Mendelis, Gregoras - Čekijos gamtininkas (Heinzendorf, Silezija, 1822-Brno, Moravija, 1884). 1843 m. Tapęs Augustino friaru, jis įėjo į Brno vienuolyną; vėliau baigė mokslinius tyrimus Vienos universitete. Nuo 1854 m. Brno mokė fizikos ir gamtos mokslų, nuo 1857 iki 1868 m. Jis užsiėmė praktiniais eksperimentais dėl žirnių hibridizacijos vienuolyno sode. Po kruopštaus ir paciento stebėjimo rezultatų jis buvo supažindintas su aiškumu ir matematiniu tikslumu svarbius įstatymus, kurie yra Mendelio įstatymų pavadinimu. Taip pat galioja augalų pasauliui, kaip ir gyvūnams, šie įstatymai buvo pradinis taškas kuriant naują biologinių mokslų šaką: genetiką. Devynerius metus, analizuodamas šimtų ir šimtų dirbtinių apdulkinimų rezultatus, kultivuodamas ir ištyręs apie 12 000 augalų, Mendelis kantriai anotavo visus savo pastebėjimus, kurių rezultatai buvo pateikti trumpame pranešime Brno Naturarial History Society 1865 m. Tuo metu paskelbimas nebuvo vertinamas visai jo svarbai ir nesukėlė jo pelno. Mokslininkai ignoravo daugiau kaip trisdešimt metų, o įstatymai buvo iš naujo atrasti 1900 m. Vienu metu ir nepriklausomai nuo trijų botanikų: H. de Vries Nyderlanduose, C. Currens Vokietijoje, E. von Tschermak Austrijoje; tačiau tuo tarpu biologijos tyrimas padarė didelę pažangą, laikai pasikeitė ir atradimas turėjo didelį poveikį.
Pirmasis įstatymas arba dominavimo įstatymas taip pat yra tinkamai vadinamas hibridų vienodumo įstatymu. Mendelis paėmė du žirnių augalus (kuriuos jis pavadino progenitoriais) tiek grynąja, tiek geltonomis sėklomis, kitą žaliąja, ir apvaisino vienas kito žiedadulkes. Iš šios sankryžos atėjo pirmoji hibridinių augalų žirnių karta, ty nebėra gryno rasės; visi augalai gamino žirnius su geltonomis sėklomis, nė vienas iš jų neturėjo žalios sėklos. Geltonasis simbolis, kitaip tariant, dominuoja žaliąja; geltona buvo dominuojanti, žalia, maskuota, recesyvi. Taip pat yra ypatingas atvejis, kai yra neišsami dominuojanti padėtis, o pirmoji karta rodo tarpinį tarp tėvo ir motinos; bet net ir šiuo atveju hibridai bus vienodi. Mendelis paaiškino puikius ir puikius reiškinius; jis manė, kad kartu su lytinėmis ląstelėmis buvo perduoti kai kurie veiksniai, atsakingi už simbolių raidą; jis manė, kad kiekviename organizme tam tikras simbolis yra reguliuojamas dviem veiksniais: vienas perduoda motina ir vienas tėvas, ir kad šie du veiksniai yra vienodi grynųjų rasių individams, skirtingi hibriduose ir kad galų gale visuomet yra tik vienas faktorius gametose, Mendelis atkreipė dėmesį į abu antagonistinių simbolių veiksnius su raidžių raidėmis, didžiosiomis raidėmis dominuojančiajam, mažai už recesyvą; ir kadangi kiekvienas iš tėvų turi keletą veiksnių, jis, pavyzdžiui, nurodė su AA žirneliais, turinčiais dominuojančią geltonos spalvos simbolį, su aa, kuriai būdingas žalias recesyvus. Hibridas, kuris gauna A iš tėvų ir, kita vertus, bus Aa.
Čia galima paminėti, kad nuo asmens išvaizdos ne visada galima žinoti, ar ji priklauso grynai rasei, ar tai yra hibridas; kita vertus, būtina išnagrinėti jo elgesį sankryžose ir pakartotiniuose susitikimuose. Iš tiesų, gryni geltoni ir žalieji hibridiniai žirniai yra identiški; Tačiau yra žinoma, kad jų genetinė sudėtis yra kitokia, viena - AA ir kita Aa. Kryžminę vieni kitus grynus geltonuosius žirnius (AA) visuomet turėsite tik geltoną-žalią žirnelius, peržengiant geltoną arba pusiau geltoną, bet tarp jų hibridiniai žirniai (Aa) bus rodomi jų palikuonių žaliose sėklose. Geltoni žirniai Aa, nors ir identiški, genotipiškai skiriasi, ty jų genetinė sudėtis. Kiti svarbūs Mendelio įstatymai yra: simbolių segregacijos ar disjunkcijos įstatymas ir savarankiškumo pobūdis.
Mendelio metu mitozės ir meozės reiškiniai dar nebuvo išaiškinti, tačiau šiandien mes žinome, kad meozės metu lytinės ląstelės gauna tik vieną kiekvienos poros chromosomą ir kad tik su apvaisinimu šios chromosomos atsinaujina atsitiktinai.
Jei manome (laikinai supaprastinus), kad tam tikras veiksnys yra lokalizuotas vienoje chromosomų poroje, matome, kad eukariotiniame organizme (diploidu) faktoriai yra poromis, ir tik lytinėse ląstelėse (haploidai) yra vienas veiksnys. Ir kur jie yra poromis, jie gali būti lygūs arba skirtingi.
Kai du lygūs veiksniai susiliejo į zygotą (dominuojančią ar recesyvinę, GG ar gg), sakoma, kad iš jo kilęs asmuo yra homozigotinis šiam simboliui, o heterozigotinis vadinamas dviem skirtingais veiksniais (Gg).
Alternatyvūs veiksniai, lemiantys individo charakterį, vadinami aleliais . Mūsų atveju, G, pvz., Yra dominuojantis alelis ir recesyvinis alelis spalvų žirneliams.
Tam tikro simbolio aleliai taip pat gali būti daugiau nei du. Todėl kalbėsime apie diallelinius ir polialelinius simbolius arba atitinkamai dimorfizmą ir genetinį polimorfizmą .
Pagal susitarimą eksperimentinės kirtimo kartos žymimos simboliais P, F1 ir F2, kurie reiškia atitinkamai:
P = tėvų karta;
F1 = pirmosios šakos generavimas;
F2 = antrosios šakos karta.
Mendelio kryžkelėje geltona X žalia suteikia jiems visas geltonas; kiekvienas iš jų, peržengęs vienas kitą, kiekvieną trečią geltoną žali. P kartos geltonos ir žalios yra homozigotinės (kaip įrodyta ilgai). Kiekvienas iš jų duoda lytines ląsteles vienodai, todėl jų vaikai yra vienodi, visi heterozigotiniai. Kadangi geltona yra dominuojanti žaliame, heterozigotai yra visi geltoni (F1).
Tačiau, peržengiant du iš šių heterozigotų, matome, kad kiekvienas gali suteikti vienodą tikimybę vienai ar kitai gametai. Taip pat tikimybė (išskyrus specialius atvejus) jungiasi prie zygotų lytinių ląstelių, todėl F2 vienodos tikimybės atveju susidaro keturių galimų tipų zigotai: GG = homozigotinis, geltonas; Gg = heterozigotinis, geltonas; gG = heterozigotinis, geltonas; gg = homozigotinė, žalia.
Todėl geltonos ir žalios spalvos santykis F2 yra 3: 1, nes geltonos spalvos rodo, kad jos yra, o žalias pasireiškia tik geltonos spalvos nėra.
Siekiant geriau suprasti šį reiškinį molekulinės biologijos požiūriu, pakanka daryti prielaidą, kad tam tikra pagrindinė medžiaga, žalia, nėra modifikuota alelio g gaminamo fermento, o G alelis gamina fermentą, kuris paverčia žalią pigmentą į geltonas pigmentas. Jei G alelis nėra viename iš dviejų homologinių chromosomų, kurios turi tą geną, žirniai išlieka žalūs.
Tai, kad geltonieji žirniai gali būti apibūdinami dviem skirtingomis genetinėmis struktūromis, homozigotiniu GG ir heterozigotiniu Gg, suteikia mums galimybę nustatyti fenotipą ir genotipą.
Išorinis organizmo genetinis bruožas (ką matome), daugiau ar mažiau pakeistas aplinkos poveikiu, vadinamas fenotipu . Genotipas yra vadinamas tik genetinių simbolių rinkiniu, kuris gali būti išreikštas fenotipu.
Geltonieji F2 žirniai turi vienodą fenotipą, bet kintamą genotipą. Tiesą sakant, jie skirti 2/3 heterozigotams (recesyvinio pobūdžio) ir 1/3 homozigotams.
Vietoj to, pavyzdžiui, žaliems žirneliams genotipas ir fenotipas yra tarpusavyje nesikeičiami.
Kaip matysime, tik vieno iš tėvų simbolių išvaizda F1 ir abiejų simbolių išvaizda santykiu 3: 1 yra bendri reiškiniai, kurie yra atitinkamai 1 ir 2 Mendelio įstatymo objektas. Visa tai susiję su asmenų, besiskiriančių vienai alelių porai, susikirtimui dėl vieno genetinio pobūdžio.
Jei daroma kita tokio pobūdžio sankryža, kartojamas Mendelio modelis; Pavyzdžiui, kai sėklą kerta grūdų sėklomis ir lygią sėklą, kurioje dominuoja sklandžiai alelis, mes turime LL X 11 P, visi LI (heterozigotai, sklandžiai) F1 ir trys lygūs kiekvienai grubiai F2 (25% LL), 50% LI, 25% 11). Bet jei dabar mes kirsime dvigubus homozigotus, ty veisles, kurios skiriasi daugiau nei vienu simboliu (pvz., GGLL, geltonas ir lygus, su ggll, žalumynais ir regozėmis), matome, kad F1 kiekvienas bus heterozigotinis ir dominuojančių, fenotipinių simbolių, bet ir F2 turės keturias galimas fenotipines kombinacijas skaitiniu santykiu 9: 3: 3: 1, kuris yra gautas iš 16 galimų genotipų, atitinkančių galimus keturių gametų tipų derinius (paimti du du zygotuose).
Akivaizdu, kad du simboliai, kurie kartu buvo pirmoje kartoje, nepriklausomai vienas nuo kito atskiriami trečiajame. Kiekviena homologinių chromosomų pora, nepriklausomai nuo kito, atskiria meozę. Ir tai yra trečiojo Mendelio įstatymas.
Dabar žiūrėkime kaip į tris Mendelio įstatymų formuluotes:
1: dominavimo teisė. Atsižvelgiant į alelių porą, jei kryžiaus tarp atitinkamų homozigotų palikuonys turi tik vieną iš tėvų simbolių fenotipe, tai vadinama dominuojančia ir kita recesyvine.
2: segregacijos teisė. Kryžius tarp F1 hibridų kiekvienam recesyvui suteikia tris dominuojančius. Todėl fenotipinis santykis yra 3: 1, o genotipo santykis yra 1: 2: 1 (25% dominuojančių homozigotų, 50% heterozigotinių, 25% homozigotinių recesyvinių).
Kryžminę asmenis, kurie skiriasi daugiau nei viena alelių pora, kiekviena pora atskiria palikuonius, nepriklausomai nuo kitų, pagal 1 ir 2 įstatymus.
Šie trys įstatymai, net jei jie nebuvo tinkamai suformuluoti kaip Mendelis, yra pripažįstami kaip eukariotų genetikos pagrindas. Kaip visada vyksta dideli biologijos principai, bendras šių įstatymų pobūdis nereiškia, kad jie neturi išimčių.
Iš tiesų, galimos išimtys yra tokios daug, kad šiandien ji naudojama genetikai padalinti į mendelio ir nerekomenduojančius, įskaitant pastaruosius visus reiškinius, kurie nepatenka į Mendelio įstatymus.
Tačiau, nors pirmosios išimtys abejojo Mendelio atradimų teisingumu, vėliau buvo įrodyta, kad jo įstatymai yra bendri, tačiau pagrindiniai reiškiniai yra derinami su daugybe kitų jų pakitusių reiškinių. kitaip išraiška.
Tęsti: numatyti vaiko kraujo tipą »
Redagavo: Lorenzo Boscariol
