
Det finns faktiskt så många möjliga undantag att det idag är vanligt att dela in genetik i mendelskt och neomendelskt, inklusive i det sistnämnda alla fenomen som inte faller inom mendelska lagar.
Även om de första undantagen ifrågasätter giltigheten av Mendels upptäckter, var det senare möjligt att visa att hans lagar är generella, men de underliggande fenomenen kombineras med en mängd andra fenomen som modulerar dem. Annars uttrycket.
FORTSÄTTER: Förutse ditt barns blodgrupp "
