В чем же заключается вклад грегора менделя в науку генетику
Обновлено: 25.04.2024
Грегор Мендель родился в Хейнцендорфе, Силезия – на территории, сегодня принадлежащей Чехии. По этой причине Менделя часто называют чешско-австрийским биологом. Он прожил недолгую жизнь и умер в 1884 году в возрасте 62 лет. Сегодня этого биолога называют отцом современной генетической науки.
Краткая биография Грегора Менделя
Будущий биолог родился в маленьком австрийском городке Хейнцендорф в семье крестьянина. При рождении мальчику дали имя Иоганн. Имя Грегор биолог взял в зрелом возрасте, когда поступил в монастырь Брюнна (сегодня этот город называется Брно). Именно настоятель Грегора сподвиг 29-летнего монаха поступить в Университет Вены. Там Мендель принялся с упоением обучаться ботанике.
После обучения биолог вернулся в родной городок. Прилежная учёба и интерес к предмету позволили Менделю стать блестящим учителем в своей родной школе. Однако преподавательство не было судьбой этого гения: мужчина всерьёз увлёкся генетикой и принялся скрещивать различные растения. Любимым растением Менделя был горох – биолог выращивал его в родном монастыре.
Сегодня можно сказать, что исследования Грегора Менделя стали революционными в генетической науке. Однако современникам чешско-австрийского биолога так не показалось. Мендель опубликовал результаты своих упорных трудов, продолжавшихся целое десятилетие, в 1866 году, но публикация не возымела популярности даже в узких учёных кругах. Как и многие гении, Мендель прославился лишь после смерти.
Однако увлечённого и самодостаточного биолога не огорчил недостаток академического внимания со стороны современников. К 46 годам Грегор Мендель решил, что достиг высшей точки своих исследовательских изысканий и оставил ботанику. Австриец вновь вернулся в монастырь и провёл там более двадцати лет, до самой своей смерти исполняя административные обязанности и пребывая в большом почёте у других монахов. Пожалуй, в таком образе жизни и заключалось истинное счастье Менделя.
Главные открытия Грегора Менделя
Горох Менделя – феномен столь же знаменитый, как яблоко Ньютона. Мендель проводил свои научные изыскания во фруктовом саду родного монастыря. Интересно, что в молодости Грегор не интересовался генетикой: это увлечение выросло из другого занятия – земледелия, которое Мендель любил всем сердцем с самого рождения. Любовь к растениеводству Грегору ещё в детстве привили его работящие родители.
Несмотря на непродолжительную научную карьеру, которая длилась не более 15 лет, Грегор Мендель внёс в академический мир множество полезных открытий, которые сегодня считаются фундаментом современной генетики. Например, сегодняшние ботаники и прочие биологи обязаны Менделю общими законами наследования. Чешско-австрийский биолог вывел их благодаря экспериментам с горохом, в ходе которых он надевал на цветки растения особые мешочки. Эти незамысловатые приспособления не позволяли гороху опыляться посторонними растениями.
Итогом первых исследований Менделя стали следующие законы и постулаты.
- В генетике есть специальная единица наследственности, которую современные учёные называют геном. Мендель же дал ей другое наименование – фактор. Именно эта единица в двойном количестве переходит в дочерний организм от обоих родителей и формирует факт преемственности.
- Когда дочерний организм принимает гены, которые отвечают за альтернативные признаки, один из них становится доминантой: он будет экспрессировать, и в организме проявится признак, который кодирует этот ген. Второй ген будет рецессировать.
Главная заслуга Менделя – открытие им генов. Современная наука подчёркивает, что генами называются единицы, которые кодируют белки, выполняющие функцию ферментов и регулирующие все химические реакции в живом организме.
Процедура клонирования, покрытая бесчисленными тайнами, тоже базируется на одном из законов Менделя. Чешско-австрийский биолог считал, что взрослая особь животного должна вырастать из единственной оплодотворённой женской половой клетки. При этом она получает по 50 % генетического материала от каждого родителя. Клонирование отталкивается от этого закона, но в то же время обходит его стороной: при клонировании исследователи пользуются генетическим материалом клеток одного животного.
Интересные факты о Грегоре Менделе
Грегор Мендель увлекался не только растениеводством и генетикой. Он также занимался метеорологией, пчеловодством и лингвистикой, одинаково преуспев в каждом из этих занятий.
Мендель не имел законченного высшего образования. В конце обучения ему пришлось покинуть любимый университет. Причиной тому было тяжёлое финансовое состояние.
С тех пор, как Мендель стал настоятелем монастыря, он забросил свои занятия генетикой. Сегодня в Брно на месте родного монастыря чешско-австрийского биолога находится музей Менделя. Также в его честь назван регулярный журнал «Folia Mendeliana».
Генетика – наука, изучающая законы наследственности и изменчивости.
Наследственность – это способность организмов передавать свои признаки следующим поколениям.
Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
Как биологическая наука генетика очень важна для всех специалистов, имеющих дело с живыми организмами – агрономов, ветеринаров, медиков и т.д.
Задачи, которые стоят перед генетикой:
1.Изучение механизма действия генов.
2.Создание новых сортов растений и пород животных.
3.Решение многих медицинских вопросов.
4.Актуально изучение генетических последствий загрязнения окружающей среды.
МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ.
1.Гибридологический - система скрещиваний, позволяющая проследить в ряду поколений наследование признака и выявить новообразования. Это основной метод генетики.
2. Цитогенетический - изучение материальных структур наследственности – микроскопическое изучение структуры и числа хромосом.
3. Биохимический – обнаружение изменений в биохимических параметрах организма, связанных с изменением генотипа.
4. Онтогенетический – изучение проявления гена в процессе онтогенеза.
5. Популяционный – изучение генетического состава популяций, выяснение распространения отдельных генов в популяциях, вычисление частоты аллелей и генотипов.
6. Генеалогический - составление и изучение родословных, изучение характера и типа наследования признаков.
7.Близнецовый - изучение природы различных признаков ( морфологических, физиологических, поведенческих), выявление роли среды и наследственности в формировании признаков.
8. Генная инженерия – использование природных или искусственно созданных генов.
9. Математический анализ – статистическая обработка полученных данных.
Становление этой науки связано с именем Грегора Иоганна Менделя. Именно он сформулировал основные законы наследственности в своей монографии “Опыты над растительными гибридами”, вышедшей в 1865 году. Но эта работа была не замечена научным миром. И в 1871 году Мендель оставил опыты навсегда. В конце своей жизни он сказал: “мои научные труды доставили мне много удовольствия, и я убежден, что не пройдет много времени – и весь мир признает результаты моих трудов”.
И он не ошибся. Законы наследования признаков, установленные Менделем, определили развитие генетики как науки на весь последующий период. Однако работы Менделя опередили своё время; они были оценены по достоинству только через 35 лет. Официальной датой рождения генетики принято считать весну 1900 года, когда независимо друг от друга Г. де Фриз, Корренс, Чермак переоткрыли законы Менделя. Результаты работ этих учёных доказали правильность закономерностей, установленных в своё время Г. Менделем. Они честно признали его первенство в этом вопросе и присвоили этим закономерностям имя Менделя. С этого момента генетика - это наука, представляющая собой стройку, где грохочут взрывы открытий. Четко сформулированные законы, предложенные Менделем легли в основу классической генетики. Мендель определил существование единиц наследования и назвал их задатками. Теперь мы знаем, что это гены.
1900 г. – официальная дата рождения науки генетики.
Грегор Мендель родился 22 июля 1822 г. в семье крестьянина в небольшой деревушке на территории современной Чехии, а тогда Австрийской империи. Мальчик отличался незаурядными способностями, и оценки в школе ему выставлялись лишь превосходные. Родители мечтали вывести своего сына “в люди”, дать ему хорошее образование. Иоганн окончил гимназию, затем двухгодичные философские курсы. В 1843 г. Мендель поступил в монастырь августинцев в г. Брно, где принял духовный сан. Позже он отправился в Вену, где провёл два года, изучая в университете естественную историю и математику, после чего в 1853 г. вернулся в монастырь. Такой выбор предметов, несомненно, оказал существенное влияние на его последующие работы по наследованию признаков у гороха. А ещё раньше Мендель скрещивал мышей, наблюдал, какое получалось потомство. Быть может, сложись судьба иначе, оппоненты позднее называли бы законы Менделя не “гороховыми” а “мышиными”? Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации у растений и в, частности, разными типами гибридных потомков и их статистическими соотношениями.
Эти проблемы и явились предметом научных исследований Менделя, которые он начал летом 1856 г.
В чём же заключается вклад Менделя?
- Показал, что наследуются не признаки, а факторы (задатки).
- Показал, что наследственность не слитная, а дискретная.
- Вывел первые законы.
- Ввёл новые понятия (доминантность, рецессивность).
- Ввёл буквенные обозначения и запись схемы скрещивания.
Генетическая терминология.
Доминантный признак – это признак, который проявляется в поколение.
Рецессивный признак - это признак, который подавляется.
Доминантный признак обозначается – А.
Рецессивный признак обозначается – а.
Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за развитие определенного признака.
Каждый организм обладает своим набором генов, то есть генотипом.
Но не все признаки, полученные организмом от родителей, проявляются у потомков. Каждый организм обладает своим фенотипом- внешнее проявление признаков
Все гены организма находятся в хромосомах – самоудваивающихся структурных элементах ядра, содержащих ДНК.
Каждый ген имеет свое местонахождение – локус.
Каждая соматическая клетка содержит несколько пар одинаковых – гомологичных хромосом.
У диплоидных организмов за каждый признак отвечают два гена (один от отца, другой от матери). Такие гены называются аллельными, они находятся в гомологичных (одинаковых) хромосомах.
Поэтому любой признак организма мы обозначаем двумя буквами (АА или Ааили аа).
В зависимости от того, какие гены содержит организм, он может быть
гомозиготным - Организм, у которого аллельные гены одинаковы
и гетерозиготным. Если аллельные гены разные
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.008)
Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) был монахом, и австрийский ученый считался отцом генетики, за открытие основных принципов наследования. Его наблюдения от экспериментов, которые он сделал в своем саду, были началом современной генетики.
Тем не менее, важность его работы не была признана до конца 19-го века, когда Эрих фон Чермак, Уго де Фри, Карл Корренс и Уильям Джаспер Спиллман независимо проверили свои исследования.
В ходе своих исследований он заметил, что существует семь характеристик растения гороха и две формы каждой характеристики. Эти характеристики включали форму семени, его цвет, форму стручка или культуру растения..
Исследования, эксперименты и наблюдения с этими растениями привели к тому, что сейчас известно как законы Менделя.
- 1 Биография
- 1.1 Поступление в монастырь
- 1.2 Первые эксперименты
- 1.3 Чистые штаммы и статистика
- 1.4 Реакции
- 1.5 Смерть
биография
Грегор Иоганн Мендель родился 20 июля 1822 года в старой Австрийской империи, в городе Хайнцендорф.
Имя рождения Менделя было Иоганн, которое изменилось для Грегора, когда он вошел в качестве монахов ордена Святого Августина, на более позднем этапе его жизни.
Его семья жила в бедности и была одной из нескольких семейных групп, которые жили в этом регионе до конца Второй мировой войны..
Его отец участвовал в войнах Наполеона, он был ветераном этих конфликтов. В то время, когда Мендель родился, он работал фермером для землевладельца. В свою очередь, мать Менделя была дочерью садовода.
Ранние годы Менделя были трудными, учитывая экономический контекст, в котором жила семья. У него не было финансовых ресурсов, и единственное, что позволило Грегору получить образование второго класса, это вступить в семинар..
В 1843 году Мендель вошел в монастырь августинцев, расположенный в городе Брно, который назывался аббатством св. Фомы. Это место считалось местом просвещенного религиозного деятеля. Четыре года спустя, в 1847 году, он был рукоположен в священники; в то время ему было 27 лет.
Мендель любил преподавать, поэтому в 1849 году он прошел тестирование, чтобы выбрать преподавание в средней школе, расположенной в городе Зноймо. Тем не менее, он не прошел этот тест.
Чтобы получить необходимые требования, чтобы посвятить себя преподаванию, через два года (в 1851 г.) он начал посещать занятия по химии, ботанике, истории, математике и физике в Венском университете..
Из этого университета он получил степень доктора наук по математике. В 1854 году он был заместителем профессора в Королевской школе Брно, а также в других учреждениях религиозного характера. После этого периода обучения он был отправлен в монастырь Брно.
Первые эксперименты
Первые эксперименты, выполненные Грегором Менделем, состоялись в саду монастыря в 1856 году, в котором он испробовал разные варианты скрещивания с горохом..
Говорят, что Мендель был человеком с обширными наблюдательными навыками, а также со знанием сельского хозяйства, так как это была профессия, которой посвятил себя его отец. Когда он был моложе, он иногда работал с отцом на ферме, так что этот опыт также заставил его получить знания.
Его интерес состоял в том, чтобы понять, что заставило некоторые характеристики изменить некоторые растения; Затем он выбрал горох, очень легко выращивать растения, чтобы попытаться ответить на их беспокойство.
Образцы, которые он выбрал для своих экспериментов, были простыми (с одним геном); неизвестно наверняка, так ли это, потому что Мендель эффективно обдумал это, или потому что это был просто удача.
Что известно, так это то, что Мендель выбрал растения, которые имели простые характеристики, чтобы эти особенности могли быть рассмотрены и проанализированы, что позволяет легко и более точно выполнять последующее наблюдение..
Чистые штаммы и статистика
Чтобы убедиться, что эксперимент мог быть проверен эффективным способом, Мендель был обеспокоен тем, что имел дело с чистыми видами. Фактически, он выращивал их в течение нескольких поколений, прежде чем начать смешивать и скрещивать их.
Новый аспект, связанный с этим исследованием, а также время, которое формирует его контекст, заключается в том, что Мендель использовал статистические инструменты, чтобы проверить, насколько значим или не анализируется часть данных..
В то время, когда жил Мендель, было необычно использовать статистические возможности для проведения испытаний экспериментов..
Мендель опубликовал свои исследования в 1865 году, 8 февраля и 8 марта, перед Обществом естествознания Брно, а год спустя они были опубликованы под названием Versuche über Pflanzenhybriden, чей перевод на испанский Эксперименты на гибридах растений.
реакции
В то время нынешние власти в области науки не считали предоставленную Менделем информацию актуальной, поэтому их работа не была принята во внимание..
Некоторые источники указывают, что причина, по которой их исследования не имели актуальности в то время, заключается в том, что члены Брненского общества естествознания не могли полностью понять свои подходы.
Мендель также отправил копии этого исследования различным деятелям науки в Европе, которые, похоже, тоже этого не понимали. Примером этого является непрошенный ответ, который он получил от Чарльза Дарвина, которому он оставил копию своего исследования..
церковь
Было учреждение, которое уделяло немного больше внимания: это было о Церкви. Это учреждение предупреждало Грегора Менделя, хотя наказание не было значительным, так как позже оно было названо настоятелем монастыря.
Это назначение было сделано в 1868 году, что заставило Менделя полностью посвятить себя религиозной деятельности и оставить в стороне научные исследования.
кончина
Мендель умер 6 января 1884 года в Брно из-за печеночной недостаточности.
Мендель никогда не мог наслаждаться всемирной известностью, которая есть сегодня, так как его работа была признана и оценена во всем мире спустя несколько десятилетий после его смерти..
Основные вклады
Он отец генетики
Хотя наука о генетике в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, зародилась спустя несколько десятилетий после смерти Менделя, его исследования по гибридизации растений создали самый важный прецедент для понимания того, как работают гены, наследование, фенотипы и т. Д..
В своих исследованиях Мендель объяснил существование определенных «элементов», известных как гены, которые передаются из поколения в поколение согласно законам и присутствуют, даже если они не проявляют себя в форме признаков..
Он предложил новые методы исследования
К тому времени, когда Мендель представил свои идеи о гибридизации общественности, его исследования не получили того внимания, которого они заслуживали..
Хотя метод исследования был спорным и неортодоксальным, потому что он добавил знания Менделя в области биологии, физики и математики, для большинства ученых это было неуместным новшеством.
Его способ объяснения природы математикой в то время был чем-то новым, хотя сегодня он считается основным научным принципом..
Экспериментировал с горохом, чтобы предложить более широкие тезисы
Мендель пытался выяснить, как работает наследование определенных характеристик у гибридных существ. Вот почему он выбрал горох растения в качестве своей исследовательской модели.
Он заметил, что некоторые из них были зелеными, а другие желтыми, гладкими, шероховатыми или имели фиолетовые или белые цветы, и что эти характеристики передавались из поколения в поколение по математической схеме..
Информация, собранная в этих экспериментах, была опубликована в 1865 году, но осталась незамеченной.
Создатель законов наследования
Основой и поддержкой современной генетики являются «законы Менделя». В экспериментах с горохом обнаружено три основных принципа наследования:
- Закон единообразия: если две чистые расы (доминантная гомозигота с рецессивной) скрещены для определенного персонажа, все потомки первого поколения будут равны друг другу, фенотипически и генотипически, и фенотипически равны одному из прародителей (доминантного генотипа).
- Закон сегрегации: во время формирования гамет каждая аллель пары отделяется от другого члена для определения генетической конституции сырой гамет.
- Закон независимой комбинации: различные черты наследуются независимо друг от друга, между ними нет взаимосвязи.
Предсказано существование генов
Из-за научного момента своего времени Мендель не мог полностью объяснить, почему некоторые характеристики растений оставались скрытыми, но возникли в более поздних поколениях, однако его третий закон является проблеском того, что мы сейчас называем рецессивными генами и доминантными генами..
Доминирующие гены проявляются у человека, в то время как рецессивные гены, хотя и не проявляют себя, могут передаваться потомкам.
Он сделал первое научное описание торнадо
Хотя Мендель известен своей работой, связанной с наследственностью и гибридизацией, он также был уважаемым метеорологом..
В 1871 году он сделал первое научное описание торнадо, нанесшего значительный ущерб городу Брно в октябре прошлого года. Кроме того, он использовал тот же научный метод, чтобы делать климатические прогнозы.
В 2002 году был восстановлен экран Стивенсона (ящик, который защищает метеорологические приборы), который, как полагают, использовался Менделем для изучения климата. Он также основал австрийское метеорологическое общество
Он провел пчеловодческие эксперименты
Мендель также интересовался разведением и гибридизацией пчел. Последние десять лет своей жизни он проводил эксперименты с несколькими расами пчел, чтобы понять, может ли его математическая модель наследования применяться и в других живых существах..
В течение нескольких лет он строил специальные клетки и импортировал виды пчел из разных частей света, чтобы наблюдать за их характеристиками. В 1871 году он был назначен президентом Ассоциации пчеловодства в Брно..
3 закона Менделя или менделевская генетика являются наиболее важными утверждениями о биологическом наследовании. Грегорио Мендель, монах и австрийский натуралист, считается отцом генетики. В ходе своих экспериментов с растениями Мендель обнаружил, что определенные черты наследуются по определенным закономерностям..
Мендель изучал наследование, экспериментируя с горохом от растения этого вида. Pisum Sativum он был в своем саду. Это растение было отличной тестовой моделью, потому что оно могло самоопыляться или перекрестно оплодотворяться, в дополнение к наличию нескольких признаков, которые имеют только две формы.
![]()
Например: функция «color» может быть только зеленой или желтой, функция «texture» может быть только гладкой или шероховатой, и поэтому с другими 5 объектами с двумя формами каждая.
Грегор Мендель сформулировал свои три закона в своей работе, опубликованной как «Эксперименты по гибридизации растений» (1865), которую он представил в Обществе естествознания в Брюнне, хотя они были проигнорированы и не учитывались до 1900 года.
- 1 История Грегора Менделя
- 2 эксперимента Менделя
- 2.1 Результаты экспериментов
- 2.2 Как проводились эксперименты Менделя?
- 2.3 Почему Мендель выбрал растения гороха?
- 3.1 Первый закон Менделя
- 3.2 Второй закон Менделя
- 3.3 Третий закон Менделя
- 4.1 Доминирующая
- 4.2 Рецессивный
- 4.3 Гибрид
- 8.1 Наследие, связанное с полом
История Грегора Менделя
Грегор Мендель считается отцом генетики, поскольку он оставил свои три закона. Он родился 22 июля 1822 года, и, как говорят, с самого раннего возраста он находился в непосредственном контакте с природой, и это вызвало у него интерес к ботанике..
В 1843 году он вошел в монастырь Брюнн, а через три года был рукоположен в священники. Позже, в 1851 году он решил изучать ботанику, физику, химию и историю в Венском университете..
После обучения Мендель вернулся в монастырь, и именно там он провел эксперименты, которые позволили ему сформулировать так называемые законы Менделя..
К сожалению, когда он представил свою работу, она осталась незамеченной, и говорят, что Мендель отказался от экспериментов по наследству.
Тем не менее, в начале двадцатого века его работы начали получать признание, когда несколько ученых и ботаников провели аналогичные эксперименты и нашли свои исследования.
Эксперименты Менделя
Мендель изучил семь характеристик растения гороха: цвет семени, форму семени, положение цветка, цвет цветка, форму стручка, цвет стручка и длину стебля..
![]()
Для экспериментов Менделя было три основных шага:
1-путем самооплодотворения производится поколение чистых растений (гомозигот). То есть растения с фиолетовыми цветами всегда производили семена, которые производили фиолетовые цветы. Он назвал эти растения поколением P (родителей).
2-Затем он скрестил пары чистых растений с разными чертами, и потомки их он назвал сыновьями второго поколения (F1)..
3-Наконец, он получил третье поколение растений (F2) путем самоопыления двух растений поколения F1, то есть скрещивания двух растений поколения F1 с одинаковыми признаками.
Результаты экспериментов
Мендель нашел невероятные результаты своих экспериментов.
Поколение F1
Мендель обнаружил, что поколение F1 всегда производило одну и ту же черту, хотя у обоих родителей были разные характеристики. Например, если вы пересекли растение с фиолетовыми цветами с растением с белыми цветами, все растения-потомки (F1) имели фиолетовые цветы..
Это потому, что фиолетовый цветок является чертой доминирующий. Поэтому белый цветок - это черта рецессивный.
Эти результаты могут быть показаны на диаграмме, называемой квадратом Паннетта. Доминирующий ген цвета показан заглавной буквой, а рецессивный - строчной. Здесь фиолетовый цвет является доминирующим геном, который обозначен буквой «М», а белый - рецессивным геном, обозначенным буквой «b»..
![]()
Поколение F2
В поколении F2 Мендель обнаружил, что 75% цветов были фиолетовыми и 25% были белыми. Ему показалось интересным, что хотя у обоих родителей были фиолетовые цветы, у 25% потомства были белые цветы.
Появление белых цветов связано с геном или рецессивным признаком, присутствующим у обоих родителей. Вот диаграмма Punnett, показывающая, что у 25% потомков было два гена "b", которые произвели белые цветы:
![]()
Как проводились эксперименты Менделя?
Эксперименты Менделя были проведены с растениями гороха, довольно сложная ситуация, так как каждый цветок имеет мужскую часть и женскую часть, то есть самоопыляющуюся..
Так как же Мендель мог контролировать потомство растений? Как я мог их пересечь?.
Ответ прост: чтобы иметь возможность контролировать потомство растений гороха, Мендель создал процедуру, которая позволила ему предотвратить самооплодотворение растений..
Процедура состояла в том, чтобы срезать тычинки (мужские органы цветов, которые содержат пыльцевые мешочки, то есть те, которые производят пыльцу) из цветов первого растения (называемого ВВ) и посыпать пыльцу из второго растения в пестик (женский орган цветов, который находится в его центре) первого.
Этим действием Мендель контролировал процесс оплодотворения, ситуацию, которая позволяла ему проводить каждый эксперимент снова и снова, чтобы всегда получать одно и то же потомство..
Вот как он достиг формулировки того, что сейчас известно как законы Менделя..
Почему Мендель выбрал горох?
Грегор Мендель выбрал растения гороха для проведения своих генетических экспериментов, потому что они были дешевле, чем любое другое растение, и потому что время их образования очень короткое и имеет большое количество потомства.
Потомки были важны, так как было необходимо провести много экспериментов, чтобы сформулировать свои законы..
Он также выбрал их из-за большого разнообразия, которое существовало, среди прочего, зеленого горошка, желтого горошка, круглых стручков..
Разнообразие было важно, потому что было необходимо знать, какие признаки могут быть унаследованы. Вот где возникает термин менделевского наследства.
3 закона Менделя суммированы
Первый закон Менделя
![]()
Первый закон Менделя или закон единообразия гласит, что при скрещивании двух чистых индивидуумов (гомозигот) все потомки будут равны (однородны) по своим признакам.
Это связано с преобладанием некоторых персонажей, их простой копии достаточно, чтобы замаскировать эффект рецессивного персонажа. Следовательно, как гомозиготные, так и гетерозиготные потомки будут иметь одинаковый фенотип (видимый признак)..
![]()
Второй закон Менделя
Второй закон Менделя, также называемый законом сегрегации персонажей, гласит, что при образовании гамет аллели (наследственные факторы) разделяются (сегрегируются) таким образом, что потомство получает аллель от каждого родственника..
Этот генетический принцип изменил первоначальное убеждение, что наследственность является уникальным «комбинированным» процессом, в котором потомство проявляет промежуточные черты между двумя родителями.
![]()
Третий закон Менделя
Третий закон Менделя также известен как закон независимого разделения. При формировании гамет персонажи разных черт наследуются независимо друг от друга..
В настоящее время известно, что этот закон не распространяется на гены на одной хромосоме, которые будут наследоваться вместе. Тем не менее, хромосомы отделяются независимо во время мейоза.
![]()
Термины, введенные Менделем
Мендель придумал несколько терминов, которые в настоящее время используются в области генетики, в том числе: доминантный, рецессивный, гибридный.
доминирующий
Когда Мендель использовал доминирующее слово в своих экспериментах, он имел в виду характер, который внешне проявлялся в человеке, был ли он только один или два из них.
рецессивный
Под рецессивным Мендель подразумевал, что это характер, который не проявляется вне индивидуума, потому что доминирующий характер препятствует этому. Поэтому, чтобы это преобладало, человеку необходимо будет иметь два рецессивных символа.
гибрид
Мендель использовал слово «гибрид» для обозначения результата скрещивания двух организмов разных видов или разных характеристик..
Точно так же именно он установил использование заглавной буквы для доминантных аллелей и строчных букв для рецессивных аллелей..
Впоследствии другие исследователи завершили свою работу и использовали остальные термины, которые используются сегодня: ген, аллель, фенотип, гомозигот, гетерозигот.
Менделевское наследство применительно к людям
Черты человеческих существ могут быть объяснены через менделевское наследство, пока семейная история известна.
Необходимо знать семейную историю, так как с их помощью вы можете собрать необходимую информацию о той или иной особенности.
Для этого создается генеалогическое древо, в котором описывается каждая из черт членов семьи, и, таким образом, можно определить, от кого они унаследованы..
Пример наследования у кошек
![]()
В этом примере цвет шерсти обозначается буквой B (коричневый, доминантный) или b (белый), а длина хвоста - S (короткий, доминантный) или s (длинный)..
Когда родители гомозиготны по каждому признаку (SSbb и ssBB), их дети в поколении F1 гетерозиготны по обоим аллелям и показывают только доминантные фенотипы (SsbB).
Если потомки спариваются друг с другом, в поколении F2 создаются все комбинации цвета меха и длины хвоста: 9 - коричневые / короткие (фиолетовые прямоугольники), 3 - белые / короткие (розовые прямоугольники), 3 - коричневый / длинный (синие прямоугольники) и 1 белый / длинный (зеленое поле).
4 примера менделевских черт
-альбинизмэто наследственная особенность, которая заключается в изменении выработки меланина (пигмента, которым обладают люди и который отвечает за цвет кожи, волос и глаз), поэтому во многих случаях наблюдается отсутствие Всего этого. Эта черта рецессивна.
-Мочки свободного уха: это доминирующая особенность.
-Мочки ушей соединены: это рецессивная черта.
-Волосы или клюв вдовы: эта особенность относится к тому, как кончик волоса заканчивается на лбу. В этом случае это закончится вершиной в центре. Те, кто представляет эту функцию, имеют форму буквы "w" вверх ногами. Это доминирующая особенность.
Факторы, которые меняют менделевскую сегрегацию
Наследственность, связанная с сексом
Наследование, связанное с полом, относится к тому, что связано с парой половых хромосом, то есть тех, которые определяют пол индивида..
У людей есть Х-хромосомы и Y-хромосомы. У женщин есть ХХ-хромосомы, а у мужчин - Х-Y..
Некоторые примеры наследования, связанного с полом:
-Дальтонизм: это генетическое изменение, которое делает цвета не различимыми. Обычно вы не можете различить красный и зеленый, но это будет зависеть от степени дальтонизма, который человек представляет.
Дальтонизм передается рецессивным аллелем, связанным с Х-хромосомой, поэтому, если мужчина наследует Х-хромосому, которая представляет этот рецессивный аллель, он будет дальтоником.
В то время как для женщин, чтобы иметь это генетическое изменение, необходимо, чтобы они имели две измененные Х-хромосомы. Именно поэтому число женщин с дальтонизмом ниже, чем у мужчин.
-гемофилия: это наследственное заболевание, которое, как и дальтонизм, связано с хромосомой X. Гемофилия - это заболевание, вызывающее неправильную свертываемость крови людей..
По этой причине, если человек, страдающий гемофилией, порезан, его кровотечение будет длиться намного дольше, чем у другого человека, у которого его нет. Это происходит потому, что у вас недостаточно белка в крови, чтобы контролировать кровотечение.
-Мышечная дистрофия Дюшенна: это рецессивное наследственное заболевание, которое связано с хромосомой X. Это нервно-мышечное заболевание, для которого характерно наличие значительной мышечной слабости, которая развивается в генерализованном и прогрессирующем виде.
-гипертрихозЭто наследственное заболевание, присутствующее в Y-хромосоме, которое передается только от отца к ребенку мужского пола. Этот тип наследования называется голодендическим.
Гипертрихоз - это рост лишних волос, так что у того, кто страдает, есть части тела, которые являются чрезмерно волосатыми. Это заболевание также называют синдромом оборотня, так как многие из тех, кто страдает, почти полностью покрыты волосками..
Основоположником науки о наследственности — генетики — по праву считается австро-венгерский ученый Грегор Мендель. Работа исследователя, «переоткрытая» только в 1900 году, принесла посмертную славу Менделю и послужила началом новой науки, которую несколько позже назвали генетикой. До конца семидесятых годов XX века генетика в основном двигалась по пути, проложенному Менделем, и только когда ученые научились читать последовательность нуклеиновых оснований
в молекулах ДНК, наследственность стали изучать не с помощью анализа результатов гибридизации, а опираясь на физико-химические методы.![]()
Грегор Иоганн Мендель родился в Хейнцендорфе, в Силезии, 22 июля 1822 года. Мальчик был вторым ребенком в крестьянской семье среднего достатка, у Антона и Розины Мендель. В начальной школе у него были обнаружены выдающиеся математические способности и по настоянию учителей мальчик продолжил образование в гимназии небольшого, находящегося поблизости городка Опава. Однако на дальнейшее обучение Менделя денег в семье недоставало. С большим трудом их удалось накопить на завершение гимназического курса. Талантливый Мендель в 1840 г. с прекрасной успеваемостью окончил гимназию в Опаве и, несмотря на финансовые трудности семьи, два года учился в философских классах в Оломоуце.
Проблему тяжелого материального положения во время обучения предложил решить профессор математики Франц. Он посоветовал Менделю вступить в августинский монастырь города Брно. Его возглавлял в то время аббат Кирилл Напп — человек широких взглядов, поощрявший занятия наукой. В 1843 году Мендель поступил в этот монастырь и получил имя Грегор (при рождении ему было дано имя Иоганн).
В 1847 Мендель был посвящен в сан священника. Одновременно с 1845 года он в течение 4 лет обучался в Брюннской теологической школе. Августинский монастырь св. Фомы был центром научной и культурной жизни Моравии. Помимо богатой библиотеки, он имел коллекцию минералов, опытный садик и гербарий. Монастырь патронировал школьное образование в крае.Будучи монахом, Грегор Мендель с удовольствием вел занятия по физике и математике в школе близлежащего городка Цнайм, однако не прошел государственного экзамена на аттестацию учителя. Видя его страсть к знаниям и высокие интеллектуальные способности, настоятель монастыря послал его для продолжения обучения в Венский университет, где Мендель в качестве вольнослушателя проучился четыре семестра в период с 1851 по 1853 год, изучая естественные науки, особенно физику, после чего стал преподавателем физики и естествознания.
В это время Мендель начал заниматься изучением ботаники и метеорологии, проводил опыты по скрещиванию растений и вел тщательные записи. На основе сделанных записей он разработал правила, которые объясняли наследственность, и которые сегодня известны как Закономерности наследования признаков.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
С сорока лет и до конца дней Мендель страдал от избыточного веса.
Его педагогическую деятельность, продолжавшуюся четырнадцать лет, высоко ценили и руководство училища, и ученики. По воспоминаниям последних, он считался одним из любимейших учителей. Последние пятнадцать лет жизни Мендель был настоятелем монастыря.
Эксперименты естествознания
С юности Грегор интересовался естествознанием. Будучи скорее любителем, чем профессиональным ученым-биологом, Мендель постоянно экспериментировал с различными растениями и пчелами. В 1856 году он начал классическую работу по гибридизации и анализу наследования признаков у гороха.
Мендель трудился в крохотном, менее двух с половиною соток гектара, монастырском садике. Он высевал горох на протяжении восьми лет, манипулируя двумя десятками разновидностей этого растения, различных по окраске цветков и по виду семян. Он проделал десять тысяч опытов. Своим усердием и терпением он приводил в немалое изумление помогавших ему в нужных случаях партнеров — Винкельмейера и Лиленталя, а также садовника Мареша.
Если Мендель и давал пояснения своим помощникам, то вряд ли они могли его понять.
Неторопливо текла жизнь в монастыре Святого Томаша. Нетороплив был и Грегор Мендель. Настойчив, наблюдателен и весьма терпелив. Изучая форму семян у растений, полученных в результате скрещиваний, он ради уяснения закономерностей передачи лишь одного признака («гладкие — морщинистые») подверг анализу 7324 горошины. Каждое семя он рассматривал в лупу, сравнивая их форму и делая записи.
С опытов Менделя начался другой отсчет времени, главной отличительной чертой которого стал опять же введенный Менделем гибридологический анализ наследственности отдельных признаков родителей в потомстве. Трудно сказать, что именно заставило естествоиспытателя обратиться к абстрактному мышлению, отвлечься от голых цифр и многочисленных экспериментов. Но именно оно позволило скромному преподавателю монастырской школы увидеть целостную картину исследования; увидеть ее лишь после того, как пришлось пренебречь десятыми и сотыми долями, обусловленными неизбежными статистическими вариациями. Только тогда буквенно «помеченные» исследователем альтернативные признаки открыли ему нечто сенсационное: определенные типы скрещивания в разном потомстве дают соотношение 3:1, 1:1, или 1:2:1.
Подтверждение теории
Мендель обратился к работам своих предшественников за подтверждением мелькнувшей у него догадки. Те, кого исследователь почитал за авторитеты, пришли в разное время и каждый по-своему к общему заключению: гены могут обладать доминирующими (подавляющими) или рецессивными (подавляемыми) свойствами. А раз так, делает вывод Мендель, то комбинация неоднородных генов и дает то самое расщепление признаков, что наблюдается в его собственных опытах. И в тех самых соотношениях, что были вычислены с помощью его статистического анализа.
«Проверяя алгеброй гармонию» происходящих изменений в полученных поколениях гороха, ученый даже ввел буквенные обозначения, отметив заглавной буквой доминантное, а строчной — рецессивное состояние одного и того же гена.
![]()
Мендель доказал, что каждый признак организма определяется наследственными факторами, задатками (впоследствии их назвали генами), передающимися от родителей потомкам с половыми клетками. В результате скрещивания могут появиться новые сочетания наследственных признаков. И частоту появления каждого такого сочетания можно предсказать.
Обобщенно результаты работы ученого выглядили так:
- все гибридные растения первого поколения одинаковы и проявляют признак одного из родителей;
- среди гибридов второго поколения появляются растения как с доминантными, так и с рецессивными признаками в соотношении 3:1;
- два признака в потомстве ведут себя независимо и во втором поколении встречаются во всех возможных сочетаниях; необходимо различать признаки и их наследственные задатки (растения, проявляющие доминантные признаки, могут в скрытом виде нести задатки рецессивных);
- объединение мужских и женских гамет случайно в отношении того, задатки каких признаков несут эти гаметы.
Научные труды
В феврале и марте 1865 года в двух докладах на заседаниях провинциального научного кружка, носившего название Общества естествоиспытателей города Брю, Грегор Мендель, сообщил о результатах своих многолетних исследований, завершенных в 1863 году. Несмотря на то что его доклады были довольно холодно встречены членами кружка, он решился опубликовать свою работу. Она увидела свет в 1866 году в трудах общества под названием «Опыты над растительными гибридами» («Versuche über Pflanzen-Hybriden»).
Современники не поняли Менделя и не оценили его труд. Для многих ученых опровержение вывода Менделя означало бы ни много ни мало, как утверждение собственной концепции, гласившей, что приобретенный признак можно «втиснуть» в хромосому и обратить в наследуемый. Как только не сокрушали вывод скромного настоятеля монастыря из Брно маститые ученые, каких только эпитетов не придумывали, дабы унизить, высмеять. Но время решило по-своему.
Ботаник Карл фон Негели, профессор Мюнхенского университета, прочитав работу Менделя, предложил автору проверить обнаруженные им законы на ястребинке. Это маленькое растение было излюбленным объектом Негели. И Мендель согласился. Он потратил много сил на новые опыты. Ястребинка — чрезвычайно неудобное для искусственного скрещивания растение. Очень мелкое. Приходилось напрягать зрение, а оно стало все больше и больше ухудшаться. Потомство, полученное от скрещивания ястребинки, не подчинялось закону, как он считал, правильному для всех. Лишь спустя годы после того, как биологи установили факт иного, не полового размножения ястребинки, возражения профессора Негели, главного оппонента Менделя, были сняты с повестки дня. Но ни Менделя, ни самого Негели уже не было в живых.
Лишь в 1900 году, переоткрыв законы Менделя, мир поразился красоте логики эксперимента исследователя и изящной точности его расчетов. И хотя ген продолжал оставаться гипотетической единицей наследственности, сомнения в его материальности окончательно развеялись.
Умер Мендель 6 января 1884 года, настоятелем того монастыря, где вел свои опыты с горохом. Не замеченный современниками, Мендель, тем не менее, нисколько не поколебался в своей правоте. Он говорил: «Мое время еще придет». Эти слова начертаны на его памятнике, установленном перед монастырским садиком, где он ставил свои опыты.
Знаменитый физик Эрвин Шредингер считал, что применение законов Менделя равнозначно внедрению квантового начала в биологии.
В августинском монастыре на окраине Брно сейчас поставлена мемориальная доска, а рядом с палисадником воздвигнут мраморный памятник Менделю. Комнаты бывшего монастыря, выходящие окнами в палисадник, где Мендель вел свои опыты, превращены теперь в музей его имени. Здесь собраны рукописи, документы (которые не были сожжены), рисунки и портреты, относящиеся к жизни ученого, принадлежавшие ему книги с его пометками на полях, микроскоп и другие инструменты, которыми он пользовался, а также изданные в разных странах книги, посвященные ему и его открытию.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
Мендель умер так и не зная, что он станет известен как отец генетики.
Мендель стал основоположником генетики и определил принципы, известные сегодня как законы наследственности Менделя, которые описывают порядок передачи наследственных признаков из поколения в поколение и сегодня представлены так:
- Закон единицы символов (генов) гласит, что характеристики индивидуальности находятся под контролем наследственных факторов, пар элементарных единиц, которые теперь известных как гены.
- Закон доминирования основан на том, что некоторые унаследованные факторы доминируют и могут маскировать другие, рецессивные факторы.
- Закон расщепления (сегрегации) говорит, что факторы пары разделяются во время воспроизведения, так что только один из факторов влияет на потомство.
- Закон независимого комбинирования: индивидуальные черты организма передаются независимо друг от друга.
- Принцип неполного доминирования заключается в том, что для некоторых характеристик ни один из генов не является доминирующим.
Также Мендель одним из первых использовал в своей работе биостатистические методы. Его имя сегодня носят, например, музей, университет, площадь в Брно и первая чешская научная станция в Антарктиде.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
После смерти Менделя его преемник аббат сжег документы из коллекции ученого, чтобы избежать налогообложения.
Рекламодатели
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
© 2012 - 2022 Все права защищены.
Журнал «Современная фармация»Данный ресурс содержит специализированную информацию, предназначенную для профессионального использования исключительно специалистами в области фармации и медицины.
Оставаясь на сайте вы подтверждаете, что являетесь специалистом в области фармации и медицины
Автор статьи
Читайте также:
